AVLシミュレーションソフトウェアリリース2024 R2

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AVLの最新のソフトウェアリリース2024 R2を発表いたします。

この新しいソフトウェアリリースでは、お客様からのフィードバックを反映しております。以下にトピックごとの新機能を詳しくご紹介します。

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サンキーダイアグラム:効率的なシステム解析

コンポーネントKPIの解析は比較的容易ですが、ネットワーク解析は複雑化しやすいことがあります。 この複雑性に対処するために、本バージョンのAVLCRUISE™ Mでは、サンキーダイアグラムを導入しています。サンキーダイアグラムは定評のある可視化技術であり、コンポーネント間の流束を輸送特性の流量に合わせてスケールされた矢印で表現します。サンキーダイアグラムを作成するには、CRUISE Mの出力設定でチェックボックスを選択するだけです。結果は、電力(電力束)とエネルギー(時間積分電力束)で構成されており、これらはすべての領域で普遍的に共有される量です。サンキープロットには、必要に応じてカスタマイズできるさまざまな機能が用意されています。ダイアグラムが複雑になりすぎる場合は、モデルにサブシステムを事前に導入するか、特定の物理領域の視覚化を無効化することで、別のグループを選択できます。 サンキーダイアグラムが必要十分な機能を提供できるのであれば、エクスポート機能のいずれかを適用して、任意のレポートにそれを組み込むことができます。

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図1:MHEV P3 AMT FWDモデル用のエネルギーサンキーダイアグラム

従来型ラジエーター – 熱交換器ウィザード

熱交換器の要件と動作点に応じた事前寸法記入は、シミュレーションエンジニアにとって、また間接的にはエンジニアが使用するツールにとって不可欠な作業です。CRUISE M熱交換器ウィザードを使用すると、すべての重要な形状の寸法記入、流れ配置の構成、およびさまざまな伝熱と圧力降下の相関関係の選択を通じて、すぐに実行できる熱交換器モデルを作成できます。本バージョンのCRUISE Mでは、ウィザードで要求される入力は、従来型ラジエーターの一般的に利用される仕様書に合わせてさらに専門化されています。新しいチェックボックス[評価モード]を選択すると、[完了]ボタンをクリックして熱交換器モデルを作成したときに、さまざまなシミュレーションケースに自動転送される動作点リストを構成できます。評価モードからケースをシミュレートすると、ウィザードのプレビューページに表示されるような結果が得られ、ワークフローの一貫性を強調します。

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図2:熱交換器ウィザード ‐ 視覚化と伝熱相関関係の展開

冷媒回路 – 無効化した分岐の安定性

冷媒回路の挙動は、多くの場合、加熱モードまたは冷却モードのいずれかを調べることでシミュレートされます。この場合、対象となるモードに関連する分岐のみがモデル化されます。分岐は、モードに応じて有効化または無効化します。本バージョンのCRUISE Mは、この問題をより厳密に、ソルバーレベルで直接解決します。分岐の両側にバルブを装備すると、CRUISE Mは各バルブが閉じているかどうかをチェックします。 バルブが閉じている場合は、トラップされた冷媒の状態が凍結され、接続された壁、冷媒、または気体経路回路への伝熱が遮断されます。これにより、回路の残りの有効な部分が妨害されることなく動作し、回路が縮小されて適切なサイズになるため、計算速度がさらに向上します。

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図3:完全な分岐デカップリングの有効化による性能および安定性の向上

定速駆動 – 車両性能評価

車両およびそのパワートレイン構成の特性を評価する一般的な方法は、さまざまなギアで定速走行させることです。開発工程の初期段階でシミュレーションを使用することは、本質的な操縦性に関する目標形成に役立ちます。こうしたシミュレーションのセットアップを合理化するため、CRUISE Mは、必要なすべての入力データをバンドルし、タスク実行を管理する新しい定速駆動コンポーネントを導入しています。CRUISE Mの定速駆動シミュレーションは、特定の基本パワートレイン構成に限定されません。このシミュレーションは、BEV(バッテリー電気自動車)、HEV(ハイブリッド車)、または解析したいその他のレイアウトに対して実行できます。

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図4:定速駆動コンポーネントと結果

ワイヤ – 材料特性から計算されるオーム損失

バッテリーやe-モーターなどの電気部品は、特定のオーム損失に寄与する電気接続ネットワークに統合されています。抵抗器コンポーネントは、多くの場合、バスバーまたはワイヤの影響を表すこれらの損失を考慮するために使用されます。本バージョンのCRUISE Mは、ワイヤコンポーネントを導入することで、オーム損失の計算を簡素化します。このコンポーネント内で、形状を指定し、CRUISE Mの材料データベースから材料を選択する必要があります。これにより、対応するオーム抵抗を計算します。また、必要に応じて、温度依存性導電率を考慮します。

