AVL Simulation Software Release 2025 R1

冷却パッケージ – Gas-GasおよびMPET熱交換器（2D空気流）

従来、AVL CRUISE™ M におけるGas-Gas (GG) およびMPET (multiport extruded tube) 熱交換器では、ラジエーターに流入する空気は均一に分布していると仮定されていました。2025 R1 では、冷却パッケージコンポーネントにGGやMPET熱交換器を追加でき、不均一な空気流分布や複数のラジエーターの相互作用を考慮できます。

3D Viewer – 冷却パッケージ、分割パイプ、液体流ネットワーク

従来のトポロジーベースのネットワーク設定に加え、3D Viewerが導入されました。これにより、冷却パッケージ内の構成を立体的に可視化できます。Gas-Liquid、MPET-2D、Gas-Gas熱交換器を配置すると、トポロジーエディターだけでなく、3D空間上でサイズや位置も確認可能です。
 

さらに、配管設計を3Dで確認することもできます。必要なのは、3D Viewerペインを有効にして「分割パイプ」コンポーネントのひとつをクリックするだけです。3D Viewerでは、カメラアングルやズームレベルを調整したり、選択した要素を移動、回転させたりすることが可能です。
 

この3Dビューアは液体流ネットワークにも対応しています。液体流ライブラリからコンポーネントをトポロジーキャンバスに配置すると、同時に3D Viewerにも表示されます。トポロジーエディター上で2つのコンポーネントを接続すると、その接続は3D表示でも再現されます。さらに、CADデータから配管システムをインポートした場合、CRUISE Mは対応するコンポーネントネットワークを作成するだけでなく、既知のCAD形状も3D Viewerに反映します。

3Dでのインタラクティブ接続 – ソリッドウォールとバッテリーモジュール、ソリッドウォールと液体パイプ

CRUISE M では、3Dソリッドウォール、バッテリーモジュール、液体パイプコンポーネントを熱的に接続する、まったく新しい仕組みが導入されました。トポロジーキャンバス上に3Dソリッドウォール要素を配置すると、それらのサイズや位置を即座に3D空間上で確認できます。キャンバス上でこの構成を設定した後は、3Dビューアで各コンポーネントの位置関係をチェックできます。ここではコンポーネントを移動することができ、さらに特長的なのは、液体パイプコンポーネントを3Dソリッドウォールの内部に貫通させることも可能だという点です。
 

接続されたコンポーネントの空間離散化について心配する必要はありません。CRUISE M が非適合な接続を処理し、液体パイプによって覆われた分のソリッドボディの体積を自動的に減算します。

ミュレーション実行時には、AVL IMPRESS™ M が温度場を3Dで表示し、CFDでおなじみのさまざまな追加ポストプロセス機能を提供します。

Route Generator – 実走行ルートからの走行プロファイル生成
 

車両性能を評価する従来の方法は、標準化された速度プロファイル (WLTC、FTP75 など) を用いて試験を行うものであり、これにより異なる車両構成間で良好な比較が可能となります。さらに一歩進んで、既知の走行ルートに対して最適な車両構成を検討するという課題も存在します。

今回のバージョンのCRUISE Mでは、ウェブベースの地図サービスであるHEREからルートデータを取得し、それをCRUISE Mモデルに変換することが可能になりました。利用を開始するには、Efficiency Portalから新しいRoute Generatorを起動し、ガイド付きの手順に従います。ルートは地理座標のペア、または2つの住所によって指定することができ、HEREが街路地図上のルートを返します。

Route Generatorを終了すると、取得したデータは基盤となる Profile、Environment、Curvature コンポーネントにマッピングされ、より現実的な条件で車両シミュレーションを実行できるようになります。

