自動車技術会論文集

技術論文

車載型排気熱回収スターリングエンジンの開発

片山正章, 吉松昭夫, 立野学, 小森聡, 澤田大作

2014 年45 巻5 号 p. 763-768
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.763

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自動車排気から効率的に熱回収可能で,コンパクトなα型スターリングエンジンを利用した自動車用排熱回収システムを開発.高い熱交換性能と,熱変形への追従性の両立を狙った高温側熱交換器を考案.排気エネルギーを有効に利用するための熱流れシミュレーションの結果,ハイブリッド車両時速100km 運転条件で,回収効率7.6％を達成.

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研究論文

“Dedicated EGR”による高効率天然ガスSI エンジンの可能性

尾崎恭平, 佐古孝弘, 李世埈, 飯田訓正

2014 年45 巻5 号 p. 769-774
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.769

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EGR による低温燃焼の実現が高効率，低エミッションに寄与する．本研究は，SwRI のAlger,T らが提唱する “Dedicated EGR”（排気全量をEGR として他気筒に供給する気筒を用意）により，反応性の高い化学種を含むEGR を供給し，燃焼温度を低減しつつ，燃焼速度の低下を防ぐ燃焼方式の可能性を検証した．

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過給直噴ガソリンエンジンの新燃焼コンセプト

三谷信一, 橋本晋, 野村啓, 清水里欧, 神田睦美

2014 年45 巻5 号 p. 775-780
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.775

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筒内直噴は混合気の成層化が容易で，燃焼安定性にも利点があり，大幅な点火遅角が可能なことから触媒早期活性にも活用されている．成層化にはピストンも利用されるが，形状が複雑な場合，気流阻害に起因して出力が低下する．本研究では新しい燃焼室形状の考案により，混合気の成層化を確保しつつも出力向上を実現した．

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蒸発ディーゼル噴霧における壁面衝突のCFD 解析

西條克哉, 石井義範, 高嶋輝之

2014 年45 巻5 号 p. 781-786
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.781

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蒸発場における壁面衝突ディーゼル噴霧のCFD 解析の精度向上のために，衝突流についてLES を用いて調査を行なった．その結果，衝突流における壁近傍速度プロファイルが，定常壁関数とは異なることが明らかになった．この知見に基づき，衝突流に適した簡素なモデルを考案し，これが衝突噴霧計算に有用であることを示す．

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直噴ガソリンエンジン内の燃料付着に起因するすす生成の数値解析

橋本淳, 南野由登, 高橋大樹, 田上公俊, 森吉泰生

2014 年45 巻5 号 p. 787-792
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.787

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直噴ガソリンエンジンから排出されるPMは，主に筒内に付着した燃料に起因する．冷間始動時，蒸発性が低い燃料成分は複数サイクルにわたって残存，暖気後に蒸発してすすを生じると予想される．本研究では数値解析を用い，単一サイクル内の圧力・温度変化，複数サイクルでの壁温変化がすす排出特性に及ぼす影響を検討した．

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ダブルループ型熱音響冷凍機の研究

中村晴男, 山本洋佑

2014 年45 巻5 号 p. 793-798
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.793

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エンジンなどの排熱を用い冷凍を行う熱音響冷凍機において，共鳴管の構成が効率に大きく影響する．我々はダブルループ型共鳴管に着目，効率向上の検討を行った．冷凍器ループと枝管の長さの関係を数値解析．効率に関連する関係性を見出し，冷凍機を製作．結果，効率22．2％を達成，解析手法の妥当性が検証できた．

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エンジン実働時のピストン摩擦解析

― シリンダボアクロスハッチ角度がピストンリング摩擦に及ぼす影響 ―

三田修三, 長倉弘幸, 勝見則和, 堀田滋, 川合清行, 村上元一

2014 年45 巻5 号 p. 799-804
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.799

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シリンダボアのクロスハッチ形状を考慮した潤滑モデルを開発し，ピストンリング列-シリンダボア間の摩擦特性予測に適用した．クロスハッチ角の縮小(30°→10°)に伴い，油膜形成が促進されて摩擦平均有効圧が1kPa 以上低減できることを予測し，実部品を用いたラボ計測および浮動ライナ法での実動時測定により効果を確認した．

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高回転空冷エンジンのピストン摩擦力測定に関する研究

伊東明美, 岩崎秀之, 栗田洋敬, 佐藤龍彦

2014 年45 巻5 号 p. 805-810
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.805

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ピストン摩擦力低減はエンジンの燃費向上に有効であり，高回転型エンジンでも摩擦力の測定は重要である．本研究では，空冷エンジン用ピストン摩擦力測定装置を開発し，5200rpm までの測定に成功した．高回転下ではスターブ状態にあり，このことが摩擦損失低減に寄与すること等を確認した．

