ウェビナーの概要| e-Drive ECUテスト入門

Typhoon HILが主催した最近のウェビナーでは、e-Drive HILテストベッドのエキスパートたちが一堂に会し、e-Drive ECUテストの進化する状況について議論しました。「 e-Drive ECUテストの最適化:包括的なターンキーHILソリューション」と題されたこのウェビナーでは、ECUテストの未来を形作る課題、その背景、そしてソリューションについて深く掘り下げました。セッションでは、ハードウェアとソフトウェアのデモ、パネルディスカッション、そして有益な質疑応答セッションなど、幅広いトピックが取り上げられ、e-Drive ECUテストの最適化について深く掘り下げました。 

Typhoon HILのグローバルマーケティングディレクター、ドブリン・カーティス氏がモデレーターを務めたこのウェビナーでは、各分野の専門家による重要な知見が紹介され、それぞれが議論の様々な側面に貢献しました。ウェビナーの主要セグメントの内訳は以下をご覧ください。 

はじめに| e-Drive ECUテストの課題と動機を理解する 

ウェビナーの最初のセッションでは、e-Mobilityのグローバルビジネス開発マネージャーであるBoris Jovanovic氏と、Typhoon HILのHILソリューションディレクターであるPetar Gartner氏によるパネルディスカッションが行われました。両氏は、特に電動駆動システムに関して、自動車業界が現在直面している主要な課題について議論しました。 

パネリストたちは、現代の自動車におけるECUの複雑さが増し、より包括的なテスト手法の必要性を強調しました。eモビリティの台頭に伴い、業界は効率的で信頼性の高いシステムの開発に対するプレッシャーが高まっており、ハードウェア・イン・ザ・ループ(HIL)テストは不可欠なソリューションとなっています。HILシミュレーションは、ハードウェアの故障のリスクなしに実世界の条件下でのテストを可能にし、開発期間とコストの両方を節約します。 

ボリス氏はHILシステムにおける統合とカスタマイズの重要性を強調し、ターンキーソリューションが開発プロセスを大幅にスピードアップできることを指摘しました。ペタル氏は、適切なテスト環境を構築することで、重大なパフォーマンス問題を早期に特定し、コストのかかるリコールを回避し、安全基準を満たすことができると付け加えました。 

図 1. e-Drive HIL テストベッドは、電源、 HIL606 リアルタイム シミュレータ、2 つのHIL Connect インターフェイス、ブレイクアウト ボックス障害挿入ユニット、PC、およびテスト対象の Infineon AURIX ECU がセットアップの残りの部分とインターフェイスするHIL Infineon TriBoard インターフェイス ボードで構成されています。

ハードウェアデモ| ハードウェア側の探索 

次に、ウェビナーはECUテストの実践的な側面に焦点を移し、Typhoon HILのハードウェアエンジニアであるMarko Marceta氏によるライブハードウェアデモンストレーションが行われました。このセッションでは、適切に設計されたハードウェアセットアップが、e-Drive ECUの効率的かつ正確なテストをいかに促進するかが示されました。 

図 2.ユーザーのニーズに基づいて完全にカスタマイズできるモジュール式ビルドを特徴とするHIL Connect インターフェース。 

Marko氏はテストセットアップの手順を段階的に説明し(図1-3参照)、Typhoon HILのハードウェアが車載ECUとシームレスに統合され、幅広い運転条件をシミュレートする方法を示しました。このセッションで得られた重要なポイントの一つは、車両の仕様に関わらず、様々なタイプのECUにハードウェアが適応性を持っていることです。この適応性により、テスト環境はECUが車両内で実際に遭遇する条件を厳密に反映し、テストの信頼性が向上します。 

図 3.ブレイクアウト ボックスの障害挿入ユニット、前面図 (左) と背面図 (右)。 

このデモンストレーションでは、ISO26262 ASIL-Dレベルの要件に準拠した厳格なテストを実行するためのハードウェアセットアップの最適化についても重点的に紹介されました。詳細なレビューのために、適切な温度エミュレーション、ハードウェア障害挿入、ラック保護機能を備えた完全なベンチが展示されました。 

