自動車技術会論文集

論文

副室ジェット燃焼方式内燃機関における燃焼特性と副室諸元の関係の考察

椎名亮介, 新谷祐輔, 安藤博和, 木村範孝

2024 年 55 巻 2 号 p. 226-231
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.226

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副室ジェット燃焼の複雑な課程とメカニズムを燃焼CFD を用いて考察し, 燃焼特性から諸元に至るまでの一連の物理量について繋がりを明らかにした. 本稿ではそのメカニズムの一例として, ノッキングに寄与する後半燃焼期間から, 副室内熱発生量に寄与する副室容積までのメカニズムについて考察した結果を示す.

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機械式アトキンソンサイクルエンジンにおける往復しゅう動機構の研究

岩迫昭大, 岡田義裕, 酒木崚, 中西啓太朗, 船津純矢, 生友良平

2024 年 55 巻 2 号 p. 232-237
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.232

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熱効率向上を目的とした機械式アトキンソンサイクルエンジンを成立させるためには従来エンジンにはない軽量、コンパクトかつ耐焼付き性の高い往復しゅう動機構が必要であった．そこで滑り軸受け構造を採用してしゅう動部のプロファイル形状を最適化し、その有用性を実機にて実証できたので設計プロセスとしてまとめた

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高効率高減速化を達成する１枚歯ピニオンギヤ遊星歯車機構の開発

時﨑哲平, 小林幹明, 川島義親, 湯本透, 高草木竜一, 増山譲

2024 年 55 巻 2 号 p. 238-243
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.238

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高効率・高減速を達成する減速機「1枚歯ピニオンギヤ」については，インボリュート歯形と同様に，様々な仕様の減速機構への応用が可能である．本稿では，1枚歯ピニオンギヤを自動車部品への採用が多い「遊星歯車機構」へ応用し，入力・出力軸の同軸化及び，高減速化，小型化が可能であることを確認した．

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小型磁界センサを用いた電磁波防護シミュレーションの検証

鈴木美紀子, 渡豊志夫, 一之瀬健一, 三輪圭史, 石居正典

2024 年 55 巻 2 号 p. 244-249
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.244

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モーター，インバータ，バッテリなどを起因とする低周波磁界に対して，開発早期に検討するためのツールとして，シミュレーション開発に取り組んでいる．そのシミュレーション妥当性検証に必要な小型磁界センサし，検証を行ったので報告する．

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サスペンションのジャッキング効果が車両運動特性へ及ぼす影響について

小圷慎吾, 沢頭孝承, 近藤洋平, 芝端康二

2024 年 55 巻 2 号 p. 250-256
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.250

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これまで過渡域におけるジャッキング効果が車両挙動に及ぼす影響・メカニズムについて解明された例は少なく，その良否を判断することができなかった．本稿では5自由度モデルを用い，過渡操舵により生じるジャッキング力がタイヤの過渡的な接地荷重変動を引き起こし，車両の平面運動へ影響を及ぼすことを明らかにする．

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トレッドモデルの変更によるタイヤの仕様検討への影響

豊島貴行, 松澤俊明, 穂高武, 樋口英生

2024 年 55 巻 2 号 p. 257-263
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.257

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先行研究ではトレッドモデルを変更してコーナリングスティフネスの精度を上げ，タイヤトレッド部の物性や構造がコーナリング特性へ与える影響について明らかにしてきた．本稿ではトレッドモデルの変更が，ベルトやサイドウォール等の仕様検討に与える影響を分析するとともに，車両運動の性能設計への影響について論ずる．

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道路交通騒音予測のための車両騒音モデル構築法の提案

岩本凌, 白橋良宏, 和田将行, 山崎徹

2024 年 55 巻 2 号 p. 264-269
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.264

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自動車の道路交通騒音の予測のために，車両単体騒音を正確に予測する騒音モデルの構想・構築法を示す．また，騒音モデルの活用事例として，100%電動駆動ハイブリッド車を対象に一般道路における車両単体の道路交通騒音へ及ぼす影響を検討したので結果を報告する．

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ミリ波センサを用いた車室内の乗員検知技術

松英裕大, 黒田淳, 村上洋平, 佐原徹, 本間拓也, 伊東敏夫

2024 年 55 巻 2 号 p. 270-275
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.270

