音響,NVH,および操舵感における「狙い通り」の性能開発

パワートレイン,制御系,および構造を横断し,車両設計の不可欠な要素としてNVHエンジニアリングを統合

電動化やソフトウェア定義車両 (SDV) アーキテクチャへの移行に伴い,騒音や振動の現象は複雑なシステム間の相互作用から発生するようになっています.従来のコンポーネント単位の開発手法では,こうした状況に十分対応できません.NVH の問題は開発の後期段階になって初めて顕在化することが多く,その時点では設計の自由度が限られているため,修正を試みても快適性や音質,さらには全体的な性能において妥協を強いられることになります.
したがって, 私たちは NVH 開発を車両設計の不可欠な要素として位置づけています.コンセプト段階から,制御アルゴリズムへの深い理解と,能動的および受動的な対策の的確な活用に基づき,音響・振動特性を構築します.これにより,緻密にチューニングされたサウンドと 操舵感 を備えた車両開発を実現します.

開発初期段階からの NVH 対策が不可欠な理由

  • 開発の観点
開発後期における設計変更 (手戻り) や検証リスクを回避し,スケジュールとコストの両面で安定したプロジェクト運営を可能にします.
  • 製品の観点
快適性,音質,および性能が設計段階から意図的に作り込まれます.開発最終盤の応急処置的な修正によって性能を損なうことなく,あらゆる使用条件において一貫した品質を維持できます.
  • 意思決定の観点
誤った前提条件が設計に定着してしまう前に,明確な NVH 目標を策定します.これにより,車両アーキテクチャ,コンポーネント選定,および制御仕様の決定における確かな根拠を提供します.

既存の電気モータを活用した ASG および ANC

NVH engineering with existing electric motors: implementation of Active Sound Generation (ASG) and Active Noise Cancellation (ANC) using the electric drivetrain

  • ハードウェアの追加が不要: スピーカ やアクチュエータを新たに追加することなく,ASG および ANC を実現します.
  • 既存モータの活用: 電気モータそのものを音源または打ち消し音の発生源として利用し,音響設計を行います.
  • 低コストでの統合: 統合にかかる工数を抑えつつ,各社独自 の 音のブランドイメージ を強化することが可能です.

配管,ホース,および高電圧 (HV) ケーブルの NVH 対策

Modal analysis using an impact hammer to identify resonances and structure-borne noise transmission in lines, hoses, and high-voltage (HV) cables within NVH engineering

  • 固体伝播音と流体音の解析: 配管,ホース,および高電圧 (HV) ケーブルにおける固体伝播振動,および管路内の流体励起振動を詳細に分析します.
  • 重要因子の特定: 共振点,励起特性,および設計上の重要パラメータを特定し,不快な音や振動の原因を解明します.
  • 確実な意思決定の支援: 検証済みのシミュレーションと明確なエンジニアリング指針に基づき,手戻りのない確実な設計判断を可能にします.

NVH シミュレーションと根本原因分

Acoustic camera for NVH root cause analysis on the vehicle: localization of noise sources in the engine bay using beamforming and visual heatmap evaluation within NVH engineering.

  • ハイブリッド解析による効率化: 次数低減モデル (ROM) と 有限要素法 (FEM) を組み合わせることで,高精度な NVH シミュレーションを極めて効率的に実行します.
  • 迅速なバリアント検討: 計算の高速化により,膨大な設計案(バリアント)の比較検討が可能です.これにより,不快な音振の 根本原因 を特定し,最も効果的な 設計レバー (改善因子) を見極めます.
  • バーチャル最適化の推進: 実機製作前の仮想空間での最適化を徹底することで,コンセプトの妥当性判断やコスト抑制に向けた確実な根拠を提供します.

弾性コンポーネントとその NVH 特性

Impedance tube setup for analyzing the NVH behavior of elastic materials: determination of sound absorption, damping, and acoustic properties of components in an automotive context.

  • 動的特性の評価と固体伝播音解析: 弾性コンポーネントにおける動的な剛性・減衰特性を特定し,車体への固体伝播音の伝達メカニズムを詳細に分析します.
  • 伝達経路解析 (SPA): 発生源 (Source) - 伝達経路 (Path) - 受聴点 (Receiver) の関係を分析し,騒音・振動の主要な伝達ルートを特定します.
  • コンポーネントの最適化: 絶縁性能の向上と長期的な NVH 性能の安定化に向け,コンポーネントの仕様を的確にチューニングします.

アクティブサスペンションシステムと NVH への影響

Measurement of NVH influences on active chassis systems: sensors and wiring for analyzing vibrations and noise transmission in the vehicle underbody under real conditions in the context of NVH engineering.

  • アクチュエータと制御ロジックの解析: アクチュエータの作動特性や制御アルゴリズム(応答性やゲイン設定)が引き起こす NVH への波及効果を詳細に調査します.
  • 実走行下のトナリティ診断: 実走行条件において発生するトナリティ(音の純音成分)や不快な振動を診断し,その発生メカニズム(電気的励起か機械的共振か)を解明します.
  • 防振・制御の最適化: 不要な NVH 現象を低減するため,物理的な防振(絶縁)対策と制御ソフトの最適化を両立させ,車両全体の質感を高めます.

車内音響と騒音対策

Binaural NVH measurement inside the vehicle cabin using a dummy head for realistic capture and evaluation of sound and noise perception from the driver's perspective

  • 車内騒音の解析と音源特定: 車内の騒音レベルを詳細に分析し,不快な音の発生源(ロードノイズ,風切り音,駆動系など)を特定します.
  • 音響対策の最適化: 吸音材・遮音材の配置やシャシー特性の調整により,車内全体のノイズレベルをバランスよく抑制します.
  • 音質のチューニング: 単なる消音にとどまらず,各社独自 の 音のブランドイメージ や目標値(ターゲット)に基づき,走行状況にふさわしい心地よい音質を作り込みます.
車両設計に NVH を不可欠な要素として組み込むことで,緻密にチューニングされたサウンドと走行フィールを備えた車両を実現します.
貴社の NVH エンジニアリングにおける要件や課題について,ぜひ私たちにご相談ください.
Dominik Schubert ドミニク・シューベルト
音響・制御部門責任者
+49 1511 8488 430
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