Result Browser – クイック結果解析

シミュレーションタスクにおいて、結果の解析は最も重要なステップといえます。本バージョンの CRUISE M では、このニーズに応える形で Result Browserペインを新たに導入しました。Result Browser は Home タブ上の任意の位置に配置可能で、Topology Editor やモデルの本質を定義する Element Property ダイアログの隣に置くことができます。
シミュレーション実行後、従来通り Resultsタブに移動して解析することもできますが、Homeタブに戻って簡易解析を開始することも可能です。Topology Editorで特定のコンポーネントを選択すると、Result Browserによって閲覧可能な結果のリストが表示されます。他の場所で報告する価値のある結果は、エクスポートボタンをクリックして出力可能です。
曲線操作の高度な解析、図のカスタマイズ、2Dサーフェスプロット、3D結果の解析については、従来通り IMPRESS M が提供します。

AVL CRUISE™ M

水素燃焼用EEシリンダモデル

従来型内燃機関での水素燃焼は、特に大型車両分野においてモビリティの脱炭素化に大きく貢献する可能性があります。前提として、十分な量の水素が適正コストで供給され、技術的課題が解決される必要があります。

これらの課題解決を支援するため、AVL CRUISE™ M 2025 R1 では、水素燃料ICE をシミュレーションする専用モデルを提供し、既存のEE (Engineering Enhanced) ディーゼルおよびガソリンシリンダコンポーネントファミリーを拡張しました。新しいH2燃焼および排出モデルは、基本熱力学原理とデータ駆動アプローチを半経験的に組み合わせる設計哲学に従っています。

新EE H2燃焼モデルの性能は、新たなインストールモデルによっても示されます。このモデルのパラメーターは、AVL における水素エンジンのベンチマークに基づいて設定されています。

燃焼解析ウィザード
 

内燃機関の複雑な熱力学プロセスを評価するために、燃焼解析は不可欠です。AVL Gas Exchange and Combustion Analysis (GCA) は、AVL IndiCom™ を用いたオンライン、AVL CONCERTO™ によるオフライン解析を提供しています。AVL BOOST™ の一部である BURNでも同様の機能が提供されていました。

本リリースでは、高圧サイクル燃焼解析が CRUISE M に直接統合され、エンジン熱力学シミュレーションと並行して利用可能です。ウィザードに従い、サイクルタイプ、シリンダ形状、燃料特性、壁温度および熱伝達情報、空気・燃料流量、さらに任意の数の運転点に対する高圧曲線を考慮してパラメーター化を行います。入力完了後、ソフトウェアはROHR曲線を生成し、クランク角に対する燃焼質量率を計算します。エネルギーバランス、燃焼質量率ポイント、性能 (IMEP、FMEP等) の解析も提供され、フィッティング精度の確認が可能です。複数の運転点に対して一括でフィッティングを実行することも可能です。

エンジン熱力学の強化

CRUISE M の熱力学領域は、内燃機関の開発・改良に関わるあらゆるシミュレーションの基盤です。ユーザーフィードバックに基づき、使いやすさ、性能、適用性を向上させるため、毎リリースで複数の機能強化が行われています。

AVL FIRE™ M

ECFM-3Z 新機能および機能強化
 

AVL FIRE™ M 2025 R1 の導入により、ECFM-3Z モデルはさらに強化されました。過去の開発サイクルで、炭化水素燃料に加え、無炭素水素やその混合燃料にも対応する堅牢で信頼性の高い燃焼モデルとして確立しています。
 

• 酸素含有燃料
   

メタノール等の酸素含有燃料を燃焼解析に対応。
 

• Livengood-Wu ノックモデル
   

ECFM-3Z と組み合わせて自己着火予測に利用。未燃焼ガスの熱力学状態に基づく全体反応率を近似。
 

• 自己着火遅延および層流火炎速度テーブルのアプリ
   

作成アプリの更新および新規2アプリを追加。データ可視化により妥当性チェックが容易に。
 

一般気相反応
 

FIRE M の一般気相反応モジュール利用者向けに、Python ベースのコマンドラインツールを提供。複雑な反応機構の簡略化により、計算リソースを抑制可能です。

IC-Engine モデルジェネレーション
 

FIRE M Engine は、シリンダ内流動シミュレーション用の計算モデルを自動生成するワークフローであり、従来の多面体（ポリヘドラル）メッシュに加えて、六面体優勢（ヘキサヘドラ支配）メッシュの生成も可能になりました。
 

