自動車技術会論文集
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  • 49 巻 (2018) 3 号 p. 587-592
    アンモニアスリップ触媒のプラントモデル構築検討 もっと読む
    編集者のコメント

    ディーゼル機関から排出される窒素酸化物を浄化する排気後処理システムの開発において、開発期間の短縮のためにモデルベース開発が行われている。この開発において、排気後処理システムの最後段に配置され、アンモニアや亜酸化窒素の排出を抑制するアンモニアスリップ触媒の最適化が技術課題の一つとなっている。受賞者は、アンモニアスリップ触媒を含めた排気後処理システムの全体最適化を行うために、高速計算可能なアンモニアスリップ触媒のモデルを作成するとともに遺伝的アルゴリズムを用いたモデルパラメータの同定手法を開発した。ディーゼル機関用排気後処理システムのモデルベース開発推進に対して大きな成果を上げており、クリーンディーゼルの発展を支えるための技術開発に対して、今後の活躍が期待される。

  • 49 巻 (2018) 5 号 p. 894-899
    ディーゼル筒内圧センサのデポジット堆積による感度変化に対する補償モデルの構築(第1報) もっと読む
    編集者のコメント

    ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質の低減は、排ガス規制への対応や粒子捕集フィルタの負担軽減の観点から重要である。この検討にはシミュレーションの活用が有効と考えられるが、粒子状物質の定量評価には課題がある。この原因の一つにエンジン筒内での粒子状物質生成過程が未解明である点が挙げられる。本研究では、独自に開発した油圧駆動可変動弁機構を用いて、任意のタイミングにおいて実機相当の筒内から粒子状物質を採取した。さらに、共著者が取り組んできた排ガス中の微量成分分析技術を応用して、採取した粒子状物質の詳細成分の定量データを取得した。このような計測は、エンジン筒内における粒子状物質生成過程の解明とシミュレーションの定量的な検証および精度向上に資する有用なデータを提供するものであり、高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 4 号 p. 818-824
    自動走行における運転スタイル個人適合手法の提案 もっと読む
    編集者のコメント

    自動運転の導入期で手動運転と自動運転が混在する場合には、個人の運転特性を自動運転に反映することが重要であり、それによりドライバが受け入れやすい自動運転を実現できる。本論文は、従来ドライバが手動設定していた自動追従の車間距離を、手動運転中に学習した個人ごとの特性で自動設定する技術を提案する。さまざまな車両が存在する実路では環境のばらつきが大きく、学習が困難なことが課題となるが、ドライバが積極的に車間を維持する減速中が個人特性の学習に適しており、この場面の車間距離を学習するモデル化手法を考案した。また、本手法を用いた自動運転は、ドライバの感覚と一致し、安心感および受容性が高いことを明らかにした。自動運転の段階的な普及に向け、個人適合技術がドライバの受容性醸成に貢献することを示した点で高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 4 号 p. 726-731
    高流速条件での放電経路の短縮化現象のモデル化(第1報) もっと読む
    編集者のコメント

    ガソリンエンジンの高効率化技術として注目されている高流速・高希釈(超リーンバーン、大量EGR)条件下では、点火プラグの電極間に形成される火花(放電経路)が気流により引き伸ばされ、放電経路途中での短絡や放電経路全体の吹き消え・再放電が発生することが着火性能に大きく影響する。本論文では、従来の火花点火モデルでは判別不可能であった、放電経路の2点間の距離と電位差が支配的である「短絡現象」と、放電維持電流に支配される「吹き消え現象」を物理的に区別して、その挙動を予測する火花点火シミュレーション技術を構築した。本技術により、放電挙動を把握・適正化することが可能となり、安定着火可能な点火システムの実現、ひいてはエンジンの高効率化が期待できることから、高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 4 号 p. 732-738
    高流速条件での放電経路の短縮化現象のモデル化(第2報) もっと読む
    編集者のコメント

    ガソリンエンジンの高効率化技術として注目されている高流速・高希釈(超リーンバーン、大量EGR)条件下では、点火プラグの電極間に形成される火花(放電経路)が気流により引き伸ばされ、放電経路途中での短絡や放電経路全体の吹き消え・再放電が発生することが着火性能に大きく影響する。本論文では、従来の火花点火モデルでは判別不可能であった、放電経路の2点間の距離と電位差が支配的である「短絡現象」と、放電維持電流に支配される「吹き消え現象」を物理的に区別して、その挙動を予測する火花点火シミュレーション技術を構築した。本技術により、放電挙動を把握・適正化することが可能となり、安定着火可能な点火システムの実現、ひいてはエンジンの高効率化が期待できることから、高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 3 号 p. 662-667
    高効率Diesel Particulate Filter 再生触媒の開発 もっと読む
    編集者のコメント

    ディーゼルエンジンから排出される黒煙(PM)はディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)で捕集される。PMが溜まったDPFは温度上昇により強制再生しているが、このときの燃費低下/排出ガス量(エミッション)増加が課題となる。これに対し、本論文は高速でDPFを再生可能な触媒技術を提案した。高解像度の電子顕微鏡によりPM粒子形状・構造を観察し、マクロ、メソ、ナノの視点からその形状・構造に適した触媒形状やコート状態とすることで、PMと触媒の接触性を高め、PMの火炎伝播反応を促進させるコンセプトを立案した。この触媒を具現化し、実車で検証した結果、飛躍的に再生性能を高めることに成功した。本技術は高効率ディーゼル車に搭載され、低燃費/低エミッションに大きく貢献しており、環境の点からも高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 2 号 p. 447-452
    車体後端形状が風向の時間変化に伴う過渡空力特性に与える影響 もっと読む
    編集者のコメント

