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
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MATLAB® ツールストリップ: [アプリ] タブの [自動車関連] にあるアプリ 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。
パラメーター
設定プロジェクト名
— プロジェクト名
VVProj
(既定値)
バーチャル車両プロジェクトの名前。文字ベクトルとして指定します。
メモ
フォルダーとプロジェクトの名前は合わせて 80 文字未満にする必要があります。
データ型: char
プロジェクト フォルダー
— プロジェクト フォルダー
C:\Users\UserName
\MATLAB\Projects\examples
(既定値)
UserName
\MATLAB\Projects\examplesプロジェクト フォルダーのパス。文字ベクトルとして指定します。
メモ
フォルダーとプロジェクトの名前は合わせて 80 文字未満にする必要があります。
データ型: char
モデル名
— バーチャル車両モデルの名前
ConfiguredVirtualVehicleModel
(既定値)
バーチャル車両モデルの名前。文字ベクトルとして指定します。
データ型: char
Powertrain architecture
— ハイブリッド電気自動車、従来の車両、または電気自動車
Conventional Vehicle
| Electric Vehicle 1EM
| Hybrid Electric IPS
| Hybrid Electric MM
| Hybrid Electric P0
| Hybrid Electric P1
| Hybrid Electric P2
| Hybrid Electric P3
| Hybrid Electric P4
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | SI または CI 内燃エンジン、トランスミッション、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる車両のモデル アーキテクチャ。 Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 |
| ✔ | ✔ | モーター発電機、バッテリー、直接駆動トランスミッション、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる電気自動車 (EV) のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 |
Hybrid Electric IPS | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる入力パワー スプリット (IPS) ハイブリッド電気自動車 (HEV) のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric MM | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれるマルチモード HEV のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric P0 | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる HEV P0 のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric P1 | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる HEV P1 のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric P2 | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる HEV P2 のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric P3 | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる HEV P3 のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 | |
Hybrid Electric P4 | ✔ | 内燃エンジン、トランスミッション、バッテリー、モーター、発電機、および関連するパワートレイン制御アルゴリズムが含まれる HEV P4 のモデル アーキテクチャ。 Simscape Electrical および Simscape Driveline がある場合は、Simulink または Simscape モデル テンプレートで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。 |
モデル テンプレート
— 車両プラントとパワートレイン アーキテクチャのテンプレート
Simulink
(既定値) | Simscape
このパラメーターを使用して、[Simulink]
または [Simscape]
の車両プラントとパワートレイン 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 Driveline がある場合は、従来の車両をモデル化する Simscape サブシステムで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。
Simscape Driveline および Simscape Electrical がある場合は、EV と HEV をモデル化する Simscape サブシステムで車両プラントとパワートレイン アーキテクチャを構成できます。
Vehicle dynamics
— バーチャル車両の縦方向または横方向の車両運動
Longitudinal vehicle dynamics
(既定値) | Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics
このパラメーターを使用して、バーチャル車両の運動を構成します。
Longitudinal vehicle dynamics
— 燃費やエネルギー管理の解析に適しています。Combined longitudinal and lateral vehicle dynamics
— Vehicle Dynamics Blockset がある場合は、車両のハンドリング、安定性、乗り心地の解析に適した運動を指定できます。
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。
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 燃費やエネルギー管理の解析に適したモデル。 |
| ✔ | 車両のハンドリング、安定性、乗り心地の解析に適したモデル。 |
