自動車技術会論文集

研究論文

Dual EGR システムを採用した量産ディーゼルエンジンへのモデルベースト制御技術の適用

西尾唯, 長谷川衛, 堤康次郎, 後藤淳司, 飯塚憲洋

2014 年45 巻4 号 p. 615-620
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.615

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欧州向け新型1.6L ディーゼルエンジンにおいて，低燃費技術として有効なLPL-EGR を加えた2 系統EGR システムでは，従来に対してENG 要求物理量及び制御デバイスが増加し，吸入空気量制御は複雑化する．今回，モデルベース制御による適合工数の削減及びインテークスロットルを用いた吸気圧力制御により適切な空気量制御を実現した．

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大型ディーゼルエンジンにおけるエネルギー収支解析

島田一昭, 内田登, 長田英朗, 青柳友三

2014 年45 巻4 号 p. 621-626
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.621

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エンジンのエネルギー収支を把握することは，燃費低減策の検討に有効と考えられる．本研究では，エネルギー収支の解析手法の一つであるエネルギー保存則に基づくヒートバランスの計算を実施し，特に最新のディーゼルエンジンにおける壁面熱損失の制御因子の寄与度を明らかにすると共に，従来からの実験式の検証を実施した．

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Model Based Calibration 手法を活用した現象論モデルの構築

－0 次元2 領域噴霧・燃焼モデルによるNOx およびスモークの生成予測－

秋久和裕, 岡本真弥, 松本雅至, 松村恵理子, 千田二郎, 北村泰隆, 佐藤正浩, 湯浅弘之, 加藤彰

2014 年45 巻4 号 p. 627-632
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.627

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エンジン制御技術の複雑化に伴い，適合の効率化を目指したMBC(Model Based Calibration)手法が注目を集めている．本研究では，MBC 手法を活用した新たなモデリング手法の構築を目的とする．本報では，0次元2領域噴霧・燃焼モデルを構築し，NOx およびスモークの生成予測を試みた．

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技術論文

グローバル化に対応したディーゼルエンジンマネジメントシステムの提案

―燃料多様化への備え―

小島昭和, 菊谷享史, 矢羽田茂人, 伊達健治

2014 年45 巻4 号 p. 633-638
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.633

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ディーゼルエンジンの世界各地への普及に貢献する為に，多様化する燃料性状に対してロバストな噴射系とそれを下支えして，常に最適な燃焼を実現する制御系，更にエミッションを決して外に漏らさない後処理システムの3 つの要素を統合したトータルテクノロジーについて，デンソーのコンセプトを中心に説明を行う．

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研究論文

着火ロバスト性を考慮した圧縮着火機関の燃料設計（第2 報）

―高回転速度・高負荷運転時のメタンベース燃料への適用―

田中大樹, 染澤俊介, 佐古孝弘, 酒井康行, 安東弘光, 桑原一成

2014 年45 巻4 号 p. 639-644
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.639

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着火過程の熱発生パターンに着目した燃料設計コンセプトを提案し，予混合圧縮着火機関への適用を試みた．CH₄ を主成分，C₂H₆，C₃H₈，n-C₄H₁₀，i-C₄H₁₀ のいずれかを副成分とする二成分燃料を用いて高速・高負荷条件で実機運転を行い，CH₄/C₂H₆が膨張行程における着火ロバスト性および耐ノッキング性の点で最も優れていることを明らかにした．

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ピーク圧力位置の分散境界を考慮した最尤推定法に基づくノック確率制御手法

石浩雲, 申鉄龍

2014 年45 巻4 号 p. 645-650
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.645

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サイクル毎の筒内圧ピーク位置分布範囲とノック発生を一つの二項分布を持つ確率事象として捉え，最尤推定法に基づいてその事象発生の確率を推定し，リアルタイムに点火時期を調整することによって，その確率を所望の範囲内に抑制する制御手法を提案する．提案するアルゴリズムの検証実験結果を示す．

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トータルエンジンシミュレーションシステムを用いたピストン温度予測手法の開発

五味智紀, 三田拓朗, 今原裕章, 石川直也

2014 年45 巻4 号 p. 651-656
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.651

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エンジンのサーマルフローを予測可能な0次元の燃焼モデルで構成されるシミュレーション環境の構築を行い，ピストン温度の予測手法の開発を試みた．ピストンを数個の熱容量要素に分割し温度勾配をモデル化した結果，エンジンの運転状態変化に対する温度変化の傾向予測が可能となった．

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高圧筒内直接噴射水素エンジンの部分負荷運転における熱効率の特性と過濃混合気塊点火燃焼による向上の効果

三浦宏太, 関根花南, 前田翔, 中川研司, 三原雄司, 高木靖雄, 佐藤由雄

2014 年45 巻4 号 p. 657-662
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.657

