HILS를 이용한 바이모달 트램 조향장치 성능 평가

초록

바이모달 트램은 전용도로에 설치된 자석 마커를 따라 자동운전이 가능하며, 고무타이어로 되어 있어 정해진 선로와 일반도로 양쪽 모두를 운행할 수 있는 굴절차량으로 다양한 교통수요에 대응하기 위하여 만들어진 대중교통수단이다. 2량 1편성인 바이모달 트램의 차량길이는 굴절버스와 비슷하나 승객의 탑승구간을 초저상으로 편평하게 하고 이동 편의성을 높이고자 앞축을 운전석 쪽으로 뒤축은 엔진룸 쪽으로 배치함으로서 축간거리가 굴절버스보다 길어지게 된다. 이러한 바이모달 트램은 자석 마커의 정밀한 추종뿐 아니라 긴 축간거리로 인하여 전륜조향(front wheel steering)을 갖는 일반 굴절버스와 다르게 전체 차륜 조향(AWS, all wheel steering) 시스템을 적용하여 원활한 회전성능을 확보하고 있다. 바이모달 트램에 사용되는 AWS 시스템은 전자 제어 유압 장치로써 ECU, 유압 액츄에이터, 조향 링크로 구성되어 있다. 차량 주행 상황(전륜 조향각, 굴절각, 차속)에 따라 ECU는 유압 액츄에이터를 제어한다. 본 논문에서는 바이모달 트램에 사용되는 ECU, 유압 액츄에이터 그리고 센서들로 구성된 HILS 시스템을 구축하였고 이 HILS 시스템을 이용하여 AWS ECU에 사용하고자 하는 알고리즘을 검증하였다. HILS에 적용한 결과, 후륜의 조향각도는 동역학에 의해 예측된 결과와 일치하고 있으며 제어상의 오류가 발생하지 않아서 새로 개발된 알고리즘을 바이모달 트램에 적용이 가능할 것으로 판단된다.