シャシー
— シャシー タイプ
Vehicle Body 1DOF Longitudinal
| Vehicle Body 3DOF Longitudinal
| Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 1DOF の縦方向の車両運動に関するシャシー モデル。[Vehicle dynamics] を |
| ✔ | ✔ | 3DOF の縦方向の車両運動に関するシャシー モデル。[Vehicle dynamics] を |
Vehicle Body 6DOF Longitudinal and Lateral | ✔ | 3DOF の縦方向の車両運動に関するシャシー モデル。[Vehicle dynamics] を |
タイヤ
— バーチャル車両のタイヤ
MF Tires Longitudinal
| Fiala Tires Longitudinal and Lateral
| MF Tires Longitudinal and Lateral
| Longitudinal Combined Slip Tire
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 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。 |
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、横方向の車両運動の調査に適したタイヤ モデル。 横方向および縦方向のスリップ機能をもつ単純化されたタイヤを実装します。並進摩擦モデルを使用して、縦方向と横方向の複合滑りにおける力とモーメントを計算します。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い場合、この設定は、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で使用することを検討してください。 | |
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、横方向の車両運動の調査に適したタイヤ モデル。 タイヤ モデルは、マジック フォーミュラによって特徴付けられた車輪の縦方向および横方向の動作を実装します。[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。
| |
| ✔ |
ブレーキ タイプ
— バーチャル車両のブレーキ
ディスク
| ドラム
| マッピング済み
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | ブレーキ モデルは、ブレーキのシリンダー圧力を制動力に変換します。 |
| ✔ | ✔ | ブレーキ モデルは、加えられた力とブレーキ ジオメトリを正味制動トルクに変換します。 |
マッピング済み | ✔ | ✔ | ブレーキ モデルは、車輪速度と加えられたブレーキ圧力の関数です。 |
Brake Control Unit
— ブレーキ制御
Bang Bang ABS
| Open Loop
| Five-State ABS and TCS
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 2 つの状態を切り替えて車輪滑りを調整するアンチロック ブレーキ システム (ABS) フィードバック コントローラー。バンバン制御により、実際の滑りと望ましい滑りの間の誤差が最小限に抑えられます。望ましい滑りとして、コントローラーは mu スリップ曲線がピーク値に到達する滑り値を使用します。この望ましい滑り値は、制動距離が最小になる最適値です。 |
| ✔ | ✔ | 開ループ ブレーキ制御。コントローラーはブレーキ圧力指令を制動指令に基づく基準ブレーキ圧力に設定します。 |
Five-State ABS and TCS | ✔ | ✔ | 車輪減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たり、制動距離を短縮したり、ヨー安定性を維持したりするには、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。 |
エンジン
— バーチャル車両のエンジン
Simple Engine (SI)
| Simple Engine (CI)
| CI Engine
| CI Mapped Engine
| SI Engine
| SI Mapped Engine
| SI DL Engine
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
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。
|
| ✔ | ✔ | 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。
|
| ✔ | 吸気端子から排気端子までの圧縮点火 (CI) エンジン。
| |
| ✔ | ✔ | 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。
|
| ✔ | 吸気端子から排気端子までの火花点火 (SI) エンジン。
| |
| ✔ | ✔ | 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。
|
| ✔ | 深層学習 SI エンジン。 Deep Learning Toolbox™ と 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。
|
トランスミッション
— 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
| No Transmission
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 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全体的なギア比と電力損失がモデル化されます。 |
| ✔ | トルク コンバーターによるオートマチック トランスミッション。 | |
| ✔ | 理想的な自動化されたマニュアル トランスミッション (AMT)。AMT は、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です。ギア数を、対応するギア比、慣性、粘性減衰、および効率係数をもつ整数ベクトルとして指定します。クラッチおよび同期装置のかみ合い比は線形で、調整可能です。 | |
No Transmission | ✔ | トランスミッションなし。 |
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[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
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 前進、リバース、ニュートラル、パーキング、N 回転数のギア シフト スケジュールを最適化して燃費を向上させるコントローラー。 |