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ミリ波センサを用いた車室内での心拍・呼吸モニタリングに注目が集まっている．車室内でこれらの取得を行うためには，車室内のどの座席にどのような配置で乗員が存在するかを検出する必要がある．本論文ではミリ波センサを用いた乗員検知システムの構成と，検出にあたり課題であったマルチパスへの対処について述べる．

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市街地走行中に危険場面に遭遇した場合の人間ドライバの回避行動に関する実験的考察

児島亨, 真鍋裕輝, 北田幸一, 佐野邦英, 篠原歩, 髙橋奈々, 島忠史, 池田幸洋

2024 年 55 巻 2 号 p. 276-282
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.276

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自動運転車に要求される安全の水準は人間ドライバと比較してどのような関係にあるべきかを検討する上で，人間ドライバの運転行動分析が必要である．本研究では，自動運転車が回避困難な事故シーンにおける人間ドライバの運転行動について分析するため，考え得る場面におけるドライビングシミュレータ実験を実施した．

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高齢ドライバのサポカー利用意向に対する意識と運転特性の関係分析

－高齢ドライバの運転特性を捉える包括的な簡易質問紙（SQ-CCDC）を用いて－

西堀泰英, 小嶋理江, 松尾幸二郎

2024 年 55 巻 2 号 p. 283-288
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.283

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高齢ドライバの交通安全対策の一環として安全運転サポート車（サポカー）やサポカー限定免許の普及が促進されている．本稿では，包括的な簡易質問紙CCDCで把握した高齢ドライバの運転特性とサポカー利用意向の関係を分析した．その結果，CCDCで把握した運転特性がサポカーの利用意向に影響していることを確認した．

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基準走行サイクルへの置換による実路走行エネルギー消費量推定手法

生嶌葵, 川添寛, 田中清香, 齋藤崇志, 西川雅浩, 小松陽二

2024 年 55 巻 2 号 p. 289-294
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.289

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カーボンニュートラルの実現へ向けて実走行におけるエネルギー消費量の評価がより重要になる．実路走行で採取した車速および加速度をもとに，実路走行データを特定の走行パターンに置換し，置換後の電力消費量を推定する手法を検討した．本稿ではその手法と，推定結果の妥当性，再現性について報告する．

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交通流シミュレータ用実路走行時排出ガス予測モデルの構築

石田凌大, 佐藤進

2024 年 55 巻 2 号 p. 295-300
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.295

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自動車排出ガスによる局所的な大気汚染が問題となる中，実路での汚染箇所の把握には，車載型排出ガス計測装置による計測に加えて，交通流シミュレータによる解析が有効な手段の一つである．本研究では直噴ガソリン車の実路における排出ガス排出挙動を解析し，それを基に交通流シミュレータ用排出ガス予測モデルを構築した．

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三元触媒ポーラスTWC 粒子メンブレンフィルターによる酸化特性

岡村直哉, ココピョージン, 花村克悟

2024 年 55 巻 2 号 p. 301-307
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.301

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ナノ粒子三元触媒と高分子サブミクロン粒子の懸濁水を噴霧し凝集させ，高分子を焼き飛ばすことによりポーラス粒子を製作，さらにそれを堆積させることにより製作されたメンブレンフィルターによる有害ガスの浄化特性を明らかにした．

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都市交通網におけるCAN データの階層的可逆圧縮の性能評価

吉田雅裕

2024 年 55 巻 2 号 p. 308-314
発行日: 2024年
公開日: 2024/02/06

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.308

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本論文では，MECを活用したCANデータ収集基盤を対象に，実際の都市交通網におけるシミュレーション評価を行い提案方式の有効性を評価する．提案方式は，実際の都市交通網におけるCANデータの通信トラヒックを，モバイル網区間は63.2%，インターネット区間は86.9%削減できることを示す．

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機械式アトキンソンサイクルエンジンにおけるエンジンフリクション・振動低減に関する研究

岡田義裕, 岩迫昭大, 溝上彰悟, 酒木崚, 中西啓太朗

2024 年 55 巻 2 号 p. 315-320
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.315

