MBSim 2015-2016 Model Based Simulation System Generator 及びISEは 米国Xilinx社の製品です。 MATLAB®Simulink®Stateflow®はMathWorks社の登録商標です。 Windows NT/2000/XP/Vistaは Microsoft社の登録商標です。 PentiumはIntel社の登録商標です。 IAVはドイツIAV GmbH社の略です。 AMD、AMD Opteron、その組み合わせはAdvanced Micro Devices, Inc.の商標です。 HyperTransportは、HyperTransport Technology Consortiumの許諾商標です。 PCI Express、PCI Express ロゴは、PCI-SIG の登録商標です。 CompactPCIは、PCI Industrial Computers Manufacturers Groupの登録商標です。 GT-POWERは、Gamma Technologies社の登録商標です。 CarSimは、米国Mechanical Simulation Corporationの商標登録です。 VMCロゴは、株式会社バーチャルメカニクスの商標登録です。 JMAGは、株式会社JSOLの登録商標です。 TESISロゴ、enDYNA、veDYNAは、 ドイツTESIS社の登録商標です。 AMESimは、LMS社の登録商標です。 DYMOLAは、 ダッソー･システムズ株式会社の登録商標です。 Xilinx、およびXilinxが所有する製品名等は、米国Xilinx Inc.の登録商標です。 MBSim、AD-PROCYON は、株式会社エー・アンド・デイの登録商標です。 その他の会社名、商品名、ロゴは、一般に各社の登録商標または商標です。 GM社はGeneral Motors Corporationの略称です。 GT-SUITEは、Gamma Technologies社の登録商標です。 CDAJは、(株)シーディー・アダプコ・ジャパンの略称です。 本社 : 〒170-0013 東京都豊島区東池袋3丁目23番14号 TEL.03-5391-6126（代） FAX.03-5391-6129 ■ 札 幌 出 張 所 ■ 仙 台 出 張 所 ■ 東 京 営 業 課 ■ 宇 都 宮 営 業 所 ■ 東 京 北 営 業 所 ■ 東 京 南 営 業 所 ■ 静 岡 出 張 所 ■ 名 古 屋 営 業 所 ■ 大 阪 営 業 所 ■ 広 島 営 業 所 ■ 福 岡 営 業 所 TEL.011-251-2753（代） FAX.011-251-2759 TEL.022-211-8051（代） FAX.022-211-8052 TEL.03-5391-6128（直） FAX.03-5391-6129 TEL.028-610-0377（代） FAX.028-633-2166 TEL.048-592-3111（代） FAX.048-592-3117 TEL.045-476-5231（代） FAX.045-476-5232 TEL.054-286-2880（代） FAX.054-286-2955 TEL.052-726-8760（代） FAX.052-726-8769 TEL.06-7668-3900（代） FAX.06-7668-3901 TEL.082-233-0611（代） FAX.082-233-7058 TEL.092-441-6715（代） FAX.092-411-2815 http://www.aandd.co.jp ● 外観及び仕様は改良の為、 お断りなく変更する場合があります。 ● 本カタログの内容は2015年5月現在のものです。 ＊ＤＳＰミニ−ＡＤＪＣ−０８−ＣＲ８−１５５０５ A&Dの8つの基盤技術 ご挨拶 創業以来、エー・アンド・デイは高精度・超高速の「A/D(アナログ/デジタル)変換技術」を コアとして多種多彩な電子計測・計量機器をご提供し、産業と社会の発展を支えてまいりました。 これもひとえに皆様方のご支援の賜物と厚く御礼申し上げます。 弊社は、以下の経営理念を掲げ、企業として次なるステージを目指しております。 使 命 私たちは、自然界の情報を捉え活かすためのアナログとデジタルの変換技術 1977年の創業以来、A&Dが育んできた様々な技術を 8つの基盤技術に統合強化し、アプリケーション技術との 組み合わせにより、さらに新しい製品・サービスをご提供 してまいります。 RDB （リアルタイムデータベース） を原点に、計測、制御技術を駆使したツールのご提供によってお客様による A&Dの 基盤技術 新しい価値の創出を支援し、産業の発展と健康な生活に貢献します。 ソフト開発の為の ツール技術 私たちは、 『HONMONO』にこだわり自ら設けた課題に挑み、 あきらめずにやり抜きます。 機械設計技術 金属膜・箔技術 CPU実装技術 デジタル回路技術 信 条 有限要素法を用いた アナログ回路技術 信号処理技術 モデル化技術 お客様とともにソリューションを追求します グローバルな視点からお客様にご奉仕します DSP技術はこれからの弊社のコアコンピタンスであり、計測の技術は、計測結果を分析し、 弊社は、創業当時から世界を念頭においたビジネス 先端・未来的な技術はあくまでも国内で開発し、 対象物に反映させる制御の技術と一体化することによって自動車産業をはじめ、より大きな 展開を方針に掲げ、 これを実行してまいりました。 コスト・量産を求められる製品は海外での開発・ 市場を形成するものと弊社では考えております。 現在では、世界6カ国に販売を中心とする現地法人を 生産と区別してゆくことを基本的なスタンスとし、 設置し、4カ国に生産拠点を置くにいたっております。 幅広いニーズに、迅速にお応えしてまいります。 弊社は、今後もユーザーの皆様とともに最適なソリューションを追及することを通じ、 各業界の発展に寄与してまいります。 MBSim Model Based Simulation 1 2 MBSimとは モデルベースドエンジニアリング（ModelBasedEngineering） A&Dは、MBSim(Model Based Simulation)によって、車両開発に用いられている CIM（Computer Integrated Manufacturing）におけるCAEとCATをスムーズにつなぎ、 車両開発サイクルの効率化に貢献できるツールをご提供いたします。 車両開発プロセス CAE 車両計画 CAT 実走行 CD MILS Bench 車両開発プロセスを効率よく進める手法として、モデルを用いたSimulation検証が挙げられます。 Simulation 検証は、各プロセスでの出戻りを軽減することを目的とし、基準となる車両モデルを 構築・同定し、開発プロセスの進行に応じて、 そのモデルをコンポーネント単位で実機に置き換えます。 開発プロセスを通して、基準となる車両モデルを一貫して使用することで、各プロセスにおける問題 の原因究明にモデルの差分が邪魔することなく取り組むことができます。 MBSimにおけるA&Dの強み①「正しい計測」 Simulationに使用されるモデルは、精度と同定にかかる工数が課題と言われています。 HILS 高 Model Based Simulation の略称です。 低 開発におけるModel 比率 MBSimにて使用されるモデルは、A&Dの強みである正しい計測から生まれる、精度のよい計測データ を用いて同定されるものです。 計測技術は、A&Dがご提供できる車両モデル（4端子モデル）の同定だけではなく、サードパーティ モデルの同定にも生かせ、モデルの精度向上に貢献できると考えています。 車両開発プロセスをモデルでつなぐModel Based Engineering Crank/Cam/ノック信号 点火・噴射信号 開発プロセス ご提供できるツール (回転検出ボード) AD5440-31 (エンジンHILSボード) ●車両設計 ●評価⇒4端子モデル （＋サードパーティモデルの組込み） MILS フィードバック HILS フィードバック Bench 車両モデル E/Gモデル コントローラモデル T/Mモデル ●ECU機能 ●制御性能の検証⇒性能HILSシステムwith DSP 車両モデル E/Gモデル 実コントローラ T/Mモデル CD フィードバック 実走行 車両モデル E/G実機orモデル 検証されたHILS環境をBenchへ 引継ぎ、ユニット性能の検証・適合 を実施する。 T/M実機orモデル ●実車両検証 ●適合⇒RR-Sim （Real Road Simulator） 車両 RR-Sim 実コントローラ With R-LモデルVMS PTを実車に搭載。ユニット適合環境を モデルで引継ぎ、よりテストコースに 近い環境にて検証・適合を実施する。 ●実走行評価⇒VMS （Vehicle Measurement System） 車両 実コントローラ 3 設計された機能で性能目標を満足 するか検証する。 ●ユニット検証 ●適合⇒Simulation Benchシステム 実コントローラ フィードバック VMSで収集されたデータから同定 されたモデルを用いて設計に必要 な検証をする。 「正しい計測」 を支える 自社製センサと 信号処理ツール VMS 目標達成度評価と開発プロセスで 使用したモデル環境の妥当性を確認し、 次の開発へ生かすMILSパラメータを ストックする為にVMSにて収集する。 「正しい計測」 を生かした車両モデル MBSimにて使用されるモデル構造は、エネルギー保存則に基づく4端子モデル法を採用しています。 各々のコンポーネントは力と速度（トルクと回転）にて接続されており、その接続点を正しく計測する ことでコンポーネントパラメータが同定される実験モデルとなっています。 サードパーティモデルと比較してパラメータ数が少ない為、同定に要する工数の短縮が可能であり、 精度は「正しい計測」によりホイールトルクにおいて相関係数0.97をマークするレベルです。 実走行で得られた計測データだけではなく、ユニット単位での開発プロセスで得られた計測データ からもパラメータを同定できる為、開発プロセス途中にてモデルのブラッシュアップも可能です。 4 車両モデル表記例 エンジン ! ! ! + - T1 N2 ÷ ! Cap-K Map 1/Js T0 ドライブ シャフト トランスミッション N1 Eng Map MBSimのコア技術 Tq-R Map ! ÷ N3 Gear-R Map 1/Js + - K/s R C タイヤ (スリップ) タイヤ (回転) V3 Vertical Drag 1/Js + + ! ! + - T2 ÷ ! T3 タイヤ (並進) Friction Map 車 体 V1 Slip-R Cal 1/Ms K/s R F3 C Running Resistance 1/Ms + - F1 + - 計測技術 コンポーネント接続点の 正しい計測による同定 次世代試験ツール 制御技術 動的挙動を解析した、 モデル制御技術 DSP技術を駆使した高速・高精度制御 実車走行とシミュレーションとの比較 MBSimにおけるA&Dの強み②「正しい制御」 車両モデルが演算した結果を忠実に供試体へ与える制御が行われることで、正しいSimulation運転 が実施できます。 A&Dでは得意とするDSP技術を駆使したツールを用いて、モデルを高速リアルタイム処理します。 従来は動的挙動再現Simulation運転に際し、必要な補正を設備側（モデルの外側）で実施せざるを 得なかった為、遅れを原因とする影響が大きかったと考えられます。 A&Dでは動的挙動再現に必要な補正をモデル内に組み込んで遅れを作らないことで、再現精度の レベルが向上しました。 また、モデルだけではなく制御も高速化することで、再現可能な動的挙動の範囲も広がりました。 MBSimにおけるA&Dの強み③「正しい試験」 「正しい計測」 と 「正しい制御」を行うことで、 「正しい試験」を実施することが可能です。 「正しい試験」を実施するために、A&Dの基盤技術を駆使した次世代試験ツールをご提案いたします。 MBSim 次世代 試験機例 DSP技術 高速リアルタイム処理・高速・高精度 を実現する自社製ハードウェアプラッ トフォーム ■ MBSimコンセプトに基づいた、車両開発各プロセスに対応したフルラインナップ試験機です。 ■ VMSによる実走行データを真としてモデルを同定することで、Simulationの信頼性が向上します。 ■ DSP技術による統一されたプラットフォームにてシステム構築を行う為、HILSからCDまで 各試験機は基準となるMBSimモデルの環境継承が可能となり、評価に一貫性を持たせられます。 ■ MBSimモデルはMATLABSimulinkにて構築され、MILSとの連係が容易です。 