バーチャルビークルコンポーザー

バーチャルな自動車車両の構成、作成、解析

R2022a 以降

説明

バーチャルビークルコンポーザーアプリでは、コンポーネントのサイズ設定、燃費、バッテリーの SOC、ドライブサイクルの追跡、車両のハンドリング操作、ソフトウェア統合テスト、ハードウェアインザループ (HIL) テストなどのシステムレベルのパフォーマンステストと解析に使用できるバーチャル車両を迅速に構成および作成できます。このアプリを使用して、車両のパラメーターデータの入力、バーチャル車両モデルの作成、テストシナリオの実行、および結果の解析を行います。

バーチャル車両モデルは、Powertrain Blockset™、Vehicle Dynamics Blockset™、および Simscape™ アドオンの一連のブロックおよびリファレンスアプリケーションサブシステムを利用します。バーチャルビークルコンポーザーは、アーキテクチャの構成とパラメーターデータの入力の作業を簡素化します。

Powertrain Blockset がある場合は、アプリを使用して次を行います。

従来型、電気式、ハイブリッド電気式のパワートレインアーキテクチャを備えた乗用車を構成する。
FTP ドライブサイクルなどのテスト条件で車両を操作する。
設計トレードオフの解析とコンポーネントのサイズ設定を行う。

Vehicle Dynamics Blockset がある場合は、アプリを使用して次を行います。

乗用車を構成し、標準テスト操作を実行して走行およびハンドリングの特性を解析する。
ドライブサイクルと走行およびハンドリング操作でオートバイを構成してテストする。Simscape のライセンスが必要です。
Unreal Engine^® シミュレーション環境でバーチャル車両を可視化する。

Simscape および次の Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムで車両を構成できます。

Simscape Driveline™
Simscape Electrical™
Simscape Fluids™
Simscape Multibody™ — "オートバイに必要"

バーチャル車両を作成、操作、解析するには、[Composer] タブを使用します。オプションと設定は使用可能な製品によって異なります。

手順	セクション		説明
1	Configure	Setup	以下を指定します。プロジェクトのパスと構成名車両のクラスパワートレインアーキテクチャモデルテンプレート車両運動 [Configure] をクリックします。
2		Data and Calibration	シャシー、ステアリング、サスペンション、タイヤ、ブレーキ、パワートレイン、ドライバー/ライダー、および環境を指定します。それぞれの選択について、パラメーターデータを入力します。
3		Scenario and Test	1 つ以上のバーチャル車両テストシナリオを含むテスト計画を作成します。オプションには、燃費やエネルギー管理の解析のためのドライブサイクルや、車両のハンドリング操作などがあります。
4		Logging	テスト計画の実行時にログ記録するモデルの信号データを選択します。オプションには、エネルギー関連の量、車両の位置、速度、加速度などがあります。
5	Build	Virtual Vehicle	バーチャル車両を作成します。作成すると、バーチャルビークルコンポーザーにより、指定した車両とパワートレインのアーキテクチャとパラメーターを含む Simulink^® モデルが作成されて、テスト計画に関連付けられます。
6	Operate	Run Test Plan	テスト計画に従ってモデルをシミュレートし、結果の出力データをログ記録します。メモテスト計画全体を実行するには、[Composer] タブの [Operate] セクションで [Run Test Plan] をクリックします。
7	Analyze	Simulation Data Inspector	シミュレーションデータインスペクターを使用して、ログ記録したデータ信号を表示して調べます。さらなる処理のために、データを保存できます。

その他

必要な製品

バーチャルビークルコンポーザーでは、次のいずれかの製品が必要です。

Powertrain Blockset
Vehicle Dynamics Blockset
Vehicle Dynamics Blocksetを使用すると、Unreal Engine 3D シミュレーション環境でバーチャル車両を実行できます。Unreal Engine シミュレーション環境の要件と制限で要件を参照してください。

Simscape および次の Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムで車両を構成できます。

バーチャルビークルコンポーザーアプリを開く

MATLAB^® ツールストリップ: [アプリ] タブの [自動車関連] にあるバーチャルビークルコンポーザーアイコンをクリックします。
MATLAB コマンドウィンドウ: 「virtualVehicleComposer」と入力します。

例

バーチャルビークルコンポーザー入門

パラメーター

Setup

バーチャル車両のクラス、パワートレインアーキテクチャ、モデルテンプレート、および車両運動を迅速に入力するには、ここから開始します。

`Project path` — プロジェクトの場所
`C:\Users\username\MATLAB\Projects\examples` (既定値)

プロジェクトの場所を文字ベクトルとして指定します。

メモ

[Project path] と [Configuration name] は合わせて 80 文字未満にする必要があります。

データ型: char

`Configuration name` — 車両名およびテスト構成
`ConfiguredVirtualVehicle` (既定値)

車両およびテスト構成の簡単な指定。

メモ

[Project path] と [Configuration name] は合わせて 80 文字未満にする必要があります。

データ型: char

`Vehicle class` — 車両のタイプ
`Passenger car` (既定値) | `Motorcycle`

車両タイプを指定します。

パラメーターオプションは、使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset および Vehicle Dynamics Blockset で有効になるオプションをまとめています。

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Passenger car`	✔	✔	四輪の乗用車。
`Motorcycle`		✔	二輪のオートバイ。 Simscape が必要です。

設定

Powertrain Blockset

Vehicle Dynamics Blockset

説明

Passenger car icon Passenger car

✔

四輪の乗用車。

Motorcycle icon Motorcycle

✔

二輪のオートバイ。

Simscape が必要です。

依存関係

Simscape および次の Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムで車両を構成できます。

Simscape Driveline
Simscape Electrical
Simscape Fluids
Simscape Multibody — "オートバイに必要"

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定すると、アプリによりパラメーター [Model template] が [Simscape] に設定されます。

`Powertrain architecture` — 従来の乗用車、電気乗用車 (EV)、またはハイブリッドの電気乗用車 (HEV)。従来のオートバイまたは電動オートバイ
`Conventional Vehicle` | `Electric Vehicle 1EM` | `Electric Vehicle 2EM` | `Electric Vehicle 3EM Dual Front` | `Electric Vehicle 3EM Dual Rear` | `Electric Vehicle 4EM` | `Hybrid Electric P0` | `Hybrid Electric P1` | `Hybrid Electric P2` | `Hybrid Electric P3` | `Hybrid Electric P4` | `Hybrid Electric MM` | `Hybrid Electric IPS` | `Conventional Motorcycle with Chain Drive` | `Electric Motorcycle with Chain Drive`

メモ

[Powertrain architecture] の図を参照するには、[Setup] タブをクリックします。モーターの配置を含め、システムの構成が表示されます。

