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EVのNVH開発: VAOneで市場投入をリードする秘訣

その他

EVのNVH開発の未来を探る - ESIの専門家が解説する

**"EVのNVH課題に取組、いち早く市場に投入するには?"**

本資料では、電気自動車(EV)のノイズ、振動、ハーシュネス(NVH)課題に対応するための最先端のアプローチについて解説します。市場投入までのスピードを加速させるために、ESI GroupのVA Oneを活用した騒音・振動性能の解析方法を詳述します。VA Oneは、試作なしで車両仕様を最適化することを可能にし、開発プロセスの効率化とコスト削減に貢献します。また、技術的な側面からNVH解析の具体的な手法や、これがどのようにEV開発に役立つかを紹介します。

### NVH課題とEV開発の重要性

電気自動車(EV)の市場は急速に拡大しており、各メーカーは競争力を維持するために開発プロセスを効率化する必要があります。しかし、EVの静音性が高いことにより、微細なノイズや振動が顕著に現れるという新たな課題が浮上しています。NVH課題に効果的に対応することは、快適性や品質感を高めるだけでなく、ブランドイメージの向上にも直結します。このため、NVH解析はEV開発において極めて重要な要素となっています。

### VA Oneによるシームレスな解析環境

ESI GroupのVA Oneは、低周波から高周波までの全ての周波数帯域に対応した統合解析環境を提供します。このツールは、振動音響解析をシームレスに実行でき、設計段階での潜在的な問題を早期に発見し、対策を講じることが可能です。これにより、試作品を用いることなく、最適な車両仕様を迅速に確立できるため、開発サイクルの短縮とコスト削減が期待されます。

### 試作レス開発の利点

VA Oneを活用することで、試作レス開発が現実のものとなります。試作段階でのリソース消費を最小限に抑えつつ、デジタルシミュレーションを通じて正確なNVH性能を予測できるため、製品開発の効率性が大幅に向上します。また、試作に依存しないことで、複数の設計オプションを同時に評価することが可能となり、最適なソリューションを迅速に見つけ出すことができます。

### 具体的なNVH解析手法

VA Oneでは、統計的エネルギー解析(SEA)、有限要素法(FE)、および境界要素法(BEM)などの多様な解析手法を統合的に利用することができます。これにより、複雑な車両構造や多様な材料特性に対応した高度なNVH解析が可能となり、精度の高い解析結果を得ることができます。これらの手法は、EV開発において直面する特有のNVH課題に対して、効果的な解決策を提供します。

### ROIの向上と市場投入までの短縮

VA Oneの導入により、NVH解析の精度と効率が向上することで、開発コストの削減や市場投入までの時間短縮が実現します。さらに、シミュレーションベースの開発手法を取り入れることで、製品開発のリスクを軽減し、ROI(投資利益率)の向上に貢献します。これにより、メーカーは市場での競争力を強化し、迅速な製品投入が可能となります。

### 結論

EVのNVH課題に対処し、いち早く市場に投入するためには、VA Oneのような高度な解析ツールを活用することが不可欠です。シームレスな解析環境と試作レス開発の利点を生かし、効率的かつ精度の高い製品開発を実現しましょう。これにより、競争の激しい市場での優位性を確保し、EVの未来を切り開くことができます。

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このカタログについて

ドキュメント名 EVのNVH開発: VAOneで市場投入をリードする秘訣
ドキュメント種別 その他
ファイルサイズ 3.9Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 日本イーエスアイ株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

このカタログの内容

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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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Slide 4: 講演内容

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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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Slide 5: ESI企業紹介

ESI企業紹介 Innovation Without Compromise Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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) Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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Slide 7: マイルストーン

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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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: Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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Slide 16: 風切り音の予測

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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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Slide 17: 風切り音の検証

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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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。 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.
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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 Copyright © ESI Group, 2023. All rights reserved.