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図5:新しいワイヤコンポーネント

暗号化サブシステム – カスタムモデル保護

モデリングエンジニアがモデルで共同作業を行う場合、多くの場合、共有すべき情報のレベルはさまざまです。本バージョンのCRUISE Mは、モデルを部分的に保護することができます。選択したサブシステムは非表示にできますが、モデルの残りの部分には完全にアクセスできます。保護するモデルコンポーネントをサブシステムに移動し、コンテキストメニューから[サブシステムの暗号化]を選択し、パスワードを入力するだけです。特定のパラメーターを公開したい場合は、CRUISE Mのサブシステムマスキングと新しい暗号化機能を組み合わせることができます。

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図6:モデルの部分保護を実現する保護の拡張

AVL CRUISE™ M気体経路数値

以前のAVL CRUISE™ Mのリリースでは、完全な気体経路モデルの数値安定性に対するスロットル、絞り、コンプレッサー、タービンなどの気体経路コンポーネントの寄与を監視し、影響を与えるための専用のログファイルベースのガイダンスが提供されていました。 この情報を使用して、時間ステップを変更するか、過渡的なモーメントバランスの慣性乗数を修正することで、2つの領域でモデルパラメーター化を手動で調整できます。

CRUISE Mの2024 R2バージョンでは、ソフトウェア自体が抽出情報を解釈し、必要に応じてシミュレーションの高い安定性を維持するための手段を講じます。ユーザーは、是正措置で優先したいオプションを選択するだけです。慣性乗数の入力には、アダプティブ時間ステップ削減を選択することも、自動オプションを選択することもできます。

次に、CRUISE M 2024 R2は、与えられた安定性基準に関してモデルを監視し、重要なコンポーネントの時間ステップまたは慣性乗数を変更(増減)します。測定した実時間因子の比較により、時間ステップの変化が明らかに計算性能に影響するものの、オンライン調整慣性乗数は大きな影響を示さないことが明らかになりました。

 

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図1:計算された質量流量の非物理的振動を回避するための有効な安定性測定

AVL CRUISE™ Mの熱力学的機能強化

CRUISE M 2024 R2では、熱力学的サイクルシミュレーションのモデリング機能と性能を向上させるために、複数の拡張機能が導入されています。ベンチマークには次のようなものがあります。

  • 必要に応じてプレナム内の漏れ効果を直接モデル化できるプレナムの漏れモデルです。漏れ断面積、周囲圧力および流量係数の入力データが必要です
  • 「性能マップ付きフルモデル」を特長とする充電器コンポートネントのシミュレーション速度の改善
  • 平均値エンジンモデルとクランク角分解エンジンモデルにおけるNOx排出量計算の調整
  • 以下へのデータバスチャネルの導入
    • 射出プロファイルが入力表として指定または計算されている場合、射出の開始と終了
    • 配管内のサイクル平均静的プレナム圧と平均全圧
    • コンポーネント制限とスロットルのマッハ数出力
  •  「表のマップ」の新しい入力データ:入力オプション「x表の速度」を選択すると、領域軸をエンジンストロークから時間に変更できるようになりました。
  • 燃焼生成物および燃料燃焼分率を質量流量加重入力データを用いて、気体流管の測定点でラムダ値を測定します。これにより、排気システムの実際のラムダ値がより正確な代表値になります。

 

AVL FIRE™ M燃焼および排出物モデリング

燃焼と排出物のモデリングに関して、AVL FIRE™ M 2024 R2の開発は、ECFM-3Zモデルの機能拡張に焦点を当てており、新しい燃料燃焼システムのモデリング適用性がさらに向上しました。 これらの機能拡張には、次のものがあります。

  • 炭化水素燃料と非炭化水素燃料の混合燃料をECFM-3Zモデルで扱えるようになっています。この機能拡張は、ディーゼル点火水素エンジンのシミュレーションに適用できます。ディーゼル/アンモニア混合の場合、この機能は今後強化される予定です。
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図2:ディーゼル点火H2