VMS‐車載統合計測システム ■ WFS（ホイール６分力センサ） 次世代試験機の構成 ■ WPS（ホイール姿勢センサ） ■ 各種状態センサ （温度・回転・振動・インバータ電流・ GPS・その他) ■ RR-Sim (RR-CD) 実 車 走 行 V M S VMS:テストドライバーの感性を定量化 モデル同 定 （リアルロードシミュレータ） （iTEST / ANDROMEDA） ■ エンジン・テストベンチ （iTEST/ORION/ANDROMEDA） ■ T/M・テストベンチ （iTEST/ANDROMEDA） ■ 各種ユニットテスト ステアリング試験機・ブレーキ試験機 サスペンション試験機・その他 実車走行の再現 RR-Sim エンジン ミッション サスペンション ステアリング ■ 各種部品テスト CVJ試験機・ ドライブシャフト試験機 ・クランクシャフト試験機 ・タイヤ試験機・その他部品試験機 ■ 各種材料テスト 摩擦/摩耗試験機・引張試験機 ・その他材料試験機 5 回転、音・振動、電圧・電流、排ガス計測など F2 モデル技術 パラメータを同定した結果 自社センサを用いた高速＆高精度力計測 モデル化技術と計測技術を駆使した データによるモデル同定技術 MBSimコンセプトに基づいた試験方法技術 + + ÷ ! + - 走行抵抗 V2 + - クランクシャフト シリンダ コントロー ル エンジンマウント 6 MBSim Model Based Simulation 目次 ご挨拶 8つの基盤技術 モデルベースド エンジニアリング MBSimとは MBSimのコア技術 P.01 P.02 P.03 P.04-05 P.06 MBSim（モデル・ベースド・シミュレーション） MBSimソリューション MBSimで実現する性能HILS P.09-10 P.11-12 VMS（Vehicle Measurement System） VMS-8 車載統合計測システム PFSプレート型分力計 FMS路面埋込み式 超小型3分力計 ボルト軸力センサ／筒内圧用圧力計 P.13-14 P.15 P.16 P.16 RR-Sim（ Real Road Simulator ） VMSとRR-Simによる車両モデルの同定 P.17-18 Bench Test テストベンチのご提案 ベンチ統合開発環境 iTest-LA シミュレーションベンチ 高応答エンジンベンチ HEV・EV ベンチ 熱交換器システム フィールドバスIOシリーズ 油圧可変動バルブ フル可変動エンジン 車載向け 燃焼解析システム AMKI聴感基準ノック強度インジケータ CNM燃焼騒音モニタ RTS 軸トルク計 P.19-20 P.21-22 P.23 P.24 P.25-26 P.27 P.28 P.29 P.30 P.31 P.32 P.32 P.33-34 Tool for MBSim タイヤ転がり抵抗試験機 加振式ムービングベルト 試験用ムービングベルト 電子式風洞天秤 A&DのDSPラインナップ AD-PROCYONシリーズ DSPプラットフォームソフトウェア バッテリHILS 高精度充放電試験システム 回転変動解析 FFTアナライザ モータシミュレータ/モータコントローラ エンジンコントローラ P.35 P.36 P.37 P.38 P.39 P.40 P.41-42 P.43 P.44 P.45 P.46 P.47 P.48 A&D事業展開・関連会社 A&D 5つの事業領域と製品 部品・材料・物性試験機 関連会社 ㈱サム電子機械 ㈱ベスト測器 エンジニアリングサービス ㈱MBS 7 P.49-50 P.51 P.52 P.53-54 8 動力性能、運動性能、燃費性能、排気ガス性能、熱マネージメントの MBSimソリューション バリデーション要求に柔軟に対応 World of HILS/SILS-Tool VMS MBSimの車両モデルをツリートラックモデルとして位置付け RR -Sim AD-PROCYON U-ECU iTEST ORION 燃焼解析 システム Simulink AMESim DYMOLA enDYNA 自動車開発を支援するA&DのMBSimソリューションは、 システムの中核に4端子法によ る自社開発の車両モデルをツリートラックモデルとして位置付けています。4端子法によ る車両モデルは、構成するコンポーネントを個別に扱える構造のため、必要に応じてユー ザモデルやサードパーティ のコンポーネントモデルと置換えて使用することも可能です。 お客様が開発したモデルをA&Dの車両モデルに置き換えるサポートやサードパーティの優 れたコンポーネントモデルを積極的に取り入れることで、ユーザの利便性を高めています。 A&DのMBSimソリューションは、可能な限りハードウェアによる設備の固定化を回避し ソフトウェアのモデル構成を組換えることで、お客様が必要とする試験や研究開発の 目的の変遷に対応できる柔軟性とコスト低減にも優れています。 VMS From Concept to Realization RR -Sim MBSim 次 世 代 試 験ツー ルのための MBSim Model Based Engineering GT-POWER TCU 燃料 エンジン トルコン ミッション タイヤ回転 排ガス 触媒 排気管 インバータ 電池 アクセサリー ラジエータ 転り抵抗 走行コース タイヤ並進 サスペンション VMS 車体 Bench Test ドライバー 空気抵抗 Tool for MBSim モータ 試験用 ムービングベルト 熱交換器 部品・材料・物性 試験機 モータHILS RR-Sim エンジンベンチ 排ガス装置 バッテリーHILS HEV・EVベンチ タイヤ転がり 抵抗試験 ４端子モデル エネルギー接続 制御 Tool for MBSim Bench Test E CU フル可変 エンジン 製品との関連 サードパーティーソフト A&Dソフト ハード 9 10 MBSim 高 速デジタル処 理 装 置 MBSimで実現する性能HILS ECUの機能検証のみに留まっていたHILSが、性能面での妥当性検証確認を可能にします。 更に、エンジンベンチ試験前の確認や、実験データをプラントモデルにリファインする事により 性能計画フェーズにおいても使用可能なツールとなります。 MBSim Model Based Engineering Hardware In the Loop Simulation for ECU Performance VMS VMS E C Uの 機 能 検 証・制 御 性 能 の 妥当性確認 仮想環境での計算トルクと、実ベンチでの計測トルクを 1サイクル区間・角度ベースで比較 市販の物理モデル RR -Sim RR -Sim モデルで、失火による トルク減少、回転数変化の再現 Bench Test 実機と一致 Tool for MBSim 実ECU 実ECU ／ ／ RPT RPT 実負荷 実負荷 ／ ／ 擬似負荷 擬似負荷 エンジンモデル エンジンモデル モデルで、遅角による トルクの変化の再現 A&Dの性能HILSは、 物理モデルを“リアルタイム”で 動作させるので、機能および 制御の検証が可能です。 ● AD-PROCYONシリーズ 次世代リアルタイムシミュレーション用DSP ・Multi-core / Multi-CPUサポート ・最大32コアシステム ● HyperTransport によるCPUへのI/Oの直接接続 !" Tool for MBSim Bench Test 物理モデル エンジンベンチ A&DのHILSは、 実際のベンチと同じDSPを動作させるので、 スムーズな検証ができます。 ※LMS Imagine.Lab AMESimはLMS International社の製品です。 11 12 MBSim VMS-8 車載統合計測システム ECUデータ・走る・曲がる・滑る・乗り心地・振動・位置・向きなど MBSim Model Based Engineering 自動車走行試験のECU情報と車両挙動情報を同時統合計測 WPSは、実走行時のホイールアライメント変化・操舵によるホイール姿勢・ 位置の変化などをリアルタイムに測定します。また、WFSと組合わせるこ とによりサスペンションなどのダイナミック評価も可能になります。 システム-DSP WFS AD7893-WFS センサモデル CAN AD7893-VMS ロガー機能付CANコントローラ CAN AD7893-WFS CANコントロール モデル 8CH-CAN センサモデル 仮想バスモデル 外部システム定義 ファイル CANDB上位互換 LAN 8Mbps Bench Test スループットファイル WPS WPS AD7893-WPS センサモデル CAN AD7893-WPS ModBus CAN CAN ECU #1 CAN センサモデル ECU #2 Tool for MBSim 外部入力 Field I/O I/Oモジュール 外部入力 I/Oモジュール I/Oモジュール I/Oモジュール CAN CAN CAN AD5436燃料噴射 Subsystem GPS・IMU LGS LDV LDS WCA Start/Stop 仕様 検出範囲 ● X方向 ±150ｍｍ Y方向 ±100ｍｍ Z方向 ±180ｍｍ ● X軸周り±30deg Y軸周り無制限 （タイヤ回転） Z軸周り±180deg 分 解 能 ● X 方 向 0.024ｍｍ Y方向 0.024ｍｍ Z方向 0.01ｍｍ ● X軸周り0.0027deg Y軸周りタイヤ回転検出器による Z軸周り0.0027deg 質 量 1.6ｋｇ （バネ下） 防 水 IP65 AD7862A- 01 LGS レーザー対地センサ LGSは、 タイヤや車両のスリップ角(SA)、キャンバー角(CA)、 ピッチ角(PA)、高さ方向の変化の測定します。 仕様 検出範囲 ● 速度 ±144km/hまたは−4∼318km/h ● 対地距離 焦点距離±50mm 分 解 能 ● 速度 ±0.2％または0.006km/h ● 対地距離 50μm ● 姿 勢 角 スリップ角0.115 deg キャンバー角0.0205deg ピッチ角0.0119deg 重 量 約2kg 防 水 IP65 AD7893シリーズは、すべてDINサイス AD7893-VMS ロガー機能付CANコントローラ AD7811A-24K WFS乗用車用ホイール6分力計 DINサイズで統一し、縦長・横長の組付けも容易 ロガー機能付き8ch CANコントローラは、CAN定義 ファイルでシステム定義・構築が可能。取得したCAN データはスループットファイルに全て保存します。 また、スループットファイルのオフライン処理が可能です。 WFSは、路面に最も近いタイヤホイールに生じる力やトルクを 発進(高負荷)から通常走行(低負荷)まで高精度で測定します。 4ユニット構成の場合の組付け例 ■ 主な機能 ・CANポート (合計8個) ・読取専用ポート (CANロガー1Mbps / CH) ・コントロールポート (コントロールサイクル 200Hz) ・CAN定義ファイル (データ定義 / システム定義) ・スループットファイル (データ帯域幅 max.8Mbps) RR -Sim AD7852A-01 WPS乗用車用ホイール姿勢センサ CANネットワークで自由な構成 WFS 13 A&Dは長年培った力計測技術を中核に、DSPベースの新しいセンサと計測システムを用意し、 お客様のニーズに最適な計測システム構成が可能な車載統合計測システムをご提供します。 Bench Test RR -Sim 自動車の電子化が進み、それに伴いECUの制御が 高度化してきた現在、ECU情報と車両挙動の同時 計測は車両や部品の評価が必須となり、高精度かつ 同時性を持った実車計測のニーズが高まってきて います。A&Dは、計測ニーズに合わせる自由度の 高い車載統合計測システムをご提供します。 Tool for MBSim VMS ECU情報・車両挙動の同時統合計測で見える走行性能 VMS Vehicle Measurement System 仕様 最大負荷 ● Fx24ｋN Fy15ｋN Fz24ｋN Mx4.5ｋNm My4kNm Mz4.5ｋNm 総合誤差 0.1％ （最大負荷に対して） 分 解 能 1/4000 （最大負荷に対して） 対応リムサイズ 12in∼ 対応ハブサイズ 4H-100/114.3 5H-100/114.3 その他対応可 質 量 3.2kg （センサ単体） 防 水 IP65 14 Model Based Engineering FMS路面埋込み式 超小型3分力計 Plate Force Sensor F o rc e Ma trix Se n s o r PFSは、 プレート型の6分力センサです。ホイール分力計(WFS)では測定できない、 タイヤが 発生する力を路面反力として高精度に測定可能です。 VMS FMSは、走行中のタイヤが路面に作用 する力を計測する3分力センサ、最小 サイズ8mm角をマトリックス状に配 置できるよう設計されています。 