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Conventional Vehicle`	✔	✔	SI または CI 内燃エンジン、トランスミッション、および対応する制御ユニットを装備した車両。FWD、RWD、または AWD が考えられます。
`Electric Vehicle 1EM`	✔	✔	1 つの電気モーター、バッテリー、動力伝達装置、および対応する制御ユニットを装備した車両。FWD、RWD、または AWD が考えられます。
`Electric Vehicle 2EM`	✔		前車軸を駆動する 1 つのモーターと後車軸を駆動する 1 つのモーター、バッテリー、動力伝達装置、および対応する制御ユニットを装備した車両。
`Electric Vehicle 3EM Dual Front`	✔		前車軸を駆動する 2 つの独立したモーターと後車軸を駆動する 1 つのモーター、バッテリー、動力伝達装置、および対応する制御ユニットを装備した車両。
`Electric Vehicle 3EM Dual Rear`	✔		前車軸を駆動する 1 つのモーターと後車軸を駆動する 2 つの独立したモーター、バッテリー、動力伝達装置、および対応する制御ユニットを装備した車両。
`Electric Vehicle 4EM`	✔		各車輪を駆動する 1 つの独立したモーター、バッテリー、および対応する制御ユニットを装備した車両。
`Hybrid Electric P0`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリー、対応する制御ユニットなど、P0 ハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric P1`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリー、対応する制御ユニットなど、P1 ハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric P2`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリー、対応する制御ユニットなど、P2 ハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric P3`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリー、対応する制御ユニットなど、P3 ハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric P4`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、バッテリー、対応する制御ユニットなど、P4 ハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric MM`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、発電機、バッテリー、対応する制御ユニットなど、マルチモードハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Hybrid Electric IPS`	✔		SI エンジン、トランスミッション、モーター、発電機、バッテリー、対応する制御ユニットなど、入力パワースプリットハイブリッド電動推進機を装備した車両。
`Conventional Motorcycle with Chain Drive`		✔	SI エンジン、トランスミッション、チェーン/ベルトドライブの各減速、および対応する制御ユニットを装備したオートバイ。 Simscape が必要です。
`Electric Motorcycle with Chain Drive`		✔	電気モーター、ギア、チェーン/ベルトドライブの各減速、バッテリー、および対応する制御ユニットを装備したオートバイ。 Simscape が必要です。

Simscape および Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムを組み込んだオートバイなどの車両を構成できます。

`Model template` — 車両プラントモデルとパワートレインアーキテクチャのテンプレート
`Simulink` (既定値) | `Simscape`

[Simulink] または [Simscape] の車両プラントモデルとパワートレインアーキテクチャを指定します。既定では、バーチャル車両には [Simulink] モデルテンプレートが使用されます。

Simscape および次の Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムで車両を構成できます。

Simscape Driveline
Simscape Electrical
Simscape Fluids
Simscape Multibody — "オートバイに必要"

依存関係

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定すると、アプリにより [Model template] が [Simscape] に設定されます。オートバイを構成する場合、[Simulink] をモデルテンプレートとして選択することはできません。

`Vehicle dynamics` — バーチャル車両の縦方向運動または縦方向と横方向の複合運動
`Longitudinal vehicle dynamics` | `Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics` | `In-plane motorcycle dynamics` | `Out-of-plane motorcycle dynamics`

バーチャル車両の運動を指定します。

車両のクラス	車両運動	目的
`Passenger car`	`Longitudinal vehicle dynamics`	燃費およびエネルギー管理の解析。
`Passenger car`	`Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics`	車両のハンドリング、安定性、および乗り心地の解析。
`Motorcycle`	`In-plane motorcycle dynamics`	燃費およびエネルギー管理の解析。
`Motorcycle`	`Out-of-plane motorcycle dynamics`	車両のハンドリング、安定性、および乗り心地の解析。

バーチャル車両では、SAE J670 および ISO 8855 で定義されているように、"Z" が上向きの座標系が使用されます。詳細については、Vehicle Dynamics Blockset の座標系を参照してください。

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Longitudinal vehicle dynamics`	✔	✔	燃費とエネルギー管理の解析に適した 1 または 3 自由度 (DOF) の従来の車両モデル。
`Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics`		✔	車両のハンドリング、安定性、および乗り心地の解析に適した 6 DOF の従来の車両。
`In-plane motorcycle dynamics`		✔	燃費とエネルギー管理の解析に適した 3 DOF のオートバイモデル。このモデルでは、縦方向運動、垂直方向運動、およびピッチ運動を計算するためのオートバイ車体の縦方向の断面モデルを実装します。 Simscape および Simscape アドオンがある場合に使用できます。
`Out-of-plane motorcycle dynamics`		✔	車両のハンドリング、安定性、および乗り心地の解析に適した 6 DOF のオートバイ。 Simscape および Simscape アドオンがある場合に使用できます。

Data and Calibration: 乗用車

アプリを使用して、シャシー、サスペンション、タイヤ、パワートレイン、ドライバーなど、バーチャル乗用車のパラメーターを迅速に設定できます。各パラメーターにいずれかのオプションを選択します。使用可能なオプションは、[Setup] の選択によって異なります。

パラメーター	説明
Chassis	シャシータイプを選択します。使用可能なオプションは、[Vehicle dynamics] の設定によって異なります。
Steering System	Vehicle Dynamics Blockset があり [Vehicle dynamics] を `[Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics]` に設定した場合、ステアリングシステムを指定できます。
Suspension	Vehicle Dynamics Blockset があり [Vehicle dynamics] を `[Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics]` に設定した場合、サスペンションを指定できます。
Tire	タイヤモデルとタイヤデータを選択します。使用可能なオプションは、[Vehicle dynamics] の設定によって異なります。
Brake Type	ブレーキタイプとパラメーターを選択します。[Brake Control Unit] パラメーターを使用してブレーキ制御を指定します。
Powertrain	エンジン、電気モーター、トランスミッション、ドライブトレイン、デファレンシャルシステム、および電気システムのパラメーターを選択します。使用可能なオプションは、選択されている [Powertrain architecture] によって異なります。
Driver	[Driver] モデルを選択します。使用可能なオプションは、[Vehicle dynamics] の設定によって異なります。
Environment	`[Ambient Conditions]` でパラメーターを設定して、動作環境を指定します。

Virtual Vehicle Composer app scenario and test tab

乗用車のシャシー

`Chassis` — シャシータイプ
`Vehicle Body 1DOF Longitudinal` | `Vehicle Body 3DOF Longitudinal` | `Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Vehicle Body 1DOF Longitudinal`	✔	✔	1 DOF の縦方向の車両運動に関するシャシーモデル。[Vehicle dynamics] を `[Longitudinal vehicle dynamics]` に設定した場合に使用できます。
`Vehicle Body 3DOF Longitudinal`	✔	✔	3 DOF の車両運動に関するシャシーモデル。縦方向運動、垂直方向運動、およびピッチ運動を可能にします。[Vehicle dynamics] を `[Longitudinal vehicle dynamics]` に設定した場合に使用できます。
`Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral`		✔	6 DOF の縦方向、横方向、および垂直方向の車両運動に関するシャシーモデル。6 度すべての車両運動を可能にします。[Vehicle dynamics] を `[Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics]` に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

乗用車のステアリングシステム

`Steering System` — バーチャル車両のステアリングシステム
`Kinematic Steering` | `Mapped Steering` | `Steering System` | `Simscape Steering`

設定	Vehicle Dynamics Blockset	説明	対象
`Kinematic Steering`	✔	運動学的ステアリングモデル。アッカーマンステアリングに適しています。	[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。
`Mapped Steering`	✔	マッピングされたラックアンドピニオンステアリングモデル。
`Steering System`	✔	ラックアンドピニオンステアリングジオメトリとコンプライアンスを組み込んだ詳細なステアリングシステム。
`Simscape Steering`	✔		[Model template] を `[Simscape]` に、[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

乗用車のサスペンションシステム

`Suspension` — バーチャル車両のサスペンションシステム
`Kinematics and Compliance Independent Suspension` | `MacPherson Front Suspension Solid Axle Rear Suspension` | `Kinematics and Compliance Twist Beam Suspension` | `Simscape Suspension`

設定	Vehicle Dynamics Blockset	説明	対象
`Kinematics and Compliance Independent Suspension`	✔	前車軸および後車軸の独立サスペンションの運動学およびコンプライアンス (K&C) の特性。	[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。
`MacPherson Front Suspension Solid Axle Rear Suspension`	✔	独立マクファーソンストラットフロントサスペンションおよびソリッドな後車軸。
`Kinematics and Compliance Twist Beam Suspension`	✔	次の運動学およびコンプライアンス (K&C) の特性: 前車軸の独立サスペンション後車軸のツイストビームサスペンション
`Simscape Suspension`	✔	前車軸と後車軸のダブルウィッシュボーン式サスペンション。	[Model template] を `[Simscape]` に、[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。
[Vehicle dynamics] を [Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics] に設定します。

