ECUソフトウェアによる発見の旅

近年、ECUソフトウェアの規模と複雑さが増すにつれ、その信号フローや依存関係を理解することは、ますます困難かつ時間のかかる作業となっています。ECU適合の分野では、多くの自動車メーカーがETAS EHANDBOOK ? ECUソフトウェア向けのインタラクティブなドキュメンテーションを活用し、ECUソフトウェアの動作をより迅速かつ深く理解できるようにしています。本記事では、アウディのユーザーであるクリストフ・フォークー氏とパトリック・ノエ氏、ならびにETASの専門家クリストフ・ニッスレ氏が、EHANDBOOKを活用して日常業務の効率化を図る方法を解説します。

近年、パワートレインECUソフトウェアの規模と複雑性は着実に増加している。この傾向は、ECU機能の増加だけでなく、ECUの接続性や電動化・ハイブリッド化の進展によっても推進されている。また、多様な車種とバリエーションの増加により、適合に必要な時間と労力も着実に増加している。ユースケースは多岐にわたり、それぞれECUソフトウェアの動作に関する詳細な知識が必要となるため、適切な文書化が求められます。この目的に必要な知識は、機能およびソフトウェア開発部門によって提供されます。自社開発のECUソフトウェアの文書化に加え、アウディでは購入したソフトウェアコンポーネントについても対応する文書化を要求しており、各サプライヤーが個別に提供する必要があります。

時が経つにつれ、PDF文書は自動車用ECUソフトウェア文書の事実上の標準フォーマットとして確固たる地位を築いた。しかし、文書量が増加し続けるにつれ、このファイル形式はますます扱いにくくなってきている。最大の課題の一つは、複数のPDFファイルを同時に扱うことである。特に、各文書の内容が膨大で、ファイルが通常数千ページに及ぶ傾向があるため、この課題は深刻だ。

追加の難点は、個々のPDF文書間の相互リンクが存在しないため、全体的なナビゲーションが困難になることです。最も重要なコンテンツ——ASCETまたはSimulink®モデルのスクリーンショット形式によるECUソフトウェアの図解表現——は、A4サイズの複数の別々のページに分散されています。これにより、信号経路を追跡する作業が困難かつ時間のかかるものとなり、ユーザーは常にページ間をスクロールし続けなければなりません。

ETASのEHANDBOOKソリューションは、ECUドキュメント作成に新たなアプローチを提供します（図1）。多くのユーザーがEHANDBOOKの利点と可能性を迅速に認識しています：インタラクティブなモデル形式で全てのECUソフトウェア機能を統合的に可視化することで、依存関係の理解を大幅に加速し、信号経路の追跡作業を簡素化します。ETASの計測&適合ツールであるINCAおよびMDA 8とのシームレスな相互運用性により、EHANDBOOKは標準的なワークフローもサポートします。2015年、アウディは自社ECUソフトウェア向けにEHANDBOOKをカスタマイズしました。以来、このソリューションは数多くのキャリブレーションプロジェクトで活用され、標準ツールとしての地位を確立しています。

アウディ・ネッカーズルム工場のクリストフ・フォークーとパトリック・ノエは長年EHANDBOOKを活用してきたベテランユーザーだ。この2人の適合専門家は、特にアウディが新たなパワートレインソリューションを採用する中で、近年業務がますます複雑化しているのを目の当たりにしてきた。パトリック・ノエは絶え間なく登場する新規・修飾子型ハイブリッド駆動機能に対応し、各新開発技術に習熟しなければならない。クリストフ・フォークーは他の専門家と協力し、燃料電池の開発に取り組んでいる。彼らの目標は、この技術を量産可能なソリューションへと導くことだ。そのためには、技術を再設計し、ゼロから適合を行う必要がある。

エンジニアは信号の計測の意味や校正パラメータの値に関する情報を頻繁に参照する必要がある。EHANDBOOKの大きな利点は、関連情報への迅速なアクセスを提供することだ。INCA実験を開いてデータを表示する典型的な手順において、EHANDBOOKはユーザーに大幅な時間節約をもたらし、通常かかる時間のわずか25％で作業を完了させることができる。

開発プロセスにおいて、ECUソフトウェアが正常に動作しないケースは頻繁に発生する。エラーの原因は多岐にわたり、専門家はキャリブレーション中に原因を識別しようとする試み自体が本質的に困難な作業だと指摘する。「毎回未知の領域に踏み込むことになる」とクリストフ・フォークーは述べる。この課題を解決するため、EHANDBOOK-NAVIGATORとMDA 8はシームレスな連携を実現するよう特別に設計されている。強力な計測技術（FETK）により、エンジニアはテスト走行中に膨大な数の信号を計測できる。計測データファイルをMDA 8に読み込み、エラー発生時のタイムスタンプをカーソルでハイライト表示する。このタイムスタンプは直接EHANDBOOKに転送され、信号経路に沿った計測値に注釈が追加される。エラーが観測されたシグナルに基づき、ソフトウェアが行った計算と決定の全連鎖を追跡可能だ。「計算間の相関関係が即座に明らかになるため、長時間かけて探す必要はありません」とクリストフ・フォークーは説明する。これによりトラブルシューティング時間が最大75％削減される。

様々な社内開発部門や外部サプライヤーから提供される機能を適合する必要性が頻繁に生じます。こうした場合、各機能に対応するドキュメントは個別に提供されます。「複数のPDF文書から全体像を把握しようとするのは非常に骨の折れる作業です。ここでEHANDBOOKの複数ファイル読み込み・統合機能が真価を発揮します」とアウディの専門家は述べています。これら全てのファイルを単一の統合された概要にリンクさせることで、機能横断的な依存関係を明確かつ透明性を持って可視化できます。これにより、プロジェクトフェーズやコンテンツの品質に応じて20～80％の時間短縮が実現します（図3）。

EHANDBOOKユーザーは大幅な時間短縮の恩恵を受けられます。ECUソフトウェアの理解を深めることでエラーを回避でき、キャリブレーション結果の品質向上にもつながります。

パトリック・ノエとクリストフ・フォクにとって、EHANDBOOKの最も重要な機能の一つは、ECUソフトウェアをグラフィカルに表現できる点である。ECU機能間をシームレスに表示される信号経路により、相互関係がはるかに理解しやすくなる。EHANDBOOKはこの領域でさらなる改善の可能性を秘めており、例えばモデルビューの保存や転送機能などが挙げられる。専門家たちは今後もユーザー調査やコンセプト検証の文脈で専門知識とフィードバックを提供し、EHANDBOOKのさらなる発展を支援し続ける。アウディは従来のパワートレインECUへの適用に加え、他の領域でも本ツールの使用を開始した。他のサプライヤーも徐々にEHANDBOOKコンテナファイルの提供を進めている。

クリストフ・フォークーは、アウディAGにおける適合および燃料電池機能の開発の専門家である。

パトリック・ノエは、アウディAGにおいてV型ディーゼルエンジンの走行挙動の適合の専門家である。

クリストフ・ニッスレはETAS GmbHのシニアプロダクトマネージャーである。彼はEHANDBOOKソリューションを担当している。