本田打算实现的EMC模拟效果

2016-09-140阅读0

  目标是达到碰撞模拟的完成度——目前正在努力提高EMC模拟效果的本田工程师福井努在“ANSYS Electronics Simulation Expo”(2016年9月7日在东京举行)上发表演讲时如此说道。

  

福井努(右端)在发表演讲 图片由《日经电子》拍摄。

  福井努是本田技术研究所四轮研发中心第8技术开发室第1组的主任研究员(图)。本田的体制是,对使用3D-CAD工具“CATIA”制作的车辆模型进行多边形近似,制作出碰撞模拟模型,并将这种模拟模型推广到多种模拟中。其中之一就是EMC(电磁场)模拟(图1)。

  

图1:将碰撞模拟用模型推广到多种分析中 本田的幻灯资料。

  在此次的演讲中,福井展示了很高的碰撞模拟完成度,并将其视为EMC模拟的目标效果。使用实际车辆的碰撞试验与碰撞模拟的结果几乎相同。而且,最近好像还提高了碰撞模拟的图像分辨率,考虑到了光的反射及阴影等,看起来就像是对汽车拍摄的视频一样(图2)。不仅分析精度高,而且很漂亮,“让人感觉到碰撞模拟工程师的雄心壮志,那就是不再需要碰撞实验”(福井)。

  

图2:几乎与实际视频相同的高精细模拟结果 本田的幻灯资料。

  虽然福井等人为了使EMC模拟达到与碰撞模拟同等的完成度,每天都在作出不懈的努力,但这条道路似乎并不平坦。比如,虽说最近绝大部分新功能都是通过电子技术来实现的,但汽车厂商并没有那么多熟悉EMC的工程师。听说有一次临出货时,还有人为无法达到EMC的标准而发愁,跑来向福井等人询问应急方案(防噪部件的总插入位置等)。在说起模拟之前,需要从发生电磁噪声的原理开始,让更多的工程师了解相关知识。

  简易模型和详细模型相结合

  

图3:整个车辆的模拟应该考虑很多模型 本田的幻灯资料。

  如上所述,电子技术在汽车中发挥的作用越来越重要。今后,如果ADAS不断进步,自动驾驶变成现实,不仅各个电子电路(ECU)的规模会增大,而且多个ECU的联动将变得十分重要。这样一来,EMC模拟就需要同时考虑多个ECU,也就是需要在汽车层面(整个车辆)上来执行。此前,好像很多情况下都是为了达到法律规定等的要求而以ECU为单位进行模拟的。

  如果进行整个车辆的模拟,那么就需要很多部材及部件的模型(图3)。这样会导致分析时间延长。因此,必须进行模型的简化。比如,有电线穿过的部分的模型可以详细一些,而其他部分则粗略地制作模型(图4)。这样便可在保持分析精度的同时,缩短处理时间。

  

图4:处理时间(模型的精度)与分析精度取得了很好的平衡 本田的幻灯资料。

  福井在此次的演讲中介绍了在简化车门模型上作出的尝试(图5)。根据CATIA模型制作的详细模型因多边形数量较多,光是划分网格就需要花费近3个小时,内存占用量也很大。而将整个车门改成简易模型之后,虽然处理时间和内存占用量均大幅改善,但分析结果却与实测结果相背离。因此,福井等人决定只对电线附近的部分制作详细模型,其余则改成简易模型(图5中的“局部详细”部分)。据其介绍,与整体简易模型相比,虽然处理时间及内存占用量稍微增加了一些,但分析精度获得了大幅改善。(记者:小岛 郁太郎)

  

图5:车门模型的研究实例 研究了1根电线时的情况。本田的幻灯资料。

  (全文完)