乗用車のタイヤ

`Tire` — タイヤモデルタイプ
`MF Tires Longitudinal` | `Combined Slip Tires Longitudinal` | `MF Tires Longitudinal and Lateral` | `Fiala Tires Longitudinal and Lateral` | `Simscape MF Tires`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明	対象
`MF Tires Longitudinal`	✔	✔	燃費やエネルギー管理の解析など、縦方向の車両運動の調査に適したタイヤモデル。マジックフォーミュラ 6.2 方程式の縦方向パラメーターのみが使用されます。転がり抵抗を変更するオプションが含まれます。	[Chassis] を `[Vehicle Body 1DOF Longitudinal]` または `[Vehicle Body 3DOF Longitudinal]` に設定した場合に使用できます。
`Combined Slip Tires Longitudinal`		✔	加速、ブレーキ、乗り心地の解析など、縦方向の車両運動の調査に適したタイヤモデル。マジックフォーミュラ 6.2 方程式の縦方向パラメーターのみが使用されます。 [Tire Data] パラメーターを使用して、Global Center for Automotive Performance Simulation (GCAPS) が提供する次のようなタイヤに関する装着タイヤデータセットを指定できます。 `Light passenger car 205/60R15` `Mid-size passenger car 235/45R18` `Performance car 225/40R19` `SUV 265/50R20` `Light truck 275/65R18` `Commercial truck 295/75R22.5`
`MF Tires Longitudinal and Lateral`		✔	車両のハンドリング、安定性、乗り心地の解析など、縦方向および横方向の車両運動の調査に適したタイヤモデル。マジックフォーミュラ 6.2 方程式が使用されます。 [Tire Data] パラメーターを使用して、Global Center for Automotive Performance Simulation (GCAPS) が提供する次のようなタイヤに関する装着タイヤデータセットを指定できます。 `Light passenger car 205/60R15` `Mid-size passenger car 235/45R18` `Performance car 225/40R19` `SUV 265/50R20` `Light truck 275/65R18` `Commercial truck 295/75R22.5`	[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。
`Fiala Tires Longitudinal and Lateral`		✔	車両のハンドリング、安定性、乗り心地の解析など、縦方向および横方向の車両運動の調査に適した簡易タイヤモデル。パラメーターは直感的で簡単に調整できますが、忠実度が多少損なわれます。マジックフォーミュラによって必要とされるタイヤ係数がなく、広範な横方向の非線形複合滑りまたは横方向の運動が関係しない調査を実施する場合は、この設定を検討してください。
`Simscape MF Tires`		✔	車両のハンドリング、安定性、乗り心地の解析など、縦方向および横方向の車両運動の調査に適した Simscape タイヤモデル。マジックフォーミュラ方程式が使用されます。	[Model template] を `[Simscape]` に設定し、[Chassis] を `[Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral]` に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

乗用車のブレーキシステム

`Brake Type` — ブレーキシステムアーキテクチャ
`Disc` | `Drum` | `Mapped`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Disc`	✔	✔	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力を制動トルクに変換します。
`Drum`	✔	✔	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力とブレーキジオメトリを制動トルクに変換します。
`Mapped`	✔	✔	ブレーキトルクは、車輪回転数とブレーキの流体圧力のマッピングされた関数です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

`Brake Control Unit` — ブレーキ制御
`Open Loop` (既定値) | `Bang Bang ABS` | `Five-State ABS and TCS`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Open Loop`	✔	✔	開ループブレーキ制御。制動指令の唯一の関数としての、コントローラーコマンドのブレーキ圧。
`Bang Bang ABS`	✔	✔	実際の滑りと望ましい滑りの間の誤差を最小限に抑えるために 2 つの状態を切り替える、アンチロックブレーキシステム (ABS) フィードバックコントローラー。ここで、望ましい滑りは、タイヤの摩擦係数がその最大値に達する値です。
`Five-State ABS and TCS`	✔	✔	車輪加速度と車両加速度に基づく論理スイッチを使用して各車輪のブレーキ圧力を制御する 5 状態の ABS およびトラクション制御システム (TCS)。操作時の車輪のロックアップを防止し、制動距離を短縮し、ヨー安定性を維持するには、5 状態の ABS および TCS 制御の使用を検討してください。既定の ABS のパラメーターは、摩擦係数のスケーリング係数が 0.6 で一定である路面を想定して設定されています。

設定

Powertrain Blockset

Vehicle Dynamics Blockset

説明

Open Loop

✔

開ループブレーキ制御。制動指令の唯一の関数としての、コントローラーコマンドのブレーキ圧。

Bang Bang ABS

✔

実際の滑りと望ましい滑りの間の誤差を最小限に抑えるために 2 つの状態を切り替える、アンチロックブレーキシステム (ABS) フィードバックコントローラー。ここで、望ましい滑りは、タイヤの摩擦係数がその最大値に達する値です。

Five-State ABS and TCS

✔

車輪加速度と車両加速度に基づく論理スイッチを使用して各車輪のブレーキ圧力を制御する 5 状態の ABS およびトラクション制御システム (TCS)。

操作時の車輪のロックアップを防止し、制動距離を短縮し、ヨー安定性を維持するには、5 状態の ABS および TCS 制御の使用を検討してください。既定の ABS のパラメーターは、摩擦係数のスケーリング係数が 0.6 で一定である路面を想定して設定されています。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

乗用車のパワートレイン

`Engine` — 火花点火 (SI) または圧縮点火 (CI) 内燃エンジン
`SI Mapped Engine` (既定値) | `Simple Engine (SI)` | `Simple Engine (CI)` | `CI Engine` | `CI Mapped Engine` | `SI Engine` | `SI Deep Learning Engine` | `FMU Engine`

設定

Powertrain Blockset

Vehicle Dynamics Blockset

説明

SI Mapped Engine

✔

パワー、空気質量流量、燃料流量、排気温度、効率およびエミッションの各性能のルックアップテーブルを使用するマッピングされた SI エンジンモデル。

[SI Mapped Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [SI Engine Controller] に設定されます。

Model-Based Calibration Toolbox™ がある場合、静的キャリブレーションを生成できます。[Calibrate from Data] のオプションから選択します。詳細については、Calibrate Mapped SI Engine Using Data (Powertrain Blockset)を参照してください。

Simple Engine (SI)

✔

エンジントルクと燃料流量を推定するために、最大トルクとエンジン回転数のテーブル、2 つのスカラーの燃料質量プロパティ、および 1 つのスカラーのエンジン効率パラメーターを使用する簡易 SI エンジンモデル。

[Simple Engine (SI)] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [Simple ECU] に設定されます。

Simple Engine (CI)

✔

エンジントルクと燃料流量を推定するために、最大トルクとエンジン回転数のテーブル、2 つのスカラーの燃料質量プロパティ、および 1 つのスカラーのエンジン効率パラメーターを使用する簡易 CI エンジンモデル。

[Simple Engine (CI)] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [Simple ECU] に設定されます。

CI Engine

✔

吸気端子から排気端子までのモデル化された圧縮点火エンジン。

[CI Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [CI Engine Controller] に設定されます。

CI Mapped Engine

✔

パワー、空気質量流量、燃料流量、排気温度、効率およびエミッションの各性能のルックアップテーブルを使用するマッピングされた CI エンジンモデル。

[CI Mapped Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [CI Engine Controller] に設定されます。

Model-Based Calibration Toolbox がある場合、静的キャリブレーションを生成できます。[Calibrate from Data] のオプションから選択します。詳細については、Calibrate Mapped CI Engine Using Data (Powertrain Blockset)を参照してください。

SI Engine

✔

吸気端子から排気端子までのモデル化された火花点火エンジン。

[SI Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [SI Engine Controller] に設定されます。

