ちょっと、そこ！自動車の EMC 試験サプライヤーとして、私は高速車両の試験に伴う特有の課題を直接見てきました。 EMC (電磁両立性) は、自動車の世界では非常に重要です。これにより、車両内のすべての電気および電子システムが相互に干渉したり外部デバイスに干渉したりすることなく動作できるようになります。しかし、高速車両となると、事態はさらに複雑になります。
1. 高周波干渉
高速車両の自動車 EMC テストにおける最大の課題の 1 つは、高周波干渉です。高速車両には、高周波で動作する高度な電子システムが搭載されていることがよくあります。たとえば、レーダーやライダーなどの最新の運転支援システム (ADAS) は、機能するために高周波信号を使用します。これらの高周波信号は、車両内の他の電子コンポーネントに容易に干渉する可能性があります。
問題は、車両の速度が上がるにつれて干渉がさらに深刻になる可能性があることです。高速走行時には、車両の周囲の空気の流れによって電磁環境に変化が生じる可能性があります。これにより、車両の電子システムからの電磁放射が増加し、他のシステムに干渉する可能性があります。たとえば、ADAS からの高周波信号が車両の無線システムや通信システムに干渉する可能性があります。
これに対処するために、当社では高周波干渉を正確に測定できる特殊な試験装置を使用する必要があります。また、車両の電子システムがこの種の干渉の影響を受けないことを確認するために、高速走行を含むさまざまな運転条件でテストを実施する必要があります。当社の専門家チームは、高度なシミュレーション ツールを使用して、高速での車両システムの電磁挙動を予測および分析します。高周波干渉試験に対する当社のアプローチについて詳しくは、当社の Web サイトをご覧ください。車載電子機器の EMC 試験ページ。
2. 空力効果
高速車両では空気力学が大きな役割を果たします。車両の形状は、抵抗を軽減し、パフォーマンスを向上させるように設計されています。ただし、これらの空力設計は EMC テストに大きな影響を与える可能性があります。
車両が高速で移動している場合、車両の周囲の空気の流れによって複雑な電磁環境が生じる可能性があります。空気は、その特性に応じて導体または絶縁体として機能します。これにより、車両の周囲の電磁場に変化が生じ、電子システムの性能に影響を与える可能性があります。
たとえば、空気の流れによって車両のボディがアンテナとして機能し、電磁エネルギーが放射されることがあります。この放射エネルギーは、車両の内部電子システムや路上の他の車両にさえ干渉する可能性があります。さらに、車両の空力設計も電子部品のシールド効果に影響を与える可能性があります。車両の一部の部分は空気の流れにさらされる可能性があり、車両のボディによって提供されるシールドが低下する可能性があります。
これらの空気力学的影響に対処するために、当社は風洞内で EMC テストを実行します。これにより、さまざまな高速運転条件をシミュレートし、車両の電磁放射と電磁耐性に対する空気の流れの影響を測定することができます。また、自動車設計者と緊密に連携して車両の空力設計を最適化し、EMC 問題を最小限に抑えます。 EMC 試験における空気力学的影響の処理方法の詳細については、当社の Web サイトを参照してください。自動車のEMC試験ページ。
3. パワーエレクトロニクスとエネルギー貯蔵
高速車両は多くの場合、電気パワートレインやハイブリッド パワートレインなどの高度なパワー エレクトロニクスやエネルギー貯蔵システムに依存しています。これらのシステムは大量の電磁ノイズを発生します。
インバーターやコンバーターなどのパワー エレクトロニクスは、車両内の電力を変換および制御するために使用されます。ただし、これらのコンポーネントは高周波スイッチング ノイズを発生する可能性があり、車両内の他の電子システムに干渉する可能性があります。バッテリーなどのエネルギー貯蔵システムでも、特に充電および放電プロセス中に電磁放射が発生する可能性があります。
高速走行時には車両の電力需要が増加し、さらに高いレベルの電磁ノイズが発生する可能性があります。このノイズは、車両の制御ユニットやセンサーなどの敏感な電子システムのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
これらのパワー エレクトロニクスとエネルギー貯蔵システムをテストするために、当社は高速運転を含むさまざまな動作条件をシミュレートできる特殊なテストベンチを使用します。当社はこれらのシステムの電磁放射を測定し、関連する EMC 規格を満たしていることを確認します。私たちのチームは、これらのシステムによって生成される電磁ノイズを低減するためのフィルタリングやシールドなどの緩和技術の開発にも取り組んでいます。
4. 複数のシステムの統合
高速車両には多数の電子システムが搭載されています。これらには、ADAS、インフォテインメント システム、通信システム、パワートレイン制御システムが含まれます。 EMC 準拠を確保しながらこれらすべてのシステムを統合することは大きな課題です。
これらのシステムにはそれぞれ独自の電磁特性があります。これらが 1 台の車両に統合されると、予期しない方法で相互作用する可能性があります。たとえば、高電力 ADAS システムは低電力通信システムに干渉する可能性があります。
これらのシステムの統合を確実に成功させるために、当社では車両開発のさまざまな段階で包括的な EMC テストを実施しています。私たちはコンポーネントレベルのテストから始めて、個々のシステムが EMC 要件を満たしていることを確認します。次に、システム レベルのテストに進み、異なるシステム間の相互作用をテストします。最後に、車両レベルのテストを実行して、車両全体が EMC に準拠していることを確認します。
高速車両における複数のシステムの統合に関する当社の経験は豊富です。当社は、開発プロセスの早い段階で統合の問題を特定して解決できるように、EMC テストに対する体系的なアプローチを開発しました。当社の統合テスト サービスの詳細については、当社の Web サイトをご覧ください。鉄道技術のEMC試験このページでは、関連するテストの概念もいくつか共有されています。
5. 規制要件
自動車業界は、EMCに関して厳しく規制されています。高速車両には準拠しなければならない厳しい基準と規制があります。これらの規制は、自動車技術の進歩に合わせて常に進化しています。
これらの規制要件を満たすことは、自動車メーカーにとっての課題です。高速車両が市場に販売される前に、必要なすべての EMC テストに合格していることを確認する必要があります。 EMC テストのサプライヤーとして、当社はメーカーがこれらの要件を満たすのを支援する上で重要な役割を果たしています。
私たちは最新の規制変更を常に把握し、テスト手順が現在の基準に準拠していることを確認します。当社の試験施設は、国際および地域の EMC 規格に従って試験を実施する認定を受けています。また、当社は車両が EMC に準拠していることを証明する詳細なテストレポートと証明書をお客様に提供します。
結論
結論として、高速車両の自動車 EMC テストは複雑で困難な作業です。これには、高周波干渉、空力効果、パワーエレクトロニクス、システム統合、規制要件への対処が含まれます。しかし、当社の専門知識と高度な試験装置により、これらの課題に対処する準備が整っています。
高速車両向けの信頼できる EMC 試験サービスをお探しの自動車メーカーの方は、ぜひご連絡をお待ちしております。当社には、包括的な EMC テスト ソリューションを提供できる経験豊富なエンジニアと技術者のチームがいます。車両開発の初期段階であっても、最終的な適合性テストを実施する必要がある場合でも、当社がお手伝いいたします。 EMC テストのニーズについての会話を開始するには、当社までご連絡ください。
参考文献
- 電磁適合性に関する国際電気標準会議 (IEC) の規格。
- 自動車 EMC に関連する自動車技術者協会 (SAE) 規格。
- 高速車両 EMC テストに関する主要な自動車研究機関からの出版物。