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エンジンコントロールユニットの最適設計事例

対象
電装系
解析機能
流体、統合・最適化

概要

電子機器熱流体解析ツールANSYS Icepakにより、熱設計を行ない、さらに最適設計支援ツールOptimusを連携させたエンジンコントロールユニットの最適設計事例をご紹介します。

課題

電子制御ユニットは様々な製品で活用されています。近年、軽量化と高機能化が進む一方で、車載ECUのように過酷な環境で利用されることも珍しくありません。特に発熱量については高い熱密度を回避するために熱設計ツールでの検討が行なわれています。しかし、厳しい要求を満たすための設計作業は多くの試行錯誤を必要とし、またユニット内では複雑な現象が起こっていると考えられます。

ソリューション

電子機器熱流体解析ツールANSYS Icepakによる熱設計

ECU内部の素子の配置を工夫することで、熱的に厳しい素子の最大温度を低減させる。

最適設計支援ツールOptimusを連携させたエンジンコントロールユニットの最適設計

  • 全ての繰り返し計算を自動化し、効率的に作業を進めることが可能。
    • 計算中は作業者は別業務に取り組むことができる。
    • 夜間休日など計算資源が余っている時間を活用して計算を実施することができる。
  • Optimusのポスト処理により、結果検討を行なうことが可能。
    • 実験計画法を活用することで、設計空間を把握。
    • 応答曲面モデルによる可視化で、寄与の高い設計変数を探索。
  • Optimusの最適化アルゴリズムにより、最適解の探索を自動化
    • 応答曲面モデルを活用することで、計算時間を削減
    • パレート最適解を示し、出力値がどの範囲でどのような関係であるか示すことができ、設計者が最適設計を決断する際の、情報を得ることができる。

トラックの衝突解析結果から作成した動画のご紹介です。テキスチャー・マッピングによりリアリティのある表示にしたり、カメラを運転席に固定して、ドライバーの視点で可視化するなど、EnSightの機能を効果的に使っています。

さらに詳しい内容は…

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