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[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
| Front Wheel Drive
| All Wheel Drive
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 前輪駆動の車両を構成します。 |
Rear Wheel Drive | ✔ | ✔ | 後輪駆動の車両を構成します。 |
All Wheel Drive | ✔ | ✔ | 全輪駆動の車両を構成します。 |
Differential System
— バーチャル車両のデファレンシャル システム
オープン デファレンシャル
| アクティブ デファレンシャル
| Limited Slip Differential
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | ✔ | 遊星かさ歯車列としてのデファレンシャル。ブロックは、駆動軸かさ歯車と冠 (内歯) かさ歯車を一致させます。以下を指定できます。
|
| ✔ | ✔ | トランスミッションから車軸への電力伝送を考慮するアクティブ デファレンシャル。モデルはアクティブ デファレンシャルを、平歯車型または遊星型のデファレンシャル ギア セットに連結されたオープン デファレンシャルとして実装します。 |
| ✔ | ✔ | 遊星かさ歯車列としてのデファレンシャル。ブロックは、駆動軸かさ歯車と冠 (内歯) かさ歯車を一致させます。以下を指定できます。
|
Electrical System
— バーチャル車両の電気機械とエネルギー貯蔵
Electrical System 1EM Battery
| Electrical System 2EM
| Electrical System 1EM
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
電気システムの設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | Powertrain Architecture | 説明 |
---|---|---|---|---|
| ✔ | Electrical System 1EM |
| |
[Energy Storage] が | ✔ | ✔ | Electrical System 1EM |
|
Electrical System 2EM | ✔ |
|
| |
Electrical System 1EM | ✔ |
|
|
[Electrical Machine] パラメーターを使用して、トルク制御モードで動作するマッピングされたモーターおよび駆動エレクトロニクスを指定します。
[Energy Storage] パラメーターを使用して、リチウムイオン バッテリーのデータシート バッテリー モデルを指定します。
Vehicle Control Unit
— HEV と EV のバーチャル車両制御
EV 1EM
| HEVIPS RuleBased
| HEVMM RuleBased
| HEVP0 Optimal
| HEVP1 Optimal
| HEVP2 Optimal
| HEVP3 Optimal
| HEVP4 Optimal
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | Powertrain Architecture | 説明 |
---|---|---|---|---|
EV 1EM | ✔ | ✔ | Electric Vehicle | 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。 |
HEVIPS RuleBased | ✔ | Hybrid Electric Vehicle IPS | 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。 | |
HEVMM RuleBased | ✔ | Hybrid Electric Vehicle MM | ||
| ✔ | Hybrid Electric Vehicle P4 | 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。 | |
| ✔ | Hybrid Electric Vehicle P4 | ||
| ✔ |
| ||
| ✔ |
| ||
HEVP4 Optimal | ✔ |
|
ドライバー
— バーチャル車両のドライバー
Longitudinal Driver
| Predictive Driver
Vehicle Dynamics Blockset がある場合は、[ドライバー] を [Predictive Driver]
に設定して、縦方向の速度と横方向の基準変位を追跡できます。
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
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。 |
| ✔ | 縦方向の速度と横方向の基準変位を追跡します。 [Vehicle dynamics] を |
環境
— バーチャル車両の環境
Standard Ambient
パラメーター設定 [Standard Ambient]
は、周囲環境モデルを実装します。
Steering System
— ステアリング
マッピング済み
| 運動学
| 動的
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | 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。 | |
| ✔ | 理想的なラックアンドピニオン ステアリングの運動学モデル。ギアはステアリングの回転を線形運動に変換します。 | |
| ✔ | 理想的なラックアンドピニオン ステアリングの動的モデル。ギアはステアリングの回転を線形運動に変換します。 |
サスペンション
— サスペンション
Kinematics and Compliance Independent Suspension
| MacPherson Front Suspension Solid Axle Rear Suspension
これらのパラメーターは使用可能な製品によって異なります。次の表は、Powertrain Blockset または Vehicle Dynamics Blockset で使用可能なパラメーターをまとめています。
設定 | Powertrain Blockset | Vehicle Dynamics Blockset | 説明 |
---|---|---|---|
| ✔ | シミュレーションまたは実際のラボ サスペンション テストから測定された運動学およびコンプライアンス (K & C) のテスト サスペンション特性。 | |
| ✔ | 複数の車軸をもち車軸ごとに複数のトラックがある場合の独立マクファーソン サスペンション。 |