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事例) MILS:
駆動力制御
∼ ZOOM-ZOOMな加速フィール
以上の制御によって最も効率が良い領域を使った、
ZOOM-ZOOMな走りが実現できた
Best
BSF
C
130
120
w/o "Optimized Fuel Consumption Control"
110
w/ "Optimized Fuel Consumption Control"
110
0
360
0
340
0
320
0
300
0
280
0
260
0
10
240
0
20
220
0
30
200
0
360
0
340
0
320
0
300
0
280
0
260
0
240
0
220
0
200
0
180
0
160
0
140
0
120
0
100
0
20
40
180
0
30
50
160
0
40
60
140
0
50
70
120
0
60
80
100
0
70
90
800
Engine Torque[Nm]
80
10
120
100
90
800
Engine Torque[Nm]
100
130
0
800
1200
1600
2000
2400
2800
Engine Speed[rpm]
3200
3600
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
Engine Speed[rpm]
36
モデルベース開発のプロセス
試作無しに、
どんどん技術開発を進める
技術開発
システム開発 →
モデルで目標カスケード
Rapid-ECU
V字開発プロセス
PTシステム
設計検証
構想設計用
制御系
設計検証
MILS
出図前に徹底的に
モデルで動作検証
MILS
納入前に徹底的に
モデルで動作検証
全体
システム確認
MBC
モデルベース
キャリブレーション
キャリブレの短期化
HILS
試作仕様提示
試作検証
試作品の一発動作
37
事例) HILS:エンジン制御+AT制御 の総合テスト
設計検証の「最後の砦」として、
PCMの確認作業が、実機エンジンに繋ぐ前の工程=HILS検証へシフト
全制御と仮想車両がつながって、総合自動テスト
テストモデル
ドライバー
モデル
車両モデル
解析
BRAKE
SHIFT
アクセル
加速度
エンジン
トランス
ミッション
車両
自動評価
モデル
車速
路面
モデル
エンジン
制御
AT制御
38
事例) HILS:エンジン制御+AT制御 の総合テスト
机上検証
∼スムースな走り であるかどうか?
環境ばらつき、特性ばらつき、操作ばらつき、、、
膨大な組み合わせテストを自動実行∼自動評価
プラス方向のG変動
0
マイナス方向のG変動
OPE.03V
OPE.030
OPE.02Y
OPE.02W
OPE.022
OPE.020
OPE.01Y
OPE.01W
OPE.01A
OPE.011
OPE.013
G変動
(MAX/MIN )
テスト種類
39
モデルベース開発のプロセス
試作無しに、
どんどん技術開発を進める
技術開発
システム開発 →
モデルで目標カスケード
Rapid-ECU
V字開発プロセス
PTシステム
設計検証
構想設計用
制御系
設計検証
MILS
出図前に徹底的に
モデルで動作検証
MILS
納入前に徹底的に
モデルで動作検証
全体
システム確認
MBC
モデルベース
キャリブレーション
キャリブレの短期化
HILS
試作仕様提示
試作検証
試作品の一発動作
40
事例) MBC: モデルベースキャリブレーション
キャリブレーションとは
燃焼に影響する多くの制御操作因子を組み合わせて、
トルクや燃費など求められるアウトプットが最適になる制御操作量を決定すること
一番高い山(最適解)は
どこにあるか?を探索
(実際には山の形は
3次元で表せないほど複雑)
41
事例) MBC: モデルベースキャリブレーション
キャリブレーションは こんなに大変な業務
多くの制御操作因子が燃焼に影響するので、最適解 を探索するには膨大なテストが必要
例)格子30×20=600点の制御MAPを キャリブレーションする場合、 約1千万点 の実験計測が必要
5つの制御操作量 を 7水準ずつ振って最適解を探索するケース
7 ×
7
点火時期
燃
費
率
噴射タイミング
×
トルク
燃
費
率
制御MAP
7
燃
費
率
×
B
7
燃
費
率
Vタイミング
**
組み合わせテスト数が膨大になる
(7×7×7×7×7 )×600点=約1千万点
C
A点
×
7
燃
費
率
格子30×20
=600点の制御量
を決める
A
エンジン回転速度
***
42
事例) MBC: モデルベースキャリブレーション の手順
境界の決定
境界モデル
データ点の決定(DOE)
モデル作成に
必要なデータ点を決定する
キャリブレーション
モデル上で、最適解を探索
データ採取
最低限必要な実機データを採取する
モデル化
性能モデル
従来方法よりも
・短期間化
エンジンを
精度良く
再現
・良い燃費
43
目次
1)はじめに
2) SKYACTIV の技術
3) SKYACTIV を支えたMBD
4)まとめ
44
まとめ
∼SKYACTIVにおけるMBD開発の成果
私たちは、開発の上流から下流までMBDを活用しています
技術開発
システム開発 →
Rapid-ECU
モデルで目標カスケード
PTシステム
設計検証
試作無しに、
どんどん技術開発
を進める
構想設計用
MILS
全体
システム確認
納入前に徹底的に
モデルで動作検証
制御系
設計検証
MILS
出図前に徹底的に
モデルで動作検証
MBC
キャリブレの短期化
HILS
試作仕様提示
試作検証
試作品の一発動作
モデル化により、手戻りを防ぎ生産性を上げる効果=2倍以上
モデル化により、品質を上げる効果=2倍以上
モデル化により、最適解を求めることできる効果=無限の価値
45
まとめ
∼MBD開発が めざすべきもの
MBDなしには、
世界一の技術開発はできない。
マツダは、MBDを開発の中心に据えて、
クルマ開発を進めていきます。
46