[Trend News] [Simcenter Tire] 운전자 루프 시뮬레이션

 

[Trend News] 

운전자 루프 시뮬레이션을 통한 차량 개발의 가상화 지원

가상 엔지니어링을 통한 차량 개발 가속화

최근 몇 년 동안 자동차 산업은 물리적 프로토타이핑에서 가상 프로토타이핑으로의 전환을 수용하고 가속화했습니다. 업계에서는 CAE(컴퓨터 지원 엔지니어링)를 통해 가상으로 제품을 설계하여 설계 프로세스 전반에 걸쳐 생성되는 물리적 프로토타입의 수를 크게 줄이려는 큰 열망이 있습니다. 이러한 목표를 달성하면 리드 타임과 비용이 크게 절감되므로 자동차 OEM은 제품을 더 빠르고 저렴하게 시장에 출시할 수 있습니다.

가장 최근에 CAE 기술은 회사가 운전 시뮬레이터와 전문 운전자(즉, 드라이버 인 더 루프 또는 DiL 설정)를 페어링하여 차량 시뮬레이션을 실행할 수 있을 만큼 충분히 발전했습니다. 이는 OEM이 처음으로 가상 시험장에서 완전히 수행된 테스트에서 주관적인 피드백을 얻을 수 있음을 의미합니다.

그러한 업적은 우연이 아닙니다. 일반적으로 전문 운전자가 '느끼는' 현상이 많이 있지만 측정(또는 최소한 측정)할 수 없습니다. 전통적으로 엔지니어는 트랙에서 실제 프로토타입을 테스트하는 동일한 전문 운전자에게 의존해야 했으며, 그 후에 주관적인 피드백을 제공할 수 있었습니다. 그러나 오늘날 Simcenter Tire의 도움으로 이 프로세스를 가상으로 수행할 수 있으며, 운전자가 제공하는 중요한 주관적 피드백을 차량 개발 프로세스 초기에 제공하여 물리적 프로토타입이 필요한 장벽을 극복할 수 있습니다. 이 과정은 BMW와 콘티넨탈이 게시 한 블로그에 나와 있습니다.

Simcenter 타이어: 주관적인 피드백을 위한 조력자

가상 개발 프로세스에서 DiL 피드백 루프를 활성화하려면 충실도가 높은 모델과 실시간 시뮬레이션에서 실행할 수 있을 만큼 빠르게 해결되는 모델의 두 가지 요구 사항이 있습니다. 그러나 이러한 것들은 자연스럽게 서로 상반됩니다 : 더 많은 세부 사항은 종종 더 많은 계산 시간을 필요로합니다. 최종 사용자의 응용 분야에 최적의 균형을 맞추기 위해 당사의 타이어 모델인 MF-타이어/MF-Swift는 여러 모듈로 구성됩니다.

포위: 복잡한 도로 접촉 모델

우리의 포위 모듈은 거친 도로와 노면의 장애물을 모두 설명합니다. 먼저 장애물 (및 / 또는 거친 표면)을 운전할 때 접촉 패치에서 두 가지 일이 발생한다는 것을 인식함으로써 작동합니다 : 1) 접촉 패치가 길어집니다. 2) 타이어가 장애물을 '삼킨다'. 두 효과 모두 타이어의 '포위'현상으로 이어집니다.

결합 된 포위 효과는 휠 센터의 관점에서 필터링 메커니즘 역할을하는 타이어로 볼 수 있습니다. 이 필터링은 타이어의 접촉 패치가 장애물을 완전히 통과하는 데 시간(및 거리)이 걸리기 때문에 발생합니다. 또한, 고무는 장애물에 대한 삼키는 메커니즘으로 효과적으로 작용합니다. 따라서 휠 액슬의 관점에서 장애물은 그렇게 날카 롭지 않습니다.

이 효과를 설명하기 위해 Simcenter 타이어 MF-Swift 포위 모듈은 특수 도로 필터를 사용하여 휠 중앙의 유효 노면을 결정합니다. 그런 다음 효과적인 노면이 MF-Swift 모델의 입력으로 사용됩니다. 필터는 단단한 타원형 캠을 사용하여 작동합니다. 이들은 접촉 패치의 전면 및 후면 가장자리에 위치하며 장애물을 만날 때 수직으로 자유롭게 이동할 수 있습니다. 최대 정확도를 위해 더 많은 캠을 사용할 수 있으며 접촉 패치의 길이/너비를 따라 삽입됩니다. 물론 계산 효율성에는 절충점이 있습니다.

따라서 MF-Tyre/MF-Swift 내의 다른 모듈과 비교할 때 포위는 특히 더 많은 수의 캠을 사용할 때 많은 도로 접촉 호출을 한다는 점에서 다릅니다. 당연히 이것은 계산 시간을 증가시키므로 포위는 계산적으로 매우 배고플 수 있습니다. 따라서 DiL(및 HiL) 설정에 대한 최대 충실도를 활성화하기 위해 엔벌로핑 모듈의 계산 성능을 향상시켰습니다. 도로 데이터 교환 알고리즘이 작동하는 방식을 업데이트하여 이를 수행했습니다. Simcenter 3D 2212 릴리스에서는 이를 통해 전반적인 성능이 최대 45% 향상되었습니다.

요약

자동차 산업은 신차 개발을 위해 가상 설계 루프에 의존하는 방향으로 빠르게 나아가고 있습니다. 이 과정에서 점점 더 중요한 부분은 특히 타이어 및/또는 차량 특성의 주관적인 사인오프를 위해 운전 시뮬레이터를 사용하는 것입니다. 차량의 가상 개발을 진정으로 가능하게 하려면 최종 사용자는 충실도가 높고 실시간 가능한 타이어 모델이 필요합니다.

이 프로세스를 지원하기 위해 Simcenter 3D 2212 릴리스에서는 MF-Swift 엔벨로핑 모듈을 훨씬 더 빠르게 업데이트하여 궁극적으로 타이어 모델의 전체 해결 시간을 최대 45% 단축했습니다. 이를 통해 DiL 리그를 진정으로 사용할 수 있으며, 전문 운전자가 프로세스 초기에 프로토타입 차량 및/또는 타이어에 대한 '가상' 액세스를 제공하여 차량 개발 속도를 크게 높일 수 있습니다. 이점은 HiL(Hardware-in-the-Loop) 리그와 일반 "데스크톱"(또는 "오프라인") 시뮬레이션에도 적용됩니다