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二段噴射PCCI 機関における燃焼騒音低減のための熱発生率制御に関する研究

－素反応計算による0 次元数値解析－

池田宏樹, 伊藤星太, 飯田訓正, 葛山裕史, 梅原努, 冬頭孝之

2014 年45 巻5 号 p. 811-816
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.811

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燃焼室の急峻な熱発生により発生する圧力波を逆位相となるタイミングでの第二の熱発生により相殺し，燃焼騒音を低減させる手法がある．圧縮自己着火過程において燃料を追加することにより，二段のピークを持つ熱発生過程を実現する方法およびそのタイミングを検証した．

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エタノール-ノルマルヘプタン混合燃料の液滴蒸発モデルの評価と蒸発噴霧への適用

木本裕輔, 小橋好充, 加藤聰

2014 年45 巻5 号 p. 817-822
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.817

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バイオマスから生成可能なエタノールをガソリンに混合する場合，その共沸現象や蒸発潜熱が蒸発挙動に大きく影響する．本研究ではこれらの影響を再現可能な液滴蒸発モデルを構築し，単一液滴を用いた実験値との比較からその妥当性を評価した．さらに，このモデルをKIVA3V に組み込み蒸発噴霧の挙動を解析した．

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電動乗用車に適した左右輪間トルク差発生装置に関する研究

澤瀬薫, 千葉元晴

2014 年45 巻5 号 p. 823-828
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.823

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電動乗用車用に直接ヨーモーメント制御を行う装置として，複数のモーターを搭載可能なことから左右輪独立駆動方式や左右輪間トルク差付加方式がすでに提案されている．本論文では，著者らが考案・試作した2 モータートルク差増幅方式の原理と構造，および直接ヨーモーメント発生能力に関する他方式との比較について示す．

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技術論文

直流共鳴方式によるワイヤレス給電の設計理論と10MHz 級GaN FET 動作実験

細谷達也

2014 年45 巻5 号 p. 829-834
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.829

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直流共鳴方式によるワイヤレス給電システムの設計理論と10MHz 級GaNFET 動作実験を論じる．直流共鳴方式では，直流電力源からスイッチング技術によって，共鳴周波数で変化する電磁界を直接つくり，電磁界共鳴フィールドにて電力を伝送する．システム構成はシンプルであり，全体の電力効率を高めることができる．

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インホイールダイレクトドライブモータを用いた高性能電動バス用パワートレインの開発

清水修, 清水浩, 眞貝知志, 大前学

2014 年45 巻5 号 p. 835-840
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.835

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本研究ではインホイールダイレクトドライブモータを用いた電動フルフラットバスを開発した．台上試験及び公道実験にて技術的有効性を実証し，一充電走行距離は120km を達成し，二酸化炭素排出量は内燃機関自動車半分以下である0.37kg/km，年間1 台当たりの排出量は約15tを達成できることを確認した．

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電動車両用モータの磁石温度推定技術の開発

今西裕人, 西口慎吾

2014 年45 巻5 号 p. 841-845
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.841

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電動車両用モータの信頼性向上を目的として，直接温度の計測が困難な，磁石温度の推定技術を開発している．本報告では，熱解析モデルのリアルタイム計算に基づく磁石温度推定技術，熱解析モデルに対するオブザーバ補償の有効性，及び磁石温度推定に適したオブザーバの設計方法について報告する．

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研究論文

左右独立トー角制御システムの開発

堀内泰, 柳貴志

2014 年45 巻5 号 p. 847-852
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.847

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ホンダは，独立して後輪左右のトー角を制御することにより，安定した旋回性能と軽快なハンドリングを実現する『Precision All Wheel Steer』を開発した．本稿では，このシステムの構造を記述し，システムの目的である“意のままハンドリング”の達成を示す．

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技術論文

自動車用軸流ファンの回転騒音に関する研究

吉田憲司, 瀬村純一, 郡逸平, 加藤由博, 名倉宏紀

2014 年45 巻5 号 p. 853-857
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.853

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回転騒音の低減は音色に影響し，低減する必要がある．今回，ケｰシングに対してフｧンの偏心量が大きいと回転騒音が大きくなる事が判明した．そこで，現象が起こる要因を音源探査，CFD を用いて物理的要因を見出した．

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研究論文

視聴覚情報および運転意志を考慮したEV 走行音の印象変化

山口雅夫, 渡邊泰英, 前田修, 大久保信行, 戸井武司

2014 年45 巻5 号 p. 859-864
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.859

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本論文ではEV 走行音に着目し，開発したドライビングシミュレータを用いて，走行映像や運転動作が走行音の印象に与える影響について検討した．そして，運転者，助手席および後席同乗者の立場の違いによる走行音の印象の差異を把握し，それぞれの違いを考慮したサウンドデザインの必要性を示した．

