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Slide 3: EVのNVH課題に取り組み、いち早く市場に投入するには?
EVのNVH課題に取り組み、いち早く市場に
投入するには?
~VAOneで騒音振動性能を解析し、試作レスで車両仕様を最適化~
ESI Group
Vibro-Acoustictテクニカルダイレクター
ラバ ハジット
Innovation Without Compromise
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講演内容
ESI企業紹介
EVにおけるNVH課題
バーチャルプロトタイピングのためのESI振動音響ソリューション
サウンドパッケージの最適化
風切り音
構造伝播音
EVパワートレイン騒音
パスバイノイズ
AVAS音
まとめ
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ESI企業紹介
Innovation Without Compromise
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Slide 6: 信頼できるソフトウェア・パートナー
信頼できるソフトウェア・パートナー
業界のデジタルトランスフォーメーション
さまざまな物理現象を予測するシミュレーション技術とESIの人材とIPを使用することで、
お客様はフィジカルテストをバーチャルテストに置き換えることができます。
18 1,000 50 €130M
国・地域数 従業員数 事業年数 収益(2022年度)
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マイルストーン
• 1973 物語が始まる
• 1985 史上初のバーチャル衝突テスト
(VWグループと実施)
• 1991サービス事業にソフトウェアを加える
• 2000 新規株式公開(IPO)
• 2019 新しいCEO
• 2021 新ガバナンス&経営チーム 3カ年計画
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私たちを信頼するブランド
自動車、航空宇宙・防衛、エネルギー、重工業など、さまざまな業界において、多くの一流企業が
ESIと長期にわたるパートナーシップを結んでいます。
私たちのお客様の一部をご紹介します:
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Slide 9: EVにおけるNVH課題
EVにおけるNVH課題
Innovation Without Compromise
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Slide 10: EVにおけるNVH課題
EVにおけるNVH課題
車内騒音
タイヤノイズ 風切り音 パワートレイン騒音 その他
車外騒音
AVAS音 パスバイノイズ
市場投入期間
試作レス 新規参入 コスト 重量 / 効率
の短縮
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Slide 11: バーチャルプロトタイピングのためのESI振動音響ソリューション
バーチャルプロトタイピングのための
ESI振動音響ソリューション
Innovation Without Compromise
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Slide 12: バーチャルプロトタイピング用ESI振動音響ソリューション
バーチャルプロトタイピング用ESI振動音響ソリューション
サウンドパッケージ最適化
風切り音 構造伝播音
VA One / VPS
パワートレイン
カプセル化 パスバイノイズ
車両接近通報システム
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Slide 13: 防音パッケージの最適化
防音パッケージの最適化
統計的エネルギー分析:SEAモデルを用いて防音パッケージを最適化できます。
目標値の設定
競争ベンチマーク
コスト/性能/質量目標を
• 競合他社を凌駕
• 入力条件の特定 両立する設計最適化
弱点の特定
サブシステムへのカスケード
• 寄与度分析
• 弱点の改善
設計の最適化
VA One SEAは信頼性が高く、 対策の評価
容易かつ迅速に回答を提供し、 • 対策効果の定量予測
新しい設計案を検討可能です。 • 他条件に対する影響予測
• 多目的の最適化
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Slide 14: VIグレードNVHシミュレータによる車室内音の主観評価
サウンドパッケージの最適化
VIグレードNVHシミュレータによる車室内音の主観評価
音源 X 伝達系 = 応答
VA One
Test
? ?
, , . . .
?? ??
タイヤ データベース SEA伝達関数モデル バーチャルプロトタイプ
0 100 200 300 400 500 600 700 800
[Hz]
Courtesy of HBK Inc.
車室内音の主観的な評価は、顧客の視点から設計スペックを検証するのに役立ちます。
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構造伝播音シミュレーション
• クラス最高の有限要素法ソルバーで、車両全系シミュレーションが可能です。
車体構造 キャビン空洞 トリム&ダンピング
+ + +
サスペンション&タイヤ
• 設計者が騒音発生メカニズムを理解し、車両設計スペックを最適化できます。
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風切り音の予測
• VAOne振動音響モデル入力として数値流体力学(CFD)シミュレーションを使用し、
風切り音の予測や設計検討を行います。
• CFDシミュレーション結果をモデル入力に変換するには、解析手法に応じていくつかの
オプションが利用可能です。
• プロトタイプ:試作車が利用可能になるまえに風切り音性能を机上予測でき、車両
設計スペックを最適化するためのコストと時間を節約できます。
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風切り音の検証
自動車室内騒音シミュレーションにおける圧縮性CFD結果と統計的エネルギー解析の組み合わせの検証
ホリー・ダニエルズ(ベントレー)、ジョセフ・ヴェナー&サイモン・マーティン、チャド・マッサー(ESIグループ) -
ISNVH 2022
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Slide 18: EVパワートレインの騒音シミュレーション
EVパワートレインの騒音シミュレーション
音源 X 伝達系 = 応答
カプセル化無
カプセル化有
Source: electrek.co
カプセル化有無
モーターとギア 騒音放射
ハウジングFEモデル
• 試作車が利用可能になるまえにトーンノイズ問題のリスクが予測できます。
• 自動車会社は、重量/コスト/市場投入時期への影響を抑えた設計スペックを
決定することが可能となります。
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Slide 19: パスバイノイズシミュレーション
パスバイノイズシミュレーション
• パスバイノイズ規制はますます厳しくなって Pass-by Noise Limit for M1 Vehicles in Europe
います。 PWR < 120 120 < PWR < 160 PWR > 160
• 4年ごとに2dB低減 84
82
80
• タイヤ騒音の寄与を増加させる都市騒音 78
に合わせた運転条件の変化 76
74
72
• ディフィート・デバイス(ASEPなど)に対す 70
る追加条件 68
66
64
62
60
• 車外騒音規制に適合するためにプロジェクトの 1970 1977 1984 1992 2016 2020 2024
遅延や高価な対策が必要となることを避ける
ため、開発のフロントロードが求められています。
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Slide 20: パスバイノイズシミュレーション
パスバイノイズシミュレーション
音源 X 伝達系 = 応答
タイヤ
電動
モーター
VAOneシミュレーション
• 車外騒音規制を満たさないリスクをプロジェクトの早い段階で判定し、最適な対策を講じる
開発期間を確保できます。
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Slide 21: AVASシミュレーション
AVASシミュレーション
• 電気自動車(EV)には歩行者の安全の
ため、低速時に最低レベルの騒音を発生さ
せることを義務付けられています。
• 自動車会社はAVAS音を通して、ブランド
イメージを伝えるために、サウンドデザイナー
と協力しています。
• VA Oneを使った音響シミュレーションは、
AVAS音が規制要件を満たし、かつ車両の
乗員が許容できるレベルであることを検証
するのに役立ちます。
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Slide 22: AVASシミュレーション
AVASシミュレーション
音源 X 伝達系 = 応答
スピーカ音源 車両 音圧レベル
•位置、指向性 •ジオメトリ、境界条件 •法規制の評価点
•向き •吸音材特性 •観測面/マイクアレー
•周波数スペクトル 解析手法 •伝達関数
• BEM •感度分析
• Ray tracing
• SEA
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