自動車技術会論文集

研究論文

可変容量ターボとCooled EGR を備えた過給ガソリン機関の燃費シミュレーション

工藤毅暁, 窪山達也, 森吉泰生

2017 年48 巻1 号 p. 7-12
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.7

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可変容量ターボチャージャ（VGT）をガソリンエンジンに適用した際の燃費低減効果を検証するため，1.6L VGT ガソリンエンジンシミュレータ及びモード走行モデルを構築した．従来型のW/G ターボとVG ターボの燃費性能をモード走行燃費によって比較した結果，VG ターボとCooledEGR の組み合わせにより，燃費を低減できる可能性を示した．

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排熱回生システム付き高過給ディーゼルエンジンにおける冷却損失低減が熱効率改善ポテンシャルに及ぼす影響

山口卓也, 内田登, 長田英朗

2017 年48 巻1 号 p. 13-19
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.13

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正味熱効率改善の改善策として冷却損失の低減があるが，冷却損失の低減は正味熱効率の改善のみに繋がらず排気損失の増加にもなる．本研究は高過給ディーゼルエンジンでの冷却損失の低減に伴う排気損失の増加が，ターボコンパウンドやコンバインドサイクルなどの排熱回生による正味熱効率改善に及ぼす影響について検討した．

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天然ガス自己着火エンジンにおける燃焼騒音の研究

―ストロークボア比の影響―

直江学

2017 年48 巻1 号 p. 21-26
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.21

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圧縮自着火燃焼の課題の一つに，急速燃焼による機関の燃焼騒音増加が挙げられる．また燃料に着火温度の高い天然ガスを用いると，ガソリンに対し高圧縮比化され，燃焼はさらに急速となる．本研究では上記課題に対し，ストローク・ボア比に着目した試験により燃焼騒音の傾向と発生要因について検証した．

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詳細反応機構の解読にもとづくノルマルトリデカンの簡略化反応機構の構築

桑原一成, 松尾直, 酒井康行, 小橋好充, 堀司, 松村恵理子, 千田二郎

2017 年48 巻1 号 p. 27-33
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.27

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1493 個の化学種，3641 個の反応から構成されるノルマルトリデカンの詳細反応機構により記述される反応経路を解読することにより得られる知識にもとづき，49 個の化学種，85 個の反応から構成され，詳細反応機構により記述される着火特性を高度に再現することが可能な簡略化反応機構を構築した．

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CT 半導体レーザ吸収法を用いたエンジン筒内の2 次元時系列温度分布計測

出口祥啓, 髙木琢, 神本崇博, 岡本智美, 渡邉直人

2017 年48 巻1 号 p. 35-40
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.35

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エンジン筒内の燃焼特性の関係を明確にするため，半導体レーザ吸収法とCT（Computed Tomography）を組合せ，2 次元温度分布を非接触かつ高応答で計測できる CT 半導体レーザ吸収法を開発した．広波長域を高速にスキャンしたレーザ光を複数パス計測場に照射し，画像再構築を行うことにより，エンジン筒内における2 次元時系列温度計測を達成した．

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０次元ノックモデルとLivengood-Wu 積分

三好明

2017 年48 巻1 号 p. 41-46
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.41

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高過給希薄燃焼などの限界条件においてLivengood-Wu積分によるノック予測には限界があると言われるが，これを化学反応モデリングから詳細に検討した例はない．本発表では0次元のノックモデル・圧縮自着火モデルを用いてLivengood-Wu 積分の意味と適用限界について検討した結果を報告する．

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ディーゼルエンジンにおける壁面衝突火炎の拡大観察による熱損失解析

長田英朗, 内田登

2017 年48 巻1 号 p. 47-52
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.47

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筒内不均一温度分布を有するディーゼル機関おいて，噴霧火炎の壁面衝突部における熱損失解析は低熱損失化を検討する上で必要であるが，火炎側からの事例は少ない．本報では上方可視化観察窓を有する大型単気筒エンジンにて，燃焼室壁衝突部の噴霧火炎を高倍率で可視化することにより局所的な熱損失の定量解析を試みた．

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マルチインジェクタ搭載大型ディーゼルエンジンにおける熱発生率制御の可能性およびエネルギ損失低減に関する研究

岡本毅, 内田登

2017 年48 巻1 号 p. 53-58
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.53

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前報にて，複数のインジェクタから任意のタイミングで燃料を噴射させることで熱発生率を制御し，また，局所当量比が低減できるためNOxとスモークの同時低減が可能であることを示した．本報告では，運転範囲拡大を図ると同時に，新燃焼コンセプト実現性を確認するため，混合気形成の様子を可視化観察した．