特 長 ● AD-PROCYON (DSP)採用 ● センサ-DSP間通信は高速デジタル通信 ● センサにアンプを内蔵し最適なAD変換処理を実現 ● センサユニットは、縦・横方向に拡張可能 ● 高精度・高応答 ● 高い固有振動数 センサの仕様 VMS MBSim PFS プレート型分力計 MBSim Model Based Engineering 計測処理 接触部／7.5 mm×7.5 mm×10 容 量／ 接地力 (Ｚ方向) 100 N 前後力 (X方向) 50 N 左右力 (Y方向) 50 N １００kｓｐｓでサンプリング可能 （４ユニットの場合） RR -Sim Y軸 基本センサユニット X軸 容量：12 kN プレートサイズ：400×400 mm 容量：3 kN プレートサイズ：300×300 mm 容量：30 kN/60 kN プレートサイズ：250×250 mm 縦３ユニットの例 横ユニットの例 RR -Sim Z軸 特長 タイヤ力点 仮想キングピン （スイベル軸） 回転中心 3 4×10 3 力 [N] Force Data 前後力 横力 上下力 P 0 アライメント変化 1×10 ・キャンバー ・トーイン ・スクラブ半径 ・トルクステア 1 2 3 Moment Data 3 0 −400 0 −600 0 1 −500 時間 [s] 2 3 3 0 1 時間 [s] 2 3 ■ FF車クリープ走行走行軌跡とトルクステア解析結果 走行軌跡 300 トルクステア 20 1st Data 2nd Data Plate 0 −100 10 0 −10 −200 −300 −300 15 Moment (Torque) [Nm] MS = Mz ‒ P x F・・・トルクステア RS = MS / | F |・・・スクラブ半径 Y方向 (横方向) [mm] M = P x F・ ・ ・外積 Pz = 0 ( = Const. ) P = M/F・ ・ ・走行軌跡 100 −200 −100 0 100 X方向 (進行方向) [mm] 200 300 定格容量 15 MPa 1.0以上 mV/V 定格出力 ±0.2 %RO 非直線性 ±0.1 %RO ヒステリシス ±0.1 %RO 繰り返し性 ゼロ点の温度係数 ±0.005 %RO/℃ 120 ℃ 耐熱温度 −20 −0.3 −0.2 −0.1 0 X位置 [m] 0.1 0.2 ・標準サイズ ボルト種類 六角ボルト 強度区分 12.9 ボルト呼び 定格軸力[kN] 1st MzT トルクステア 2nd MzT トルクステア 200 ● スクラブ半径(トルクステア)解析 特長 ● ひずみゲージ式採用により フィルター処理無しで計測可能 ● 繰り返し性に優れる 用途 200 −200 Mx My Mz 500 −1×10 スクラブ半径 ● タイヤ力点P(走行軌跡)算出 Cylinder Pressure Sensor ボルトで締結している部分の軸力計測。 特に自動車、機械分野で使用される 高強度ボルト（ハイテンションボルト）の 軸力評価にご利用いただけます。 3 0 Z 前後力 横力 400 2×10 X Force Data 600 前後 横力 [N] Tool for MBSim タイヤ 6×10 タイヤ力点 Y 原点 Bolt Sensor 特 殊 構 造 のひず みゲージをボルト頭 部に配 置し、 締結部の軸力を計測するセンサです。ボルト軸部への加工 を必要としないため、ボルト本来の強度を損ないません。 ■ FF車クリープ走行 6分力測定データ 前後と横力 6 分力 走行軌跡 0 筒内圧用圧力計 特長 PFS応用例 実車走行路面反力測定 ■６分力計測 ■ 走行軌跡 ■トルクステア ■ アライメントの影響など ボルト軸力センサ 0.3 M6 M8 M10 M12 M14 M16 22 40 63 91 124 170 Tool for MBSim PFS応用例 疑似走行風反力測定 ■ 空気抵抗/揚力/ 横風/ ピッチ/ロール/ヨー ■ 風力中心など Bench Test AD7893-PFS モーメント [Nm] Bench Test ■ AD7893(DSP)採用 ■ テレメータシステムによる完全 アイソレーションアンプの採用 ■ 分担力方式の高精度検出方式採用 ■ 18bit-80kspsオーバーサンプリングADCと 4回路のマルチセンシングによるノイズの低減 ! ボルト長[mm] 15 20 25 30 20 25 30 35 25 30 35 40 30 35 40 45 35 40 45 50 40 45 50 55 その他の種類、サイズについてはご相談ください。 M5サイズ開発中 16 Model Based Engineering MBSim MBSim RR-Sim リアルロードシミュレータ RR-Sim は、テストコース上での評価試験のいくつかを安定、 且つ再現性に優れた台上試験への置き換えを可能にする。 Real Road Simulator RR-Simによる実走行再現の例 実走行データ Eng Map ! ÷ + - + - K/s ! ! T1 + - ÷ ! T2 T3 Bench Test Tool for MBSim 17 車両モデル トルク測定値 評価データ + - 再現の評価 1/Ms 高精度化された 車両モデルを 他の試験システムに 反映させる C 路面 ローラ接線力 タイヤ加速度 + + + - R F1 F2 + - ダイナモ 軸 制御器 N + - + K/s 1/Js C 1/Js C + - + - R + - T T + - Dyna Map F P 1/s + + + フィードバック タイヤ速度 トルコン速度比 タイヤ平均速度 RR-Simと制御器 RR-Simの特長 ■ 制御系に実走行データを基にした車両モデルを採用 ■ 特殊低慣性ダイナモメータとローラー付6分力計を組合わせた高応答負荷再現 ■ 車両ストール状態でのゼロ回転負荷を加えることがことが可能 ■ ローラー付分力計によりフリクション・回転慣性の影響が無い駆動・制動力計測 ■ 高μローラによりタイヤモデルの再現性向上 実走行に合わせピッチングモーメント量を調整可能 ブレーキ圧 Running Resistance 1/Ms 実車走行を忠実に再現するには、車両モデルの精度が高いこと、ローラやダイナモ制御を含む 制御応答性が速いこと、ローラに掛る力を6分力で測定できることなどが必須となります。 A&Dでは、これらをクリアしたシステムをご提供しております。 ● 車体ピッチングを再現する特殊拘束装置 走行路面 タイヤ路面モデル N R ● 低μ路試験(ABS再現) 走行路面 走行抵抗 V2 + - K/s ÷ ! + - ● 低μ路試験(まだら路走行) 発進 K/s ローラ ダイナモ 分力計 Friction Map 車両実験 回転速度 （制御系に組込み） Vertical Drag 1/Js 車 体 V1 Slip-R Cal R C ローラー トルク指令 タイヤ(並進方向) タイヤ(回転方向) N3 Gear-R Map 1/Js + + ! ! ! T0 Tq-R Map み換え 勾配 モデルの基本構造 ギ ア N2 ÷ ! Cap-K Map モデルの見直し RR-Sim 実走行再現システム 停止 の踏 時より RR -Sim トルクコンバータ N1 1/Js 車両モデル 走行路面 ●RR-C/Dの特記事項 ・片持ち支持型低慣性ダイナモにより フリクションフリーを実現 ・カーボンローラを採用し、超低慣性と 高粘着性を実現、高応答制御が可能 ・ローライン6分力計の採用で高精度な 力計測が可能 ・位相同期制御、ゼロ回転負荷制御で 車両挙動を忠実に再現する制御技術 ホイルトルク ●RR-Simの制御ブロック図 ●RR-Simの制御パラメータ RR-Simは、実走行挙動を正確に擬似・再現するため各種の パラメータを参照して制御されている。 車両質量 タイヤ特性パラメータ タイヤ有効半径(実走行) タイヤ転がり抵抗(実走行) ● タイヤスリップ特性パラメータ 静的スリップ特性 動的スリップ特性 Bench Test RR -Sim エンジン 実験の見直し （車両統合計測） モデル同定 ●坂道性能評価 リアルロードシミュレータの制御モデル 車両モデルの同定フロー VMS VMS VMSとRR-Simによる車両モデルの同定 VMSで計測した実走行データを基に車両挙動を解析し、車両基準パラメータ抽出と車両モデル同定を 行います。この車両モデルをRR-Simの制御系に組込みます。RR-Sim台上試験でVMS搭載車両を 走行シミュレーションすることで、RR-Sim台上データと実走行再現評価データとの比較・確認および 調整を行い、 より高精度な車両モデルを構築することが可能になります。 Tool for MBSim VMS 忠 実な実 走 行 挙 動を再現 走行抵抗(空気抵抗) 空気抵抗作用位置 ● 車両慣性力作用位置 ● ローラー台上タイヤ特性 タイヤ有効半径(RR-Sim台上) タイヤ転がり抵抗(RR-Sim台上) ● ローラー半径 ● ● ● ● 18 MBSim テストベンチのご提案 MBSim Model Based Engineering A&DのBench Testシステムは、高速ハードウェアの開発とMATLAB®Simulink®Stateflow®を 徹底活用し、操作性向上のためVirtualDSPConsoleやツールソフトウェアの開発を進め、 計測・制御・適合評価を統合的に掌握できるリアルタイムシステムをご提案しています。 Bench Test ■ 用途・目的別にベンチを標準化して、性能・耐久ベンチからHEV・EVベンチまで カバーするフルラインベンチをご提供 RR -Sim ■ ORION・ANDROMEDAなどの製品を追加することでベンチをグレードアップ VMS iTest-LA MBSimコンセプト HEV・EV ベンチ 適合ベンチ 性能耐久 ベンチ モード運転 ベンチ ■ 既設設備を生かしながら、 システムを構築 ■ iTest-LAで、複数ベンチを統合・管理し、ベンチを効率的に運用 シミュレーション ベンチ 高応答 ベンチ Bench Test 製品を追加し、 ベンチをグレードアップ ■ MBSimコンセプトで、台上で実車走行を模擬 ■ ベンチを構成する製品を毎年バージョンアップし、充実したメンテナンスをご提供 ORION Tool for MBSim 燃焼解析装置 ANDROMEDA iTest 車両モデル B EST 熱交換器 適 合 排ガス分析計 ベースシステム RR -Sim 拡張性のある構成 Bench Test 特 長 トルク計 Tool for MBSim VMS 性能・耐久ベンチからHEV・EVベンチまでカバーするフルラインベンチをご提案 シミュレーション エンジンベンチ ※ORION(Open Real-time Intelligent Optimization Network) 19 20 Model Based Engineering MBSim MBSim ベンチ統合開発環境 iTest-LA iTest-LAは、ベンチ制御・計測システムであるiTestを中核とし、適合自動計測システム、 管理サーバー機能を統合した、パワートレイン開発全般の開発をサポートするツール群です。 Bench Test 用 途 VMS VMS エンジンベンチ試験での開発効率の改善、継続的な機能拡張、柔軟な試験対応を実現 iTest-LAを構成するアプリケーション製品群 ● LabWorX：Lab統合管理サーバーアプリケーション ・Webベースのユーザーアプリレス運用 ・データ検索、 ファイル管理、稼働率管理、試験運用管理機能の統合的システム ・通知機能、遠隔操作機能、バックグラウンド自動レポート出力、他拠点サーバー連携等の豊富なオプション機能 ● 定常適合試験、 過渡適合試験、性能耐久試験等の手動、 自動計測試験 ● ベンチ試験運用全体(設定管理、 試験、解析、運用管理)の統合 ● お客様の環境、 装置を活かしたベンチシステム構成の構築 特 長 Bench Test iTestの標準アプリケーション・モジュールコンセプト Lab統合管理サーバー LabWorX ● 適合試験、 性能試験に必要な標準アプリケーション LabManager LabCentral ● ORIONとの標準ファンクションでのインターフェイス ● モジュールコンセプトによる試験モジュール、 装置モジュールのカスタマイズ →お客様の環境、装置を活かしたシステム構成と、将来的な試験機能拡張を可能にします。 