この機能は、以前に Fame Engine Plusを用いてエンジンモデルを生成していたユーザーを対象としています。FIRE M Engineで六面体優勢メッシュを生成できることで、これまでの経験を引き続き活用でき、多面体ベースのモデルと比較する必要がなくなります。

AVL EXCITE™ M

シャフト内部レイアウトの自由定義
 

シャフトに関して、内側および外側の形状を自由かつ独立に定義できる新機能が追加されました。従来はシャフト両端に単純なボア (穴) しか設定できませんでしたが、本拡張により、ボアに加えて、適切なサブコンポーネントを内側シャフト形状に追加できるようになり、専用のレイアウトテーブルも用意されました。
 

この改良されたシャフトモデリングにより、内外断面が重なる場合でも、質量や慣性計算の精度が向上します。円錐形状の場合でも、任意のノード配置が可能です。さらに、ノード配置はサブコンポーネントのエッジ上にも設定できるようになり、特定の用途で重要となるケースに対応しています。
 

なお、改良シャフトモデリングはシミュレーション結果にわずかな変化を与えることで精度を向上させるため、互換性スイッチが追加されました。このスイッチを使うことで、より高い精度よりも従来バージョンとの結果整合性を優先したい場合に、改良モデリングをオフにすることが可能です。

ステップド・プラネタリーギヤセット

プラネタリーギヤセットの既定アセンブリは、ステップドプラネット (段付き惑星歯車) に対応するようになりました。この新しい構成に切り替えると、ユーザーインターフェースは自動的にプラネットに第2ギアおよび第2ベアリングを追加します。また、サンギヤ、リングギヤ、キャリア、プラネット間の全ての関連ジョイントも自動的に再接続されます。さらに、全てのボディが回転・再配置されます。

ジオメトリの制約によりギヤセットが組み立て不可能な場合は、データチェックで通知されます。これにより、各プラネットに対して使用可能なプラネット数やメインギアと第2ギア間の必要な位相角を確認できます。

さらに、プラネットのベアリングをプラネットピンに装着するか、キャリアに直接装着するかを指定するオプションも追加されました。

既定アセンブリの汎用アセンブリへの変換

プラネタリーギヤセットや内燃機関 (ICE) エンジンアセンブリなどの既定アセンブリを、汎用アセンブリに変換できるようになりました。これにより、サポートされていない構成への変更や特定のユースケースへの対応のために、アセンブリのトポロジーを自由に変更できます。ただし、汎用アセンブリではアセンブリ固有の設定は利用できず、既定アセンブリに戻すこともできません。

スプラインギヤ接続におけるピッチ誤差の考慮
 

スプラインギヤジョイントの内側および外側スプラインギヤのサブコンポーネントでは、製造許容差を考慮したピッチ誤差の定義が可能になりました。ピッチ誤差の定義方法は以下の3種類があります：
 

• 単一ピッチ偏差
• 累積ピッチ偏差
• ハーモニック関数による定義

ピッチ誤差は、各歯側面ごとに個別に指定することも、両側面共通の誤差として指定することも可能です。さらに、ジオメトリ表示上で誤差を拡大表示できる可視化スケーリング係数も利用可能で、シミュレーション中の誤差には影響しません。最終的に、シミュレーションでは、定義されたマイクロジオメトリや、傾きなどの位置ずれと重ね合わせて計算されます。

駆動系およびトランスミッション向けシンプル車両モデル

 AVL EXCITE™ M では、ねじり振動をターゲットとしたパワートレイン解析向けに、車両・タイヤ・路面の影響をモデル化する1次元縦方向車両表現が実装されました。

本モデルは、前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動の構成に対応し、車両質量の縦方向自由度、転がり抵抗、空気抵抗、路面勾配などの荷重を考慮します。タイヤモデルには Magic Formula (Pacejka) が採用され、TIRファイルのサポートや左右それぞれの路面グリップ比設定が可能です。目標速度プロファイルの定義や、内部／外部定義に基づく速度制御も利用できます。

