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© Hitachi Automotive Systems, Ltd. 2019. All rights reserved.
電動, エンジンのパワートレイン協調に加えAD/ADAS技術を融合した高効率電動システム Hitachi realizes high efficiency Electric Power Train System with electric, engine system and AD/ADAS technologies
電動システム製品の開発コンセプト Development concept for electric power train system products
AD/ADAS
AIECU
Camera
Map
電動車(xHEV, EV) Electrified vehicle
エネルギーマネージメント 駆動制御
Energy management, drive control
高効率, 低NVHHigh efficiency, low NVH
低エミッション(CO2, PN 他)Low emission(CO2, PN etc.)
走行環境対応 (先読み/実用燃費)Using travel environment data (prediction, RD fuel economy)
高効率エンジン
Combustion Air
Cooling Friction
for HEV
High efficiency engine
EV
Inverter
Thermal
Motor
ThermalVibration
Gear Tire
NV
Brake Vehiclemodel
Regen.control
Motorcontrol
Batterycontrol
Chargercontrol
Vehiclecontrol
Harness
開発効率向上
xHEV
Vehicle
Improvement of development efficiency
MBD開発 Model base development
電動システム製品
MotorInverter
Compact Electric system
Engine Power train Integrate
統合制御Integrated control
InverterMotor
ICE Generator
BatteryMech. Power Elect. Power
TRX
Controller
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インバーター, モーター技術を軸とした電動パワートレインシステム製品を提供 Provide Electric powertrain system products, Inverter and Motor as core technologies
高効率, 低NVHHigh efficiency, low NVH
70 ~ 80 Nm/Liter60 ~ 70 Nm/Literトルク密度Torque density
(Copper area / Slot area)
(Torque / Motor volume)
60 ~ 65 %40 ~ 45 %占積率Space factor
外観Appearance
【最新】角線波巻方式Current (Rectangular wire)
【従来】 丸線分布巻方式Conventional (Round wire)
70 ~ 80 Nm/Liter60 ~ 70 Nm/Literトルク密度Torque density
(Copper area / Slot area)
(Torque / Motor volume)
60 ~ 65 %40 ~ 45 %占積率Space factor
外観Appearance
【最新】角線波巻方式Current (Rectangular wire)
【従来】 丸線分布巻方式Conventional (Round wire)
カバーCover
パワーモジュールユニットPower module unit
DCコネクターDC connector
レジスターResistor
YキャパシターY-Capacitor
EMCフィルターEMC Filter
EMCコアEMC Core
DC電流センサーDC current sensor
ハウジングHousing
ビルトイン冷却水路Built-in coolant channel
Vehicle Control
フロントモーター Front Motor
フロントインバーター Front Inverter
リヤモーター Rear Motor
リヤインバーター Rear Inverter
xHEV用エンジンシステム Electric powertrain system
自動運転システム Autonomous driving system
シャシー制御システム Chassis control system
両面直接冷却パワーモジュールとモジュラーコンセプトにより, 高出力密度を実現 Hitachi realizes high power density inverter with double-side direct cooling power module and modular concept
レイアウト, 搭載性及び冷却性能の向上 Improvement of layout, mount ability and cooling performance
角線電工採用による高トルク密度化及び高効率化 High torque density and high efficiency by using rectangular wire winding
日立独自技術による低トルクリプルの実現 Reduction of torque ripple
高出力 小型インバーター High output, compact inverter
高効率 低振動モーター High efficiency, low noise and vibration motor
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MBD(Model Based Development)による開発効率向上(EV) Development efficiency improvement by MBD(Model Based Development)(EV)
Inverter
Thermal
Motor
Thermal Vibration
Gear Tire
NV
Brake Vehicle modelRegen. control
Motor control
Battery control
Charger control
Vehicle control
Harness
インバーター温度解析 Inverter Temp. Calculation
Inverter B
0 5 10 15 20 25 Time [sec]
100
80
60
40
20 0
Tem
p.[d
eg]
制御モデル Control model
製品 Plant model
信頼性評価 Reliability model
Inverter A
Motor A
100
80
60
40
20 0
0 5 10 15 20 25 Time [sec]
Inverter B
Inverter A
Tem
p.[d
eg]
モーター温度解析 Motor Temp. Calculation
NV解析 NV Calculation
Motor Speed [r/min]
Vibration
Larg
Sma
Freq
uenc
y [H
z]
10k
6000
製品の試作前に製品仕様と性能, 信頼性をMBDで事前評価する Pre-evaluation by MBD before prototyping of electric components for specification, performance and reliability
解析例; 熱評価により製品仕様, 冷却性能等を評価 Reference for analysis; simulation of product spec. and cooling performance etc. by thermal calculation
解析例; モーターのNV評価 Reference for analysis; NV analysis of motor
開発効率向上Improvement of development efficiency
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モーター協調により, 効率最大化と低NVHを実現するエンジン燃焼システム Engine Combustion System configuration for high efficiency and Low NVH by combination with motor
xHEV用高効率エンジンの燃焼制御システム High Efficiency Engine Combustion Control System for xHEV
低エミッション(CO2, PN 他)Low emission(CO2, PN etc.)