LabReporter 管理・運用Webアプリケーション Tool for MBSim 試験設定 データ 自動適合計測システム ORION 計測データ iTest アプリケーション 運用データ Test Cell ベンチ制御計測システム iTest Test Cell Test Cell 䞉䞉䞉 外部装置 ECUツール 燃焼解析装置 Bench Test ● iTest：ベンチ試験計測、 設定、実行アプリケーション ・ベンチ試験で必要な設定情報を一元設定・管理 ・手動、パターン、ORION連携、 トレース等の試験実行機能 ・他社も含めた多様な装置I/Fモジュールを標準で準備 iTest-LA構成 Test Cell RR -Sim サーバーアプリケーションによる統合環境により、試験運用管理全体の お客さまのニーズに対応可能 ● 計測手法の進化が続く適合試験に対し、 ORIONとiTestを連携させることで、 柔軟な試験運用、効率化を実現 ● モジュール化コンセプトにより、 システムの拡張、機器の拡張、試験機能拡張に柔軟に 対応でき、 システムを陳腐化させない、継続的な発展が可能 ● 各システムアプリケーションはASAM規格に対応 分析計 燃費計 温調装置 基本標準機能 自動計測試験 設定機能 サーバー連携 ch名マッピング ECUマッピング 基本演算 ユーザー演算 異常監視 平均観測 連続観測 解析連携 手動試験 ORION連携 パターン試験 外部装置 動力計制御 燃費計 ECUツール 温調装置 燃焼解析装置 分析計 トレース試験 分析計 スモークメータ シミュレーション試験 FTIR オバシメータ モード試験 CVS PNメータ Tool for MBSim RR -Sim ● ORION：定常・過渡適合自動計測 ・ユーザーフレンドリーな自動計測シーケンス作成 ・適合試験時の運用ノウハウを盛り込んだ標準アクションを用意 ・様々なECUツールインターフェイスへの対応 ● ベンチプラットフォームであるiTestと、 試験運用、管理を実施するLabWorX ※ORION(Open Real-time Intelligent Optimization Network) 21 22 Model Based Engineering Model Based Engineering Bench Test Bench Test 実エンジンと車両モデルを接続し台上で実車走行を模擬 慣性補正制御実現により、実車走行再現を回転数変動まで模擬可能 用 途 用 途 ● 失火判定の評価 HEV大型ディーゼルの燃焼・排ガスをHILS試験方法で評価 車両が完成する前にECUのセッティングが可能 WCA（騒音振動解析装置） と組み合せ、騒音適合試験が可能 ● クランキング、 アイドリングストップの評価 ● 低回転燃焼の評価 ● パワートレイン系機械共振の再現と評価 特 長 特 長 ● ダイナモ慣性補正制御による回転数変動再現により、 失火判定の評価、パワートレイン系機械共振の再現が可能 RR -Sim ● シャフト共振を200Hz以上にすることで、 600rpm以下の低回転燃焼の評価が可能 ● ANDROMEDAに車両モデル・ドライバーモデルを追加することで、 ベンチを実現 ● MBSimコンセプトで、 実車の走行データを基準に、台上実車走行の精度を評価 構 成 ● 車両モデルの設定パラメータが少なく、 実用的 ● 車両モデルはSimulink®作成されており、 ユーザーのカスタマイズが可能 RR -Sim VMS 高応答エンジンベンチ VMS MBSim MBSim シミュレーションベンチ ● 繰返し再現性に優れているため、 定量的な評価を伴うテストが可能 構 成 実車両ロックアップ時の失火挙動再現 Tool for MBSim !! Cycle combustion fluctuation 車両モデル 追加 iTest ORION Andoromeda Clutch+Drive shaft resonance 燃焼解析装置 Miss fire B EST 熱交換器 適 合 WCA 実車両始動挙動再現 排ガス分析計 ベースシステム Tool for MBSim Bench Test ドライバーが行うアクセル操作を エンジンに加えます。 Bench Test ドライバーモデルの車速追従性 ドライバーモデル 車両モデル トルク計 シミュレーション ※ ref：実車両データ bench:車両モデルを用いたエンジンベンチ計測データ 23 24 Model Based Engineering MBSim MBSim HEV・EV ベンチ Bench Test 特 長 ● 繰返し再現性に優れているため、 定量的な評価を伴うテストが可能。 ● HEV、 EVシステムを実車レス及びエンジンレスの環境でテスト可能 スプリット/パラレル/シリーズ方式のいずれにも対応可能 ● 駆動系及び車両系テストも実車レス/エンジンレスでテスト可能 ● WCA(騒音振動解析装置)と組み合せ、 騒音適合試験が可能 ● エンジンモデルからの爆発変動トルクが駆動系に印加可能なため、 従来では難しかったテストをエンジンレスで可能。 ● SOC演算を含むバッテリーシミュレータも提供可能なため、協調制御を行って、 より精度の高いコントローラ開発が可能。 ■ 全ストール 車両共同 アクセル、ブレーキ操 作 M2、M3に800Nmのトルクを 瞬時に印加しても回転変動 0.5度以内となります。 Bench Test 大型ディーゼル用パラレル方式の HILS試験法の実績有り。 Bench Test 爆発変動トルク RR -Sim M2,M3トルクとM2,M3回転（角度） ANDROMEDA M2,M3回転角度（deg） RR -Sim 構 成 システムコントローラ VMS 用 途 M2,M3トルク （Nm） VMS エンジンレスでの HEV、EV システム及び駆動系テストや開発が可能 エンジンモデル：筒内圧からの爆発変動をリアルタイムシミュレーションしています。 Tool for MBSim 燃焼圧力ずれから、共振含めトルク振幅が大きい結果 評価１と同条件で、＃１気筒を１サイクルだけ失火 トルク減少による回転数の減少および復元が再現 ● ● ANDROMEDA バッテリシミュレ ータは Tool for MBSim 失火再現 ● 各機構（EG等） のエネルギー 分配開発が可能。 25 26 Model Based Engineering Model Based Engineering Heat Exchanger System Field bus I / O Model Based Control による最適な熱環境マネージメント テストベンチなど、 高レベルのノイズが存在する場所での 信号計測に適した高いノイズ耐性・省配線・省スペース化を実現 A&D の熱交換器システムは ■ AD7313-11/11HV 8ch アナログ電圧入力モジュール 燃 料 消 費 量やエミッション生 成 等に多 大 な 影 響を及 ぼす 温 度 環 境を、 ●入力 : 差動 8ch ●AD分解能 : 24bit ● 精度 : 0.01% ● 入力レンジ : ±２V、±１０V ● サンプリング速度 : 1kHz（1ch使用時）、100Hz（8ch使用時） 実環境やエンジン発熱のモデルから、Model Based制御にて実現しました。 従来、難しいとされていた冷間発進やモード走行時等の複雑な温度環境再現も、 ローエンドからハイエンドまでの、 フルラインでご提供します。 ■ AD7313-12-12HV 8ch 熱電対入力モジュール PCにUSB接続 USB-RS485 変換ケーブル ●入力 : 差動 8ch ●AD分解能:24bit ● 精度 : ±1℃ （温度） ● 入力レンジ : K、J、T、E、±80mV ● サンプリング速度 : 1kHz（1ch使用時）、100Hz（8ch使用時） 通信データ ■ 特別なドライバ不要（COMポート接続） ■ AD7313-21 8ch アナログ電圧出力モジュール ■ LabVIEWに接続可能（Modbus LabVIEWライブラリ使用） ● 出力 : 8ch ●D A分解能 : 16bit ●出力レンジ : ±10V ■ AD7313-22 8ch アナログ電流出力モジュール 冷却水予測量 ■ AD7313-31 8ch DIOモジュール ●チャンネル数 : 8ch（各ch毎に DI DO を任意に設定可能） ●DI : ● 電圧入力 ● 最大電圧 : 50V ● 最大電流 : 1.5mA ●DO : ● オープンコレクタ ● 最大電圧 : 50V ● 最大電流 : 500mA ● 短絡保護 エンジン エンジンオイル発熱マップ ■ AD7313-32 8ch 半導体リレー出力モジュール Bench Test オイル予測量 プラットホームのIOを拡張 MBDプラットホームの中低速IOチャンネルの拡張が可能 ■ MATLAB® Simulink®対応 ■ S-Functionを提供 （AD5430-26ボードを使用） ●チャンネル数 : 非ゼロクロス 8ch ●最大電圧 : ±50V ● 最大電流 : ±500mA Bench Test RR -Sim エンジン冷却水マップ ●入力 : 差動 ●チャンネル数 : 6ch ● AD分解能 : 24bit ● 精度 : 0.01%（電圧換算） ● 入力レンジ : PT100、PT1000 ●サンプリング速度10Hz(2線式、 ３線式）、 ３０Hz（４線式） ■ AD7313-41 8ch PWM入出力モジュール ●チャンネル数 : 8ch（各ch毎に 入力・出力 を任意に設定可能） ● PWM入力 : ● 電圧入力 ● 最大周波数:10kHz ● 精度:±0.1%（周波数）、 ±1%（デューティ） ● PWM出力 : ● オープンコレクタ ● 最大周波数 : 10kHz ● デューティ分解能 : 0.1% Model Based 制御 ■ AD7313-42 4ch 回転センサ入力モジュール AD5436 ●チャンネル数 : 4ch ●対応センサ : 電磁ピックアップ （VR Sensor） ●パルス検出方式 : ゼロクロス検出（ヒステリシス可変） ●精度 : 0.1%以内 ● エンジン諸元入力及びエンジン発熱モデルによる予測制御を各々の エンジンに合わせ最適化、制御性を確保し性能を保証 ネットワーク接続分散IOシステム ● 温度と比べ高応答パラメータである回転数、 トルク等の計測値を入力、 Tool for MBSim エンジン状態変化を補足し高応答制御を実現 Ethernet接続で、自由度が高い分散IOシステムを構築 1系統の通信線に、 最大10台のIOモジュールを分散接続可能 iTest ● ラジエタのシミュレーションアプリも拡充中 AD5436 ユーザーアプリケーション UDP/IP データ転送 仕様 シンプルタイプ スタンダードタイプ(常温/低温) シミュレーションタイプ(常温/低温) 200kW 400kW 600kW 200kW 400kW 600kW 200kW 400kW 600kW エンジン軸出力 常温仕様：工業用水温+10℃∼130℃、但し沸点以下まで 冷却水制御温度範囲 低温仕様：ブライン温+10℃∼130℃、但し沸点以下、ブライン温-20℃まで 200kW 400kW 600kW 200kW 400kW 600kW 冷却水最大冷却能力 200kW 400kW 600kW 常温仕様：工業用水温+10℃∼130℃、但し沸点以下まで オイル制御温度範囲 低温仕様：ブライン温+10℃∼130℃、但し沸点以下、ブライン温-20℃まで 40kW 60kW 20kW 40kW 60kW 20kW 40kW 60kW オイル最大冷却能力 20kW 定常温度制御精度 ±2℃ ±1℃ 過渡温度制御精度 規定無し ±2℃ 制御器 AD7731 AD5436 約W450×D800×H1300（各々単体） 約W600×D800×H1600（冷却水/オイル一体型、制御器分離） 外 形 質 量 約150kg 約450kg （無手順） AD7313-01には最大4系統の モジュール群を接続可能 AD7313-01 Modbus通信 最大1.5Mbps ■ AD7313-01 data concentrator 関 連 製 品 RR -Sim ■ AD7313-14HV 6ch PT100/1000 入力モジュール エンジン発 熱モデル ● 出力 : 8ch ● DA分解能 : 16bit ●出力レンジ : 0 to 20mA ● 負荷抵抗 : 最大500Ω 27 デスクトップ計測 Tool for MBSim VMS フィールドバス IOシリーズ VMS MBSim MBSim 熱交換器システム AD7313-01 data concentrator を使用する事で、PCアプリケーションは Modbusプロトコルを意識する事のないデータの入出力が可能になり、 PCアプリケーションの負担が軽減します data concentrator機能 ●1.5Mbps AD7313シリーズ専用高速Modbus通信ポートを4ch搭載 ● 通信接続されているIOモジュールを自動認識 ● 収集データをEthernetでPCに自動転送 ● 接続されているIOモジュール情報の一覧ファイル自動生成 ■ AD5436 計測・制御・システムコントローラ 様々な用途に対応、カスタマイズ性の高い 計測・制御が可能なシステムコントローラ ● MATLAB® Simulink® Stateflow® により作成したモデルを実行可能 ● モデル実行用CPUにP4506(1.86GHz)とCore i7-610E(2.53GHZ)の ２機種があり、最高制御サイクル25µｓの高速なリアルタイム処理を実現 28 Model Based Engineering Model Based Engineering Full Variable Engine 可変カムプロファイルの最適化業務の効率向上 ピストン運動とバルブプロファイルの最適化業務の効率向上 特 長 オフセットなどの条件変更に多大な労力が必要でした。 