さらに、FIRE M 2024 R2は、ICEの燃焼/排出物モデリングに関して次の拡張機能を提供します。

  • 一般的な気相反応コードが反応速度のキャリブレーション係数により拡張されました。パラメーター値はGUIで設定できます。この係数を使用することで、シミュレーションのキャリブレーションが改善します。
  • アダプティブメッシュ細分割機能が拡張され、指定種の質量分率に基づいて機能するようになりました。

AVL EXCITE™ Mでのレイヤーのサポート

多様なモデル構成の生成とシミュレーションケースによるこれらの構成バリエーションは、レイヤーを使用して最小限の労力で達成できるようになりました。レイヤーを使用すると、モデルパーツの視覚化、有効化/無効化、および各種ジョイントバリエーション(単純/複雑)間の切り替えを実現します。レイヤーに配置できるエレメントには、ボディ、ジョイント、アセンブリ、負荷、センサー、関数などがあります。

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図1:新規または既存のレイヤーへの任意エレメントの割り当て

トポロジーエディター3Dビューアはどちらもレイヤーをサポートしており、レイヤー構成での有効化に応じてパーツを表示または非表示にします。個々のレイヤーの有効化と可視性は、レイヤー構成パネルで調整できます。

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図2:レイヤーシンボルにカーソルを合わせると、レイヤーに属するエレメントがハイライト表示されます

転がり軸受カタログ

転がり軸受は、メーカーカタログで一般的に指定されている規格コンポーネントです。EXCITE Mでは、内径25 mmの深溝玉軸受を「6205」などと指定して軸受を選択するカタログ機能を導入しています。

選択すると、軸受の取付形状が、リンクされたシャフトとハウジングシート寸法に自動的に組み込まれます。詳細な内部軸受形状および転動体数はカタログに記載されていませんが、EXCITE Mは静的および動的定格荷重(ISO 96およびISO 281)を使用して推定します。現在はSKFとTimkenの軸受が含まれています。

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図3:カタログから転がり軸受を選択

軸受の耐用年数計算

ドライブトレインの耐久性に重要な軸受製品寿命は、荷重条件、形状、潤滑剤の経年変化、汚染物質、リング傾斜などの要因から影響を受けます。

新しい軸受製品寿命計算アプリは、EXCIT Mでサポートされているすべてのタイプのローラーベアリング製品寿命(ISO 281および高度なISO/TS 16281)を計算します。このアプリは、EXCITE MモデルとFVA-Workbench間のインターフェースです。軸受特性とケースの結果はEXCITE Mモデルから取得され、製品寿命に関係する形状、潤滑剤、ならびに耐用年数属性に関する追加のユーザー入力をアプリ内で指定できます。

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図4:軸受製品寿命計算アプリ

個々のケースまたは選択した複数のケースを計算して、各ケースにおけるタイムシェアに基づいて累積製品寿命を決定できます。このアプリでは、製品寿命の結果が表示され、軸受と計算タイプごとにHTMLレポートが生成され、こちらには計算に使用されるデータや力分布、ヘルツ接触応力、追加の定格寿命値が含まれます。

注:この機能は、FVA-Workbench 9.0以降の軸受製品寿命計算機能に基づいています。 --> https://www.fva-service.de/fvaworkbench

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図5:HTML軸受製品寿命レポート

輪郭接点ジョイント

コンター接点ジョイントは、EXCITE Mで使用可能になりました。このジョイントを使用すると、単一ノードからノードカップリングにおける輪郭形状の接点をシミュレートできます。2Dコンターは、振り子ダンパー、カム形状、さらにはサイクロイドギア形状に使用される一連のパラメトリック曲線で表示されます。この例では、コンターボディサブコンポーネントを使用して、円弧、フィレット、スプライン、および直線で構成されるシンプルなセグメントセットにより、振り子形状がボディに追加されています。

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図6:コンターボディサブコンポーネントのプロパティ

ギアにおけるバットレス効果の考慮(ACYG)

場合によっては、ピニオン幅がギアホイール幅よりも著しく大きくなることがあります。より広いギアの非負荷領域は、側面接点に支持が加わり、その結果、共通幅の端部付近で局所的に接触力/圧力を上昇させます。この効果は、バットレスと呼ばれます。

先進円筒形ギアジョイント(ACYG)にプレートモデルが導入され、側面および接触線に沿った加力点間の相互作用を考慮します。ピニオンとギアそれぞれの両側面に独自に適用されたこのモデルはさまざまなギア幅の影響を考慮しています。

個々の両側面における接触荷重分布図が、灰色矢印とともにバットレス効果を考慮しない結果を表示し、赤色矢印はバットレス効果が力の強さに及ぼす影響を表示します。ピニオンのオーバーハング幅は、共通幅端面における接触力の増加、ならびに個々の接触線の始点/終点における接触力の増加をもたらすことが明らかです。