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従来機構とは異なる機構，構造で構成される機械式アトキンソンサイクルエンジンは，機構の荷重特性によりフリクションや振動が課題となる．そこでフリクションや振動を低減する為の解析モデルを構築し，試作エンジンによる実証を行った結果，予測通りの低減効果が確認でき，フリクションとエンジン振動を大幅に低減した．

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表面微細加工を活用した吸収液の液滴衝突/微粒化制御による排ガス中のCO₂吸収手法

野原徹雄, 尾上大樹, 小野丈, 落合成行

2024 年 55 巻 2 号 p. 321-327
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.321

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今後のe-fuelや水素燃料によるディーゼルエンジンを搭載したトラックや産業機械用に新たなコンセプトである排ガス中のNOx低減/CO₂吸収手法を検討した．尿素SCRシステムにヒントを得た排気管内へのCO₂吸収液の噴霧・液滴衝突による微粒化手法にて，排気管内でのCO₂吸収可能性を試みた．

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ガソリン火花点火機関の排出ガスから生成するデポジットの生成メカニズムに関する研究

大草見斗, 古谷健太, 𠮷田一帆, 境田悟志, 田中光太郎, 金野満, 木下幸一, 阿部容子, 小玉聡, 森伸介

2024 年 55 巻 2 号 p. 328-334
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.328

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火花点火機関の熱効率向上にむけて，排出ガス再循環装置（EGR）の利用が必須であるが，EGR経路内にデポジットが生成することが問題となっている．本研究では，実機ガソリンエンジンを用いて模擬EGR配管にデポジットを生成させ，EGRデポジットの生成メカニズムを明らかにするとともにその生成モデルを構築した．

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リン酸鉄リチウムイオン電池を用いた1D 車両システム解析用バッテリー劣化予測モデルの構築

波頭佑哉, 廣田寿男, 紙屋雄史, 佐藤圭峰

2024 年 55 巻 2 号 p. 335-341
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.335

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電動車両システム内での複合的な影響を考慮したバッテリーの劣化挙動を予測するために，1Dの車両システムモデル上で駆動する劣化モデルを構築した．リン酸鉄リチウムイオン電池を対象に実測の劣化データを元に劣化モデルを検討した後，本モデルを用いて市場での複合する劣化現象の各々の寄与度を定量的に検証した．

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Bayesian Active Learning を用いたオフロード車両の乗り心地と路面入力荷重の両立性予測手法

河村拓昌, 春木美鈴, 豊田浩之, 新谷浩平

2024 年 55 巻 2 号 p. 342-346
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.342

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オフロード走行時には，サスペンション特性の調整により乗員の乗り心地性能の向上が図られるが，乗り心地性能は岩石等の乗り越えによる路面からの入力荷重荷重の大きさと背反する可能性がある．本論文では，Bayesian Active Learningを用いて効率的に設計可能領域を探索する手法を提案する．

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エンジン音質改善のためのパワープラント伝達関数の計測法と評価法

鳥居建史, 小西敬三

2024 年 55 巻 2 号 p. 347-353
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.347

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以前，筆者らは，エンジン燃焼騒音の音質を改善するための構造系伝達特性の中間評価指標を開発した．しかし，この指標は筒内圧を参照信号とした周波数応答関数を基にしているため，実稼働試験が不可欠であった．そこで，静止したパワープラントに対して加振実験を行うことにより，実稼働試験レスで類似の指標を得る方法を開発した．

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映像記録型ドライブレコーダーへの活用に向けた自動車乗員の傷害予測モデルの検討

藪上楓, 宮崎祐介, 北村光司, 佐藤房子

2024 年 55 巻 2 号 p. 354-360
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.354

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ドライブレコーダーの情報から自動車乗員の傷害を予測することを目指し，ドライブレコーダーで現在取得可能な情報と，将来取得が見込まれる情報を用い，機械学習により傷害予測モデルを構築した．その結果，現在取得可能な情報のみでは予測困難だが，今後取得可能な情報が増すことで，予測精度を確保出来ることが分かった．

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質問応答データベースと大規模言語モデルによる音声対話システムを用いた運転中の音声操作発話収集

柄澤光一朗, 李晃伸, 神沼充伸

2024 年 55 巻 2 号 p. 361-366
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.361