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エンジンのオイル消費に関係するオイルリング下の油圧発生メカニズムおよびその低減方法に関する研究

長谷川弘樹, 菊原浩司, 西島駿輔, 鈴木秀和, 伊東明美, 関谷弘志, 赤松洋孝

2017 年48 巻1 号 p. 59-64
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.59

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エンジンのピストンに装着されるオイルリングの下に発生する圧力は，オイル消費に影響を及ぼす．そこで圧力測定により発生メカニズム検討およびピストン設計が及ぼす影響の調査を行った．当該部圧力は，運転条件や流入する潤滑油量などの影響を受けること，オイルリング周辺の油穴は圧力低減に有効であることが示された．

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吸気切換えデバイスにより誘起されるエンジン筒内流動の高速PIV 解析

大倉康裕, 鬼丸裕美, 佐藤誓祐, 浦田泰弘, 店橋護

2017 年48 巻1 号 p. 65-71
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.65

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本研究では，吸気切換えデバイスによるエンジン筒内の流動特性を解明することを目的とし，高速PIVによる筒内流動計測を行った．さらに，筆者らが提案している乱流成分分離法により乱流強度を評価し，実機燃焼速度との関係を確認した．結果，圧縮TDC付近での乱流強度と燃焼速度との間に高い相関が有ることが明らかとなった．

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天然ガスと軽油を用いたDual Fuel 機関における低エミッション燃焼成立条件の検討

平岡賢二, 今森祐介, 加藤保雄

2017 年48 巻1 号 p. 73-78
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.73

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天然ガスと軽油を用いたDual Fuel機関について，小型ディーゼルエンジンを用いて軽油燃料噴射時期，および，天然ガスと軽油の燃料割合が熱発生率や排ガスなどの燃焼特性に与える影響を確認した．また，3次元CFDを用いて着火時の混合気分布を分析することで，低エミッション燃焼成立条件の検討を行った．

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モデル予測に基づく目標値修正アルゴリズムのディーゼルエンジン吸排気制御への応用

白井隼人, 仲田勇人, 松永彰生, 冨永浩之

2017 年48 巻1 号 p. 79-84
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.79

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エンジンにはハードウェア保護やアクチュエータ入力限界に起因する多くの制約がある．それらの制約を陽に扱うことのできる制御理論である，モデル予測に基づいて制約ペナルティを最小化するリファレンスガバナを導入し，エンジン吸排気系制御に応用する．本手法を適用した実機試験により，制約充足性能の向上が示された．

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波面合成法に基づく音像定位による情報認知支援

佐藤歩, 有光哲彦, 戸井武司

2017 年48 巻1 号 p. 85-90
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.85

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本研究では，複数のスピーカによる波面合成法に基づく音像定位を用いて，運転者の情報認知を支援することで事故を未然に防ぐシステムを提案する．従来のスピーカによる方向提示システムと提案手法を比較検討する．また，実用化を目指した反射環境下における提案手法の有効性を明らかにする．

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資料

プレス成形時の板厚変化を考慮した振動騒音解析用有限要素モデルの精度向上

久保川明輝, 鍵山恭彦

2017 年48 巻1 号 p. 91-96
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.91

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正しくNVH事象解析, 性能検証するためCAE信頼性向上に取り組んだ.自動車は量産品で各個体ごとに性能ばらつきがあるが, 全個体の共通要素を詳細にモデル化する観点でBIW CAEモデル手法を見直した．BIWモデルにプレス加工影響を反映すると実験結果との相関が改善し, 目的に見合ったモデル信頼性を達成できた.

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研究論文

個人適合型ポテンシャル法に基づく障害物回避アシスト制御(第2報)

佐藤大地, 山口拓真, 奥田裕之, 鈴木達也

2017 年48 巻1 号 p. 97-102
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.97

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本研究では，経路と速度を同時に表現可能なポテンシャル関数により駐車車両回避時の運転行動を表現する．そして，個人の運転データを用いてポテンシャル場の同定を行い，各個人の運転行動の比較をする．また，既知のモデルパラメータを用いて未知環境への適用を行い，個人特性を検証する．

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技術論文

二輪車対四輪車事故を対象とした二輪車乗員の傷害予測回帰モデルの構築

西本哲也, 向川康介

2017 年48 巻1 号 p. 103-109
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.103

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著者らはこれまで四輪車乗員，歩行者，自転車を対象とした傷害予測アルゴリズムを構築しており，本研究では二輪車乗員を対象とした予測アルゴリズムを構築した．本報では二輪車事故の中で二輪車対四輪車事故に限定し，危険認知速度やヘルメットの有無などの二輪車情報に加え，四輪車の事故情報から乗員の傷害を予測した．

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研究論文

DYCと操舵支援による人間機械協調型運転支援システムに関する研究(第2 報)

