はじめに| eモビリティ業界の課題への取り組み
自動車業界は、電動パワートレインの開発の進化とスピード化に伴い、新たな課題に直面しています。競争優位性を維持するには、開発のスピード、コスト効率、そして品質が非常に重要です。また、パワートレインの検証においては、シミュレーションとテストのための新たな機能の開発も重要です。
IPG CarMakerは、 IPG Automotiveが開発した車両シミュレーションソフトウェアで、自動車エンジニアが車両の設計・開発に利用しています。車両ダイナミクスシミュレーション、パワートレインシミュレーション、自動運転シミュレーション、ヒューマンマシンインターフェース（HMI）シミュレーション、バーチャルテストドライビングなどの機能を備えています。CarMakerは、自動車エンジニアが車両性能、パワートレインの効率、そしてドライバーエクスペリエンスをシミュレーションし、最適化するための強力なツールです。車両開発の時間とコストを削減し、車両の安全性と信頼性を向上させることができます。さらに、CarMakerはMovieNXを用いたシナリオのビジュアルシミュレーションも可能にします。
もちろん、EVの高忠実度シミュレーションを実行するには、電動パワートレインの超高速ダイナミクスを捉えることができるリアルタイムモデルが必要です。Typhoon HILリアルタイムHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）シミュレータと、垂直統合型ソフトウェア環境であるTyphoon HIL Control Centerを組み合わせることで、車両の電動ドライブトレインの高忠実度デジタルツインを作成し、ユーザーフレンドリーなSCADAインターフェースを使用して監視および操作することが可能になります。
IPG CarMaker と Typhoon HIL Control Center の共同シミュレーションでは、高忠実度のインバーターおよびモーター モデルに基づくリアルタイムのハードウェアインザループ シミュレーションと、実際のコントローラー ハードウェア (C-HIL) を仮想運転環境に組み込む可能性を組み合わせ、拡張された可能性を備えたテスト環境を実現することで、電動パワートレインの開発と検証の分野に新たな機会が生まれます。
ソリューション| テスト対象車両に運転環境を追加する
協調シミュレーションのために、 Typhoon HIL Schematic Editorで全輪駆動電動パワートレインを構築しました。これには、電動モーター、インバーター、そして各軸のコントローラーが含まれています。車両の電動ドライブトレインはTyphoon HILソリューションによってリアルタイムでシミュレーションされ、IPG CarMakerは運転環境シミュレータです。車体、路面、雪などの走行条件、そしてドライバーをシミュレーションします。車両モデルはTesla Model Xをベースにしています。ドライブトレインモデルはTyphoon HILシミュレータ上で実行され、CANインターフェースを介してIPG CarMakerが稼働しているホストPCに接続されています。
メリット| 両方の長所を融合した協調シミュレーション
この協調シミュレーションは、テストと検証の分野に新たな可能性をもたらします。Typhoon HIL Schematic Editorの大規模なコンポーネントライブラリを活用することで、詳細な車両ドライブトレインモデルを容易に作成できます。CarMakerと組み合わせることで、車両ダイナミクスと走行シミュレーションを備えたモデルが完成します。
クレジット
プロジェクトリーダー|ジュリアン・リーデル( HTW ザール、モディス)
プロジェクト協力者|教授、博士。リュディガー・ティーマン( HTW ザール)、クレメンス・ライツェ教授(DHBW カールスルーエ)、ダニーロ・エンゲルマン( BFH )、ベネディクト・ライク教授( RWU )、アンヤ・コンツェプト( RWU )
テキスト| Anja Konzept
ビジュアル| カール・ミッケイ
ブログ編集者| デボラ・サント
テクニカルエディター| セルジオ・コスタ
