自動車システムのモデルベース開発とVHDL-AMSによるモデル構築のポイントおよびその応用 <オンラインセミナー>
~ 自動車システムのVHDL-AMSの概要からマルチドメイン(複合物理領域)へのモデル化、車両燃費計算モデルへの適用、VHDL-AMS マルチドメインの自動車開発への適用 ~
・VHDL-AMSによる電気・機械・熱を統合したマルチドメイン(複合物理)モデリング手法を修得し、効率的な製品開発に応用するための講座
・国際標準言語VHDL-AMSによる基本モデルから電気・熱の連携モデル、エレメカ、冷却モデルの構築や車両企画・開発時のコストパフォーマンスの最適化、制御開発工数削減への活かし方までエキスパートの方々が紹介する特別セミナー!
・VHDL-AMSとは、デジタル・アナログ混在システムを設計・シミュレーションするための国際標準ハードウェア記述言語であり、エンジン、モーター、ブレーキ、センサーなどが複雑に連動する車両全体のシステム設計(モデルベース開発)に広く採用されています
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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。
講師の言葉
本講座では、自動車業界のOEMやサプライヤー間で、設計データの流通を円滑にするために使われている国際標準IEC61691-6に登録された通称VHDL-AMSの概要からマルチドメイン(複合物理領域)へのモデル化とその応用について解説します。
まず全く馴染みが無かった方にも興味を持ってもらえる様に、セッション導入部では言語開発の歴史やこの言語の強みでもある数値処理や定式化について紹介します。また、VHDL-AMSの基本的な仕様や文法を説明し、抵抗やキャパシタなどの電気系モデル、バネマス運動系モデルなどの基本モデル、また熱系の連成モデルを紹介、さらに、バッテリ、インバータ、モータモデルを説明し、車両燃費演算モデルの基本構造まで、モデリングの基礎と構築法を説明します。具体的な機械系、電気系設計への応用的なモデリング技術と考え方を、電動車両の電費計算に利用される要素部品の構築を例に詳細を説明します。電気・熱の連携モデル、エレメカ、冷却モデル構築を事例に簡単な車両計算モデルに適用したシミュレーションの結果などについてご紹介します。
後半では、実践的な回路設計と熱、スイッチング損失に関する発熱やノイズ部分に踏み込んだ内容を紹介します。これらを紹介する中で、素子の特性を近似式化しモデルを作成する手法を紹介します。こうする事で、モデルが入手できないものに対してもシミュレーションが可能となります。さらに電磁界解析でS-Parameterを抽出し組み込むことで相反する自己発熱とEMCのバランス設計も可能となる事を紹介します。
最後に車両企画・開発への応用例を紹介します。実際にシミュレーションした結果と実車で取得した結果を比較します。併せてモデルが故に故障した場合や改良により性能がどれ程向上するかの簡易予測が可能となることを解説。また車両全体を俯瞰する事で、車両企画・開発時のコストパフォーマンスの最適化(装備の選択)や制御開発の工数のフロントローディングによる削減の可能性を示します。
セミナー詳細
| 開催日時 |
- 2026年07月08日(水) 10:00 ~ 17:00
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| 開催場所 |
オンラインセミナー |
| カテゴリー |
オンラインセミナー、電気・機械・メカトロ・設備 |
| 受講対象者 |
・標準モデル言語VHDL-AMSによるモデル作成法について修得し、応用したい方
・自動車、電装品、自動車部品ほか関連企業の技術者の方 |
| 予備知識 |
・電気、機械、熱などの各種エネルギーについて基本的な物理現象の基礎知識があると理解しやすい |
| 修得知識 |
・モデルベース開発に必要な物理現象のモデリングについての知識
・車両システム設計のための物理プラントモデル作成法と実装方法 |
| プログラム |
1.自動車システムのVHDL-AMSによるシミュレーションの原理と特長
(1).国際標準言語VHDL-AMSの開発の目的とその過程
a.開発の目的
b.開発過程
(2).マルチドメインシミュレーションのための定式化法
a.スルー変数とアクロス変数
b.タブロー法による定式化法