SI Deep Learning Engine

✔

深層学習 SI エンジン。

Deep Learning Toolbox™ および Statistics and Machine Learning Toolbox™ のライセンスがある場合に使用できます。この設定を使用すると、パワートレイン制御、診断、および推定器のアルゴリズム設計に使用する動的な深層学習 SI エンジンモデルが生成されます。

[SI Deep Learning Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [SI Engine Controller] に設定されます。

詳細については、Generate Deep Learning SI Engine Model (Powertrain Blockset)を参照してください。

FMU Engine

✔

Functional Mockup Unit (FMU) エンジンは、次のエンジン入力とエンジン出力をもつ FMU ブロックを実装します。

入力

出力

トルクコマンド

エンジン RPM

ブレーキトルク

燃料流量

気流

排気ガス温度

空燃比

ブレーキ固有の燃料消費 (BSFC)

クランク角

[FMU Engine] を選択すると、[Engine Control Unit] パラメーターが [Simple ECU] に設定されます。

FMU エンジンモデルを実装するには、次のようにします。

[Engine] を [FMU Engine] に設定します。
[Browse] を使用して FMU ファイルを選択します。
[Read] を選択して FMU の入力と出力を検証します。
- 検証にパスした場合、FMU の入力数と出力数は FMU Import サブシステムの信号と一致します。
- 検証で警告が表示された場合、FMU の入力数と出力数は FMU Import サブシステムの信号と一致しません。ただし、その場合も、FMU ファイルをインポートして手動で信号を接続できます。
[Import] を選択して、バーチャル車両の FMU Import サブシステムで FMU を統合します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。
[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。
- Conventional Vehicle
- Hybrid Electric Vehicle P0
- Hybrid Electric Vehicle P1
- Hybrid Electric Vehicle P2
- Hybrid Electric Vehicle P3
- Hybrid Electric Vehicle P4
- Hybrid Electric Vehicle MM
- Hybrid Electric Vehicle IPS

`Transmission` — バーチャル車両のトランスミッション
`Ideal Fixed Gear Transmission` | `Automatic Transmission with Torque Converter` | `Automated Manual Transmission`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Ideal Fixed Gear Transmission`	✔	✔	クラッチまたは同期のない理想的な固定ギア式トランスミッション。この設定を使用すると、詳細なトランスミッションモデルが不要な場合にギア比と電力損失がモデル化されます。
`Automatic Transmission with Torque Converter`	✔		遊星歯車とトルクコンバーターを装備したオートマチックトランスミッション。
`Automated Manual Transmission`	✔		追加のアクチュエータと電子コントロールユニット (ECU) を使用して、コントローラーからの指令に基づいてクラッチおよびギア選択を調整するマニュアルトランスミッション。クラッチおよび同期装置のかみ合い比は線形であり、調整可能です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。
[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。
- Conventional Vehicle
- Hybrid Electric Vehicle P0
- Hybrid Electric Vehicle P1
- Hybrid Electric Vehicle P2
- Hybrid Electric Vehicle P3
- Hybrid Electric Vehicle P4

`Transmission Control Unit` — バーチャル車両のトランスミッション制御
`PRNDL Controller`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`PRNDL Controller`	✔	✔	選択されたシフトスケジュールに従って前進、後退、ニュートラル、パーキング、N 回転数のギアシフトを実行するコントローラー。複数のスケジュールを提供し、ブロック入力を使用してそれらを選択できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。
[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。
- Conventional Vehicle
- Hybrid Electric Vehicle P0
- Hybrid Electric Vehicle P1
- Hybrid Electric Vehicle P2
- Hybrid Electric Vehicle P3
- Hybrid Electric Vehicle P4

`Drivetrain` — バーチャル車両のドライブトレイン
`Front Wheel Drive` (既定値) | `Rear Wheel Drive` | `All Wheel Drive`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Front Wheel Drive`	✔	✔	前車軸の両方の車輪を駆動します。
`Rear Wheel Drive`	✔	✔	後車軸の両方の車輪を駆動します。
`All Wheel Drive`	✔	✔	4 つのすべての車輪を駆動します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

`Front Differential System` — 最終駆動比およびディファレンシャルアクション
`Open Differential` (既定値) | `Active Differential` | `Limited Slip Differential` | `Dual EM Drive Front`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Open Differential`	✔	✔	両方の車輪に等しいトルクを使用してディファレンシャルアクションを実装します。
`Active Differential`	✔	✔	アクティブな素子をオープンディファレンシャルと結合して、望ましい車軸トルクバイアスを達成します。 [Model template] を `[Simscape]` に設定した場合は使用できません。
`Limited Slip Differential`	✔	✔	パッシブな摩擦素子をオープンディファレンシャルと結合して、望ましい車軸トルクバイアスを達成します。
`Dual EM Drive Front`	✔		2 つの電気モーターが前輪を独立して駆動し、ディファレンシャルアクションを実現します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Drivetrain] を [Front Wheel Drive] または [All Wheel Drive] に設定します。

あるいは、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Powertrain architecture] を [Electric Vehicle 3EM Dual Front]、[Electric Vehicle 3EM Dual Rear]、または [Electric Vehicle 4EM] に設定します。

`Rear Differential System` — 最終駆動比およびディファレンシャルアクション
`Open Differential` (既定値) | `Active Differential` | `Limited Slip Differential` | `Dual EM Drive Rear`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Open Differential`	✔	✔	両方の車輪に等しいトルクを使用してディファレンシャルアクションを実装します。
`Active Differential`	✔	✔	アクティブな素子をオープンディファレンシャルと結合して、望ましい車軸トルクバイアスを達成します。 [Model template] を `[Simscape]` に設定した場合は使用できません。
`Limited Slip Differential`	✔	✔	パッシブな摩擦素子をオープンディファレンシャルと結合して、望ましい車軸トルクバイアスを達成します。
`Dual EM Drive Rear`	✔		2 つの電気モーターが後輪を独立して駆動し、ディファレンシャルアクションを実現します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Drivetrain] を [Rear Wheel Drive] または [All Wheel Drive] に設定します。

`Axle Interconnect` — 前車軸と後車軸間の結合
`Transfer Case` (既定値)

前車軸と後車軸間の結合をトランスファーケースとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Drivetrain] を [All Wheel Drive] に設定します。

`DC-DC Converter` — 供給される電流の電圧を変更するためのパワーエレクトロニクスデバイス
`DC-DC Converter` (既定値) | `No DC-DC Converter`

昇圧 (電圧上昇) および降圧 (電圧降下) 動作をサポートする双方向 DC-DC コンバーター。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。

Electric Vehicle xEM。ここで、x は 1、2、または 4 です。
Electric Vehicle 3EM Dual Front
Electric Vehicle 3EM Dual Rear
Hybrid Electric Vehicle Px。ここで、x は 0、1、2、3、または 4 です。
Hybrid Electric Vehicle MM
Hybrid Electric Vehicle IPS

`Electric Machine x` — バーチャル車両の電気モーター
`Electric Vehicle 1EM` | `Electric Vehicle 2EM` | `Electric Vehicle 3EM Dual Front` | `Electric Vehicle 3EM Dual Rear` | `Electric Vehicle 4EM` | `Hybrid Electric Vehicle P0` | `Hybrid Electric Vehicle P1` | `Hybrid Electric Vehicle P2` | `Hybrid Electric Vehicle P3` | `Hybrid Electric Vehicle P4` | `Hybrid Electric Vehicle MM` | `Hybrid Electric Vehicle IPS`