この車両モデルは主にギヤボックスや駆動系の解析に使用され、タイヤのスリップによる減衰影響や、路面トラクション変化による突発荷重など、車両が課す現実的な境界条件を反映することを目的としています。

軸受寿命計算アプリの拡張機能
 

既存の ISO 16281 プロファイル定義に加えて、円筒要素用のローラープロファイルをデータセットに基づいて定義できるようになりました。プロファイルは絶対単位または無次元値で指定でき、異なる軸受形状に適用可能です。プロファイルは表形式インターフェースから入力するか、CSVファイルとしてインポートできます。また、軸受潤滑油の作動温度を各ケースごとに定義できるようになり、特に累積寿命計算におけるケース入力の制御性が向上しました。個々のケースの寿命結果は AVL IMPRESS™ Mで確認でき、選択した軸受のケース結果内からアクセス可能です。

AVL EXCITE™ M モデルのコ・シミュレーションFMU形式でのエクスポート
 

EXCITE M に新たに FMUエクスポート用インターフェースコンポーネントが導入されました。このコンポーネントを使用することで、EXCITE Mモデルを コ・シミュレーションFMU としてエクスポートすることが可能です。対応タスクを実行すると、必要なデータおよびソルバー用のバイナリが収集され、最終的にFMU ZIPファイルとしてパッケージ化されます。この FMUはFMI 2.0標準に対応した任意のツールにインポートでき、EXCITE M とのコ・シミュレーションを実行可能です。FMUの利用には EXCITE M のフルインストールは不要で、実行時に有効なライセンスがあれば利用できます。

AVL EXCITE™ M における HD ジョイント対応 (FE タスク)
 

HD ジョイント (EHD2、EPIL、AXHD) は、圧力およびせん断荷重の適用に対応した Linear Static Stress Analysisアプリ、および熱負荷適用のThermal Load Generatorアプリでサポートされるようになりました。Linear Static Stress Analysisアプリは EXCITE M 内の App Libraryから利用可能で、Thermal Load Generatorアプリは COMPOSE上で利用できます。Thermal Load Generatorアプリは、EXCITE M モデルアプリと組み合わせてワークフロー内で使用され、必要に応じて Run FE Solverアプリと併用することで、同一ワークフロー内で FEソルバー結果の取得も可能です。

コンポーネントモデラー：メンブレンメッシャー
 

EXCITE M の Component Modelerに搭載されたMembrane Mesher機能は、「ハイドロダイナミック」ジョイント (Advanced Radial Slider Bearing：EHD2、Advanced Axial Slider Bearing：AXHD、Advanced Sliding Guide：EPIL) 内での表面接触モデリングに必要な規則的メンブレンメッシュを生成します。
 

生成されたメンブレンは、通常不規則な FEメッシュ (例：ベアリングハウジング、ピストンスカート、シリンダライナーなど) に対して接着されます (サーフェスベースのタイ結合または接着コンタクトで結合) 。これにより、ジョイントのハイドロダイナミックメッシュが接続されるボディの規則的FEメッシュと接触し、より信頼性の高いジョイント結果が得られます。

現リリースでは、メンブレンメッシャー機能の初期実装が含まれています。メンブレン形状 (線分、矩形パッチ、ポリゴンパッチ) は、対応するメンブレンパッチのジオメトリを手動で入力して定義します。本機能は現時点で、Abaqusソルバー向けの接着メンブレンを用いたFEモデルの縮約をサポートしています。今後のリリースでは、Ansys、Nastran、PERMAS、OptiStructなど他のFEソルバー対応も予定されています。

摩耗モデリング：表面粗さの自動更新
 

従来は、粗さはシミュレーション開始時にのみ定義され、摩耗が発生しても各グリッドセルでは一定のままでした。今回導入された摩耗深さに基づく補間アプローチを有効にすることで、粗さを表面パッチに依存せずに定義できるようになり、摩耗アプリケーション使用時のように、長時間のシミュレーション中に各グリッドセルを更新可能となります。