井上慎太郎, 相川弘幸, 井上秀雄, Raksincharoensak Pongsathorn

2017 年48 巻1 号 p. 111-117
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.111

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本研究はステアリングのシェアード・コントロールを対象とする．第1報では，操舵誘導制御と直接ヨーモーメント制御を組み合わせたシステムを提案した．第2報では，システムを潜在リスク予測運転シーンに拡張させる．ドライビングシミュレータを用いて，駐車車両を安定的に回避する機能としてシステムを検証する．

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熟練ドライバおよび高齢ドライバの無信号交差点通過行動の分析

―模擬市街路における実車実験データに基づいたシミュレーション―

佐藤桂, 堤成可, 杉本匠, 永井正夫

2017 年48 巻1 号 p. 119-126
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.119

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熟練ドライバと高齢ドライバの見通しの悪い無信号交差点における走行データを基に，実車実験では安全の観点から行えなかった自転車が飛び出すシミュレーションプログラムを構築し，安全確認行動や速度に注目し自車と自転車との衝突件数などのシミュレーション結果から，両ドライバの運転行動を比較し評価したので報告する．

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高度自動運転における権限委譲方法の基礎的検討（第2報）

－運転以外の作業種類による比較－

本間亮平, 若杉貴志, 小高賢二

2017 年48 巻1 号 p. 127-132
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.127

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レベル3自動運転において，システム機能限界に伴う権限委譲時のドライバ対応行動を調べた．運転以外の作業として，ラジオ聴き取りタスクとテキスト入力タスクを設け，DS実験を実施した．テキスト入力条件下では，他の条件より対応の遅れる傾向がみられたものの，本実験設定において，ほとんどのドライバが対応できた．

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ディストラクションを受けているときのドライバのリスクマネジメントに関する研究

萩原亨, 清水一喜, 岩佐達也, 橋本敏宏

2017 年48 巻1 号 p. 133-140
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.133

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二次タスクによるドライバのリスク評価を試みた．情報取得，認知負荷，負荷量を組み合わせた二次タスクを実験条件とした．見て情報取得するときTHWが短くなるリスクを回避する行動をドライバは選択していた．聞いて情報取得するときTHWへの影響は小さかったが，認知負荷が有るときアクセル開度変化を小さくしていた．

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臨床心理学に基づく自動車運転における不安の類型化と対策

松浦隆信, 佐藤啓太

2017 年48 巻1 号 p. 141-146
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.141

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本研究の目的は，運転における安心について，心のしくみと変容を専門に扱う臨床心理学の立場から明らかにすることである．安心の対概念とされる不安について，運転頻度の低い運転者も調査対象者に加えて運転時の不安を尋ね，類型化した．各不安に対して臨床心理学的解釈を加え，運転時の不安軽減に向けた対策を論じた．

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高齢者を含むドライバの一時停止交差点通過時の運転行動と生体機能の分析

― 運転寿命延伸を目指したドライバ運転特性研究 ―

田中貴紘, 米川隆, 青木宏文, 山岸未沙子, 高橋一誠, 稲上誠, 金森等

2017 年48 巻1 号 p. 147-153
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.147

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一時停止交差点における高齢ドライバの交通事故が増えている．加齢に伴う，認知機能や視覚機能の低下の影響が指摘されている．本研究では，高齢者を含むドライバを対象に，ドライビングシミュレータを用いて，見通しの異なる一時停止交差点の通過実験を行い，交差点での衝突率とドライバの運転行動，生体機能との関係を分析した．

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Immersed Boundary 法とAdjoint 法による吸気ポートの形状最適化

斉藤良晴, 久保田正人, 徳田茂史, 野口泰

2017 年48 巻1 号 p. 155-160
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.155

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限られた期間で性能を満足する製品開発のため，これまでにAdjoint法による効率的な形状最適化技術を開発した．この技術を自動化するため，流体計算用メッシュ作成を不要とするImmersed Boundary法を用いた計算技術を開発し，エンジン吸気ポート形状に適用した結果，タンブル比と流量係数を両立する形状を短期間で探索できた．

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１車線道路における交通信号機情報と前方車両の挙動予測に基づく省燃費加減速制御

向井正和, 青木博, 川邊武俊

2017 年48 巻1 号 p. 161-166
発行日: 2017年
公開日: 2018/05/15

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.48.161

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本論文では，交通信号機がある直線道路で，前方車両が存在する状況を想定し，縦方向の省燃費運転制御法を提案する．制御される自車両は，信号機の情報と前方車両の情報から，モデル予測制御法により最適な加減速度を求める．効果を検証するために，実際の道路を想定した道路上での計算機シミュレーションを行う．

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