A&Dは、高度な油圧作動技術により任意のピストン運動 を可能にし、油圧可変動バルブシステムと組合わせるこ とで｢フル可変エンジン」を開発しました。 実機シリンダヘッドに組込んだ例 吸気２弁、排気２弁 対象バルブ Bench Test 最大リフト量 15ｍｍ 再現精度 誤差ばらつき±０． ０５ｍｍ以内（※2000rpm相当時） 油圧作動油 エンジンオイル アクチュエータシール構造 シールレス 油圧可変動バルブシステム 油圧源 アキュームレータ 油圧 Tool for MBSim メンテナンス メンテナンスフリー 油圧配管 ２ポート （供給１ポート、戻り１ポート） エンジン回転数 最大６０００ｒｐｍ 対応エンジン 単気筒エンジン・ユーザマルチエンジン 対応ストローク ４ストローク・６ストローク エンジン油・水温 ∼１１０℃ 油圧バルブ制御 エンジン点火噴射制御 アンプ類 アンプ類 仕 様 (油圧可変動バルブシステム） 最大ピストンストローク 最大燃焼圧力 対象バルブ 最大バルブリフト量 回転数 油圧作動油 アクチュエータシール構造 メンテナンス エンジン水温 １５０ｍｍ １０ＭＰａ 吸気２弁、排気２弁 １5ｍｍ ０ｒ ｐｍ∼３０００ｒ ｐｍ ※ エンジンオイル シールレス メンテナンスフリー ∼１２０℃ ※（条件付き） バルブリフト量 クランクアングル （℃A） クランクアングル （℃A） イタレーション技術による忠実な制御 目標プロファイル 指令波形 バルブの応答 AD5436 AD5436 油圧バルブ制御 + ユニバーサルECU 油圧バルブアクチュエータ 燃焼試験結果 イタレーション技術 ピストンストローク 従来の制御 Actなどの 伝達関数 H(s) アクチュエータ系の伝達関数を求め、その逆伝達関 数で目標信号を補正することで精度の高い制御を 実現する技術です。 バルブリフト制御 イタレーション技術による忠実な制御 目標プロファイル 指令波形 Bench Test 仕 様 (油圧可変動バルブシステム） 可変型の単気筒エンジンが広く採用されています。 これらは純機械式のため、ピストンストロークやクランク ■ 任意ピストン運動(クランク半径・コンロッド長・ クランクオフセット・圧縮比)の再現機能 ■ 4弁独立任意バルブプロファイル(リフト量・作動角・ 中心角)の再現機能 ■ エンジン制御と油圧駆動ピストン制御・ 油圧駆動バルブ制御を同時に実現 ■ 熱交換器により最適なエンジン冷却温度に制御 ■ 燃料圧力、排気圧力、吸気圧力も同時に制御 ■ IMEP平均値で燃料噴射時間も自動制御可能 ■ 燃料消費量計測、排気ガス分析、燃焼解析評価まで 同時に可能 Tool for MBSim RR -Sim ■４弁独立任意バルブプロファイル（リフト量・作動角・中心角）の再現機能 ■ 単気筒エンジン、およびユーザマルチエンジンに対応 ■ エンジン制御と油圧バルブ制御を同一ＧＵＩで実現 ■ AD-PhoenixRTで同時に燃焼解析評価まで可能 ■ AD-PhoenixRT・ＯＲＩＯＮ・ＡＮＤＯＲＯＭＥＤＡで 同時に燃焼解析評価まで可能 ■ ＡＳＡＰ３対応 エンジンの基本開発・評価には、CRFエンジンなど圧縮比 リフト量（mm） 特 長 吸排気バルブのカムプロファイルとバルブタイミングは、エンジンの燃焼効率に大きく影響します。 この為、エンジン開発においてカムプロファイルの形状やタイミング設定が重要な開発要素となります。 A&Dは、 これらの最適化業務の効率向上に寄与する油圧方式による可変動バルブシステムをご提供します。 RR -Sim Hydraulic Variable Valve System ストローク量（mm） VMS フル可変動エンジン VMS MBSim MBSim 油圧可変動バルブ バルブの応答 ピストンストローク制御 従来の制御 オペレーションコンソール Actなどの 伝達関数 H(s) エンジン制御 油圧源 100サイクルプロファイル再現・重ね書き 29 100サイクル誤差・頻度分布 油圧ピストンアクチュエータ 30 Model Based Engineering 車載向け燃焼解析システム Compact Configurable Combustion RR -Sim Bench Test 注）AMK (Acoustical Measured Knock) 音波が耳に入るとときの減衰特性や、大きな音で小さな 強さをノックの 強 度 値として 求 めます。これを従 来 の 音がかき消される現象（マスキング効果）などを計算する “Knock” と区別して、聴感基準のノック(AMK)と呼んでい ことによって、人が認知できるノック音の特徴的音質の ます。 CNM燃焼騒音モニタ ECUデータと燃焼圧の同時測定例 Webサーバ機能により、狭い車室内での作業が非常に簡単になります。 専用PCのインストールが不要で、必要なときのみPCやタブレット などの任意のWeb端末を繋げば、Webブラウザ経由で操作したり、 CNM Tool for MBSim 燃焼波形をモニタすることができます。 ワイヤレスでの接続も可能です。 ■ 長時間データ保存 最大4GBのデータ保存が可能です。 1回30分の試験でも、全チャンネル全サイクルの筒内圧波形を ファイルに残すことができます。 (1.0 deg、12 ch、2000 rpm平均とした場合) AD3723 AMKI 聴感基準ノック強度インジケータ MBSim Combustion Noise Monitor 特 長 車室内への設置例 RR -Sim 仕 様 ■ 信号入力 チャンネル数：１ｃｈ マイクロフォンまたは加速度センサ ■ 解析機能AMKレベル：ノック音の特徴的音質の強さ AMK頻度：所定期間中にAMKレベルが基準値を超えた回数 AMK指数：AMKの大きさと頻度を表す統計量 BPF ：特定周波数成分の振幅を表示可能 ■ インターフェース Ethernet (100Base-T)、ＤＩＯ （接点・各12ch）、MicroSDカード ■ リアルタイム処理 毎サイクルのデータを、全て欠けなくリアルタイムに処理して、 遅延2サイクル以内に出力します。 （上限8,000 rpm @ 0.1 deg, 12 ch） リアルタイムの演算結果を外部データロガーへ渡すことで、 MEP等のサイクルベースデータと、点火進角等の時間ベース データを、簡単に同期し統合することができます。 ■ 始動、逆回転計測機能 エンジン始動時の詳細な挙動を、1点のデータも落とすことなく 計測できます。逆回転検出により、アイドリングストップからの 再始動も正確に計測できます。 VMS 聴覚末梢系モデルによりエンジン音からノック音の “聞こえ方の強さ” を 推算し、聴感評価基準に対応したノックの強度値を得ることができます。 ■ 小型・軽量でラックに組込み容易なDINサイズ ■ 扱い易いコンパレートインジケータ専用機 出力できる、車載向け燃焼解析システムです。 OBD やキャリブレーションツールとの時系列データ統合を 効率的に行うことができます。 ■ 環境条件への適応 低温での始動試験や、炎天下の長時間駐車にも適応します。 −40∼＋70degC の環境下で動作し、6V の電圧降下に対して 保護されます。 Acoustically Measured Knock Indicator Bench Test VMS Phoenix C3は、毎サイクルのMEPやCA50等をリアルタイムに 特 長 31 AMKI 特 長 サイクルベースの燃焼圧と時間ベースの各種データをリアルタイムに統合 ■ Webインターフェース対応 AMKI 聴感基準ノック強度インジケータ Tool for MBSim MBSim AD3721-C3 (Phoenix C3) Model Based Engineering 筒内圧から燃焼騒音のレベルを解析してモニタし、基準値を超えた 場合には警告を発する燃焼騒音レベルインジケータとして、ディーゼ ルエンジンの静粛性試験などに最適なツールです。 ■ 小型・軽量でラックに組込み容易なDINサイズ ■ 扱い易いコンパレートインジケータ専用機 ■１/３オクターブバンド解析に対応 仕 様 ■ 信号入力 チャンネル数：１ｃｈ 筒内圧センサ ■ 演算処理燃焼騒音レベル演算：聴感Ａ特性フィルタ・ １/３オクターブフィルタ・構造減衰フィルタ・時定数 ■ インターフフェース Ethernet (100Base-T)、 ＤＩＯ （接点・各12ch）、MicroSDカード AD3722 CNM 燃焼騒音モニタ 32 MBSim MBSim Model Based Engineering RTS-H / RTS-E3 / RTS-S RTS 軸トルク計 Rotating Torque Sensor シリーズ／容量 RTS-H RTS-E3 RTS-S シリーズセンサ シリーズセンサ シリーズセンサ クランクシャフト∼フライホイール間のトルク計測例 エ ンジン ベ ン チト ル ク 計 測 発生しているトルク波形がシ リンダごとに異なり、筒内圧ト ルク波形が同期していること を精度良く読み取ることがで きます。 エンジンクランク軸直結例 Bench Test ロス 筒内圧 シリン ダ E/G トルク 軸トルク パワートレイン クランク クランク角 ロス E/G 回転数 駆動・制御力 タイヤ 軸回転数 ロス 車両速度 エンジンクランク軸直結例 車 体 Tool for MBSim 高速ADC S1 S5 S8 S2 Fx Mx Fy My Fz Mz S4 S6 AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP S7 S3 20Mbps テレメータ VMS ダブルレンジの対応 RTS-H Option RTS-E3 Option RTS-S Option RTS-H シリーズ 薄型幅40.5mmトルク計 ミドルエンド向け高精度・高機能トルク計 高速DSP 合成モデル演算 [f]=[k][Sn,Snm] ■ 定格トルク ：500Nm ■ 最大回転速度：12,000rpm ■ 総合誤差 ：0.03％ ■ デュアルレンジ：1/5スケールレンジでも RTS-H シリーズ AD7893 トルク計 1/3,000以上の精度保証（オプション） RTS-E3 シリーズ 車両速度 RTS軸トルク計 テレメータシステム構成図 分担力 ブリッジ 5 kNm 特長 フライホイール慣性量等価方式 ロス 2 kNm 性能 高速・高精度な計測が可能 ロス 1 kNm ■ 高精度と堅牢さを兼備えたトルクセンサ ■ エンジン軸/CVJ軸にダイレクト装着可能 ■ 分担力センサ方式で真のトルク計測 トルクデマンドコンセプト・エネルギーフローモデル 燃料 200 Nm 500 Nm RR -Sim RTS シリーズの定格容量 RTSシリーズは、定格 F.S.と定格の1/5 F.S.のダブルレンジで使用できます。 Bench Test RR -Sim 特 長 ■ 分担力センサ方式で真のトルクを計測 ■ エンジン軸ダイレクト装着可能 ■ クランク角同時計測 ■ スラスト、ラジアル力同時計測 ■10倍の高分解能/10倍速の高速トルク計測 ■ 高速テレメータによる高精度リアルタイム計測 fx fy fz mx my mz 高精度校正装置により、単体精度０.０３％を実現 トルクセンサに検量アームを直接取り付け、中間軸受け などの誤差を無くし、高精度に校正します。 ドライブシャフト直結方式 トルクセンサの校正 ■ 高精度：単体精度０.０３％ ■トルク：ダブルレンジ対応はオプション ■ 出力：トルクのみ アナログ信号出力レート 10kHz デジタル信号出力レート 5kHz ■ モニタ：６分力モニタ可 ■ 300 MHz/20 Mbpsテレメータ採用機種 RTS-E3 シリーズ 受信BOX AD7893 トルク計 Tool for MBSim VMS 単体精度0.03％、 ベンチ設置時精度0.05%保障 RTS-S シリーズ ローエンド向け高精度・小型トルク計 ■ 高精度：単体精度０.