[Setup] ペインの [Powertrain architecture] の図に表示される、各位置 x のモーターのバーチャル車両の電気機械設定。

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Electric Vehicle 1EM`	✔	✔	最大トルクはモーター回転数に対してマッピングされ、機械損失は回転数とトルクの関数としてマッピングされます。各モーターのパラメーターは、その位置によって設定されます。
`Electric Vehicle 2EM`	✔
`Electric Vehicle 3EM Dual Front`	✔
`Electric Vehicle 3EM Dual Rear`	✔
`Electric Vehicle 4EM`	✔
`Hybrid Electric Vehicle P0`	✔
`Hybrid Electric Vehicle P1`	✔
`Hybrid Electric Vehicle P2`	✔
`Hybrid Electric Vehicle P3`	✔
`Hybrid Electric Vehicle P4`	✔
`Hybrid Electric Vehicle MM`	✔
`Hybrid Electric Vehicle IPS`	✔

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。

Electric Vehicle xEM。ここで、x は 1、2、または 4 です。
Electric Vehicle 3EM Dual Front
Electric Vehicle 3EM Dual Rear
Hybrid Electric Vehicle Px。ここで、x は 0、1、2、3、または 4 です。
Hybrid Electric Vehicle MM
Hybrid Electric Vehicle IPS

`Energy Storage` — バーチャル車両の電気エネルギー貯蔵タイプ
`Mapped Battery (Electric Vehicle 1EM)` | `Mapped Battery (Electric Vehicle 2EM)` | `Mapped Battery (Electric Vehicle 3EM Dual Front)` | `Mapped Battery (Electric Vehicle 3EM Dual Rear)` | `Mapped Battery (Electric Vehicle 4EM)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P0)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P1)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P2)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P3)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P4)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle MM)` | `Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle IPS)` | `Ideal Voltage Source`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Mapped Battery (Electric Vehicle 1EM)`	✔	✔	開回路電圧と内部抵抗は、充電状態 (SOC) とバッテリー温度のマッピングされた関数です。
`Mapped Battery (Electric Vehicle 2EM)`	✔
`Mapped Battery (Electric Vehicle 3EM Dual Front)`	✔
`Mapped Battery (Electric Vehicle 3EM Dual Rear)`	✔
`Mapped Battery (Electric Vehicle 4EM)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P0)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P1)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P2)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P3)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle P4)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle MM)`	✔
`Mapped Battery (Hybrid Electric Vehicle IPS)`	✔
`Ideal Voltage Source`	✔	✔	無限の貯蔵容量をもつ定電圧源。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。

Electric Vehicle xEM。ここで、x は 1、2、または 4 です。
Electric Vehicle 3EM Dual Front
Electric Vehicle 3EM Dual Rear
Hybrid Electric Vehicle Px。ここで、x は 0、1、2、3、または 4 です。
Hybrid Electric Vehicle MM
Hybrid Electric Vehicle IPS

`Vehicle Control Unit` — 電気自動車およびハイブリッド電気自動車のエネルギーの流れを指示するための制御システム
`EV 1EM with BMS` | `EV 2EM` | `EV 3EM Dual Front` | `EV 3EM Dual Rear` | `EV 4EM` | `HEVP0 Optimal` | `HEVP1 Optimal` | `HEVP2 Optimal` | `HEVP3 Optimal` | `HEVP4 Optimal` | `HEVMM RuleBased` | `HEVIPS RuleBased`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	Powertrain Architecture	説明
`EV 1EM with BMS`	✔	✔	`Electric Vehicle 1EM`	トルク調停と電力管理でモーターを制御します。回生ブレーキを実装します。
`EV 2EM`	✔		`Electric Vehicle 2EM`
`EV 3EM Dual Front`	✔		`Electric Vehicle 3EM Dual Front`
`EV 3EM Dual Rear`	✔		`Electric Vehicle 3EM Dual Rear`
`EV 4EM`	✔		`Electric Vehicle 4EM`
`HEVP0 Optimal`	✔		`Hybrid Electric Vehicle P0`	等価消費最小化戦略 (ECMS) を実装してハイブリッド電気自動車 (HEV) のエネルギー管理を制御します。この戦略では、エンジンとモーター間のトルク分割を最適化することで、バッテリーの充電状態 (SOC) を維持しながらエネルギー消費を最小限に抑えます。回生ブレーキを実装します。
`HEVP1 Optimal`	✔		`Hybrid Electric Vehicle P1`
`HEVP2 Optimal`	✔		`Hybrid Electric Vehicle P2`
`HEVP3 Optimal`	✔		`Hybrid Electric Vehicle P3`
`HEVP4 Optimal`	✔		`Hybrid Electric Vehicle P4`
`HEVMM RuleBased`	✔		`Hybrid Electric Vehicle MM`	Stateflow^® に実装されている一連の規則と判定ロジックによってモーター、発電機、およびエンジンを制御します。回生ブレーキを実装します。
`HEVIPS RuleBased`	✔		`Hybrid Electric Vehicle IPS`

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Vehicle class] を [Passenger car] に設定し、[Powertrain architecture] を次のいずれかのオプションに設定します。

Electric Vehicle xEM。ここで、x は 1、2、または 4 です。
Electric Vehicle 3EM Dual Front
Electric Vehicle 3EM Dual Rear
Hybrid Electric Vehicle Px。ここで、x は 0、1、2、3、または 4 です。
Hybrid Electric Vehicle MM
Hybrid Electric Vehicle IPS

乗用車のドライバー

`Driver` — ドライバー制御モデル
`Longitudinal Driver` | `Predictive Driver` | `Predictive Stanley Driver`

設定	Powertrain Blockset	Vehicle Dynamics Blockset	説明
`Longitudinal Driver`	✔	✔	縦方向の速度追跡コントローラーを実装します。
`Predictive Driver`		✔	参照姿勢に対する縦方向の速度と横方向の変位を追跡します。 [Vehicle dynamics] を `[Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics]` に設定した場合に使用できます。
`Predictive Stanley Driver`		✔	車両の現在の速度と方向に基づいて、車両の現在の姿勢が参照姿勢と一致するように、ステアリング角度コマンドを調整します。 [Vehicle dynamics] を `[Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics]` に設定した場合に使用できます。

設定

Powertrain Blockset

Vehicle Dynamics Blockset

説明

Longitudinal Driver

✔

縦方向の速度追跡コントローラーを実装します。

Predictive Driver

✔

参照姿勢に対する縦方向の速度と横方向の変位を追跡します。

[Vehicle dynamics] を [Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics] に設定した場合に使用できます。

Predictive Stanley Driver

✔

車両の現在の速度と方向に基づいて、車両の現在の姿勢が参照姿勢と一致するように、ステアリング角度コマンドを調整します。

[Vehicle dynamics] を [Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics] に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

環境

`Environment` — バーチャル車両の環境
`Ambient Conditions`

[Ambient Conditions] でパラメーターを設定して、動作環境を指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Passenger car] に設定します。

Data and Calibration: オートバイ

アプリを使用して、シャシー、サスペンション、タイヤ、パワートレイン、ライダーなど、バーチャルオートバイのパラメーターを迅速に設定できます。各パラメーターにいずれかのオプションを選択します。使用可能なオプションは、[Setup] の選択によって異なります。

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、以下が必要です。

Vehicle Dynamics Blockset
Simscape Multibody

パラメーター	説明
Chassis	シャシータイプを選択します。使用可能なオプションは、[Vehicle dynamics] の設定によって異なります。
Steering System	[Vehicle dynamics] を `[Out-of-plane motorcycle dynamics]` に設定すると、ステアリングシステムを指定できます。
Front Suspension	[Vehicle dynamics] を `[Out-of-plane motorcycle dynamics]` に設定すると、フロントサスペンションを指定できます。
Rear Suspension	[Vehicle dynamics] を `[Out-of-plane motorcycle dynamics]` に設定すると、リアサスペンションを指定できます。
Front Tire	フロントタイヤモデルとタイヤデータを選択します。
Rear Tire	リアタイヤモデルとタイヤデータを選択します。
Front Brake Type	フロントブレーキタイプを選択し、パラメーターを設定します。
Rear Brake Type	リアブレーキタイプを選択し、パラメーターを設定します。
Brake Control Unit	ブレーキ制御タイプを指定します。
Powertrain	エンジン、電気モーター、チェーンドライブのパラメーターを選択します。使用可能なオプションは、[Powertrain architecture] の設定によって異なります。
Rider	ライダーの物理モデルとコントローラーモデルを指定します。
Environment	`[Ambient Conditions]` でパラメーターを設定して、動作環境を指定します。