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図7:バットレス効果なし(灰色矢印)とバットレス効果あり(赤色矢印)における接触力

ハイポイドギヤジョイント(SHYP)

EXCITE Mのハイポイドギヤジョイントには、高モーメントドリフトを低減するための強化された形状チェック機能が搭載されています。拡大フォーカスビューにより、接触点座標と交差点を超える円錐頂点が表示され、ギヤシステムをより詳細に把握するための情報が提供されます。

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図8:ハイポイドギヤジョイントの拡大図

定義済みPGSアセンブリ用EHDジョイント

風力タービンやジェットエンジンのファンドライブを使用する多くの産業では、遊星ギアセットにスライダー軸受が採用されています。この傾向を反映して、EXCITE MはPGSアセンブリ内で弾性流体スライダー軸受をサポートするようになりました。

遊星軸受には、さまざまな弾性流体軸受タイプ(ENHD、EHD2、AXHD)を使用できます。スライダー軸受に切り替えると、必要なリンク位置が自動的に作成されます。

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図9:PGS定義済みアセンブリでのラジアル軸受および軸スライダー軸受の構成

ピストン/コンロッドの解析アセンブリ

完全な内燃エンジンアセンブリを構成するには、多くの場合、コンロッド軸受、コンロッド応力、またはピストンライナー接点に関する集中解析に不要なデータが必要になることがあります。ピストン/コンロッドの解析アセンブリは、次のような適応可能なトポロジーを提供します。

  • コンロッドのみ:ピストンとピストンピンの慣性を仮想力に置き換え、関連するジョイントを取り外します。シリンダーの圧力は小さい終端ノードに適用されます。
  • コンロッドとピストンピン:ピストンの慣性を仮想力に置き換え、ピストンピンをピストンに接続するジョイントを取り外します。シリンダー圧はピストンピンノードに作用します。
  • 結合ピストンとピストンピン:ピストンピンを結合し、関連するジョイントを取り外します。コネクティングロッドは、結合されたボディ上の新しいピンに接続します。
  • フルモデル:コンロッド、ピストンピン、およびピストンは、標準のEXCITE Mボディとしてモデリングされます。
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図10:ピストン/コンロッド解析アセンブリの使用可能なモデルトポロジー

新しい等価放射電力(ERP)結果

ERP計算は、パワートレインNVHを評価するために頻繁に使用される基準です。内部データ復旧アプリで、選択した表面パッチのERP評価が可能になりました。

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図11:ERP結果の選択と定義

アプリの結果タブでERP計算を選択し、必要なパラメーターを指定しやすくなっています。ERP結果はHDF5形式で保存され、[3Dリカバリ]ノードのAVL IMPRESS™ Mでアクセスできます。各表面に対して、線形振幅と水平振幅の両方が提供されます。

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図12:選択した表面の音響出力レベル

ERPのバリエーションを解析するため、アプリは、ケースセットフォルダーに配置されている場合に、さまざまなケースパラメーター(速度など)間の結果比較をサポートします。可視化には、ERPフリンジプロットと集計結果(順序または頻度)が、IMPRESS Mの2D表面プロットとして含まれます。

バッテリー内のプロセスを正確に把握し、経年変化への影響を正確に評価できるようにするために、今回の最新リリースには多くの新機能が含まれています。AVLのバッテリーソリューション分野のハイライトをご確認ください。

電気化学バッテリー – 通気と膨張

充放電中にリチウムがインターカレートすると、カソードとアノードの体積が変化します。体積変化により引き起こされる機械的応力とセル内の電気的過程との相互作用は、CRUISE Mの最新バージョンで調査できるようになりました。SEI形成は機械的応力モデルに影響を与え、セル通気としても知られる体積変化に影響を与えます。一方、機械的応力は、変化した輸送抵抗によりSEI形成に影響を及ぼします。

複合モデリング手法により、電極に関する詳細なインサイトを得ることができ、機械的応力、空隙率の変化、または内部セル状態の変化に最も敏感な領域に関する情報を提供します。

Figure 1: Electrochemical Battery – SEI with mechanical stress (swelling)
Figure 1: Electrochemical Battery – SEI with mechanical stress (swelling)
図1:電気化学バッテリー – 機械的応力(膨張)を伴うSEI

電気化学バッテリー – 活物質減少(LAM)