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輝度勾配ベクトルの内積を用いた走行環境画像のエッジ検出

孕石泰丈, 風間恵介, 日置辰巳, 古性裕之, 毛利宏

2014 年45 巻5 号 p. 865-870
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.865

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本研究では，走行環境中の構造物の輪郭線をより有効に抽出するエッジ検出法として，輝度勾配ベクトルの内積和を特徴量とするエッジ検出法を提案・検討した．その結果，ノイズに強いといわれているCanny法より耐ノイズ性に優れ，ガードレールなど人工構造物を検出できるエッジ検出法であることを確認した．

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資料

太陽の眩しさと薄暮時に着目した日没前後の交通事故分析

萩田賢司

2014 年45 巻5 号 p. 871-876
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.871

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日没前は太陽の眩しさにより交通事故が増加しており，日没後は薄暮により交通事故が増加しているという研究報告が存在する．これらの現象を時系列的に分析した研究は存在しない．そのため，日没前後の交通事故発生確率を時系列的に分析して，太陽の眩しさと薄暮による交通事故発生への影響を定量的に示した．

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技術論文

車室内音響特性を考慮した報知音の音像定位技術の検討

伊藤一也, 山中高章, 後藤昌也, 美記陽之介

2014 年45 巻5 号 p. 877-882
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.877

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運転支援機能で検知したリスクの方向を提示するため，聴覚特性に基づく音像提示手法を検討した．結果，報知音が両耳に到達する時間差と音圧差の組合せにより，音像がより明確に知覚できることがわかった．また，DS 上でリスクに対する認知時間を評価した結果，音像表現をしない場合と比べて有意に短縮できることを確認した．

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マルチゾーン空調システムに対するゲインスケジューリング制御

久保田拓也, 渡辺亮

2014 年45 巻5 号 p. 883-888
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.883

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マルチゾーン空調システムに対する最適化結果を基に，吹出し風量を操作量とした冷房時の空調制御系設計を考察する．本稿では，日射量と外気温度をスケジューリングパラメータとしてロバスト性の高いゲインスケジューリング制御器を設計し，外乱の存在する条件下で乗員快適性を維持できることを確認する．

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研究論文

液体ピストン蒸気エンジンの開発

村松憲志郎, 福田健太郎, 新山泰徳, 野村重夫, 八束真一, 西島義明, 鹿園直毅

2014 年45 巻5 号 p. 889-894
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.889

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排熱発電技術として液体ピストン蒸気エンジンを開発中である．本研究では，加熱部に作動流体が流入するときに損失が発生することを明らかにした．また，この損失はエンジン形状の改良，冷却水高温化によって低減できることを実験的に見出した．

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はく離強度の便利で正確な評価法の提案

宮﨑達二郎, 野田尚昭, 内木場卓巳, 李戎, 佐野義一

2014 年45 巻5 号 p. 895-901
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.895

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突合わせ継手の引張試験結果は，試験片破断時の特異応力場の強さで整理されることが報告されている．本研究では，接着接合体の強度試験にしばしば用いられる単純重ね合わせ継手の接合端部の特異応力場の強さを正確に求めるとともに，その結果に基づいて実験結果が便利に整理できることを示す．

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300MPa 級SPCC を母材とする十字引張型スポット溶接継手の三次元的内部疲労損傷挙動および疲労特性に及ぼす模擬溶接欠陥の影響

大原一郎, 種子島亮太, 曙紘之, 加藤昌彦, 菅田淳

2014 年45 巻5 号 p. 903-908
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.903

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本研究では300MPa 級SPCC を母材とする十字引張型単点スポット溶接継手を用い，継手内部に生じる疲労き裂を三次元的観察することによって継手の疲労破壊機構について検討を行った．また，溶接欠陥を模擬した貫通穴を継手に導入し，それらが継手の疲労特性に及ぼす影響について実験および数値解析の両面から詳細な検討を行った．

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自動車車室内における逆問題的接近法に基づく多領域音場制御

有光哲彦, 大野瑠衣, 柳舘直成, 穂垣周三, 中島洋幸, 曺浣豪, 戸井武司

2014 年45 巻5 号 p. 909-915
発行日: 2014年
公開日: 2018/01/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.45.909

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本研究では，車室内で各座席に合わせた音環境を提供する音場制御の技術を多チャンネルオーディオシステムに適用するため，逆問題的接近法に基づく多領域音場制御より多領域の音場分離精度を向上する手法を検討した．本提案手法を用いて，運転席と後部座席との間に200Hz～2000Hzで10 dB以上の音圧差を得ることができた．

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