Users Report 用户介绍/第118次

株式会社 电装
电子控制组件部

着眼于自动驾驶等新需求,致力于实现安心、安全的移动型社会
朝着EPS 2系统性能体验型模拟器的开发、灵活运用UC-win/Road

株式会社 电装
URL ● https://www.denso.com/jp/
地址 ● 爱知县刈谷市
业务内容 ● 提供以汽车领域为中心,涉及产业机器、生活相关机器等广泛领域内的
系统、产品和服务,以及公司内部构成EPS产品的开发与评价

 
电气控制技术规划室 室长
中根 直树 氏
电气控制技术科 技术4课 课长
有元 一美 氏
电气控制技术室 系长
天草 秀樹 氏

作为车‘转弯’机构的EPSElectric Power Steering=电动助力转向)是能够使方向盘(操作)变得轻巧的功能,我们开发的EPS 2系统,紧急情况下也可提供安心、安全的转向系统。面临这种系统该怎么向广大的客户群推荐问题时,需先通过模拟器让客户体验其效果,从此开始了与FORUM8的合作。”

为驾驶者转向提供辅助,减轻了方向盘操作时所需力量的助力转向装置安装在大多数车辆上,最近几年,与油压式相比具有低油耗,可直接使用电动马达动力辅助转向的EPS成为了主流。另一方面,由于方向盘的操作非常重要,不仅需要EPS具有很高的稳定性,还需要具有即使EPS本身出现问题了也能维持一段时间的辅助驾驶功能(故障运行)。为了满足这些需求,电装公司进行了世界首例的EPS 2系统的开发。电气控制技术规划室室长的中根直树回顾说,加上其本身的商业价值,有了通过模拟器使公司的技术能力收到广泛认可的设想。

这次向您介绍的客户是,在以汽车领域为中心积累了长期的经验与技术,并在此基础上面向汽车领域、产业机器和生活相关领域提供了多种多样的先进系统、产品和服务的株式会社电装。特别是,作为确保安心、安全、旨在实现下一代高品质移动型社会的一环,从技术层面到规划开发与评价,担当着EPS 2系统配件开发业务的电子控制组件部备受关注。

EPS 2系统批量生产(2015年)之前,该公司一直在寻求一种可以使开发成果广为传播的有效方法。在2013年时,利用其他部门导入的FORUM8的三维仿真软件UC-win/Road,开发出了简易型模拟器。先让一定的顾客体验,并得到客户的好感之后,于2014年正式导入了UC-win/Road软件。从那之后每年都会对模拟器的功能和场景进行升级,并将其广泛应用于国内和海外展览中。


开展多种经营,成为该部门的主要任务

株式会社 电装是1949年从丰田汽车独立出来的制造汽车电气设备的公司。此后,在专注于“世界第一”的技术和产品研究开发,充实高水平质量评价体制,培养多样型人才等方面时,逐渐形成了以下4个领域的业务内容:(1)以动力总成、电子、热学、信息安全和小型电机为支柱,提供覆盖各个领域的产品或系统的汽车领域,(2)集中于诸如热水器和空调等住宅设备开发的生活领域,(3)工业机器人和工厂自动化(FA)设备,自动识别相关工业设备等产业机器领域,(4)运用汽车领域技术开发的新业务领域等。在1996年,改为当前公司名称。

另一方面,公司里各个产品领域的事业部,甚至是由至四个业务部门组成的业务集团都是按照类别分开的。信息与安全系统事业集团就是其中的一个。其目标是通过包括自动驾驶技术在内的确保安心、安全技术的开发实现无交通事故的高水平移动型社会

电子控制组件部在其所在业务集团中是核心事业部,负责EPS电气和电子产品相关的技术开发。部门内部还根据功能明确职责设置了多个研究室。其中,中根氏担任室长的电气控制技术规划室,在进行该领域产品开发的同时,也着眼于将来的技术动向探讨事业发展战略。技术室面向已开发产品的量产化正在进行详细规划设计。此次,负责EPS 2系统体验用模拟器构建的有元一美课长所在的电气控制技术室技术4课,作为已开发产品量产化的前期工作,一直通过各种EMC实验和环境试验进行多种角度的评估。此外,负责UC-win / Road的使用情景创建和模拟器开发的天草秀树系长,在进行使用了模拟实车装置的产品实验。

该公司作为国际化的汽车配件生产厂家,现在除了在日本各个据点在全球38个国家还建立了约200家集团公司,一共有大约15万名员工。


电装Gallery中展示的EPS 2系统实物


 发挥EPS优势,开发攻克课题的EPS 2系统

中根首先表示说从方向盘轮胎移动基本的EPS系统此外,(1)基于扭矩传感器等的信号,(2)通过ECU(Electronic Control Unit计算最优电动机输出助力,(3)基于ECU的指令值驱动马达 -这些构成EPS的三要素被看作是电子控制组件部的使命

80年代后期,输出功率比较小的微型车初次搭配了EPS之后,汽车行业就逐渐从之前主流的液压式助力转向更换为EPS。只要发动机不停止,液压便可通过发动机的功率输出不断生成。在确保了液压管道空间之后,也会产生废油对于这种情况,基于EPS在必要时通过电气辅助,安装方便,有助于提高燃料效率,并且还有发动机停止转动时也可以轻松转动方向盘等优点2000年以后得到迅速普及。

