Users Report 用戶介紹/第118屆

株式會社電裝(DENSO)
電子控制組件部

著眼於自動駕駛等新需求,致力於實現安心、安全的移動型社會
朝著EPS 2系統性能體驗型模擬器的開發、靈活運用UC-win/Road

株式會社 電裝
URL ● https://www.denso.com/jp/
地址 ● 愛知縣刈谷市
業務內容 ● 提供以汽車領域為中心,涉及產業機器、生活相關機器等廣泛領域內的
系統、產品和服務,以及公司內部構成EPS產品的開發與評價

 
電氣控制技術規劃室 室長
中根 直樹
電氣控制技術科 技術4課 課長
有元 一美
電氣控制技術室 系長
天草 秀樹

「作為車『轉彎』機構的EPS(Electric Power Steering = 電動助力轉向)是能夠使方向盤(操作)變得輕巧的功能,我們開發的EPS 2系統,緊急情況下也可提供安心、安全的轉向系統。面臨這種系統該怎麼向廣大的客戶群推薦問題時,需先通過模擬器讓客戶體驗其效果,從此開始了與FORUM8的合作。」

為駕駛者轉向提供輔助,減輕了方向盤操作時所需力量的助力轉向裝置安裝在大多數車輛上,最近幾年,與油壓式相比具有低油耗,可直接使用電動馬達動力輔助轉向的EPS成為了主流。另一方面,由於方向盤的操作非常重要,不僅需要EPS具有很高的穩定性,還需要具有即使EPS本身出現問題了也能維持一段時間的輔助駕駛功能(故障運行)。為了滿足這些需求,電裝公司進行了世界首創的EPS 2系統的開發。電氣控制技術規劃室室長的中根直樹回顧說,加上其本身的商業價值,有了透過模擬器使公司的技術能力收到廣泛認可的設想。

這次向您介紹的客戶是,在以汽車領域為中心積累了長期的經驗與技術,並在此基礎上面向汽車領域、產業機器和生活相關領域提供了多種多樣的先進系統、產品和服務的株式會社電裝。特別是,作為確保安心、安全、旨在實現下一代高品質移動型社會的一環,從技術層面到規劃開發與評價,擔當著EPS 2系統配件開發業務的電子控制組件部備受關注。

EPS 2系統批量生產(2015年)之前,該公司一直在尋求一種可以使開發成果廣為傳播的有效方法。在2013年時,利用其他部門導入的FORUM8的三維模擬軟體UC-win/Road,開發出了簡易型模擬器。先讓一定的顧客體驗,並得到客戶的好感之後,於2014年正式導入了UC-win/Road軟體。從那之後每年都會對模擬器的功能和場景進行升級,並將其廣泛應用於國內和海外展覽中。


開展多種經營,成為該部門的主要任務

株式會社電裝是1949年從豐田汽車獨立出來的製造汽車電氣設備的公司。此後,在專注於「世界第一」的技術和產品研究開發,充實高水平質量評價體制,培養多樣型人才等方面時,逐漸形成了以下4個領域的業務內容:(1)以動力總成、電子、熱學、資訊安全和小型電機為支柱,提供覆蓋各個領域的產品或系統的汽車領域,(2)集中於諸如熱水器和空調等住宅設備開發的生活領域,(3)工業機器人和工廠自動化(FA)設備,自動識別相關工業設備等產業機器領域,(4)運用汽車領域技術開發的新業務領域等。在1996年,改為當前公司名稱。

另一方面,公司裡各個產品領域的事業部,甚至是由至四個業務部門組成的業務集團都是按照類別分開的。資訊與安全系統事業集團就是其中的一個。其目標是通過包括自動駕駛技術在內的確保安心、安全技術的開發實現無交通事故的高水平移動型社會

電子控制組件部在其所在業務集團中是核心事業部,負責EPS電氣和電子產品相關的技術開發。部門內部還根據功能明確職責設置了多個研究室。其中,中根擔任室長的電氣控制技術規劃室,在進行該領域產品開發的同時,也著眼於將來的技術動向探討事業發展戰略。技術室面向已開發產品的量產化正在進行詳細規劃設計。此次,負責EPS 2系統體驗用模擬器構建的有元一美課長所在的電氣控制技術室技術4課,作為已開發產品量產化的前期工作,一直通過各種EMC實驗和環境試驗進行多種角度的評估。此外,負責UC-win/Road的使用情景創建和模擬器開發的天草秀樹系長,在進行使用了模擬實車裝置的產品實驗。

該公司作為國際化的汽車配件生產廠家,現在除了在日本的各個據點,在全球38個國家還建立了約200家集團公司,一共有大約15萬名員工。


電裝Gallery中展示的EPS 2系統實物


 發揮EPS優勢,開發攻克課題的EPS 2系統

中根首先表示說「從方向盤到輪胎移動是基本的EPS系統」。此外,(1)基於扭矩感測器等的信號,(2)透過ECU(Electronic Control Unit)計算最優電動機輸出(助力),(3)基於ECU的指令值驅動馬達 -這些構成EPS的三要素被看作是電子控制組件部的使命。

80年代後期,輸出功率比較小的微型車初次搭配了EPS之後,汽車行業就逐漸從之前主流的液壓式助力轉向更換為EPS。只要發動機不停止,液壓便可通過發動機的功率輸出不斷生成。在確保了液壓管道空間之後,也會產生廢油對於這種情況,基於EPS只在必要時通過電氣輔助,安裝方便,有助於提高燃料效率,並且還有發動機停止轉動時也可以輕鬆轉動方向盤等優點2000年以後得到迅速普及。