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図2:バッテリー劣化 – 影響と根本原因

バッテリーは、SEI形成やリチウム被覆などの寄生反応により、循環可能なリチウム量が失われる(リチウム量損失(LLI))ために劣化して、粒子の亀裂や溶解効果により、活物質が失われます(活物質減少(LAM))。LLIは、いくつかのリリースでCRUISE Mの電気化学バッテリーコンポーネントによりサポートされています。このリリースでは、LAMが追加で考慮されています。

機械的劣化モデルは、シミュレートされた機械的応力に基づいて、接点を失い不活化する粒子の割合を計算します。このモデルは、さまざまなセル充電/放電戦略が機械的応力と結果としてのLAMにどのように影響するかを示します。このセルをSoC上限で動作させた場合のカソード分解能への影響を調査できるようになりました。

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図3:電気化学バッテリー – 活物質減少

電気化学バッテリー – 適切なサイズの熱電池モデル

バッテリーセルでは、その電気挙動だけでなく、熱挙動も正確に決定できることが重要です。充電電流と放電電流が増加すると、セルの化学的性質と相互作用するバッテリー温度が上昇します。

このリリースでは、CRUISE Mの電気化学バッテリーコンポーネントが、既存の熱モデルをユニットセルレベルから完全なパウチ、角柱型セルまたは円筒型セルにアップスケールして、このタイプのシミュレーション研究を促進します。新しい熱モデルにより専用のセル表面温度を提供し、外部伝熱を正確に予測します。また、内部伝熱における異方性内部セル特性による影響、およびセル表面の上面/底面と円周/側面における温度の違いも考慮します。

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図4:電気化学バッテリー – 適切なサイズの熱電池モデル

電気化学バッテリー – 低温安定性

電気化学モデルによるリチウムイオンバッテリーのモデル化は、多くの観点から要求の厳しいタスクです。よく知られた課題として、低温、高電流および低SoCでの仮想バッテリーの運用があります。新しいバージョンのCRUISE Mの電気化学バッテリーコンポーネントは、すべての電気化学的効果および輸送効果の徹底的な根本原因解析に基づき、その数値手順を強化しました。

このように、CRUISE Mの仮想セルは、実際のセルに適用される典型的なカットオフ電圧を推測する上で役立ちっています。

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図5:電気化学バッテリー – AVL CRUISE™とPyBaMMの比較

AVL FIRE™ Mのバッテリー熱解析

2024 R1のリリースでは、新しいメッシュソリューションが導入されました。これは、前処理における課題に取り組む上で画期的なソリューションです。新しいバージョンのFIRE Mには、大容量バッテリーパックを使用して日々の作業を大幅にスピードアップするもう1つの重要なイノベーションが導入されています。

FIRE Mでは、単一の入力表面メッシュを提供する必要がなくなり、代わりに、形状記述を複数の表面で構成できるようになりました。最も複雑で大規模な形状であっても、形状全体を小規模で扱いやすい部分に分割できるようになりました。

適合または不適合のコンポーネントを柔軟に接続し、コンポーネントを個々のプロセッサーに分配することができ、プロジェクトのターンアラウンドタイムのさらなる大幅な短縮を実現しています。

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図6:複数の入力形状を使用した前処理

PEM水電解

AVL CRUISE™ Mは、プロトン交換膜(PEM)水電解スタックをモデル化するための新しいコンポーネントを提供します。PEM水電解のプラント構成、BoP部品サイジング、動的応答最適化などをサポートするシステムシミュレーションモデルに適用することができます。

スタックモデルは、起こりうる相変化、ガス拡散層を通るモル拡散およびクヌーセン拡散、ならびにチャネルから触媒層への液体水の毛管輸送を含む、チャネル内の気体輸送および液体輸送を考慮します。

触媒層では電気化学反応、膜ではイオノマー拡散、電気浸透抗力および水力抗力の効果がモデル化されます。専用の反応物クロスオーバーモデルは、膜を透過した水素の酸素アノードへの輸送を記述します。このモデルは、FIRE Mのアノードおよびカソード供給システムの参照データおよび結果に基づき妥当性確認されており、セル電圧、出口温度および分極曲線がさまざまな動作条件で比較されます。

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図1:マルチフィジカルPEM電解槽スタックモデルおよび電気化学的PEM電解槽スタックモデル

