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Automotive Simulation Models(ASM)

車両開発用のリアルタイムモデル

ASMは、内燃エンジン、ビークルダイナミクス、エレクトリックコンポーネント、および交通環境のシミュレーション向けツールスイートです。オープンなSimulinkモデルはモデルベースの機能開発およびHIL(Hardware-in-the-Loop)シミュレータでのECUテストに使用されます。

  • ASM 8.4

    ツールスイートであるASMバージョン8.4には、次の新しい機能が搭載されています。

    エンジン/ドライブトレイン

    • 改良されたコンプレッサおよびタービンのシミュレーション
    • スーパーチャージャのシミュレーション
    • ドライバーおよびソフトECUによるスタート/ストップ機能のサポート
    • ドライバーのギアシフト操作におけるリバース走行のサポート

    ビークル/トラフィック

    • ESPソフトECU
    • 2Dセンサシミュレーションの拡張
    • KnC:統合リンクサスペンション
    • TIRファイルの変換

    エレクトロニクス

    • スーパーキャップのシミュレーション

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  • A Test of Character for Steering Systems

    ラボの条件下で車両のステアリング動作の現実的なテストドライブを行うことは可能でしょうか。もちろん可能です。ただし、それには適切なメカトロニクステスト装置が必要となります。Porsche AGの開発者は、まさにこの手法を使って、初期の開発段階で新しいステアリングシステムの挙動を効率的に最適化することができました。

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  • All You Can Test

    最新の運転支援システムの開発では、リアルタイムでの処理が必要なデータの量がこれまでにないほど膨大になっています。Hyundai MOBIS社では、複数の運転支援システムを同時に開発およびテストすることができるdSPACE SCALEXIOベースのHILシステムを使用しています。

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  • Top Performer

    1つ確実なことは、大型の高性能ガスエンジンを適正な発電機で始動できれば、最大4,500 kWの電力で最善の動力を現場で供給することができ、エネルギーや熱の安定的な利用ができるということです。Caterpillar Energy Solutions社は、まったく新しい制御方式を開発することにより、効率性、機動性、および保守性に優れた未来の発電所を実現しています。

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  • Eyes on the Road

    運転支援システムの妥当性確認用の強力なツールチェーン

    最新の運転支援システムの妥当性確認には、シミュレーション、テスト、およびビジュアル表示を行うための統合ツールが不可欠です。開発者には、テストする車両の属性、道路網、交通、および電子制御ユニット(ECU)のモデル化を短時間で簡単に行うことができ、運転操作を現実的にビジュアル表示できるツールが必要です。このような場合に完全に統合されたツールチェーンとして活用できるのが、dSPACEのAutomotive Simulation Models(ASMs)、ModelDesk、およびMotionDeskの組み合わせです。

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  • Virtual Winter Tests

    今日、自動車は数多くの徹底的なテストを経て初めて製品化されます。テスト車両だけでは、複雑な電子制御ユニット(ECU)の検証を行うには十分とは言えません。こうした作業はシミュレーションモデルを使用して実施され、ECU開発はバーチャルビークルを使用した仮想環境へと移行しています。dSPACEシミュレーションモデルがこの課題にどのように対処しているかを、dSPACEのモデリンググループを統括しているDr. Hagen Hauptが説明します。

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  • シミュレーションベースの予測診断ツールによる効率的なビークルダイナミクス開発

    本稿では、ビークルダイナミクスシミュレーションを使用して、サスペンションを目的に合わせて短期間で設計およびチューニングする方法を紹介します。この方法は、dSPACEのAutomotive Simulation Models(ASMs)に基づいており、ASMはこの適用事例のために拡張されています。ASMは、仮想プロトタイプの作成からテストフェーズにおける量産段階での詳細なチューニングまで、すべてのフェーズを通して設計エンジニアをサポートします。本稿では、一般的に利用するモデルよりも詳細なビークルダイナミクスモデルの特性について説明します。Daimler AGでは、車両の純粋なビークルダイナミクスを設計する場合と、ビークルダイナミクス制御システムをHIL(Hardware-in-the-Loop)システムに結合する場合の両方において、ASMをテストドライブで使用しています。

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ASM:シミュレーションツールスイート

ASMは、自動車アプリケーション用のシミュレーションモデルを必要に応じて結合できるよう構成されたツールスイートです。これらのモデルは、燃焼エンジンやモーターなどの個々のコンポーネントからビークルダイナミクスシステム、複雑な仮想トラフィックシナリオに至るまで、シミュレーションのあらゆる領域をサポートしています。ModelDeskのグラフィカルユーザインターフェースを使用し、容易かつ直感的にモデルを操作することができます。

シミュレーション分野

  • 内燃エンジン(ガソリン、ディーゼル)
  • ビークルダイナミクス(乗用車、トラック、トレーラ)
  • エレクトリックコンポーネント(モーター、バッテリ、負荷)
  • 車両環境(道路交通、オブジェクト、道路標識)