Virtual Vehicle Composer app scenario and test tab

オートバイのシャシー

`Chassis` — 車両シャシーモデル
`In-Plane Model` | `Out-of-Plane Model`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`In-Plane Model`	縦方向/垂直方向の設計における運動をモデル化します。 [Vehicle dynamics] が `[In-plane motorcycle dynamics]` に設定されている場合に使用できます。
`Out-of-Plane Model`	6 DOF で運動をモデル化します。 [Vehicle dynamics] が `[Out-of-plane motorcycle dynamics]` に設定されている場合に使用できます。

設定

説明

In-Plane Model

縦方向/垂直方向の設計における運動をモデル化します。

[Vehicle dynamics] が [In-plane motorcycle dynamics] に設定されている場合に使用できます。

Out-of-Plane Model

6 DOF で運動をモデル化します。

[Vehicle dynamics] が [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定されている場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Steering System` — ステアリング
`Steering` (既定値) | `No Steering`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Steering`	フレームに取り付けられた回転ジョイント上のハンドルバーステアリングフロントフォーク。
`No Steering`	ゼロで固定されたステアリング角度。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。
[Vehicle dynamics] を [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定します。

`Steering Damper` — ダンパー
`No Damper` (既定値) | `Linear Damper`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`No Damper`	ねじり減衰なし。
`Linear Damper`	線形の粘性減衰をもつステアリング軸を中心としたねじりダンパー。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。
[Vehicle dynamics] を [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定します。

`Front Suspension` — フロントフォークサスペンション
`Linear Spring and Damper Front` (既定値)

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Linear Spring and Damper Front`	線形のバネとダンパーをもつ伸縮フォーク。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。
[Vehicle dynamics] を [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定します。

`Rear Suspension` — リアスイングアームサスペンション
`Linear Spring and Damper Rear` (既定値)

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Linear Spring and Damper Rear`	ねじりバネとダンパーをもつスイングアーム。剛性と減衰は線形です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで次のようにします。

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。
[Vehicle dynamics] を [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定します。

`Front Tire` — 線形のフロントタイヤ
`Linear Tire Front` (既定値)

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Linear Tire Front`	Simscape モデリングを使用した、線形の力とモーメントのモデルをもつタイヤ。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Rear Tire` — 線形のリアタイヤ
`Linear Tire Rear` (既定値)

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Linear Tire Rear`	Simscape モデリングを使用した、線形の力とモーメントのモデルをもつタイヤ。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Front Brake Type` — ブレーキタイプ
`Disc` (既定値) | `Drum` | `Mapped`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Disc`	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力を制動トルクに変換します。
`Drum`	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力とブレーキジオメトリを制動トルクに変換します。
`Mapped`	ブレーキトルクは、車輪回転数とブレーキの流体圧力のマッピングされた関数です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Rear Brake Type` — ブレーキタイプ
`Disc` (既定値) | `Drum` | `Mapped`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Disc`	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力を制動トルクに変換します。
`Drum`	ブレーキモデルは、ブレーキの流体圧力とブレーキジオメトリを制動トルクに変換します。
`Mapped`	ブレーキトルクは、車輪回転数とブレーキの流体圧力のマッピングされた関数です。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Brake Control Unit` — ブレーキ制御
`Open Loop` (既定値) | `Bang Bang ABS` | `Five-State ABS and TCS`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Open Loop`	開ループブレーキ制御。制動指令の唯一の関数としての、コントローラーコマンドのブレーキ圧。
`Bang Bang ABS`	実際の滑りと望ましい滑りの間の誤差を最小限に抑えるために 2 つの状態を切り替える、アンチロックブレーキシステム (ABS) フィードバックコントローラー。ここで、望ましい滑りは、タイヤの摩擦係数がその最大値に達する値です。
`Five-State ABS and TCS`	車輪加速度と車両加速度に基づく論理スイッチを使用して各車輪のブレーキ圧力を制御する 5 状態の ABS およびトラクション制御システム (TCS)。操作時の車輪のロックアップを防止し、制動距離を短縮し、ヨー安定性を維持するには、5 状態の ABS および TCS 制御の使用を検討してください。既定の ABS のパラメーターは、摩擦係数のスケーリング係数が 0.6 で一定である路面を想定して設定されています。

設定

説明

Open Loop

開ループブレーキ制御。制動指令の唯一の関数としての、コントローラーコマンドのブレーキ圧。

Bang Bang ABS

Five-State ABS and TCS

車輪加速度と車両加速度に基づく論理スイッチを使用して各車輪のブレーキ圧力を制御する 5 状態の ABS およびトラクション制御システム (TCS)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

オートバイのパワートレイン

`Propulsion System` — オートバイの推進システム
`Simple Engine` | `Mapped Engine` | `Moto Electrical System`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Simple Engine`	エンジントルクと燃料流量を推定するために、最大トルクとエンジン回転数のテーブル、2 つのスカラーの燃料質量プロパティ、および 1 つのスカラーのエンジン効率パラメーターを使用する簡易 SI エンジンモデル。 [Powertrain architecture] を `[Conventional Motorcycle with Chain Drive]` に設定した場合に使用できます。
`SI Mapped Engine`	パワー、空気質量流量、燃料流量、排気温度、効率およびエミッションの各性能のルックアップテーブルを使用するマッピングされた SI エンジンモデル。 [Powertrain architecture] を `[Conventional Motorcycle with Chain Drive]` に設定した場合に使用できます。
`Mapped Motor`	電気モーター。最大トルクはモーター回転数に対してマッピングされ、機械損失は回転数とトルクの関数としてマッピングされます。 [Powertrain architecture] を `[Electric Motorcycle with Chain Drive]` に設定した場合に使用できます。

設定

説明

Simple Engine

[Powertrain architecture] を [Conventional Motorcycle with Chain Drive] に設定した場合に使用できます。

SI Mapped Engine

[Powertrain architecture] を [Conventional Motorcycle with Chain Drive] に設定した場合に使用できます。

Mapped Motor

電気モーター。最大トルクはモーター回転数に対してマッピングされ、機械損失は回転数とトルクの関数としてマッピングされます。

[Powertrain architecture] を [Electric Motorcycle with Chain Drive] に設定した場合に使用できます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Chain` — オートバイのチェーンドライブまたはベルトドライブシステム
`Chain/Belt Drive` (既定値)

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Chain/Belt Drive`	フロントスプロケット/プーリおよびリアスプロケット/プーリで噛み合う拡張不可能なチェーン/ベルト。リアスプロケット/プーリは、ねじりダンパーをもつ車輪に取り付けられます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

オートバイのライダー

`Rider` — ライダーの慣性特性
`Rigid` (既定値) | `6DOF and External Forces and Moments`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Rigid`	オートバイのフレームに対する相対運動がゼロになるように、剛体として実装されたライダー。クラウチングなし。リーン角はオートバイのフレームと同じです。
`6DOF and External Forces and Moments`	オートバイのフレームに対して 6 DOF で実装されたライダーボディ。フレームとは無関係にリーンおよびクラウチングできます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

`Rider Control` — ライダー制御モデル
`Longitudinal Rider` (既定値) | `Open Loop`

[Vehicle class] を [Motorcycle] に設定して構成されたすべての車両には、Vehicle Dynamics Blockset および Simscape Multibody が必要です。