SOECシステムジェネレーター

少数のパフォーマンスパラメーターから複雑なモデルの自動作成をサポートするジェネレーターは、CRUISE Mに不可欠です。このバージョンでは、既存のライブラリが別のジェネレーターによって拡張されています。この新しい追加機能は、2つのスタック入力データからの固体酸化物電解セル(SOEC)スタックおよびバランスオブプラント(BoP)モデルのセットアップをサポートし、BoP絶縁体および熱交換器の有効性に関する追加情報も提供します。入力したKPIに基づいて、予想されるシステム電圧、電流、および効率の初期見積もりが表示されます。所与の電気エネルギーがどのように水素と損失に分けられるかも視覚的に表現されます。[完了]ボタンをクリックすると、送風機、熱交換器、ならびにシステム全体を操作するためのモニターと制御機能を備えた詳細なBoPモデルが表示されます。生成されたモデルには推定されたコンポーネントパラメーターが含まれており、すぐに実行できます。また、モデル運用やシミュレーション結果解析を容易にする専用シミュレーションダッシュボードが用意されています。

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図2:SOECシステムジェネレーター

多孔質電極付アルカリ水電解

AVL FIRE™ M燃料電池モジュールは、気泡除去の改善、熱放散の向上、過電圧の低減などに関して、アルカリ電解セルおよびスタックの設計および最適化をサポートできるように拡張されています。

アルカリ電解は、水酸化カリウムなどの高濃度電解質溶液で作動します。アルカリ環境のため、鉄やニッケルなどの非貴金属物質を触媒として使用できます。電極は、電子と気体のクロスオーバーを防ぐイオン伝導性多孔質隔膜で分離されており、そのため高出力密度を実現します。

FIRE Mのアルカリ電解モデル(AEMには、次のような輸送メカニズムがあります。

  • 液体電解質(対流、拡散、移動)中のイオン輸送
  • 液体電解質中のイオン電荷輸送
  • 電極、多孔質輸送層および双極板における電子電荷輸送
  • セパレーター、電極、多孔質輸送層および流路における液体電解質輸送
  • 液体電解質中の溶解ガス種輸送
  • 電極、多孔質輸送層および流路におけるガス種輸送
  • すべての領域における熱輸送

FIRE Mは、AEMの柔軟な幾何学的構成をサポートしています。電極とセパレーターとのギャップや、電極に直接接触するチャネルを持つ構成を実現します。

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図3:アルカリ電解槽中のイオン電流密度、H2体積分率および温度

AVL Scenario Simulator™の性能が大幅に向上

AVLのミッションは、ADAS(先進運転支援システム)およびAD(自動運転)ソフトウェアのスケーラブルでコスト効率の高い仮想試験を提供することです。新しいリリースでは、1回あたりの試験のスループットを向上させる改善が数多く施されています。機能試験の迅速なフィードバックは、開発サイクルを促進し、市場投入までの期間全体を短縮するために不可欠です。試験スループットが高いほど、開発者と妥当性確認エンジニアは試験キャンペーンのフィードバックをより迅速に受け取ることができます。開発者の場合、試験はコミットされたコード変更ごとにCI/CDパイプラインの一部として自動的に実行されます。妥当性確認エンジニアは、リリース候補を徹底的に試験するためにパラメーター変動を作成します。もちろん、高度な試験カバレッジにより、品質と安全性を確保します。

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図1:ALKSをインストールしたAVL Scenario Simulator™リリースのパフォーマンスベンチマークの例

上の図は、自動車線維持システム(ALKS)をインストールした例のカットアウトシナリオのバリエーションを示しています。シミュレーションは、古い2024 R1と新しい2024 R2リリースを同一マシン(i5-11500H 6-core CPU、32GB RAM)で実行し、測定パフォーマンスは67%向上しました。2024 R1では150ある試験ケースを実行するのに約5分かかりましたが、2024 R2では同じ数の試験を3分弱で実行できます。無料版ツールを使って独自のベンチマークを行い、ローカルハードウェアのパフォーマンスを確認できます。

シナリオシミュレーターの無料版をリクエストするには、こちらをクリックしてください。

 

新機能:パラメーター変動結果のリアルタイム表示

数百から数千の試験バリエーションを実行する場合、効率的で自動化された結果解析は、全体的な試験の成功状況を迅速に把握し、ドリルダウン解析を必要とする重要な試験ケースを特定するために重要です。AVL Scenario Simulatorは、2つのレベルの結果解析を提供します。ユーザーは、各シミュレーションケースの未加工の結果データに基づいて安全基準を計算するPythonベースの後処理スクリプトを定義できます。実行の概要には、シナリオパラメーター変動のすべてのケースが表示され、すべての安全基準の統合ステータスで自動的に色分けされます。