EHDジョイントにおけるオープンシェル／ジャーナル面のシミュレーション
 

ラジアルスライダーベアリングには、円周方向で両接触体が完全には接触していないケースが複数存在します。従来、EXCITEソルバーでは閉じた接触(Closed Contact) または開閉接触 (Open-Closed Contact) のみ対応していました。新しい実装により、ローラーシューやピストンピン／ピストンボスベアリングに見られるような、ジャーナル／シェル面が開いたラジアルスライダーベアリングの接触シミュレーションが可能になりました。さらに、この実装では、ソルバーにおいて開放された両接触 (Open-Open Contact) の境界条件を自動検出する機能もサポートされています。

ダウンサンプリング出力データ用アンチエイリアシングフィルタ
 

EXCITEソルバーでは、シミュレーションデータをダウンサンプリングして出力周波数を低減し、大規模シミュレーションやパラメータスタディにおける出力ファイルサイズを大幅に削減するオプションが提供されています。しかし、出力タイムステップの逆数の半分 (ナイキスト周波数) を超える周波数成分が重要な場合、ダウンサンプリングによってエイリアシング (折り返し) アーティファクトが発生します。本機能では、EXCITE M ソルバーが出力データを書き込む前にアンチエイリアシングフィルタを適用することで、これらのアーティファクトを抑制できます。

AVL Electric Motor Tool

MFCベース誘導電動機モデル
 

MFCベースのモデルは、誘導電動機を組み込んだ電動駆動系の動的解析および音響解析を、精度を保ちながら迅速に実行できるソリューションを提供します。このモデルはモーターの簡易的かつ有効な表現を行い、さまざまな運転条件の影響やパルス幅変調 (PWM) が高周波成分に与える影響を検討することを可能にします。

この手法の理論的背景は、直接磁界計算との検証も含めて、学会にて発表され、論文集に掲載されています。

MFCベースモデルの主要な利点の1つは、インバーター、コントローラー、モーターの複雑な相互作用を考慮できる点にあります。これには、スイッチングパターンや高調波の影響が含まれます。このレベルの詳細さは、動的条件下でのモーター挙動の正確な予測、さらには準定常運転におけるモーター、制御、高調波およびPWMの挙動を予測する上で不可欠です。

MFCベースモデルは直接磁界計算と比較して大幅な計算効率の向上を実現しますが、1次・2次メモリの使用に関してはリソース集約型です。

円筒セル – 多物理・多次元モデル

AVL CRUISE™ M は、新しい円筒セルコンポーネントを提供します。これは、FE/CFDコード由来の解析範囲を保持しつつ、システムレベルシミュレーションでの使いやすさを兼ね備えています。円筒セルコンポーネントの利用はシンプルで、上位レベルでは電気等価回路モデルまたは電気化学的疑似2次元 (P2D) モデルを選択でき、ジオメトリ設定はガイド付きまたはユーザー定義を選択可能です。

円筒セルモデルは、多物理モデルと多次元ジオメトリを組み合わせています。熱挙動は3Dで計算され、集電板上の電位分布は2D (展開された巻回構造を想像してください) で計算され、さらに集電板間には複数のP2D (または等価回路) ユニットセルモデルが存在します。

もう1つの重要な機能は集電タブの設計です。サイズや位置を自由に設定でき、電流や温度分布がセル性能に与える影響をシミュレーション可能です。これらの分布は、P2Dセルモデルで一般的な時間ベースの結果に加え、3Dポストプロセッシング機能を通じて分析できます。

AVL FIRE™ M Battery – システムからCFDへのシームレスモデルエクスポート

本バージョンのCRUISE MとAVL FIRE™ Mは、CRUISE Mから任意の電気化学的バッテリーモデルをFIRE Mへエクスポートする専用ワークフローを提供します。ワークフローは、CRUISE Mで電気化学バッテリーモデルを構築するところから始まります。その後、エクスポートインターフェースライブラリから新しい専用のFIRE Mバッテリーコンポーネントを呼び出します。このコンポーネントはインターフェースとして機能し、必要なデータバスチャネルのリストを案内して、正しい物理的因果関係を確立します。
これにより、CMCプロセスに従ってモデルをエクスポートし、FMUを作成、その後FIRE Mのバッテリーモジュールにインポートして新しいモデルタイプとして利用できます。これにより、CFDベースの3Dシミュレーションの一環として使用可能になります。