設定	説明
`Longitudinal Rider`	縦方向の速度追跡コントローラーを実装します。
`Open Loop`	ライダーはテストシナリオで指定されている制御を行います。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

環境

`Environment` — バーチャル車両の環境
`Ambient Conditions`

[Ambient Conditions] でパラメーターを設定して、動作環境を指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Setup] ペインで [Vehicle class] を [Motorcycle] に設定します。

Scenario and Test: 乗用車

バーチャル乗用車のテスト計画を作成します。

[Passenger car] では、[Vehicle dynamics] を [Longitudinal vehicle dynamics] に設定すると、以下を選択できます。

業界機関や団体からの標準的なドライブサイクル。既定では FTP75 ドライブサイクルが選択されています。一部のドライブサイクル (JC08 や CUEDC など) にはギアシフトスケジュールが含まれています。
初期基準速度、定格基準速度、減速開始時間、最終基準速度などの Wide Open Throttle (WOT) パラメーター。

[Passenger car] では、Vehicle Dynamics Blockset がある場合、[Vehicle dynamics] を [Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics] に設定すると、車両のハンドリング、安定性、走行の解析のための操作を選択できます。操作には次のようなものがあります。

Increasing Steer
Swept Sine
Sine with Dwell
Fishhook
Wide Open Throttle

Unreal Engine 3D シミュレーション環境でバーチャル車両を実行する場合は、[3D Scene Selection] を [3D Scene] に設定します。ハードウェア要件については、Unreal Engine シミュレーション環境の要件と制限を参照してください。

Scenario and Test: オートバイ

バーチャルオートバイのテスト計画を作成します。

[Motorcycle] では、[Vehicle dynamics] を [In-plane motorcycle dynamics] に設定すると、以下を選択できます。

業界機関や団体からの標準的なドライブサイクル。既定では FTP75 ドライブサイクルが選択されています。一部のドライブサイクル (JC08 や CUEDC など) にはギアシフトスケジュールが含まれています。
初期基準速度、定格基準速度、減速開始時間、最終基準速度などの Wide Open Throttle (WOT) パラメーター。

[Motorcycle] では、[Vehicle dynamics] を [Out-of-plane motorcycle dynamics] に設定すると、車両のハンドリング、安定性、走行の解析のための操作を選択できます。操作には次のようなものがあります。

Steady Turning
Handle Hit

Logging

[Logging] タブで、ログ記録する信号を選択します。アプリには、[Selected Signals] リスト内の既定の信号セットがあります。既定のリストは車両の構成によって異なります。信号を追加または削除できます。オプションには、エネルギー関連の量、車両の位置、速度、加速度などがあります。

Build

[Virtual Vehicle] をクリックして車両を作成します。作成すると、バーチャルビークルコンポーザーアプリにより、指定した車両のアーキテクチャとパラメーターを組み込んだ Simulink モデルが作成されて、作成したテスト計画に関連付けられます。

作成が完了するまでには時間がかかります。進行状況バーに進捗状況が表示されます。

Operate

モデルを操作するには、[Composer] タブの [Operate] セクションで [Run Test Plan] Virtual Vehicle operate icon をクリックします。

シミュレーションが完了するまでには時間がかかります。MATLAB コマンドウィンドウで進捗状況を表示します。

Analyze

[Simulation Data Inspector] をクリックし、操作中にログ記録することを選択したシミュレーション信号を表示して解析します。

テスト計画に複数のテストシナリオが含まれている場合、シミュレーションデータインスペクターには最後のシナリオの結果が表示されます。これより前のシナリオの結果を表示するには、アーカイブされた結果を読み込みます。

詳細については、シミュレーションデータインスペクターを参照してください。

プログラムでの使用

すべて展開する

`virtualVehicleComposer`

コマンド「virtualVehicleComposer」を入力すると、バーチャル車両を構成、作成、解析できるアプリの新しいセッションが開きます。

バージョン履歴

R2022a で導入

すべて展開する

R2023b: バーチャルビークルコンポーザー: インターフェイスとビルド時間の改善、および Simscape の機能拡張

バーチャルビークルコンポーザー (Powertrain Blockset)が次のように改善されました。

[Data and Calibration] セクションのパラメーターの説明をより詳細な記載に改訂。
図により、パラメーターの説明を補足。
モデルのビルド時間を短縮。
Simscape 乗用車モデルテンプレートにマルチボディデュアルウィッシュボーンサスペンションを組み込み、車両の縦方向と横方向の複合運動に対応。

R2023a: Simscape サブシステムを使用したオートバイの構成

Simscape および次の Simscape アドオンがある場合は、アプリを使用して、Simscape サブシステムで車両を構成できます。

Simscape Driveline
Simscape Electrical
Simscape Fluids
Simscape Multibody — "オートバイに必要"

バーチャル車両を作成する際に、[Setup] タブで [Model template] を [Simscape] に設定します。

アプリには、縦方向の車両解析のための Simscape サブシステムテンプレートが用意されています。

R2022b: Simscape サブシステムを使用した車両の構成

次の Simscape 製品がある場合は、バーチャルビークルコンポーザーアプリを使用して、Simscape サブシステムで車両プラントモデルを構成できます。

Simscape Driveline
Simscape Electrical

バーチャル車両を作成する際に、[Setup] タブで [Model template] を [Simscape] に設定します。

アプリには、縦方向の車両解析のための Simscape サブシステムテンプレートが用意されています。

バーチャル ビークル コンポーザー

説明

その他

必要な製品

バーチャル ビークル コンポーザー アプリを開く

例

パラメーター

Setup

Project path — プロジェクトの場所 C:\Users\username\MATLAB\Projects\examples (既定値)

Configuration name — 車両名およびテスト構成 ConfiguredVirtualVehicle (既定値)

Vehicle class — 車両のタイプ Passenger car (既定値) | Motorcycle

依存関係

Model template — 車両プラント モデルとパワートレイン アーキテクチャのテンプレート Simulink (既定値) | Simscape

依存関係

Vehicle dynamics — バーチャル車両の縦方向運動または縦方向と横方向の複合運動 Longitudinal vehicle dynamics | Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics | In-plane motorcycle dynamics | Out-of-plane motorcycle dynamics

Data and Calibration: 乗用車

Chassis — シャシー タイプ Vehicle Body 1DOF Longitudinal | Vehicle Body 3DOF Longitudinal | Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral

依存関係

Steering System — バーチャル車両のステアリング システム Kinematic Steering | Mapped Steering | Steering System | Simscape Steering

依存関係

Suspension — バーチャル車両のサスペンション システム Kinematics and Compliance Independent Suspension | MacPherson Front Suspension Solid Axle Rear Suspension | Kinematics and Compliance Twist Beam Suspension | Simscape Suspension

依存関係

Tire — タイヤ モデル タイプ MF Tires Longitudinal | Combined Slip Tires Longitudinal | MF Tires Longitudinal and Lateral | Fiala Tires Longitudinal and Lateral | Simscape MF Tires

依存関係

Brake Type — ブレーキ システム アーキテクチャ Disc | Drum | Mapped

依存関係

Brake Control Unit — ブレーキ制御 Open Loop (既定値) | Bang Bang ABS | Five-State ABS and TCS

依存関係

Engine — 火花点火 (SI) または圧縮点火 (CI) 内燃エンジン SI Mapped Engine (既定値) | Simple Engine (SI) | Simple Engine (CI) | CI Engine | CI Mapped Engine | SI Engine | SI Deep Learning Engine | FMU Engine

依存関係

Transmission — バーチャル車両のトランスミッション Ideal Fixed Gear Transmission | Automatic Transmission with Torque Converter | Automated Manual Transmission