緑:地球環境への配慮すべての安全基準を達成

:少なくとも1つの安全基準が合格基準を達成

新しいパラメータービューは、自動車線維持システムに関する国連協定規則第157号などで推奨されているよりも、走行におけるあらゆるケースの2Dまたは3D散布図を介してさらに多くの情報を提供します。軸は横方向のカットイン速度やカットイン距離などのような変動パラメーターで、ユーザーが自由に選択できます。このように可視化されることで、自動運転車の性能をパラメーター変動に照らして素早く把握し、重要なパラメーターの組み合わせを特定できます。ユーザーは、安全指標の実際のスカラー値(例:衝突までの時間:1.8秒>1.5秒=合格)だけでなく、ケースの状態や単一の安全指標(例:衝突までの時間:1.8秒)の間でカラースケールを切り替えることができます。シナリオシミュレーターでは、シミュレーションジョブのステータスと後処理結果を1つのインタラクティブなダッシュボードにまとめた、リアルタイムのジョブ概要を確認できます。いずれかのケースをクリックすると、パラメーターや安全指標の詳細情報が表示されるほか、シミュレーションのログやリプレイも表示され、詳細な解析が可能です。

 

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図2:新しいパラメータービューでは、UN157 ALKS規制に基づくパラメーター変動結果をインタラクティブなダッシュボードで表示できます。

シナリオシミュレーターは、ノートブック、ワークステーション、クラウドクラスター上で多くの試験を実行するための高性能プラットフォームです。フリーミアムライセンスモデルにより、使い始めやすく、このツールの機能が分かりやすくなっています。

AVL SCENIUS™ は、新たな試験シナリオの設計、シナリオと試験プランの全社的管理、レポートを含むツールチェーン一式をお探しのお客様に最適なソリューションです。これはTÜV SüdによってISO26262認証されており、ASAM OpenSCENARIO®などのオープン標準とモジュラーアーキテクチャーにより、任意の既存インフラにもシームレスにフィットします。SCENIUSは追跡可能で信頼性の高い安全性に関する議論を実現します。

さらに充実したRoad Builderテンプレートとクロソイドのサポート

AVL Scenario Designer™向けRoad Builderアドオンにより、ユーザーは数秒で完全な道路セグメントを作成し、ASAM OpenDRIVE®形式でエクスポートできます。それぞれの道路セグメントには、ユーザーが簡単に道路のバリエーション(曲率、車線の色、ジャンクションの角度、交通標識のタイプなど)を作成できるパラメーターのセットが公開されています。

最新バージョンのRoad Builderには、ジャンクション、環状交差点、駐車場などの道路セグメント用の新しいテンプレートセットが含まれています。クロソイドを使用して曲線を作成できるようになりました。

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図3:新しいRoad Builderアドオンで生成されたASAM OpenDRIVE®道路セグメント

エディターを使って新たな道路セグメントを作成するのは手間がかかります。Road Builderは、ADAS/ADシステムの仮想走行試験に通常必要とされる道路セグメントの関連テンプレートを提供することで時間と作業を大幅に節約します。

 

TÜV SuedによるISO26262認証

SCENIUSツールチェーンの一部であるScenario Designerは、ツールが開発中のシステムにエラーや障害をもたらしたり、検出できなかったりしないように、厳格な試験と検証を受けています。お客様は、準拠したツールチェーンを開発するための労力とコストの削減、エラーや障害を防止するツールチェーンの信頼性向上、自動車産業への確実な安全システムの提供、道路走行車両の機能安全性に関する法規制基準への準拠といったメリットを享受できます。この資格認定により、ツールチェーンが信頼性の高いことと必要な安全性基準を満たしていることを確保し、妥当性確認プロセスの信頼できる部分となっています。

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図4:AVL SCENIUS™ツールチェーンの TÜV ISO26262認定書

新しいAVL VSM™は、ステアリングとペダルをVSM 3Dビューアに接続できます。また、このリリースでは、VSMへのモデル変換向け車両インポーターツールや、新しいシミュレーション後処理オプションもアップデートしました。

DiL向けVSMビューアへのステアリングおよびペダル接続用新型AVL VSM™インターフェース

VSM 2024 R2では、各種のステアリングとペダルシステムを3Dビューアに接続する新しいインターフェースを導入し、リアルタイムモデルの事前試験や、開発、キャリブレーション、試験の初期段階を実現します。これらのシステム(Logitechなど)を使用することで、専門的なドライビングシミュレーターを使用することなく、試験ケースのDriver-in-the-Loopを考慮する必要があるオフィスでの試験業務をサポートします。