像车里搭载的其他电器产品一样,EPS也是由很多的电子配件构成的,虽然很少见但发生问题的概率也不是没有此外,动力转向装置出现问题之后方向盘会突然变得很难转动,也有可能会导致交通事故,急需采取一定的应对措施。针对上述问题,电装领先于世界之林率先开发出了EPS 2系统。它包括电子回路电机线圈两个系统,是一个将助力各自分开并相互支撑的体系。万一单边的系统出问题了,另一边会瞬间为转弯提供助力支持。是一种能够保持安全、可靠、平稳运行的设计

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1.搭载之前的EPS系统下的街道行驶
  (方向盘轻快,操作简单)
2.之前EPS系统下问题的产生
  (方向盘很重,操作困难)
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3.EPS 2系统搭载下的问题产生
  (方向盘像平时一样轻巧)
4.自动驾驶中EPS 2系统下的问题产生
  (可继续自动驾驶)


 可体验EPS 2系统效果的DS的开发

“无论说多少次(搭载了EPS 2系统的车)很安心这样的话,没有实际体验过,很难将它能够带给人们的快乐传递给其他人。”

虽说EPS 2系统率先实现了商业化,但因为其他同行业公司也有紧随其后的动作,希望它的优势能赶快受到大家的认可。此外,关于EPS的二次承包经营形态的制约已被解除,想要借此机会提高用户对于本公司技术的认可度。特别是,如果是普通的EPS发生问题时,心里虽然知道方向盘会变重,但很难想象会对驾驶产生怎样的影响。在探索这样的需求和课题的解决方案时,虽说“让客人体验一下是最好的”,但使用实车体验对于驾驶的影响的话非常危险,
不得不限定试驾的场所和人数。因此,为了让更多的人安全的体验到EPS 2的性能,产生了开发EPS驾驶模拟器(DS)的想法,有元叙述到。

2013年,借用本公司其他部门使用的UC-win/Road自己通过VR设计表现了曲折的道路。利用市场上的游戏机配件,实现了更加接近实车感觉的方向盘(硬件)与VR数据的连接。通过这个装置,让体验者试驾之后,可以体验到万一EPS 2系统出现了问题会产生什么后果。在同年“东京汽车展2013”中的私人摊位上,让有业务合作的客户体验了这款DS并得到了超过预期的好评。

受此影响,在接下来的2014年正式导入了UC-win/Road软件。有元氏等人基于场景的考虑,制作了在实际的街道中行驶的VR场景数据。将油门、刹车、EPS的控制等操作用线连接起来,制造出了通过模拟数据的操作就可以体验到分别搭载的一般EPS和EPS 2系统出现问题时不同表现的DS模拟器。经常被用于公司内部的新产品展示会等场合。

从2015年开始采用CAN(Controller Area Network)通信,使UC-win/Road与DS的各种数据可以进行互动。除了开发期间得以缩短,式样的变更变得简单之外,多种信息的连接使 得可模拟的变化数也得以增加。加上同一年EPS 2系统开始量产化。DS在公共舞台上得以展示,相继参加了东京和德国法兰克福的汽车展。与此同时,公司也在制作用于海外活动,在欧美街道上靠右行驶的英文版 本。

后来,在组成什么样的场景更容易理解上不断尝试,以天草氏为主每年都会对VR数据进行升级。2016年设想在高速公路上自动驾驶时万一EPS出现问题时该怎么办的课题制作了VR场景。成果已发表ITS世界大会墨尔本2016上。

今年还制作了行驶在城市一般公路以及高速公路两条道路上的VR数据。搭载了最新版本的DS出展了在横滨(5月)和名古屋(6月)的“人与汽车科技展”展会。


展会上的EPS驾驶模拟器


 对于EPS DS的评价,期待新的可能性的实现

“作为BtoB(企业间交易)的制造商,我们基本上没有直接听取终端客户意见的机会。”体验过DS的客户的直接反馈,可以提升相关 人员的积极性,也有助于质量水平的提高。再加上自己去年为止一直在海外出差,也有在“法兰克福汽车展2015”中作为解说员的经验,对于一般客户的理解 上自不用说,对于内外的竞争对手也应该会产生一定的冲击。中根氏叙述了自己的真实感受。

此外,天草氏在初次用UC-win创建的图像连接到2014年版本的DS上时,第一印象就是“影像真的很好”。从那之后每年,通过不断地升级,影像也得到了不断地进化。在这种背景下,对于从2016年开始就参与了DS制作升级的自己来说,深深感到了FORUM8服务的充实到位。

另一方面,只是利用实车进行产品评价受到很大的限制,通过模拟进行评价的方法受到关注。因此,DS各种真实性表现上不得不更进一步。着眼于DS在汽车相关领域近年来比较火的自动驾驶、高度驾驶支援、Connected Car和电动化等方面的用途,
有元氏期待DS在今后产品评价体系中能发挥新的作用

编者:池野 隆
(Up&Coming '17 夏季版刊载)



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