依存関係

Transmission Control Unit — バーチャル車両のトランスミッション制御 PRNDL Controller

依存関係

Drivetrain — バーチャル車両のドライブトレイン Front Wheel Drive (既定値) | Rear Wheel Drive | All Wheel Drive

依存関係

Front Differential System — 最終駆動比およびディファレンシャル アクション Open Differential (既定値) | Active Differential | Limited Slip Differential | Dual EM Drive Front

依存関係

Rear Differential System — 最終駆動比およびディファレンシャル アクション Open Differential (既定値) | Active Differential | Limited Slip Differential | Dual EM Drive Rear

依存関係

Axle Interconnect — 前車軸と後車軸間の結合 Transfer Case (既定値)

依存関係

DC-DC Converter — 供給される電流の電圧を変更するためのパワー エレクトロニクス デバイス DC-DC Converter (既定値) | No DC-DC Converter

依存関係

依存関係

依存関係

依存関係

Driver — ドライバー制御モデル Longitudinal Driver | Predictive Driver | Predictive Stanley Driver

依存関係

Environment — バーチャル車両の環境 Ambient Conditions

依存関係

Data and Calibration: オートバイ

Chassis — 車両シャシー モデル In-Plane Model | Out-of-Plane Model

依存関係

Steering System — ステアリング Steering (既定値) | No Steering

依存関係

Steering Damper — ダンパー No Damper (既定値) | Linear Damper

依存関係

Front Suspension — フロント フォーク サスペンション Linear Spring and Damper Front (既定値)

依存関係

Rear Suspension — リア スイング アーム サスペンション Linear Spring and Damper Rear (既定値)

依存関係

Front Tire — 線形のフロント タイヤ Linear Tire Front (既定値)

依存関係

Rear Tire — 線形のリア タイヤ Linear Tire Rear (既定値)

依存関係

Front Brake Type — ブレーキ タイプ Disc (既定値) | Drum | Mapped

依存関係

Rear Brake Type — ブレーキ タイプ Disc (既定値) | Drum | Mapped

依存関係

Brake Control Unit — ブレーキ制御 Open Loop (既定値) | Bang Bang ABS | Five-State ABS and TCS

依存関係

Propulsion System — オートバイの推進システム Simple Engine | Mapped Engine | Moto Electrical System

依存関係

Chain — オートバイのチェーン ドライブまたはベルト ドライブ システム Chain/Belt Drive (既定値)

依存関係

Rider — ライダーの慣性特性 Rigid (既定値) | 6DOF and External Forces and Moments

依存関係

Rider Control — ライダー制御モデル Longitudinal Rider (既定値) | Open Loop

依存関係

バーチャルビークルコンポーザー

バーチャルビークルコンポーザーアプリを開く

`Project path` — プロジェクトの場所
`C:\Users\username\MATLAB\Projects\examples` (既定値)

`Configuration name` — 車両名およびテスト構成
`ConfiguredVirtualVehicle` (既定値)

`Vehicle class` — 車両のタイプ
`Passenger car` (既定値) | `Motorcycle`

`Model template` — 車両プラントモデルとパワートレインアーキテクチャのテンプレート
`Simulink` (既定値) | `Simscape`

`Vehicle dynamics` — バーチャル車両の縦方向運動または縦方向と横方向の複合運動
`Longitudinal vehicle dynamics` | `Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics` | `In-plane motorcycle dynamics` | `Out-of-plane motorcycle dynamics`

`Chassis` — シャシータイプ
`Vehicle Body 1DOF Longitudinal` | `Vehicle Body 3DOF Longitudinal` | `Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral`

`Steering System` — バーチャル車両のステアリングシステム
`Kinematic Steering` | `Mapped Steering` | `Steering System` | `Simscape Steering`

`Suspension` — バーチャル車両のサスペンションシステム
`Kinematics and Compliance Independent Suspension` | `MacPherson Front Suspension Solid Axle Rear Suspension` | `Kinematics and Compliance Twist Beam Suspension` | `Simscape Suspension`

`Tire` — タイヤモデルタイプ
`MF Tires Longitudinal` | `Combined Slip Tires Longitudinal` | `MF Tires Longitudinal and Lateral` | `Fiala Tires Longitudinal and Lateral` | `Simscape MF Tires`

`Brake Type` — ブレーキシステムアーキテクチャ
`Disc` | `Drum` | `Mapped`

`Brake Control Unit` — ブレーキ制御
`Open Loop` (既定値) | `Bang Bang ABS` | `Five-State ABS and TCS`

`Engine` — 火花点火 (SI) または圧縮点火 (CI) 内燃エンジン
`SI Mapped Engine` (既定値) | `Simple Engine (SI)` | `Simple Engine (CI)` | `CI Engine` | `CI Mapped Engine` | `SI Engine` | `SI Deep Learning Engine` | `FMU Engine`

`Transmission` — バーチャル車両のトランスミッション
`Ideal Fixed Gear Transmission` | `Automatic Transmission with Torque Converter` | `Automated Manual Transmission`

`Transmission Control Unit` — バーチャル車両のトランスミッション制御
`PRNDL Controller`

`Drivetrain` — バーチャル車両のドライブトレイン
`Front Wheel Drive` (既定値) | `Rear Wheel Drive` | `All Wheel Drive`

`Front Differential System` — 最終駆動比およびディファレンシャルアクション
`Open Differential` (既定値) | `Active Differential` | `Limited Slip Differential` | `Dual EM Drive Front`

`Rear Differential System` — 最終駆動比およびディファレンシャルアクション
`Open Differential` (既定値) | `Active Differential` | `Limited Slip Differential` | `Dual EM Drive Rear`

`Axle Interconnect` — 前車軸と後車軸間の結合
`Transfer Case` (既定値)

`DC-DC Converter` — 供給される電流の電圧を変更するためのパワーエレクトロニクスデバイス
`DC-DC Converter` (既定値) | `No DC-DC Converter`

`Driver` — ドライバー制御モデル
`Longitudinal Driver` | `Predictive Driver` | `Predictive Stanley Driver`

`Environment` — バーチャル車両の環境
`Ambient Conditions`

`Chassis` — 車両シャシーモデル
`In-Plane Model` | `Out-of-Plane Model`

`Steering System` — ステアリング
`Steering` (既定値) | `No Steering`

`Steering Damper` — ダンパー
`No Damper` (既定値) | `Linear Damper`

`Front Suspension` — フロントフォークサスペンション
`Linear Spring and Damper Front` (既定値)

`Rear Suspension` — リアスイングアームサスペンション
`Linear Spring and Damper Rear` (既定値)

`Front Tire` — 線形のフロントタイヤ
`Linear Tire Front` (既定値)

`Rear Tire` — 線形のリアタイヤ
`Linear Tire Rear` (既定値)

`Front Brake Type` — ブレーキタイプ
`Disc` (既定値) | `Drum` | `Mapped`

`Rear Brake Type` — ブレーキタイプ
`Disc` (既定値) | `Drum` | `Mapped`

`Brake Control Unit` — ブレーキ制御
`Open Loop` (既定値) | `Bang Bang ABS` | `Five-State ABS and TCS`

`Propulsion System` — オートバイの推進システム
`Simple Engine` | `Mapped Engine` | `Moto Electrical System`

`Chain` — オートバイのチェーンドライブまたはベルトドライブシステム
`Chain/Belt Drive` (既定値)

`Rider` — ライダーの慣性特性
`Rigid` (既定値) | `6DOF and External Forces and Moments`

`Rider Control` — ライダー制御モデル
`Longitudinal Rider` (既定値) | `Open Loop`

`Environment` — バーチャル車両の環境
`Ambient Conditions`

`virtualVehicleComposer`

R2023b: バーチャルビークルコンポーザー: インターフェイスとビルド時間の改善、および Simscape の機能拡張