バッテリーモジュール – クーリングプレート

バッテリーモジュールの設計は熱的な側面によって強く左右されます。バッテリーセルが発生する熱を熱制御ネットワークに放散する方法は複数存在します。CRUISE Mは、その汎用的な流体ネットワークと、バッテリーモジュールコンポーネント内で直接、この設計課題に対応します。

今回のバージョンでは、新しいスタック要素の1つとしてアクティブクーリングプレートを使用できるようになりました。クーリングプレートを選択すると、サイズ、材料、空間離散化、冷却チャネル形状を設定できます。チャネルは矩形 (マイクロフィンの有無を選択可能) 、または矩形/円形チューブ用のマルチポート押出タイプから選択可能です。

バッテリーモジュール – 熱流モニタリング

CRUISE Mのバッテリーモジュールコンポーネント (パウチセル用) は、電気負荷や熱制御コンセプトに応じて、個別セル、クーリングプレート、ハウジング壁などの3D温度分布をシミュレーションします。
今回のバージョンでは、これら重要な熱的側面をさらに詳細に評価できるよう、新しいモニタリングチャネルが追加されました。温度センサーチャネルの設置に加えて、熱流のモニタリングも可能です。

バッテリーモジュール – KPI値

パウチセルや円筒セルを用いたバッテリーモジュールの構成は、通常、容量や電圧といった電気的KPIの達成を目的として行われます。しかし、設計判断にとって同様に重要なKPIが他にも存在します。
今回のCRUISE Mでは、モジュールの長さ、幅、高さ、総体積、単セル、冷却管、パッケージング、ハウジングなどの体積・質量といった追加KPIが、モジュールおよびモジュール–円筒コンポーネントのKPIページで参照できるようになりました。

PEM電解槽スタックウィザード

参照データに基づくモデルパラメーター化は、あらゆるシミュレーションプロジェクトで不可欠ですが、多くの場合、非線形応答やパラメーター間の相互感度を伴い、煩雑で高度な理解を要します。

新しいPEM電解槽スタックウィザードにより、AVL CRUISE™ Mは、この手作業になりがちなパラメーター化タスクを大幅に簡略化します。ウィザードは効率ポータルまたはPEM電解槽スタックコンポーネントのコンテキストメニューから起動可能です。

ウィザードを開くと、4つのステップに沿って案内されます。まず、定常または過渡動作からの参照データを入力し、最適化対象パラメーターを選択します。その後、最適化プロセスを実行し、さまざまなパリティプロットでフィッティング品質を確認します。ウィザードを閉じると、最適化結果がPEM電解槽スタックモデルに自動的に反映されます。

圧力スイング吸着器 (PSA) モデル

電解槽システムは、しばしば水素の高純度化を目的とし、その達成手段として圧力スイング吸着器 (PSA) が採用されます。このプロセスでは、2つ以上の吸着容器を交互に使用し、一方で水蒸気を吸着、もう一方で高純度の水素を放出、その後パージして吸着水を除去するというサイクルを繰り返し、疑似連続的な分離を行います。

CRUISE Mは、このプロセスをコンポーネントライブラリを活用して完全にサポートするほか、新しい吸着システムコンポーネントにより平均値ベースで表現できる高性能な手法も提供します。これにより、出口純度や捕捉効率などのシステム性能を設定可能で、製品損失比や流量損失率、回収率の指定も可能です。また、接続ピンの構成オプションが豊富で、システム内の任意の位置に柔軟に配置できます。吸着種は専用の廃棄ピンから排出され、精製ガスは製品ピンから流出します。

高度ベンチュリインジェクターモデル

ベンチュリインジェクターは、燃料電池のバランス・オブ・プラント (BoP) のアノード側で、コンプレッサーの省エネルギー代替として用いられます。1次側は数百バールの高圧水素タンクに接続され、2次側は未反応水素を含む燃料電池排気のリサイクルフローに接続されます。