高エネルギー点火コイル High Energy Ignition Coil
電動VTCElectric VTC
低圧縮始動 Low comp. start エンジン停止時作動 Movable during engine stop
VCRアクチュエーター VCR Actuator
VCRコントローラー VCR Controller
高効率エンジン High Efficiency Engine
高効率モーター / インバーター High Efficiency Motor / Inverter 究極のエンジン熱効率
Ultimate engine thermal efficiency
+
燃料・点火制御システム Fuel Injection / Ignition Control System
可変圧縮比制御システム Compression Ratio Control System
ピストン冷却システム Piston Cooling System
高応答吸気制御システム High Response Intake Air Control System
《耐ノック性急速燃焼》 Fast Burn for Anti-knock
《圧縮比の連続可変制御》 Variable Compression Ratio
《耐ノック性ピストン冷却》 Piston Cooling for Anti-knock
《再始動時の低NVH化》 Low NVH at Re-start
高圧DIG High Fuel Pressure DIG
高応答・低消費電力 High response / Low electricity consumption
クーリングチャンネルピストン Piston with Cooling Gallery
高効率冷却構造 High efficiency cooling35MPa
高電流 High current
エンジン過渡回避, 運転域限定 Avoiding Engine Transient and Operating Area Limitation
走行時: 耐ノック性を向上し, 圧縮比を最大化 At running : To maximize compression ratio by anti-knock combustion 再始動時: 低圧縮始動により, 低NVH化 At re-start : Low NVH by low compression re-start
オイルジェット Oil Jet
可変容量オイルポンプVariable Displacement Vane Pump
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電動, エンジン, 冷却系モデルによるxHEVシミュレーターを構築し, 開発効率向上 Built-in xHEV simulator using electric, engine and cooling models to improve development efficiency
電動システム, 制御 Electric system, Control
エンジン, 制御 Engine, Control
xHEV シミュレーター xHEV Simulator
TRX – Transmission; ICE – Internal Combustion Engine
InverterMotor
ICE Generator
BatteryMech. Power Elect. Power
TRX
Controller
xHEVシミュレーター(1D) xHEV simulator (1D)
M
Battery Motor
Inverter
G
Generator
冷却システム, 制御 Coolant system, Control
モデル model
エンジン データ Engine data
冷却水制御 Cooling water control
xHEVシステム xHEV system
開発効率向上Improvement of development efficiency
MBD(Model Based Development)による開発効率向上(xHEV) Development efficiency improvement by MBD(Model Based Development)(xHEV)
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多様な環境情報を利用し, 実用燃費を向上させ, 環境にやさしい自動車システムを実現 Eco-friendly car is realized by improving RD fuel economy using variety of environmental information
ADとパワートレインのシナジーシステム Synergy system of AD and power train
Data center
SignalMap info.vehicle info. STOP
SPEED LIMIT
50
Traffic info.SPEED LIMIT
40
AD/ADAS システム技術
AD/ADAS Technologies
パワートレイン システム技術
Powertrain Technologies
×
シナジー Synergy
シナジーにより, 環境にやさしい自動車システムを実現 Synergy to create eco-friendly drive systems
車を取巻く環境情報の多様化
Fuel economy improvement under RD condition
xHEV, EV
高効率化High efficiency
Engine Motor
Diversification of environmental information surrounding cars
実用燃費の向上
AD / Auto positioning
自動運転 AD
自動走行/接続
RD; Real Drive
走行環境対応Using travel environment data
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自車走行状態の先読み情報を基に, HEV/EVモード選択し, 実用燃費を向上する The HEV/EV mode is selected to improve RD fuel economy based on ahead own vehicle state judgement
予見制御型エネルギーマネージメントシステム Energy management system by prediction
自車走行状態の先読み Judgement of ahead own vehicle state
Drive Regeneration
Motor
BatteryEngine Inverter
交通/道路情報 Traffic/road info
センサー Sensor
走行データ Drive data
地図情報 Map info.
Motor
BatteryEngine
Inverter
DriveCharge
time
減速 Deceleration
加速 Acceleration
クルーズ Cruise
自車 Own car
コネクテッド Connected
OTA
カメラ, レーダー Camera, Rader マップECU MAP ECU
AD/ADAS ECU パワートレインECU Power train ECU エンジン,
モーター, インバーター Engine, Motor, Inverter
EVモード EV mode
HEVモード HEV mode
select
エネルギーマネージメント Energy management, drive control