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運転中に音声応答する車室内対話システムのデータ収集のために，質問応答データベースと大規模言語モデルを併用したシステムを構築し，実車による発話収集およびユーザー行動の分析を行った．応答の自由度からペアパネラーの自発的な発話量が増加する傾向が見られ，大規模言語モデル導入の有効性が明らかとなった．

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高齢ドライバにおける運転中のマルチタスク遂行とその個人差

西崎友規子

2024 年 55 巻 2 号 p. 367-373
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.367

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運転中に同乗者との会話などを抑制し，完全に運転にのみ注意を注ぐことは困難である．本研究は，加齢によって認知的資源が低下する高齢ドライバに焦点を当て，運転中のマルチタスク遂行，および，マルチタスクの影響を受けない人の特徴を捉えることを目指し，DS実験によって検討を行った．

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メタ認知および補償行動による安全運転を促す手法

池本青空, 上地孝直, 吉田恵美子, 鈴木桂輔

2024 年 55 巻 2 号 p. 374-380
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.374

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認知能力の評価と運転能力の評価による，安全運転が可能かを判定する手法とメタ認知に基づいた補償行動を促進させるトレーニング手法を提案した．高齢ドライバ30名を対象に有効性を検証した結果，運転可否判定の有効性や鳥観図を用いた運転の振り返りを行うことで，メタ認知・運転能力の双方が改善する傾向を確認した．

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CFD を用いた車体形状の流れに起因する空力騒音予測手法の確立

伊藤祐太, 若松幹生, ファンビンロン, 安岡志朗

2024 年 55 巻 2 号 p. 381-386
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.381

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空力騒音は,流れの中の乱流により引き起こされる音波による圧力変動が車室内へ透過・伝搬する現象である.本発表では,非定常CFDを用いた車両外形形状により生じる乱流から発生する空力騒音(外形発生音)の予測及び発生部位の特定手法を確立した為,実機とのコリレーション結果と共に報告する.

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物理法則に立脚した機械学習モデルによる自動車空力特性の予測

堀江正信, 足立大樹, 谷村慈則

2024 年 55 巻 2 号 p. 387-392
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.387

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本研究では、物理法則に基づく既存の機械学習モデルを用いて、自動車の空気抵抗係数を予測する機械学習モデルを構築する。DrivAer モデルの形状をさまざまに変更して作成したデータセットでは、空気抵抗係数の誤差 0.0025 という非常に高い予測精度が得られた。

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自動車用鋼板のレーザー溶接HAZ軟化部破断におよぼす引張方向の影響

天野由紀子, 吉田一也, 窪田紘明

2024 年 55 巻 2 号 p. 393-398
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.393

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高強度自動車用鋼板のレーザー溶接部ではHAZ軟化部で破断することがある．本研究では1500MPa級鋼板を用いて，レーザー溶接線に対して任意の方向に引張りを加えて強度を評価した．その結果，溶接線角度を20°とすることで継手強度と伸びが大幅に向上することを明らかにした．さらに，FEMを用いてそのメカニズムを考察した．

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ISO 21448 及びISO 26262 への対応を目的とした車載システム向けSTPA 拡張手法の提案

大場諒介, 岡本圭史, 村松竜, 毛利寿志, 三澤学

2024 年 55 巻 2 号 p. 399-404
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.399

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今日の車載システム開発においては，安全に関する国際規格である ISO 21448及びISO 26262への対応が求められている．しかし，両規格に効率良く対応する分析手法は未確立である．本稿では，既存の安全分析手法 STAMP/STPAに着目し両規格対応の効率化を実現するSTPAの拡張手法を提案する．

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Logical Execution Time パラダイムの拡張とAUTOSAR Adaptive Platform における試作評価

石郷岡祐, 羽生浩幸, 祖父江恒夫, 芹沢一

2024 年 55 巻 2 号 p. 405-411
発行日: 2024年
公開日: 2024/03/25

DOIhttps://doi.org/10.11351/jsaeronbun.55.405

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マルチコアソフトウェア開発を効率化するLogical Execution Time (LET)パラダイムは入力から出力までのレイテンシが長くなる課題がある．本研究ではLETパラダイムの拡張手法を提案し，AUTOSAR Adaptive Platform上に試作，評価することで実用可能な見込みを得た．

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