今回のCRUISE Mでは、既存のベンチュリインジェクターコンポーネントに新しい高度モデルオプションが追加されました。このモデルは、吸引部、混合室、ディフューザー各区間に対して圧縮性流体の1次元方程式を解き、出口条件 (下流圧力) の影響も考慮します。使用方法は簡単で、コンポーネント内で高度モデルをチェックし、混合室とディフューザーの長さを指定するだけです。実験データとの比較でも良好な一致が得られ、物理的妥当性が広がり、パラメーター化の容易化に寄与します。

液相体積分率境界条件

燃料電池・電解槽システムのモデル化では、気相および液相種の輸送を扱います。CRUISE Mのガス経路は両相の輸送をサポートしています。今回のバージョンでは、新たに液相体積分率を直接指定できるオプションが追加されました。
プラナムや各種スタック、BoPコンポーネントでは初期条件として、またシステム境界、質量流量境界、体積流量境界コンポーネントでは境界条件として設定可能です。液相体積分率を指定すると、残りの気相体積は与えられた質量分率またはモル分率表に基づいて自動計算されます。境界条件で湿潤空気を指定した場合は、気相の一部として計算され、液相体積分率と併用されます。

簡易燃料電池・電解槽モデル

AVL FIRE™ Mに新機能が追加され、燃料電池および電解槽の構成に対する数値設定を迅速に調整できるようになりました。この機能は、熱・物質ソースと組み合わせることで、簡易モデルを容易に構築できます。
この更新により、カソードまたはアノードのみを計算対象とすることができ、熱・物質ソースを簡易的に設定することで効率的なシミュレーションが可能です。また、ガスチャネルのみを計算対象にするか、ガス拡散層 (GDL)や触媒層も含めて計算するかを選択できます。
図5では、PEM電解槽の片側のみをモデル化することで、計算を迅速化し、短時間で結果を得られることを示しています。

PEM燃料電池化学膜劣化モデルの検証
 

FIRE Mの化学的イオノマー劣化モデルは、膜劣化特性を実験データと比較することで、さらに検証が進められました。
化学的イオノマー劣化は、膜を通じた不要な酸素の輸送によってアノード触媒層に過酸化水素 (H₂O₂) が生成され、それが金属イオンとの反応によりOHラジカルを生成することで発生します。このOHラジカルはイオノマーの主鎖・側鎖を攻撃し、イオン伝導性の低下や膜の薄化を引き起こします。副生成物としてフッ化水素が発生し、流路に輸送され、セル外へ排出されます。フッ化水素の排出量は測定可能であり、イオノマー劣化の間接的な検知・定量化に利用できます。
図6に示すように、シミュレーションは、イオノマー体積分率が大きいほどフッ化物排出量が増加するという実験結果の一般的な傾向を、高精度で予測できています。

AVLは、Persival社と共同で、先進運転支援システム (ADAS) および自動運転 (AD) のバーチャル試験・検証における画期的な新ソリューションをリリースします。
 

新しいNCAP規制
 

Euro NCAPは、認証済みシミュレーションモデルを用いたバーチャル試験を規定する初の規制を導入しました。この規制は2026年1月から施行され、「安全運転」と「衝突回避」に焦点を当てています。
規制では、OEMによる社内検証やEuro NCAPによる実機検証など、厳格なシミュレーションモデルの資格要件が定められています。バーチャル試験結果を規制適合性の根拠として信頼できるようにするため、正確かつ検証済みのシミュレーションモデルの重要性が強調されています。
AVLとPersival社の共同ソリューションは、これらの規制要件に準拠しており、ADASおよびAD車両の試験を確実に前進させられるよう支援します。

包括的なシミュレーションモデル検証と信頼性の高いプロセス
 

このソリューションの大きな特長は、実測データを用いた包括的なシミュレーションモデル検証手法です。AVLは、ローディング気象ホールやZalaZONE試験場といった最先端の施設を活用し、バーチャルと実試験の両環境を網羅したソリューションを提供します。