０３％ ■トルク：ダブルレンジ対応 ■ 出力：トルクのみ アナログ信号出力レート10 kHz デジタル信号出力レート5kHz ■ モニタ：トルクモニタ ■ 2.4 GHz/4 Mbpsテレメータ採用機種 RTS-S シリーズ AD7893 トルク計 33 34 Model Based Engineering JIS D 4243 / ISO 28580 に準拠 VMS タイヤ転がり抵抗試験機 加振式ムービングベルト Tire Rolling Resistance Test Equipment Excitation Type Moving Belt System 高 精 度なデータと安 定 性を両 立 Rough Road (荒地)走行路面を台上で再現可能 VMS MBSim MBSim Model Based Engineering 特長と実施応用例 特 長 この試験機は、ISO 28580に準拠したフォース法による 模擬路面としてのムービングベルト装置に上下及びステア方向の加振機能を加え、起伏路面を台上で再現 する装置です。ベルト装置には、数々の実績を持つスチールベルトを使用し、その優れた蛇行制御性を生か すことにより、上下30Hz、ステア3Hzの加振を行いつつ、200km/h以上の安定した走行状態を再現します。 タイヤ転がり抵抗試験機です。 フォース法は、 タイヤ回転軸 に取り付けた分力センサーの計測精度が要となります。 A &Dは、自社 製 の 高 精 度６分 力センサーを採 用し、 1/1,000以上の精度で軸力（Fx）を計測しています。 RR -Sim によるタイヤラベリング制度の運用上に必要な転がり 抵抗試験機としてご使用頂けます。 PC専用タイプ タイプ 15,000N 300 N 0.3 N 5∼120 km/h （∼270 km/h） 10 ∼24 φ500∼φ900mm 220∼520mm TB ● 概略仕様(動作仕様) ・ベルト速度 max.200km/h ・加振性能 上下/±50mm、25Hz、max.500mm/s ステア/±20deg、3Hz、max.50deg/s ・耐横力 輪当たり max.10kN ・耐荷重 輪当たり max.12kN (トラック・バス) 60,000 N 600 N 0.5 N 5∼120 km/h （∼270 km/h） PC用6分力センサー 17.5 ∼24 φ700∼φ1,500mm 300∼750mm Tool for MBSim ● 路面模擬ドラムは、タイヤ接面に溶射によるスチール 面を持つアルミキャスト製で、強度と重量軽減を併せ 持ち、モーターの消費電力低減化を実現しています。 試験機のドラム仕様 ドラム径： φ2,000 mm 材 質： アルミキャスト 試験データ例 基準タイヤ計測データ例 オールカーボンエアベアリング、 レーザーセンシング高速蛇行 制 御・エディカレントクラック 検出警報などのA&Dムービング ベルト技術を採用しています。 試験データの例 ステア角、キャンバー角、速度、 スリップ率、路面上下位置、 ロードをそれぞれ 異なる周期で同時にスイープさせ、タイヤと路面間に発生する各方向力を 記録した試験データ例です。 ドラム幅： 600 mm アルミキャストドラム エアベアリング (オールカーボン) ● 概略仕様(車両仕様) ・ホイルベース 2200mm~3000mm ・トレッド 1350mm~2400mm ・車両重量 max.4ton Typical data for standard tires 6分力計測値(N) Bench Test 最大荷重 測定範囲（Fx） 測定精度（Fx） 試験速度 （オプション） 適用タイヤリム径 タイヤ外形 タイヤ動半径 PC (パッセンジャーカー) ベルト駆動基本ユニット 転がり抵抗係数 繰返し精度 Bench Test 項目 上下&ステア方向加振機能を備えたムービングベルト装置の実施例 ■ムービングベルトによる4輪ラフロードシミュレーター(構想図) Tool for MBSim 主な仕様 計測値換算スケール RR -Sim また、標準偏差（σ）0.05以下の再現性を実現し、JATMA ・ベルト速度:10 30km/h、 加減速20sec ・初期タイヤ押付荷重 : 3kN ・キャンバー角 : ±5deg、5deg/sec ・上 下 加 振 : ±0.2 3.5mm、 20 1Hz ・揺 動 加 振 : ±1 10deg、 1 0.1Hz ・スリップ率 : ±0 100% 時間(s) 35 36 Model Based Engineering 電子式風洞天秤 Moving Belt System Wind Tunnel Balance System メカトロニクスを駆使した最先端の駆動システム 振動領域までの空力測定を可能とした風洞天秤 自動車の走行実験やタイヤ試験を台上で行う方式 には、 ローラ型とフラットベルト型があります。 タイヤとの接触部面積などを考慮した場合、 フラット ベルト型が有利とされています。 A&Dのムービングベルトシステムは、 タイヤ試験機 や２輪/４輪のシャシーダイナモなどの基本駆動部と して開発した最先端のシステムです。 風洞天秤の新しい流れ 自動車の風洞による空力試験では設備に組み込ま れた6分力計によって車体の受ける力を測定して います。(風洞天秤) 車両や移動床装置など、大重量を載せての測定の 為、従来は交棹式天秤が広く使用されてきました が、これを電子式6分力計に置き換えることにより これまでにない精度と応答性を実現しました。 Wind 車輪下用 ムービングベルト 特長 ● 蛇行制御：蛇行精度/１ｍｍ以内 特殊形状のプーリを使用し、 左右の張力を制御することで実現 実際の運転時による 蛇行制御の事例データ 電子式風洞天秤 ■ 従来タイプと比べ、容積比五分の一、重量比三分の一と、圧倒的にコンパクト。 ■ 電子式の為、基本的にノーメンテナンス。 ■ 電子式風洞天秤設備例 ●フラッタリング抑制制御：表面フラットネス/０.５ｍｍ以内 ブロア/サクション流量を ベルト下部にエアーベアリングを採用し、 制御することで実現 小容量タイプ風洞天秤 (fz:25000N タイプ) RR -Sim RR -Sim 自動車の風洞による空力試験では、設備に組 み込まれた6分力計によって車体の受ける力を 計測しています。(風洞天びん) 車両や移動床装置など、大重量を乗せての測 定の為、従来は交棹式天びんが一般的に使用 されてきましたが、これを電子式6分力計に置 き換えることで、これまでにない精度と応答性 を実現しました。 高剛性構造 Bench Test ＦＦＴ Bench Test VMS 試験用ムービングベルト VMS MBSim MBSim Model Based Engineering ■ 風洞天秤本体の単体ハンマリング試験では、100Hz 以上を示す、高剛性構造です。 蛇行制御データ （高速安定性） フラッタリング制御データ （高速安定性） Tool for MBSim 仕様概要 このシステムは、ベルト駆動部・スリップ角駆動部・ 上下変位駆動部の３要素で構成しています。 ●ベルト駆動部 ベルト速度 : 耐荷重 : 耐横力 : 駆動/制動力 : ベルト平坦度 : max. 200km/h max. ±12kN max. ±10kN max. ±10kN 10μm以下 データ例 Tool for MBSim 蛇行制御データ ■ 小容量タイプでは±0.1N以内の 繰り返し精度を持ちます ●タイヤ試験機の例 ●スリップ角駆動部 スリップ角 : ±20deg 加振速度 : max.3Hz、50deg/s ●上下変位駆動部 変位量 : ±50mm 加振速度 : max.25Hz、500mm/s ワイドセレクション ■ 大きな定格容量に対して実際に使用する計測レンジでの校正で高精度化 ■ 風洞サイズに合わせた幅広いラインナップで適した計測レンジを提供 大型風洞用ムービングベルト 37 ● 2WD-CDのイメージ図 名古屋大学 ナショナル・イノベーション・コンプレックス施設 ご提供 Fx(Drag) Fy(Side) Fz(Lift) Mx(Roll) My(Pitch) Mz(Yaw) 小容量（30%風洞用） 定格容量 レンジ精度※ 2400 N ±0.1 N 2400 N ±0.1 N 8000 N ±0.3 N 600 Nm ±0.05Nm 600 Nm ±0.05Nm 1200 Nm ±0.10Nm 中容量（50%風洞用） 定格容量 レンジ精度※ 8000 N ±0.3 N 8000 N ±0.3 N 25000 N ±1.2 N 1200 Nm ±0.1Nm 1200 Nm ±0.1Nm 3000 Nm ±0.3Nm 大容量（実車風洞用） 定格容量 レンジ精度※ 8000 N ±0.3 N 8000 N ±0.3 N 50000 N ±2.0 N 7000 Nm ±0.7Nm 7000 Nm ±0.7Nm 11000 Nm ±1.1Nm 38 MBSim MBSim Model Based Engineering 次世代の高性能DSP VMS A&DのDSPラインナップ AD-PROCYONシリーズ A&D’s Digital Signal Processing platform line-up Digital Signal Processor A&Dは MBSimを実現するため、モデル処理を快適に処理する高いCPU能力と IOの遅れを最小に抑える低いレイテンシー※1のプラットホームをご提供してまいります 超低レイテンシーなシステムが実現可能 AD7005：Procyon SBC 3rd Generation(NG3) 大規模システムの計測・制御・ リアルタイムシミュレーション DSP シミュレーションベンチ ＲＰＴ／ＨＩＬＳ RR -Sim RR -Sim 組み込み装置 様々な分野で 活用される VMS Model Based Engineering モデルベース & MBSim(モデルベースドシミュレーション) Tool for MBSim Compact PCI StarFabric ● AD5440 シリーズ AD5436 シリーズ AD5435 豊富なIOで様々な用途に対応 AD5436シリーズ 汎用性・拡張性に優れたミドルレンジのDSP ・CPUにはintel Core i7を採用 ・IOは7スロット ・カスタマイズ自由な操作タッチパネル ・スタンドアローン動作可能 シリーズ 小型DSPシリーズ AD5410 シリーズ AD5450 AD5430 シリーズ 2000年 発表時期 ※1)レイテンシ(latency)とは、デバイスに対してデータ転送などを要求し てから、その結果が返送されるまでの遅延時間のこと。 レイテンシが 低ければ低いほど高性能になります。超レイテンシ(1.6µｓ)を実現し たA&DのDSPはリアルタム処理の決め手になります。 AD5421 シリーズ 現在 ● AD5421シリーズ DSPにIO組わせたLOWコスト小型装置 ・CPUは低消費電力なARMプロセッサ ・カスタマイズ自由な操作タッチパネル ・スタンドアローン動作可能 ・IOと組み合わせた装置を多数ランナップ MATLAB/Simulink/StateflowはThe MathWorks, Inc.の登録商標です。 AMD、AMD Arrowロゴ、AMD Opteron、ならびにその組み合わせはAdvanced Micro Devices, Inc.の商標です。 インテル、Intel Coreは、米国およびその他の国における Intel Corporation の商標です。 HyperTransportは HyperTransport Technology Consortiumの許諾商標です。 PCI Express、PCI Express ロゴは、PCI-SIG の登録商標です。 CompactPCI、CompactPCIロゴは、PCI Industrial Computers Manufacturers Groupの登録商標です。 ARM は ARM Limited の登録商標です。 Bench Test シリーズ AD-PROCYON 次世代リアルタイムシミュレーション用DSP ・Multi-core/Multi-CPUサポート ・最大32コアシステム ・最大8個のAMD Opteronを搭載可 ・最高制御サイクル AD5445 / AD5446 10µs AD5447 50µs モデルベース設計 AD-PROCYONの計測・制御・シミュレーションは、MATLAB/Simulink、 Stateflowによるモデルベース設計、 コーディングレス環境をユーザにご提供 します。モデルの作成は、ブロック線図方式により構築するため開発工数の 削減を図ることが可能となります。MATLAB/Simulinkを利用し、無駄が少な い快適なプログラムの環境をご提供します。 AD-PROCYONのシステム機能や各種I/O機能をSimulink Library Blowser 上に追加し、S-Functionの形でユーザへご提供しています。MATLAB/Simulink で作成したロジックとこれらを組み合わせることで自由度の高いモデルを容易に 設計することが可能です。 