像車裡搭載的其他電器產品一樣,EPS也是由很多的電子配件構成的,雖然很少見,但發生問題的概率也不是沒有。此外,動力轉向裝置出現問題之後方向盤會突然變得很難轉動,也有可能會導致交通事故,急需採取一定的應對措施。針對上述問題,電裝領先于世界之林率先開發出了EPS 2系統。它包括電子回路和電機線圈兩個系統,是一個將助力各自分開並相互支撐的體系。萬一單邊的系統出問題了,另一邊會瞬間為轉彎提供助力支持。是一種能夠保持安全、可靠、平穩運行的設計

點擊圖片可放大 點擊圖片可放大
1.搭載之前的EPS系統下的街道行駛
  (方向盤輕快,操作簡單)
2.之前EPS系統下問題的產生
  (方向盤很重,操作困難)
點擊圖片可放大 點擊圖片可放大
3.EPS 2系統搭載下的問題產生
  (方向盤像平時一樣輕巧)
4.自動駕駛中EPS 2系統下的問題產生
  (可繼續自動駕駛)


 可體驗EPS 2系統效果的DS的開發

「無論說多少次(搭載了EPS 2系統的車)很安心這樣的話,沒有實際體驗過,很難將它能夠帶給人們的快樂傳遞給其他人。」

雖說EPS 2系統率先實現了商業化,但因為其他同行業公司也有緊隨其後的動作,希望它的優勢能趕快受到大家的認可。
此外,關於EPS的二次承包經營形態的制約已被解除,想要借此機會提高用戶對於本公司技術的認可度。特別是,如果是普通的EPS發生問題時,心裡雖然知道方向盤會變重,但很難想像會對駕駛產生怎樣的影響。在探索這樣的需求和課題的解決方案時,雖說「讓客人體驗一下是最好的」,但使用實車體驗對於駕駛的影響的話非常危險,不得不限定試駕的場所和人數。因此,為了讓更多的人安全的體驗到EPS 2的性能,產生了開發EPS駕駛模擬器(DS)的想法,有元說道。

2013年,借用本公司其他部門使用的UC-win/Road,自己透過VR設計表現了曲折的道路。利用市場上的遊戲機配件,實現了更加接近實車感覺的方向盤(硬件)與VR數據的連接。通過這個裝置,讓體驗者試駕之後,可以體驗到萬一EPS 2系統出現了問題會產生什麼後果。在同年「東京汽車展2013」中的私人攤位上,讓有業務合作的客戶體驗了這款DS並得到了超過預期的好評。

受此影響,在接下來的2014年正式導入了UC-win/Road軟體。有元等人基於場景的考慮,製作了在實際的街道中行駛的VR場景數據。將油門、煞車、EPS的控制等操作用線連接起來,製造出了通過模擬數據的操作就可以體驗到分別搭載的一般EPS和EPS 2系統出現問題時不同表現的DS模擬器。經常被用於公司內部的新產品展示會等場合。

從2015年開始採用CAN(Controller Area Network)通信,使UC-win/Road與DS的各種數據可以進行互動。除了開發期間得以縮短,式樣的變更變得簡單之外,多種資訊的連接使 得可模擬的變化數也得以增加。加上同一年EPS 2系統開始量產化。DS在公共舞臺上得以展示,相繼參加了東京和德國法蘭克福的汽車展。與此同時,公司也在製作用於海外活動,在歐美街道上靠右行駛的英文版 本。

後來,在組成什麼樣的場景更容易理解上不斷嘗試,以天草氏為主每年都會對VR數據進行升級。2016年設想在高速公路上自動駕駛時萬一EPS出現問題時該怎麼辦的課題製作了VR場景。該成果已發表在ITS世界大會墨爾本2016」上。

今年還製作了行駛在城市一般公路以及高速公路兩條道路上的VR數據。搭載了最新版本的DS出展了在橫濱(5月)和名古屋(6月)的「人與汽車科技展」展會。


展會上的EPS駕駛模擬器


 對於EPS DS的評價,期待新的可能性的實現

「作為BtoB(企業間交易)的製造商,我們基本上沒有直接聽取終端客戶意見的機會。」體驗過DS的客戶的直接反饋,可以提升相關人員的積極性,也有助於質量水平的提高。再加上自己去年為止一直在海外出差,也有在「法蘭克福汽車展2015」中作為解說員的經驗,對於一般客戶的理解上自不用說,對於內外的競爭對手也應該會產生一定的衝擊。中根敘述了自己的真實感受。

此外,天草在初次用UC-win創建的圖像連接到2014年版本的DS上時,第一印象就是「影像真的很好」。從那之後每年,透過不斷地升級,影像也得到了不斷地進化。在這種背景下,對於從2016年開始就參與了DS製作升級的自己來說,深深感到了FORUM8服務的充實到位。

另一方面,只是利用實車進行產品評價受到很大的限制,通過模擬進行評價的方法受到關注。因此,DS各種真實性表現上不得不更進一步。著眼於DS在汽車相關領域近年來比較紅的自動駕駛、高度駕駛支援、Connected Car和電動化等方面的用途,有元期待DS在今後產品評價體系中能發揮新的作用

編者:池野 隆
(Up&Coming '17 盛夏號刊載)



上一頁
  
目錄


FORUM8