(3).マルチドメインシミュレーションの数値処理法
a.シミュレーションのフロー
b.シミュレーションの数値処理法
(4).VHDL-AMSによるモデル記述と定式化の関係
2.VHDL-AMSの基本文法とモデル構築の基礎
(1).汎用・標準言語の必要性
(2).VHDL-AMSによるモデリング
(3).VHDL-AMSの基本文法と構成
a.基本文法
b.マルチドメイン・マルチレベルへの対応
c.アナログ量の保存系モデル
(4).具体的なプログラム例
a.電気系モデル
b.バネバス運動系モデル
c.自己発熱ワイヤモデル
d.バッテリ、インバータ、モータモデル
e.車両燃費演算モデル
3.車両電費計算モデル構築のための基礎知識と応用
(1).設計プロセスにおけるマルチドメインの意義
(2).マルチドメイン連携
a.損失と熱・温度依存性の基本モデル構成
b.エレメカ構造の基本モデル構成
c.冷却構造の基本モデル構成
(3).車両モデルへの応用
a.車両燃費計算モデルへの適用
b.詳細なワイヤハーネスモデル
4.素子の自己発熱による特性変動対応したモデル開発とそれを用いたシステム検証
(1).近似式素子モデル
a.インダクタンス モデル
・受熱及び自己発熱:コイル電流による重畳特性変動に対応した近似式モデルの作成
b.LEDモデル
・受熱及び自己発熱:輝度に対応した近似式モデルの作成
c.サーマルコンパレーターモデル
・一般的なコンパレーターモデルからの変更方法
(2).システム検証
a.サーマルコンパレータによるサーマル保護に対応し、インダクターの重畳電流特性の影響に自己発熱smps検証
・インダクターの温度上昇からピーク電流上昇からSWの放熱経路を熱抵抗網でモデル化することで発熱検証
・インダクターの重畳電流特性変動からピーク電流変動検証
・サーマルコンパレータを使用しての熱保護動作検証
b.自己発熱、LED駆動電流変動に対するLEDの明るさを含めての検証
5.VHDL-AMS マルチドメインシミュレーション 自動車開発への適用
(1).自動車の構成要素はマルチドメイン(マルチフィジックス)
a.VHDL-AMSのメリット
(2).車両開発への適用:車両企画や車両開発に繋がる車両開発を支える要素技術
a.車両企画や車両開発に繋がる車両開発を支える要素技術
・エンジン:トヨタTNGA ヤリスエンジン例
・モータ・ジェネレータ:三菱i-MiEV例
・バッテリ:三菱i-MiEV例
b.車両への実装例
・エンジン車両:トヨタV6 3、5L AT燃費例、トヨタヤリス動力性能例
・HV:トヨタプリウス燃費、動力性能例
・EV(2020)経産省補助事業のEVモデルのパフォーマンス、三菱自動車i-MiEVでの検証例
c.車両企画への適用:車両全体を俯瞰する技術は製品としてのコストパフォーマンスを検証する重要な手段
・車両企画を支える燃費推定
・プラットフォーム関する振動推定
(3).今後のCO2可視化とデジタル認証手段としての可能性
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| キーワード |
自動車モデルベース開発 MBD VHDL‑AMS マルチドメインモデリング 複合物理シミュレーション マルチフィジックス 電気・機械・熱連成モデル 物理プラントモデル 車両燃費 電費計算モデル スルー変数 アクロス変数 タブロー法 数値シミュレーション 自己発熱モデル パワーエレクトロニクス EMC EMI対策 素子近似モデル 車両企画・性能予測
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| タグ |
シミュレーション・解析、ノイズ対策・EMC・静電気、パワーデバイス、モータ、基板・LSI設計、自動車・輸送機、車載機器・部品、制御、設計・製図・CAD、蓄電、電源・インバータ・コンバータ、電子機器、電子部品、電磁波、電装品、電池 |
| 受講料 |
一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
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| 会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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