- 自動車用インテリジェントシャーシシステム試験ソリューション
1.1 業界背景および技術的課題
自動車産業が電動化・知能化・ステアリング・バイ・ワイヤへと進化する中、ステアリング・ブレーキ・サスペンションなどのシャーシシステムは、「機械的な作動部品」から、ソフトウェア・電子制御・アクチュエータを高度に統合したシステムへと変貌しています。.
従来の試験手法では、以下の重要な要求を満たすことはもはや不可能です。
– 複数システムが協調して動作する条件下での動的整合性の検証;
– 極限状態におけるステアリング・バイ・ワイヤシステムの安全性および冗長性の検証;
– 部品レベルからシステムレベルまでの再現性と定量性を備えた試験;
– 車両開発サイクルに合わせた迅速な検証およびリグレッションテスト能力;
– インテリジェントシャーシのアップグレードに伴う試験上の新たな課題への迅速な対応.
OEMおよびTier‑1サプライヤーにとって、核心的な問題はもはや「試験できるかどうか」ではなく、むしろ次の点にあります。
「開発初期段階において、現実的かつ管理可能で再現性のある形で、効果的な検証を実施できるのか？」という問いです。”
- KTS 系統的アプローチ
KTS は、車両シャーシ全体をシステムエンジニアリングの視点で捉え、以下を網羅する包括的なインテリジェントシャーシ試験ソリューションシステムを構築しています：
部品レベル → サブシステムレベル → システムレベル → ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）シミュレーション。.
本システムは単一の装置ではなく、三層構造の機能から成り立っています。
- 高精度な作動および荷重適用能力；;
- 多チャンネル同時同期測定・制御能力；;
- 試験条件のモデリングおよびデータの閉ループ制御能力。.
これにより、試験結果は単に「測定可能」であるだけでなく、より信頼性が高く、ベンチマーク比較が可能で、設計上の意思決定にも活用できるものとなります。.
- 核心試験能力モジュール
3.1 電動／電気油圧式リサイクリングボールシステム試験モジュール
― システムのパワーアシスト特性および応答特性の試験；;
― 戻し性能およびヒステリシス特性の評価；;
― アクティブステアリング、インテリジェントステアリングの冗長性、ならびに故障モードの検証；;
― トルク、角度、力、動作電流、作動油圧など、複数の変数を同時に荷重・測定する機能。.
適用対象：
― 油圧式リサイクリングボールアセンブリおよび部品；;
― 電動式リサイクリングボールアセンブリおよび部品（X‑EPS）；;
– ステア・バイ・ワイヤシステム；;
– 後輪操舵システム；;
– コーナーモジュール式シャシーシステム。.
3.2 ブレーキシステム試験（ブレーキ／BBW）
– 制動力の出力および応答特性試験;
– ブレーキペダルの踏み心地およびフィードバック特性のシミュレーション;
– ブレーキシステムの動的整合性および耐久性試験;
– ワイヤー制御式ブレーキの安全戦略検証。.
適用対象：
– EHB／i‑Boosterアセンブリ、EMBアセンブリ;
– 従来型ブレーキシステム；;
– 電子制御式ブレーキシステム;
– ブレーキ・バイ・ワイヤシステム。.
3.3 懸架システムおよび上下動ダイナミクス試験
– 懸架系の力―変位特性試験;
– 動的剛性および減衰特性の評価;
– 複数条件における上下方向の荷重と連成解析。.
3.4 システムレベルおよびHIL共同試験
– アクチュエータを備えたシャシー制御装置の閉ループ試験;
– 車両制御戦略との半物理シミュレーションおよび共同デバッグ;
– 極限状態および故障状態の仮想検証。.
HILと物理的な作動システムを組み合わせることで、「道路試験におけるリスク」を実験室環境へ前倒しします。.
- 主な技術的優位性
– 高ダイナミックかつ高精度な作動システム
– 高帯域応答性能を備えたサーボ負荷システム；;
– 力／変位／トルクのマルチモード制御に対応；;
– 高周波動的および衝撃条件に対する試験要件を満たす。.
– マルチチャンネル同期制御および測定
– 複数の軸およびチャンネル間での厳密な同期；;
– 複雑な連成動作条件への対応；;
– システムレベル試験における真正性と一貫性を確保。.
– 条件をモデル化し再現可能
– 一般的な道路条件、運転条件、およびカスタム条件モデル化への対応；;
– 試験プロセスは再現可能、再生可能、かつ比較可能である；;
– 設計検証および回帰テストに適しています。.
– カスタマイズ可能なシステム統合機能
– 顧客のシャシーアーキテクチャおよび開発フェーズに合わせて最適化されています。;
– ベンチテスト、生産ラインでの試験、研究開発用試験に適用可能。;
– 顧客が既存で使用しているソフトウェアや制御プラットフォームと統合可能です。.
- 典型的な適用シナリオ
– OEMシャシーシステムの研究開発および検証
*代表的なお客様には以下が含まれます：* BYD、GAC R&Dセンター、北汽新能源、JAC、吉利、奇瑞、東風R&D研究所、長城ハニカム、長安陳志テクノロジー、第一汽車紅旗、NIO、XPengなど。.
– Tier‑1のステアリング／ブレーキシステム開発
*代表的なお客様には以下が含まれます：* 第一汽車広陽、南陽ネイスモット、ボッシュ、ファーウェイ、浙江石宝、玉北ステアリングシステム、ハニカムステアリングシステム、BYD福迪パワー、陳志テクノロジー。.