ソフトウェアデモ| HILテストによる効率性の確保 

ハードウェアデモに続き、Typhoon HILのシニアモデリングエンジニアであるJovan Zelic氏が登壇し、HILテストプロセスのソフトウェア面について解説しました。デモで使用されたモデルの概要は図4をご覧ください。彼のデモでは、Typhoon HILの垂直統合型ソフトウェアプラットフォームの重要性が強調され、モデリングの観点からの使いやすさと、様々な種類の機械やコンバーターに対する超高忠実度の実装が強調されました。 

図 4. Typhoon HIL Schematic Editorで構築された e-Drive デモのサンプル モデル。 

Jovanはまず、 PMSMを備えたトラクションインバータモデルの基本構造を概説しました。非線形機械パラメータのインポートと可視化を含む、適切なモデルパラメータ化を実演しました。モデルの機械的部分と熱的部分の作成(図5参照)に加え、HILデバイスとテスト対象ECU間の通信を確立するために使用するCAN通信プロトコルの設定についても説明しました。モデル作成は、ワンクリックコンパイルプロセスに重点を置いて締めくくられました。これにより、設計したモデルを1分以内にリアルタイムシミュレーションに展開できます。リアルタイムシミュレーションのタイムステップは300nsでした。 

図 5.インポートされた LUT データを観察できるルックアップ テーブル (LUT) 視覚化ツール。 

モデルがコンパイルされると、 HIL SCADAを用いて手動および半自動テストのデモを行いました(図6-7参照)。CAN経由で取得したECUデータとシミュレーションデータを比較することで、ECUの各種計測値を容易に確認できることを示しました。トルク設定値のステップ変化や機械速度の25,000 RPMへのランプアップなど、様々なシミュレーションシナリオを実行しました。デモは、チャネルの1つに物理的な障害を挿入することで終了し、ECUは検出された障害に適切に応答しました。 

図 6.ウェビナーで実演された、キャプチャ/スコープ ウィジェットがハイライト表示されたHIL SCADAパネル。 
図 7.観測されたキャプチャ/スコープ データ。 

質疑応答| 閉会の辞 

ウェビナーは閉会の挨拶と活発な質疑応答で締めくくられ、参加者はパネリストに直接質問する機会を得ました。質疑応答では、具体的な技術的な質問から、自動車業界におけるHILテストの将来に関する幅広い質問まで、幅広いトピックが取り上げられました。 

質疑応答で特に重要視された点の一つは、車両の電動化における急速なイノベーションに対応できる、柔軟で拡張性の高いソリューション、特にパワーエレクトロニクス部品に関連する車両の試験に特化したソリューションへの需要が高まっていることでした。パネリストは、車両の高度化が進むにつれて、信頼性と効率性に優れた試験方法の必要性はますます高まると強調しました。 

閉会の挨拶において、パネリストはTyphoon HILのターンキーソリューションがパワーエレクトロニクス向けに特化されていることを強調しました。これらのソリューションは、高性能、シームレスな統合、そして使いやすさを提供し、複雑な自動車システムのテストに特有の課題に対応します。Typhoon HILはテストプロセスを最適化することで、エンジニアがe-Drive ECUを効率的に検証し、実世界のアプリケーションにおける信頼性と安全性を確保できるようにします。 

結論| e-Drive HILテストベッドの威力 

このウェビナーでは、現代の自動車システム開発、特にe-Drive ECUテスト分野におけるHILテストの重要性について解説しました。Typhoon HILは、最先端のハードウェアと強力なソフトウェアツールチェーンを組み合わせることで、テストプロセスの最適化を目指すエンジニアに包括的なターンキーソリューションを提供します。 

パネルディスカッション、ライブデモ、そして質疑応答セッションでは、今日の業界が抱える課題と解決策について貴重な知見が得られました。eモビリティ分野の成長に伴い、パワーエレクトロニクス制御テストの役割も拡大しています。HILテストは、様々なアプリケーションにおける新技術が、現実世界の信頼性と安全性に対する厳しい要求を満たすことを保証し、イノベーションの礎であり続けるでしょう。車両の電動化に伴い、パワーエレクトロニクステストのためのHILソリューションは、車両開発サイクルにおいて不可欠な要素であることが証明されています。 

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クレジット 

著者| ジョヴァン・ゼリック、デボラ・サント
ビジュアル| カール・ミッケイ
テクニカルエディター| ジョヴァン・ゼリック
ブログ編集者|ボリス・ジョバノビッチ、ドブリン・カーティス、デボラ・サント