Simulink モデル GUI 作成ツール MATLAB/Simulink、Stateflowにて作成したモデルとGUI作成、実行用 アプリケーションであるVirtualDSPConsoleとを組み合わせることで、 容易に計測・制御用のアプリケーションを作成することができます。 モデルからI/O接続設定を分離し、汎用性に優れたモデルにすることができる IOConfiguratorや、DSPシステムの自動テスト環境の為にVirtualDSPTesting、 DSPシステムに特化したマネージャVirtualDSPStudio等、 ツール群充実を図っています。 Tool for MBSim Bench Test AD5445 性 能 シリーズ 39 A&D DSPの最高峰 AD-PROCYONシリーズ ● I/Oブロックセット FPGA モデル開発環境 FPGAデバイスメーカであるXilinxTM社が提供している開発ツールです。 ● FPGA上で動作するSimulink用ブロックセット(約90個のブロック)が含まれています。 ● ブロックセットには、 信号処理、演算、 メモリ、 デジタルロジックなどがあります。 ● Simulink上でのモデリング、 シミュレーションおよびVelilog、VHDLコードの自動生成が可能です。 40 MBSim MBSim Model Based Engineering DSPプラットフォームソフトウェア モデルをDSP上で動かせるためのプラットフォームソフトウエア IOConfigurator ■ ハード依存部と モデルの分離 処理部分の変更 だけでモデルビルドしたくない 物理モデルを動作させたい リアルタイム処理されるシミュ レーションモデルを作成したい モデルからI/O接続設定を分離し、汎用性に優れたモデルに することができます。I/O設定やゲイン・オフセット補正を ツール上で行えるため、 モデルのリビルドが不要になります。 VirtualDSPConsole Designer 複数のDSPシステムを同時に使いたい VirtualDSPStudio 画面を作成したい Bench Test ドラッグandドロップ ■DSPシステム統合管理ソフトウェア。 膨大化するDSPシステムの資源の有効活用が可能になります。 GUI シーケンス モデル、画面、シーケンスをまとめたい ● GUI作成ツール Tool for MBSim VirtualDSPConsole Runtime ■ VirtualDSPConsole Designerで作成したWindowsアプリケーションを動作させます。 アプリケーションとして動作させたい ● 管理ツール 一覧から選択 モデル A I/O設定 A DSPターゲット A GUI A モデル B I/O設定 B DSPターゲット B GUI B モデル C I/O設定 C DSPターゲット C モデル A I/O設定 B DSPターゲット A シーケンス A シーケンス B シーケンス C GUI A シーケンス C この組み合せでテスト実行 VirtualDSPTesting ■DSPシステムの自動テスト環境を提供します。 テストの連続実行が可能になり、夜間・休日運転など稼働率の向上に貢献します。 自動テストをしたい さまざまな計測制御、シミュレーションで使いたい モデル切り替え、シーケンス切替したい モデル I/O設定 DSPターゲット ● DSP実行環境 RR -Sim RR -Sim ＤＳＰ P l a t f o r m S o f t w a r e ■ Windowsアプリケーションが簡単に作成できます。 41 ■ 様々な市販ソフトの動作が可能 ■ MATLAB/Simulink用ブロックセット ● DSP操作の記憶・再生・自動化 Bench Test モデルを分散処理したい リアルタイムのシーケンス実行をしたい Tool for MBSim VMS モデル実行開発環境 VMS ＤＳＰ Platform Software パラメータ設定操作を記憶して再生したい 42 Model Based Engineering 高精度充放電試験システム Battery HILS iTest BTS / AD7391A BMSの開発検証の効率化 バッテリ自動テストソリューション / 高精度電流・電圧計測モジュール 特 長 特 長 実際のバッテリでは、実現困難なセルの充電状態を任意に 再現する事が可能。バッテリマネージメントシステム(BMS)の 制御ロジックの開発・検証の効率化に貢献します。 VS1131 VS1141 ーiTest BTSサポート装置 ー RR -Sim 最大 192セル （12cell単位増設可） セル電圧：0∼5V セル電流：200mA(シンク・ソース) 断線機能 電圧・電流測定機能※ ノイズ混入機能※ (※は VS1141 のみ) 恒温槽 AD7391A 充放電試験装置 モデルベース開発環境 仕 様 Bench Test EV/HEVのバッテリパックは多数のセルが 直列に接続されています。 BMS 過放電 セル1 セル2 セル3 過充電 セル1 セル2 セル3 バッテリパックの充放電の繰り返しで、個々のセルの 充電率にバラツキが発生します。 この状態を放置すると過充電・深放電状態のセルが 発生してしまい、バッテリパックの故障・寿命に影響します。 そこで、BMS(バッテリマネージメントシステム)で個々 のセルの状態を監視し、セルの充電率を均一にする ことでバッテリの高寿命化、高効率化を実現しています。 システム概要 Tool for MBSim ① 付属ソフトウエア PC上で各セル電圧の設定、断線指示が 可能なソフトウエアを付属しています。 AD5447-S VS1100 IF LAN ケーブル 光ケーブル ② ユーザ様のカスタマイズ Battery Cells iTest BTS AD7391A ■ バッテリ自動テストソリューションソフト ■ 高精度電流電圧計測モジュール MATLAB/Simulinkによるモデルベース実行環境 Virtual DSPConsoleによるシグナル表示・パラメータ変更 MATLAB/Simulinkモデルベース でつくられた、 付属のソフトウエアは、 GUI作成ツール（VirtualDSPConsole ※別売) と組み合わせてユーザでのカスタマイ ズが容易に行えます。 ③ 自動化 様々なテストシーケンスをフローチャート 形式で容易に作成できる自動テスト構築 ツール（VirtualDSPTesting ※別売り)により テストシーケンスの自動実行が可能です。 43 ■ 恒温槽 ・ESPEC ADBT (Chamber/Cycler in 1) ・Cincinnati Sub Zero (Modbus) ・Tenney (Versa Tenney 3 controller and newer)(Ethernet) ・Thermotron (Serial) ・Any chamber using a Watlow F-4 controller (Envirotronics,Thermotron, etc.) (Modbus) WindowsPC CAN（２ｃｈ） VS1100 IFBOX VS1100 IO ■ 充放電試験装置 ・Arbin (Direct control through ethernet connection) ・Bitrode (Direct control through ethernet connection) ・Maccor (via ActiveX control of their software MacTest) ・Keithley (direct control through GPIB or Ethernet) ・Yokogawa GS610 (Direct control through ethernet) ・Aerovironment (Direct control through CAN) ● 多様なテストパターン (寿命、特性、環境試験など) Virtual DSPTesting によるテストシーケンス の自動実行 ● 多様な接続可能機器 ● スクリプト処理機能 ● テストレポート機能 電流レンジ ノイズ、分解能 シャント抵抗 出力 ±5A/±500mA/±50mA/±5mA 10ppm、24bit 0.1 / 1 / 10 / 100Ω Modbus 電圧レンジ 0-6v/±6v ノイズ、分解能 10ppm、 24bit サンプリング周波数 6.25/12.5/25/50Hz 大きさ （WDH）441× 480 × 44mm RR -Sim 合わせることで、高精度な充放電試験システムを 構築します。 高機能 Bench Test 汎 用 iTest BTS(バッテリ自動テストソリューションソフト)と AD7391A(高精度電流・電圧計測モジュール)を組み iTest BTS Tool for MBSim VMS バッテリHILS VMS MBSim MBSim Model Based Engineering ー 求められる精度 ー 10年間で4000サイクルの充放電を行い、電池容量が90%に なったと仮定すると、10% の容量を失ったことになります。 この時 1 日分の容量損失は、10%／4000 サイクル は25ppm となります。 AD7391Aでは高精度に容量損失を測定することが可能です。 44 Model Based Engineering MBSim MBSim Model Based Engineering 回転変動解析 FFT アナライザ Advanced System for Rotation Analysis WCA mini / CompactWCA WCA mini ● TEDS ドリフトやノイズの影響大 トリガ点間の平均値に相当し、 時間分解能が粗い ● センサー断線チェック ● 信号出力 解析的信号法 ● ボイスメモ 連続的な解析が可能 10 #1 #2 #3 #4 9 8 7 cyl cyl cyl cyl 6 5 4 3 #1 #2 #3 #4 9 8 7 cyl cyl cyl cyl 騒音・振動屋さんの必須アイテム 5 4 3 1 -450 -360 -270 -180 -90 0 Bench Test クランク軸回転角 [deg] 90 180 0 0 0.005 例)1、2サイクルデータの重ね書き。 筒内圧力をクランク回転角ベースで測定してサイクル変動を調べることができます。 時間ベースではサイクル毎の解析を行うことは困難です。 0.01 0.015 時間[s] 0.02 0.025 特 長 (WCA mini） ■ 小型軽量、USBバスパワー駆動 出張カバンに入る小型軽量なボディ、電源はUSBバスパワー駆動、いつでも、 どこでも、騒音・振動実験解析をご支援します。 2センサ計測によるピッチ誤差除去 Tool for MBSim 過渡騒音計測 トラッキング解析 時系列波形 記録・再生 ■ 操作性重視のフレンドリーGUIと簡易測定支援メニュー 解 析 的 信 号 法 で は、近 接 配 置した 2つのセンサで計測することで歯型の 不整形により発生する角変位の計測 誤差を除去することができます。 1センサで計測した回転速度のスペ クトル(青)に対して、 2センサで計測し たスペクトル(赤)は擬似の回転成分 が除去されていることが分かります。 定評あるWCAからの設計思想を継続し、更なる使い易さを追求しました。 FFT解析、 トラッキング解析を簡単操作でお使い頂くための簡易測定支援 メニューをご用意しました。 ■ CompactWCA、WCAonPC（AD3600シリーズ）との互換性 操作体系は完全互換なので既存ユーザのトレーニングレスを実現しました。 解析データはMFUファイルより完全互換のため過去のデータを無駄にしません。 CompactWCA 3センサ計測による相対振れ誤差の除去 ギアとセンサとの間に相対的な振れがあると、見かけの回転変動成分として計測され ます。1個のセンサではこの影響を除去することができず、3個のセンサにより除去して 真の変動成分を求めることが可能です。 また、相対振れの直交する2成分を求めることで、相対振れリサージュとして可視化できます。 伝達関数測定 Bench Test 1 『 車載トラッキング解析から多点加振 』まで 製品ラインナップ CompactWCA WCAmini 構成 １筐体16ch（最大64ch） 小型4ch 45 これからはパーソナル&リーズナブル! 簡単なのに高機能!！ 6 2 2 0 すべて標準機能でサポートします。 10 筒内圧 [MPa] 筒内圧 [MPa] RR -Sim ● サウンド再生 クランクアングル解析 エンジンの筒内圧変動、ギアや バルブの挙動など、回転角位相 に依存する現象の測定において、 取り付けが難しくスペースも必要 とするエンコーダを使用すること なく、既存の歯車を利用すること により、高精度な角度軸ベースの 解析を行うことを可能としました。 