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筒内直接噴射水素エンジンにおいて，噴射終了近傍の過濃混合気塊に点火燃焼させるPCC 燃焼は，高負荷領域で熱効率の低下を最少にしながら大幅なNOx 低減の実現を可能にした．新たにPCCは部分負荷などの低負荷領域においても，従来用いられていた予混合燃焼の高λ運転と比べ，大幅に熱効率が向上することが確認された．

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燃料噴射圧力の高圧化がディーゼル噴霧火炎中の微粒子生成過程におよぼす影響

足立隆幸, 兒玉貴義, 中山隆雄, 草鹿仁, 大聖泰弘

2014 年45 巻4 号 p. 663-669
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.663

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詳細な素反応過程を考慮した数値流体コードを用い，ディーゼル燃焼におけるススの生成と酸化過程に関し時間的かつ空間的な検討を行った．本報では，燃料噴射圧力の高圧化にともなう噴霧発達過程の変化がススの生成と酸化の過程に及ぼす影響を示したのでこれを報告する．

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定容容器およびＣＦＤコードを用いた潤滑油の着火特性に関する研究

伊藤紘崇, 草鹿仁, 大聖泰弘, 葛西理晴, 白石泰介, 寺地淳

2014 年45 巻4 号 p. 671-676
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.671

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乗用車用過給直噴ガソリンエンジンの主な開発課題の一つとして，低速プレイグニッション(LSPI)が挙げられる．本報告ではLSPI の発生が潤滑油に起因しているという仮説を基に，定容容器内に潤滑油と燃料の混合物を噴射し，潤滑油の着火性を検証すると同時に，CFD コードを用いて潤滑油の化学的着火遅れ特性を解明することを試みた．

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技術論文

点火系による直噴ガソリンエンジンのEGR 限界拡大に関する研究

白石拓也, 緒方健一郎

2014 年45 巻4 号 p. 677-682
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.677

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近年，ガソリンエンジンのポンプ損失低減だけでなく，ノック抑制や高圧縮比化を目的として，EGR を導入した新しい燃焼方式が適用されている．本論文では，点火コイル仕様がガソリンエンジンの燃焼性能に及ぼす影響を詳細に述べる．実験結果からは，マルチ点火により，EGR燃焼限界が拡大する効果が示された．

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研究論文

フリーピストン発電システムの構築（第1報）

－システムの基本動作検討－

小坂英雅, 秋田智行, 守屋一成, 後藤成晶, 堀田義博, 梅野孝治, 中北清己

2014 年45 巻4 号 p. 683-689
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.683

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薄型コンパクトで，高効率，多種燃料対応可能なフリーピストン発電システム（FPEG）を構築している．従来，十分検討されていなかった潤滑・冷却構造および，燃焼を安定化させる制御を構築することで連続運転を可能とし，クランク式エンジンとは異なるピストン運動と,その燃焼・発電特性への影響を明らかにした．

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フリーピストン発電システムの構築（第2報）

―発電制御方法の検討―

守屋一成, 後藤成晶, 小坂英雅, 秋田智行, 堀田義博, 梅野孝治, 中北清己

2014 年45 巻4 号 p. 691-697
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.691

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薄型コンパクトで，高効率，多種燃料対応可能なフリーピストン発電システム（FPEG）を構築している．燃焼を安定させ効率よく電力を得るためには精密なピストン制御を行う必要がある．そのために，リニア三相同期発電機と三相インバータを組合せたピストン制御システムを製作し実験機へ適用してその有効性を確認した．

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ハイブリッド・電気自動車の構成要素のモデリング

－リチウムイオンバッテリ内部輸送現象の数値解析－

石田春樹, 中野大夢, 小鹿健一郎, 新国哲也, 草鹿仁

2014 年45 巻4 号 p. 699-705
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.699

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HEV やEV など電動車の構成要素として導入が加速するリチウムイオンバッテリは，高電圧，高エネルギ密度などの利点を持つ一方，走行時に起こる内部現象が不明瞭であるため，安全面などに課題を残している．そこで，本研究では，内部輸送現象に着目したモデルを構築し，電動車での過渡走行時の基礎検討を行ったため報告する．

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技術論文

WorldSIDを用いた傷害値と側面ドア侵入速度の相関検討

中村真也, 藤澤直樹

2014 年45 巻4 号 p. 707-710
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.707

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WorldSID を評価ダミーとして用いた側面衝突において，側面ドア侵入速度と傷害値の相関を，簡易側面衝突シミュレーションにて検討した．結果，現行ES2 ダミーとの応答比較及びドア侵入速度と傷害値の相関関係を明確に出来たと共に，実車試験にて相関検討結果の妥当性を確認出来た．

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研究論文

オプティカル・フローに着目したドライバ操舵モデル（第２報）

―自動車運転時のオプティカル・フロー・シミュレーション―

伊能寛, 深尾隆則

2014 年45 巻4 号 p. 711-716
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.711

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次世代の運転支援システム開発は，ドライバを深く理解しシステムへと落とし込むことが重要である.本研究ではドライバの視覚情報であるオプティカル・フローについて数値シミュレーションを行い，車両運動との関係を把握すると共に，人間-自動車系の分野で過去提案されたモデルについても考察した.