– 新しいワイヤー式ステアリングシャシーアーキテクチャの検証
一汽紅旗、NIO、XPeng。.
– 新型車両プラットフォーム開発における初期段階の試験.
– 設計変更後の迅速な回帰テスト.
- 実装および納品モデル
KTS は、要件分析からシステム納入に至るまで、一貫したエンジニアリングサービスを提供します：
- 試験要件および運転条件の分析；;
- システム構想設計およびシミュレーションによる検証；;
- 設備製造およびシステム統合；;
- 現場における据付・試運転および技術者教育；;
- 長期にわたる技術サポートおよびシステムアップグレード。.
- 選定事例
7.1 自動車ステアリングシステム試験ソリューション
製品開発および試験の責任がサプライチェーン上流から下流へと徐々に移行する中、顧客はますます独立した研究開発を行い、サンプルの性能や耐久性を検証することを期待しています。顧客が必要とする部品試験・検証手段を提供するため、KTS は標準化された非標準設備の概念を採用し、成熟した標準モジュールとソリューションを提供しています。.
KTS のソリューションは、事前に定義された試験手法を実施できるほか、お客様自身で独自のシステムを設計・構築することも可能です。標準モジュール式の設計により、お客様のニーズに応じたカスタマイズが可能であり、標準的なKEYEN試験プラットフォームでは、システム制御と同時に試験データをリアルタイムで取得し、インターフェース上に表示できます。また、曲線関係の柔軟な組み合わせも実現できます。.
ソリューションおよび設計分野：
– ステア・バイ・ワイヤシステム性能試験ソリューション；;
– ステア・バイ・ワイヤシステム耐久試験ソリューション；;
– 後輪操舵システム試験ソリューション；;
– ステアリングギア静的ねじり試験ソリューション；;
– ステアリングギア衝撃試験ソリューション；;
– 環境耐久試験ソリューション；;
– KTS‑MT インテリジェントモーター試験・解析システム；;
– KTS‑STM100 サーボねじり専用機。.
7.2 自動車ブレーキシステム試験ソリューション
電気自動車の普及と自動運転技術の導入に伴い、真空ブースターは徐々に市場から姿を消しつつあります。電子油圧ブレーキシステム（EHB）は自動車の標準装備となり、電子機械式ブレーキシステム（EMB）も積極的に開発が進められています。EHBの性能および耐久性試験に対応するため、KTS は複数の業界標準の策定に参画し、一連の標準化された試験ソリューションを開発しました。.
7.3 自動車用サスペンションシステム試験ソリューション
車両の知能化と電動化の急速な進展に伴い、エアサスペンション、電磁アクティブサスペンション、AI適応型システムなどが業界の中心的トレンドとなっています。サスペンションシステムは「受動的な反応」から「知的な予測」へと進化しています。KTS は次世代サスペンション技術の特性に合わせたフルシナリオ対応の試験ソリューションを提供し、業界が製品性能を正確に検証できるよう支援しています。.
ソリューションの主な特長：
– マルチモード動的試験：高精度振動台と閉ループデータ制御技術を統合し、さまざまな複雑なシナリオをシミュレートすることで、サスペンションの剛性・減衰特性パラメータをミリ秒単位で動的に較正可能。.
– インテリジェントな互換性設計：エアスプリング、CDCソレノイドバルブ、アクティブ・バイ・ワイヤ式サスペンションなど、新しい構造に対する信号解析および耐久試験に対応。.
– 実車負荷シミュレーション：固定重量や電動シリンダーによりサスペンションへの負荷を実現し、実車状態を再現。.
本ソリューションは、複数のOEMおよびTier‑1企業によるステアリング、ブレーキ、ステアリング・バイ・ワイヤ方式のシャーシシステム開発プロジェクトにおいて成功裏に導入されており、システムの動的整合性や安全性検証といった分野において、試験効率と検証深度を大幅に向上させています。.
7.4 システムレベルおよびHIL共同試験
試験対象システム（SUT）を適切に検証するためには、試験に用いるHardware‑in‑the‑Loopシミュレーターが、より高い精度・分解能・帯域幅に加え、低遅延を実現しなければなりません。これにより、SUTに対して現実世界の状況を忠実に再現することが可能となります。.
インテリジェントシャーシ技術の急速な発展に伴い、自動車のステアリングシステムも「電動化・ステアリング・バイ・ワイヤ化・知能化・軽量化」の方向へ進んでいます。実験室段階での自動運転試験においては、HILシミュレーションの難易度が一段と高まり、より複雑な数理モデル、高速なリアルタイム制御、そして実際の車両状態に近い負荷シミュレーションが求められ、検証条件を完璧に再現することが不可欠となっています。.
現在のHILシミュレーション試験では、以下の課題に対処する必要があります。
– 多チャンネル信号同期：センサーのシミュレーションだけでなく、他のデジタル信号との同期も可能。;
– 高精度なアナログ応答：アナログI/Oは、より複雑な信号を受け入れ、再現できる性能が求められる。;
– モデルの複雑性：高次元の影響をモデルに組み込むこと。;
– アナログ遅延の低減：HIL試験においては、大きな遅延は許容されない。.
完全電動化された自動車社会への道筋：電気自動車向けの試験・計測ソリューションを提供。.