これにより、シミュレーションモデルの徹底した検証が可能となり、精度と信頼性の高い結果が得られます。AVLはすでに最大97％のモデル相関を誇る車両運動シミュレーションの市場をリードしており、センサーモデルの実測検証も、新規NCAP規制への対応に不可欠です。

試験はASAM OpenSCENARIO標準に基づき、実環境およびバーチャル試験場でシナリオベースで実施されます。試験結果は規制適合性に照らして検証され、安全性指標やKPIに基づいて評価されます。これにより、信頼性を確保しながら試験をバーチャルへ体系的にシフトでき、コストと時間を大幅に削減可能です。

シームレスなセンサーシミュレーション統合
 

Persival社のセンサーシミュレーションモデルは、ASAM Open Simulation Interface (OSI) 標準を介してAVL Scenario Simulator™へシームレスに統合されます。これにより、必要に応じて高度なモデルを活用できるモジュラーかつスケーラブルな環境が構築されます。
統合やモデル置換が容易なため、開発者は大幅な工数削減が可能となり、革新に注力できます。オブジェクトレベルの簡易モデルで対応できないシナリオでは、複数の物理効果をカバーする高精度センサーモデルをGPUによる高速演算で実行できます。

さらに、センサーメーカーの信号処理ブラックボックスモデルを組み込むことも可能で、センサーの完全なデジタルツインを実現できます。これにより、最高水準の信頼性が保証されます。
 

ASAM OpenMATERIAL 3D標準に基づく高品質な3D環境・オブジェクトとの組み合わせにより、大規模で信頼性の高いセンサーシミュレーションが現実のものとなります。

AVL VSM™：雪上試験、バーチャルドライバー自動パラメーター化、強化されたポストプロセッシング機能

冬季試験のための高度雪上シミュレーション
 

自動車メーカーやサプライヤーは、冬季の低温・積雪条件で車両や制御システムを評価するために多大なコストと時間を投じ、試験走行に依存しています。しかし、これらの試験は複雑なロジスティクスやスタッフ移動の費用、天候変動による試験延長などの課題を抱えています。
 

新しいAVL VSM™では、定常状態・過渡操舵の両方でタイヤと雪の相互作用を考慮でき、高いモデル精度を実現します。制御キャリブレーションや走行戦略、登坂やトレーラー牽引といった試験ケースに信頼性を与えます。

冬用/オールシーズンタイヤの特性や雪の特性をパラメーター化することで、効率的なキャリブレーションと走行体験を確保できます。2025 R1の雪上シミュレーション機能とテンプレートを利用することで、従来の多くの作業負担を削減可能です。
これにより、冬季を待たずに、オフィス、テストベンチ、ドライビングシミュレーター上で、重要な車両・制御システム試験やキャリブレーションを再現可能となり、効率性、品質向上、コスト削減、開発期間短縮に寄与します。

バーチャルドライバーの自動パラメーター化
 

高性能なドライバーモデルは、ラップタイムやハンドリングシミュレーションに不可欠ですが、現実同様に車両を限界まで引き出すためにはパラメーター調整が必要です。通常、この調整は専門知識と反復的な作業を要し、車両特性や路面条件に合わせた動作を保証しなければなりません。

AVLは、このプロセスを大幅に簡略化する「自動ドライバーパラメーター化機能」を開発しました。車両や路面条件 (重量、タイヤ特性、パワートレイン性能、路面グリップ、バンク角など) に応じて最適化を行い、ドライバーモデルが最大性能を引き出せるようにします。
これにより、チューニングに要する時間と労力を大幅に削減し、シミュレーション精度と比較可能性が向上し、ハードウェアや制御戦略に関するより良い意思決定を支援します。

新しいAVL VSM™シミュレーション/試験ポストプロセッシング
 

事前定義されたグラフやプロットを用いたポストプロセッシングにより、VSMユーザーは結果を迅速に分析し、判断をスピーディに行い、数分でレポートを生成できます。
あらかじめ用意されたテンプレートを活用することで、シミュレーション結果の分析や比較を効率化できます。テンプレートはカスタマイズも可能で、多様な解析シナリオに柔軟に対応でき、開発コストと時間の節約につながります。