VMS F - Vコンバータ または パルス幅法 RR -Sim 特長 (解析的信号法) 回 転 変 動 計 測 で 、回 転 パ ル ス 信 号 の 瞬 時 周 波 数 を求 める手 法に解 析 的 信 号 法 (ヒル ベ ルト変 換 )を 用 いることによって 、回 転 変 動 の 角 変 位 、角 速 度 、 角 加 速 度 を 連 続 的 に 分 析 す る こと が 可 能 で す。 従 来 の F V コン バ ー タを 用 い た 計 測 より高 い 時 間 分解能が得られます。 特 長 (CompactWCA） ■ コンパクトなボディはA4サイズ(210mm×297mm) ■ 車載、実験室、屋外と使う場所を選びません ■ システム構成は4, 8, 16チャンネル ■ 拡張性を持たせ、筐体間同期で32, 48, 64チャンネルを実現 ■ 16チャンネルとの使い分けが可能 ■ 柔軟なメニューのカスタマイズ対応 ■ 外部アプリケーションによりフルコントロールが可能 ■ WCAminiとの互換性 ■ ソフトウェア「WCAPRO」は、フロントエンドCompactWCA、WCAminiの両方をサポート ■ 社内でCompactWCA、出張でWCAminiと使い分けが可能 Tool for MBSim VMS 新しい概念の「解析的信号法」による回転変動計測 4、8、16chシステム例 32chシステム例 46 Model Based Engineering エンジンコントローラ Motor-HILS / Motor Controller Engine Controller 新たなモーターソリューションの追加 ECUを使用せずに部品性能の可視化を実現 システム概要 三相 SRM(Switched Reluctance Motor)HILS のご紹介 エンジンコントローラは、スロットル・点火・噴射・A/F・EGR・可変バルブ などを制御する機能を保有し、ECUなしでもエンジン制御が可能です。 特 長 連携ツール RR -Sim 実モータを使わずにモータ制御装置の動作検証を行うことを目的と したリアルタイムシミュレータです。A&Dでは三相SRMの制御装置 構築のためのツールとしてMATLAB/SimulinkでSRMの制御ロジッ クの構築が可能な環境をご提供致します。 小型 DSPプラットフォームAD5436A一台で簡易的なモータRPTと HILSを構築可能です。モータシミュレーションボードAD5430-27を 使用することにより、三相SRMのモデルは有限要素法による電磁界 解析の結果より得られるモータパラメータを読込み FPGAで三相 SRMを模擬する機能を実現します。 エンジンコントローラ エンジンベンチ導入のしきいをさげます RR -Sim VMS モータシミュレータ/モータコントローラ VMS MBSim MBSim Model Based Engineering IFBox PWM信号 要素技術 AD5436A AD5430-18 基盤技術 オシロ スコープ AD5430-18 AD5430-27 User FPGA DoE による簡易Map作成 アナログ・デジタル開発 ᥋⥆ල AD5430-18：３相モータ制御ボード AD5430-27：モータシミュレーションボード 電流センサ模擬信号 レゾルバ模擬信号 Tool for MBSim 同じモデルを使用 モデルベース開発 GUI 開発 User FPGAに実装 HILS & RPT コントローラ モデル インバータ モデル モータ モデル 三相SRM実験 コントローラ モデル 実インバータ 実SRM データ解析 適用例 (MBT・失火の可視化) MBT 探査 失 火 点火時期による失火 PWM出力 9.1kVA 26.3Arms 汎用 インバータ Iuw,Vuw AD5436A：モータRPTコントローラ AD5430-18：３相モータ制御ボード U V W SRM 3.3kW A1 B1 C1 レゾルバ信号 AD5436A AD5430-18 AD5430-18 統合計測 収集 AD5436A：モータHILS 装置 三相SRM 実験の構成 47 エンジニアリング Simulink モデル開発 PWM出力 Iuw,Vuw 点火時期 触媒温度 A/Fリーンによる失火 Tool for MBSim Bench Test 三相SRM HILS RPTの構成 Bench Test 実機とシミュレーションモデルとの同定作業中 噴射時間 A/F 触媒温度 9.1kVA 26.3Arms 汎用 インバータ THC U V W A2 B2 C2 トルク THC トルク 48 Model Based Engineering ８つの基盤に裏打ちされたエー・アンド・デイの製品は、 ５つの領域に展開されています。 計る 測る 量る 本冊子の主題である「計測・制御・シミュレーション」、半導体製造用の「電子銃」 とそれに ５つの事業領域と製品 伴う 「Ａ/Ｄ、 Ｄ/Ａ変換器」、音や振動などの物理信号を解析する「波形解析システム」や 各種材料試験を中心とする「計測」、質量をはかり表示・制御する「計量」、人間の発する 生体情報をはかり表示する「医療・健康」の各分野における様々な製品をお届けしています。 5 business fields and products BM μｇ単位の計量が可能な電子天びん SW IP６９Ｋ対応の防塵・防水 台秤 計測・制御・シミュレーション 計 量 電子銃・ＡＤ/ＤＡ A& D 5 busine ss fields and pr oducts AD4408A 高精度振動除去機能内蔵 計量指示計測 電子銃 材料試験機 （Ｐ５１をご参照ください） 非破壊検査機器 ロードセル 医療・健康機器 計 測 汎用電子計測機器 ウェイトチェッカ 金属検出機 49 医療機関用計量器 医療機関用 血圧計 家庭用血圧計 50 PARTNER COMPANY Model Based Engineering A&Dグループ企業 Model Based Engineering 株式会社サム電子機械 部品の耐久試験機 ■ DSP技術と油圧技術のコラボレーション 部品・材料・物性試験機 様々な試験機をご提供しております。 最寄りの営業所にお問い合わせください。 ASD 振 動 試 験 機 ASD振動試験機は、規定のパワースペクトラル 密度条件で振動機能試験、振動耐久試験を 行う事ができます。 代表的な試験機 多軸耐久試験機 自動車部品用 インパルス試験機 高速デジコンシステム （HSDS-001） 高速デジコンシステム（HSDS-001） は、デジタルコントローラ （DCC-01） の20Khz高速フィードバック制御に より油圧サーボ試験機性能を向上 し、付加価値の高い性能、耐久試験 を実現します。 多軸耐久試験機は、自動車 部品が受ける上下、前後、左 右負荷、 ピッチ、 ロールなどの モーメント負荷を同時に再現 する試験機です。多軸試験に は、デジタルコントローラを 使用し周波数コントローラ、 独 立 波 形 制 御 な ど さら に バージョンアップした試験が 可能になります。 エンジン燃焼圧、バッテリ内 圧、油圧ホース内圧などは、 それぞれ固有の内圧を発生 します。 自動車部品用インパルス試 験機は、環境槽の中で実車 レベルの圧力波形を台上で 再現し、より確実な耐久性 を評価することができます。 株式会社ベスト測器 摩擦摩耗試験機 ブレーキ摩擦試験機 トライボロジ用 評 価 試 験 のための 、 JIS K 7218に適合した摩擦摩耗試験機です。 自動車用ドラムブレーキのブレーキランニング およびディスクブレーキのパットの摩擦摩耗試験 機です。 テンシロン万能材料試験機 排気ガス分析計 ■ テストベンチとガス分析計のコラボレーション ●荷重測定精度 ： 試験機等級の最高位0.5級を実現 ●力・ひずみアンプ ： 最大128倍のフルオートレンジ ●高速サンプリング ： 1msec. 代表的な物性試験機の一例 A&Dのテストベンチ 剛体振子型物性試験器 用途：乾燥・硬化・付着・接着・ 粘度・硬化などの物性試験 音叉式物性試験機 用途：付着・接着・濡れ性・浸透性 などの物性試験 51 加熱式天秤 用途：乾燥・硬化・水の浸透性などの 物性試験 微小変型物性試験器 用途：粘弾性・微少変形物性 などの物性試験 A&Dが製作するシミュレーションベ ンチ、適合ベンチ、性能・耐久ベンチ などでガス分析の必要になるシステ ムには、ベスト測器の各種ガス分析計 がシームレスに接続されます。 排気ガス分析計 Bex-500/600 ベスト測器のガス分析計 大変形物性試験機 用途：層間付着性・弾性率 などの物性試験 ライン・組込み用天秤 用途：各種溶液の充填量など リアル自動車排気ガスシミュレーション 触媒評価装置 CATA-9000シリース 車載型FTIR分析計 BOB-1000FT 52 PARTNER COMPANY A&Dグループ企業 Model Based Engineering 自動車設計開発をサポートする エンジニアリングサービス Model Based Simulation技術により、自動車設計開発の効率化を促進 “世界に勝てる「設計開発をサポートする」”サービスをご提供します Engineering Service Consulting Service / Facility Rental Service エンジニアリングサービスの概要 設備の特徴 株式会社MBSは、お客様にModel Based Engineering技術を効果的にご活用頂く為、 ツールメーカーとしての視点に立ったコンサルティングと設備レンタルサービスを提供したします。 コンサルティング サービス 設備レンタル サービス ●適合試験 ：エンジン・T/Mの適合試験サービス及びコンサルティング 車輌の最適化コンサルティング(乗心地／振動／台上試験 等) 最適化試験手法の検討･開発(単体･組立部品･車輌評価手法) （精密測定→モデル作成→台上試験･標準化 等） ●モデル作成 ：モデルの作成(車輌/実車走行からのモデル同定) モデル活用のコンサルティング(HILS：リアルタイム動作 等) 導入設備の事前検討／評価／改造 ● 計測サービス ：単体･組立部品･車輌等のデータ計測及び解析 ベンチマーク試験(単体･組立部品･車輌の性能比較) ●設備レンタル：保有設備の貸出による受託試験 ●精密な計測 ●実車試験の数値化 ：一桁高い計測精度(∼0.1%) ：現象の可視化 制度の高いモデル化 再現性の良いシミュレーション ●独自技術の設備への応用 ：計測の高速化 計測技術の展開とインターフェース フレキシブルな対応と設備構成 主要設備概要 ■RR-Sim ■VMS 実車ベース ● 独自技術の改善 ・車両モデル ・走行シミュレーション エンジニアリングモデル ■MBSのエンジニアリングモデル 精密計測 （単体／組立部品／車両・実車走行） （車両・実車走行） ※高精度計測技術 シミュレーション技術 ツール作製技術 ※SBC/ハード ※試験装置 ※高応答計測技術 単体部品別の台上試験 融合 （モデルの作成） 標準試験機 テストコースでの実車試験 試験方法の開発／確立 （官能試験／計測） ※特徴の明確化 （実車走行の再現／統一試験条件） ユニットベース 試験の標準化 （環境条件の統一） ※開発の効率化 適合／最適化（エンジン／組立部品／車輛） ※個別最適の統合から 総合最適化への移行 ■T/M Bench ■フル可変 ■Operation room エンジン ● 従来技術の改善 ・車両モデルへの対応 ・高応答化、高精度化 システム : iTest(システム管理)、ORION(適合支援自動計測)、ANDROMEDA(RT制御)、etc, ※各部品での最適化からモデルを活用した総合評価 モデルシミュレーションを活かした自動車の設計開発と効率化 ▶「世界に勝てる “設計開発” をサポート」 ■Engine Bench Engine ダイナモ : 265kW/5,000-8,000rpm 500Nm、245kW/4,500-8,000rpm 525Nm、220kW/4,000-8,000rpm 525Nm Bench 自動車開発における総合的な最適化 53 ■MILS/HILS 適合／最適化 部品／車両モデル化 HILS／MILS 台上試験 ■タイヤ試験機 ■従来のモデル 実車試験の数値化 ・評価の標準化 ・プラットホームの共通化 排ガス測定 : Bex-5100E・Bex-8500EGR(ガソリンエンジン用)、Bex-8500DE(ディーゼルエンジン用) ◀設計開発の （1）水平分業化 （2）選択と集中の促進に寄与 システム : iTest(システム管理)、ANDROMEDA(RT制御)、etc, T/M ダイナモ : M1 275kW/5,000-8,000rpm 525Nm、M2/M3 355kW/200-2,400rpm 2,824Nm Bench ロータ慣性 : M1 0.103kg/m2、M2/M3 1.48kg/m2 54
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