VSMはまた、車両や制御装置の開発段階で一般的に使用されるさまざまな視覚化ソフトウェアと組み合わせて使用される専門的なドライビングシミュレーターもサポートしています。この新機能により、VSMがインストールされたPCまたはラップトップに直接接続された基本システムを使用できるようになり、オフィス環境でも1人で車両モデルを制御できるようになっています。

さまざまな3Dトラック、車両、コックピットは、3Dグラフィックソフトウェア(Blenderなど)からインポートし、VSMビューアで使用できます。さらに、VSMは、VSMビューアやステアリングおよびペダルシステムと組み合わせて使用できる、定義済み3Dトラックや車両を提供しており、ユーザーはすぐに新しいソリューションのメリットを体験できます。

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図1:ステアリングおよびペダルシステムが付属するAVL VSM™ビューアインターフェース

新しいAVL VSM™シミュレーション後処理オプション

仮想試験の後処理にあらかじめ定義されたグラフやプロットを使用することで、VSMユーザーは結果を素早く解析し、より迅速かつ的確な判断を下し、数分でレポートを作成できます。AVLは、効率的な後処理手法に重点を置き、ユーザーがシミュレーション結果を解析および比較するためにすぐに使用できる一連の定義済み事例を用意しています。これらの後処理モデルは、さまざまな解析ケースを考慮するようにカスタマイズでき、ユーザーは車両モデルの開発やさまざまな試験ケースを調査する際の時間とコストを節約できます。

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図2:AVL VSM™事前定義またはカスタム後処理オプション

VSMへのモデル変換用アップデート済みAVL VSM™車両インポーター

VSM 2024 R2は、サードパーティ製ソフトウェアの車両インポーターのアップデートを提供しており、ユーザーは効率的なプロセスで複数のモデルパラメーター化をVSMに変換できます。変換されたモデルは、車両計測データとシミュレーションデータの両方を入力データとして、車両モデル工場でさらに開発することができます。これにより、ユーザーはモデルを自動調整し、相互に関連させることができます(車両計測とVSMシミュレーションの比較、サードパーティ製ソフトウェアのシミュレーション結果とVSMシミュレーションの比較など)。

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図3:VSMへのモデル変換用AVL VSM™車両インポーター

Model.CONNECT™およびSiL試験のサポート

仮想バスコンポーネント

仮想バスコンポーネントは、車両制御試験の仮想化と自動化に対するSDV(ソフトウェア定義車両)開発の要求に従い、以下の工程効率をサポートする目的でModel.CONNECT™に追加されています。

  • SiL(Software-in-the-Loop)試験環境におけるシミュレーションプラントモデルと仮想制御ユニットの統合
  • 制御ユニットの信号構成
  • CI/CT/CDプロセスにおける連続試験パイプラインの設定(連続統合/試験/導入)
  • 自動バリアントとデータ管理による自動ヘッドレス試験工程

仮想バスコンポーネントは、理想的なCANバスコンポーネントをシミュレートし、ソフトウェア開発者、システム統合および仮想試験のエンジニアをサポートします。バスの信号は、ファイル(DBC-CANデータベース)から自動的に読み込むことも、手動で追加することもできます。各信号はポートとして表現され、仮想制御ユニットやシミュレーションプラントモデルからのマッチング信号と自動または半自動で接続できます。このようなポートでは、単一の信号ライターを使用できます。単一の出力ポートにしか接続できないため、信号ソースの一貫性を確保できます。ただし、複数のリーダーは許可されているため、このポートは任意の多数の入力ポートに接続できます。

SiL統合環境Model.CONNECTに加え、AVLはプラントモデリングツールAVL CRUISE™ MとAVL VSM™(AVL vSUITE™、すぐに使える妥当性確認済みモデルのライブラリを含む)、vECU開発および検証ツールAVL MAESTRA™、ならびにAVL SiL SuiteとAVL Data AnalyticsプラットフォームによるSiL試験の調整とデータ解析を実現します。仮想バス、仮想制御ユニット(vECU-s)、システムシミュレーションプラントモデルで設定されたSiLモデルは、オフィスのHiLシステムからクラウドコンピューティングやHPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)環境の純粋な仮想大規模妥当性確認および試験システムまで、さまざまな試験環境でDevOps手法の中で使用できます。

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図1:仮想バスコンポーネントを使用した標準SiLモデルのセットアップ

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