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一時停止交差点におけるドライバのヒヤリハット・リスク定量化手法の研究

平松真知子, 寸田剛司, 小竹元基, 鎌田実

2014 年45 巻4 号 p. 717-722
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.717

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事故リスクに基づくドライバ安全運転評価の実現のため，事故実態から一時停止交差点の運転行動指標を複数考案し，運転行動データベースで実路のヒヤリハット率と相関の高い運転行動指標を特定した．さらに，テストコース実験で当該運転行動からヒヤリハットに至るメカニズムを明らかにし，運転行動指標の妥当性を検証した．

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IVIS 機器操作に伴うドライバの精神的負担評価のためのマルチモーダル刺激検出課題の実車実験における妥当性検討

藤井達史, 内藤宏, 篠原一光, 石川貴洋, 松岡孝, 石田健二, 榎田享, 朝尾隆文, 鈴木哲, 小谷賢太郎

2014 年45 巻4 号 p. 723-728
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.723

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刺激検出課題が車載情報機器操作によるドライバの精神的負担の評価手法として妥当性を持つことがドライビングシミュレータ（DS）を用いた研究から示唆されている（石川ら, 2012）．本研究では刺激検出課題を用いたドライバの精神的負担評価が実車においても同様に可能かどうかをDS 実験と実車実験による結果から検証した．

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ホイール形状が車両空気抵抗に及ぼす影響について

岡峯慎治, 小林竜也, 坪倉誠, 劉金山, 大沼敏男, 貴家伸尋

2014 年45 巻4 号 p. 729-734
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.729

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ホイール一輪の空力CFD による車両Cd の相対評価の可能性を探索した．結果，実験とCFD，ホイール一輪と車両それぞれに相関が認められ，今回検討したホイールでは，ボデーCd への影響が小さく，ホイールCd の変化が車両Cd にそのまま影響していることがわかった．これはホイール一輪CFD による車両Cd 評価の可能性を示唆している．

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Diesel Particulate Filter および Urea-SCR システムを有するディーゼルエンジンからの粒子状物質排出実態

山田裕之

2014 年45 巻4 号 p. 735-740
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.735

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ポスト新長期規制に適合したした，DPF および尿素SCR システムを有するエンジンからの規制ガス，PM，PNおよびPN計測に用いる粒子カウンタの検出下限を2.5nmに引き下げて測定を行う2.5PNの測定を行った．測定はDPF の再生周期を超える長さで行うことにより，各測定結果がDPFの状態にどのように影響されるかを確認した．また，PM を構成する無機成分をイオンクロマトグラフィーにより分析した．

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資料

新セタン指標の構築

佐川瞬大, 松本幸太郎, 土師勝彦

2014 年45 巻4 号 p. 741-744
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.741

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原料多様化等により将来軽油は組成が変化し，セタン指数のセタン価推定精度が低下する懸念がある．本報告ではセタン価に影響を与える燃料構造を明らかにし，組成変化に対応した新セタン指標を提案する．

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研究論文

外板パネルの面ひずみ，耐デント性におよぼす材料特性，成形条件の影響

岩間隆史, 山﨑雄司, 占部俊明

2014 年45 巻4 号 p. 745-750
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.745

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自動車外板パネルに要求される耐デント性，面ひずみは，パネル薄肉化により低下するため，車体軽量化の推進を阻害する．これら性能の確保を目的とし，プレス成形条件，材料強度等，影響因子の定量的評価を試みた．その結果，従来鋼と比較しTS440MPa 級BH鋼板は，耐面ひずみ性，耐デント性で優位であった．

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高強度鋼板のプレス成形性に及ぼす摺動特性の影響

星野克弥, 平章一郎, 樋貝和彦, 新宮豊久, 山﨑雄司, 吉見直人

2014 年45 巻4 号 p. 751-756
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.751

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高強度鋼板のプレス成形に及ぼす摩擦係数の影響についてラボスケール成形評価を用いて調査した．その結果，軟鋼板と同様に，高強度鋼板においても摩擦係数の低下に伴い，張り出し成形，深絞り成形性が向上した．高強度鋼板の深絞り成形や張り出し成形性における摩擦係数の影響を定量的に示し，この機構について考察した．

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