ASMの利用効果

各モデルの実装はオープンであり、Simulinkベーシックブロックのレベルまでトレース可能であるため、容易にコンポーネントを追加したり、ユーザ固有のモデルに置き換えたりすることができます。つまり、各モデルの特性を最適な形で個々のプロジェクトに適合させることができます。ASMの標準化されたインターフェースにより、モデルの拡張や、仮想車両全体の作成までも容易に行うことができます。さらに、プレビュー機能とわかりやすいビジュアル表示機能を備えたグラフィカルなパラメータ化ツールを使用して、道路ネットワークとトラフィックシナリオを簡単かつ直感的に作成できます。

主な機能 説明 主な利点
オープンなSimulinkモデル すべてのモデルブロックがユーザに対して表示されます。 アプリケーション固有のモデルの追加やモデルコンポーネントの置き換えも容易に行えます。
オンラインシミュレーション リアルタイムハードウェア(例: DS1006)上でリアルタイムシミュレーションを実行できます。 量産ECUを使ってHIL(hardware-in-the-loop)シミュレーションを実行できます。
オフラインシミュレーション 制御アルゴリズム設計フェーズで早期にシミュレーションできます。 初期の設計フェーズで制御ソフトウェアの妥当性検証を実行できます。
オンラインパラメータ調整 リアルタイムシミュレーションの実行中にパラメータ値を直接変更できます。 パラメータ最適化作業とモデルの挙動の調査をオンラインで実行できます。
ASMSignalBus シミュレーション信号は、構造化されたSimulink信号バスの一要素です。 標準化された方法でモデル変数にすばやくアクセス可能
モデルの相互結合性 ASMモデルを組み合わせることにより、仮想車両を簡単に作成できます。 仮想車両全体をシミュレーション可能

内燃エンジン

ASMエンジンモデルは、エンジンおよび排気ガス後処理用ECUの開発およびテストに最適です。これらのモデルは、ECU制御システムなど必要なすべてのコンポーネントを含む、内燃エンジンをシミュレートします。各種インジェクションシステムおよび排気ガス後処理システムを備えたディーゼルエンジンおよびガソリンエンジン用モデルがあります。平均有効圧モデルまたは物理モデルを使用してリアルタイムシミュレーションを実行することができます。

Vehicle Dynamics

ASM Vehicle Dynamics Modelは、ESP、ステアリングおよびアクティブダンピングECUなどのビークルダイナミクスECUの開発およびテストを行う際の優れた基盤となります。これらのモデルは、初期の開発フェーズでのビークルダイナミクスの検討に最適です。乗用車、トラックおよびトレーラ用のモデルが用意されています。グラフィカルなユーザインターフェースにより、車両の設定や運転操作、道路の定義を直感的に行うことができます。

エレクトリックコンポーネント

車両電装システム、電動機、インバータ、スタータバッテリ、高電圧バッテリなどのエレクトリックコンポーネントは、高精度のシミュレーションモデルにより仮想的に表現されています。これらのモデルは、ハイブリッドECU、バッテリマネージメントシステム、インジケータライトの制御の開発および実験などのタスクをサポートします。ユーザは、モデリングされたコンポーネントのパラメータをグラフィカルに設定し、実際の制御システムに正確に適合させることができます。

運転支援システム

運転支援システムの開発およびテストに、道路利用者や環境オブジェクトを備えた総合的な道路交通モデルが用意されています。シミュレートされるテスト車両の各種センサモデルが、仮想環境内の他の道路利用者や静的および動的オブジェクトを検出します。トラフィックシナリオと環境を、グラフィカルユーザインターフェースを使用して直感的に定義することができます。

モデルの設計思想

dSPACEでは、可能な限りお客様の特別なニーズをサポートするため、「オープンなモデル」というコンセプトを採用しています。これらのモデルの表示は、標準のSimulinkブロックレベルで行うことができます。ASMは柔軟性に優れているため、専用のシミュレーションモデルを必要とするプロジェクトでも利用できます。オープンなモデルは、個々のプロジェクトおよび要件に合わせて修正することができます。モデルを修正するには、モデル化されたコンポーネントを置換または追加します。

バーチャルビークル

dSPACE Automotive Simulation Modelsは、仮想車両全体にいたるまであらゆるモデルを容易に組み合わせて構築できる、柔軟なモデルのコレクションです。ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンの他に、ビークルダイナミクスとブレーキ油圧、電気システム、および交通用のモデルがあります。モデルを組み合わせて、1つのシミュレーション内で同時に動作させることも可能です。

オフラインシミュレーションとオンラインシミュレーション

ツールスイートであるASMは、HIL(Hardware-in-the-Loop)環境(HILまたはオンラインモード)で実際のコントローラに接続して使用したり、MIL(Model-in-the-Loop)シミュレーション(PCまたはオフラインモード)で使用することができます。同じモデルの設定とパラメータを、機能開発からECUテストまでのすべてのステップでシームレスに使用できます。
ASMは、The MathWork社のReal-Time Workshop®やdSPACEのRTIを使用して、dSPACEリアルタイムシステム上でのオンラインシミュレーションに対応したリアルタイムコードの生成をサポートします。

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