고객이 직면한 과제
차량 내구성 테스트를 가속화해야 하는 끊임없는 압박은 자동차 제조업체의 현실입니다. Jaguar Land Rover와 같은 글로벌 회사의 경우 빡빡한 개발 일정에 보조를 맞추는 것은 전 세계 수많은 시장과 맞물려 수행해야 하기 때문에 특히 어려울 수 있습니다.
확립된 내구성 시퀀스가 서비스를 제공하는 모든 시장에 유효하다고 가정할 수는 없으므로 Jaguar Land Rover는 시장별 도로 하중 데이터를 수집하고, 시퀀스가 실제 현지 서비스 조건과 얼마나 적절하게 상관되는지 확인하기 위해 전 세계에 차량을 보내야 합니다. 기존 도구(테스트 트랙의 계측 프로토타입)를 사용하여 이 작업에 접근하는 것은 매우 비효율적입니다. 어느 시점이 되면 회사는 시간과 자원이 부족해질 것입니다.
개발 주기의 이 부분을 간소화하기 위해 Jaguar Land Rover는 "무도로" 전체 차량 테스트를 수행하는 방법을 모색했습니다. 특히, 다물체 시스템 소프트웨어를 포함한 CAE(컴퓨터 지원 엔지니어링) 도구를 사용하여 가상으로 도로 하중 데이터를 생성하려고 했습니다. JLR은 이러한 방식으로 하중을 예측하려면 전체 차량 동적 시스템에 대한 매우 정확한 모델링이 필요하며, 이 또한 매우 복잡하고 리소스 집약적인 작업이라는 것을 발견했습니다.
실제로 필요한 것은 완성된 프로토타입을 실제 트랙에 놓고 종합적인 가상 모델을 디지털 트랙에서 실행하는 양극단의 가교 역할이었습니다. 궁극적으로 MTS Systems Corporation이 개척한 혁신적인 하이브리드 시뮬레이션 기술이 그 다리 역할을 할 것입니다.
MTS 솔루션
HSRC(Hybrid System Response Convergence)는 내구성 테스트와 같은 복잡한 응용 분야에 하이브리드 시뮬레이션을 실용적으로 만들기 위해 MTS에서 개발한 반복 기술입니다. 기본적으로는 실제 차량(또는 차량 하위 시스템)과 가상 타이어 및 노면을 결합하여 프로토타입, 성능 시험장 또는 포괄적인 디지털 모델 없이도 정확한 동적 시뮬레이션을 생성합니다. 대부분의 하이브리드 시뮬레이션 기술과 다른 점은 시스템 구성요소가 실시간으로 작동할 필요가 없다는 것입니다. 결과적으로 HSRC는 표준 테스트 시스템 및 기존 차량 모델과 함께 작동합니다.
MTS와의 초기 논의에서도 HSRC 기술을 사용하면 Jaguar Land Rover에 상당한 효율성을 제공할 것이 분명했습니다. 시험장에서 계측된 프로토타입을 운전할 필요 없이 정확한 도로 하중을 생성할 수 있다는 것은 몇 개월의 작업과 단순히 테스트 장비에 표준 차량을 설치하는 것 사이의 차이를 의미합니다.
Jaguar Land Rover와 MTS는 먼저 HSRC 기술이 Jaguar Land Rover가 이미 사용하고 있는 테스트 시스템, 디지털 도로, 타이어 모델 및 모델링 환경에서 작동할지 여부를 결정해야 했습니다. 이 사안이 확인된 후 두 팀은 수평 CG 구속 장치가 있는 MTS 329 6DOF 로드 시뮬레이터와 관련된 HSRC 파일럿 프로젝트에서 함께 작업했습니다. 테스트 차량은 Range Rover Sport였으며 가상 구성요소에는 선별된 시험장의 Jaguar Land Rover 도로 프로필, FTire™ 동적 내구성 타이어 모델, MTS의 HSRC 모델링 및 제어 소프트웨어 도구가 포함되었습니다.
Jaguar Land Rover는 HSRC 도구 세트를 사용하여 시뮬레이터 탑재 차량을 FTire 모델과 결합한 다음, 제동 및 기동 이벤트를 시뮬레이션하기 위해 디지털 3차원 성능 시험장에서 "구동"했습니다. 이 프로세스를 순차적으로 반복하여 테스트 드라이브 파일 세트를 생성한 후 현장에서 수집된 동일한 차량의 실제 도로 하중 데이터와 비교했습니다. 직접 비교가 가능한 경우 Jaguar Land Rover는 HSRC 결과와 실제 도로 측정 간의 상관 관계를 매우 좋은 것으로 간주했습니다. 사실 Jaguar Land Rover 내의 여러 팀이 근접 비교에 회의적이었고 두 데이터 세트가 독립적으로 개발되었다는 확인이 필요했기 때문에 너무 좋은 편이었습니다.
고객 혜택
성공적인 견본은 Jaguar Land Rover에서 HSRC 기술의 추가 개발을 위한 발판을 마련했습니다. HSRC는 핵심 도로 하중 개발 도구가 될 가능성을 보여주었습니다. 이는 여전히 각 차량 주기 계획의 일부를 구성하는 비싸고 시간 소모적인 검증 지상 작업의 일부를 대체할 수 있습니다.
한 가지 예는 현재 새 차량에 표준으로 제공되는 많은 활성 제어 시스템을 통합하는 데 도움이 되도록 프로토타입의 초기 단계에서 이 기술을 사용할 수 있는 방법입니다. 활성 시스템은 상당한 양의 튜닝이 필요하며, 도로 부하 데이터 수집을 위해 제시간에 완료되지 않는 경우가 많습니다. HSRC 기술은 Jaguar Land Rover가 트랙 대신 실험실에서 이 튜닝의 일부를 수행할 수 있는 수단을 제공할 수 있습니다. 또한 활성 시스템이 개발을 진행함에 따라 테스트 프로필에 대한 요구 사항이 변경되므로 내구성 테스트 부하를 조정해야 합니다. HSRC를 사용하여 실험실에서도 이를 수행할 수 있습니다.
CAE 상관관계, 도로 하중 데이터 개발, 활성 시스템 튜닝 또는 기타 응용 분야에 사용하든지 간에 HSRC 기술은 Jaguar Land Rover에 매우 실질적인 이점을 제공할 것을 약속합니다. 전 세계에서 스캔된 도로 표면에 대한 특정 차량의 반응을 판단할 수 있는 능력은 차량 내구성 테스트를 가속화하고 전 세계적으로 경쟁 우위를 강화하려는 지속적인 노력 속에서 이 글로벌 회사에 특히 가치가 있음을 입증할 것입니다.