    本論文は、路上風などの外乱によって相対風向が時間的に変化した際の自動車の空気抵抗変化(過渡空力特性)について、模型風洞試験により調査したものである。従来、連続的な風向変動に対する応答が議論されてきた空気抵抗に対する外乱の影響について、横風帯突入時のような単発的風向変化に起因する流れの履歴影響に注目した調査を行い、空気抵抗変化を生む現象を従来と異なる形で分離して、これを解明した。加えて、車体形状設計において重要な車体側面後端部の形状影響を論じ、同後端部が曲面の場合には風向変化後に長時間遅れて空気抵抗変化が生じうることを示した点や、空気抵抗変化の遅れの原因を既知の現象と関連付けて論じた点は、外乱の影響を考慮した今後の車両空力開発における重要な知見であり、本論文の自動車工学的価値は高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 2 号 p. 347-352
    人体FE モデルを用いた側面衝突事故における乗員の頭部傷害の研究 もっと読む
    編集者のコメント

    車両同士の側面衝突時、乗員同士の頭部接触による頭部傷害の低減方法を研究するには乗員同士の頭部が接触する側面衝突形態の特定が必要である。本研究では頭部傷害を評価できる人体FEモデルを車両FEモデルに搭載し、京コンピュータで事故統計データに基づいた多様な衝突条件81ケースを計算した。前席および後席の衝突・反衝突側の乗員挙動やそれらの頭部傷害リスクと衝突形態の関係を網羅的に解析した。前後席ともに被害車両の速度が40km/h以下で加害車両が被害車両の衝突側乗員に近い位置に衝突した場合に頭部接触の可能性が増すことを理論的に明らかにした。本論文は自動車アセスメント等における乗員保護性能評価の試験方法の妥当性を確保する理論的な文献の一つになることが期待でき、高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 1 号 p. 54-59
    旋回時の路面入力に対する車両応答に関する研究 もっと読む
    編集者のコメント

    一般的に運動性能を検討する場合、操縦安定性と乗心地を分けて検討するが、一般道では両者を明確に分けることができない車両応答が発生することがある。旋回中の路面入力による横・ヨー・ロール応答に関して、理論モデル構築と実車計測によるモデル検証を行って現象を解析した報告例はない。本論文では、旋回中の路面入力による車両応答の性能設計をするために、実走計測の結果から必要なモデル要素を抽出し、シンプルなモデルを提案した。このモデルでは、接地荷重の動特性を考慮した新たなタイヤモデルを用いている。提案のモデルは、必要最低限のモデル要素で構成されており、開発の初期段階で性能検討が可能である。これにより、走行時に問題になる旋回中の路面入力による車両応答向上に貢献が期待され、高く評価される。

  • 48 巻 (2017) 6 号 p. 1291-1296
    白線形状と軌跡の推定に基づくロバストな自己位置推定 もっと読む
    編集者のコメント

    自動運転で使われる自己位置推定は、地図に記載された道路情報を利用するための重要な技術である。本論文はカメラ画像処理による自己位置推定において、作図コストを下げるため簡易な白線形状しか記載されない地図であっても、詳細形状を補う確率モデルを使うことで、複雑な白線が正しく認識できることを示した。また自己位置を軌跡として推定することで、白線の誤検出にロバストになることを示した。手法の評価においては首都高速道路C1環状線を一周したデータに対して、安定して良好な自己位置が得られることを示した。C1環状線は急勾配や急カーブ、複雑な道路ペイント、トンネル出入口など、画像処理にとって難しいシーンが頻繁に含まれており、高い実用性と有効性を実証したものして高く評価される。

  • 49 巻 (2018) 4 号 p. 739-744
    シリンダヘッドガスケットのせん断すべり挙動を考慮した シリンダ変形予測(第2報) もっと読む
    編集者のコメント

    シリンダ変形を予測するためのシミュレーション技術はエンジン開発の根幹となるシリンダブロックの設計において重要である。しかし従来は、シリンダヘッドガスケットのせん断挙動特性が不明であり、シミュレーションを実施するためには予測対象であるはずのシリンダ変形を予め実測し、その変形に合うようガスケットの物性値を調整する必要があった。本研究では、高面圧化におけるガスケットのせん断挙動の評価結果をもとに、その物理特性を明確化してシミュレーションモデルに取り込んだ。その結果、ガスケット物性値の調整を要することなくシリンダ変形を予測することに成功した。本研究で得られたシミュレーション技術や知見はシリンダブロック設計の基盤となり、ひいてはモデルベースによるエンジン設計法構築への貢献が期待でき、高く評価される。

  • 48 巻 (2017) 5 号 p. 1043-1048
    シリンダヘッドガスケットのせん断すべり挙動を考慮したシリンダ変 形予測 もっと読む
    編集者のコメント

    シリンダ変形を予測するためのシミュレーション技術はエンジン開発の根幹となるシリンダブロックの設計において重要である。しかし従来は、シリンダヘッドガスケットのせん断挙動特性が不明であり、シミュレーションを実施するためには予測対象であるはずのシリンダ変形を予め実測し、その変形に合うようガスケットの物性値を調整する必要があった。本研究では、高面圧化におけるガスケットのせん断挙動の評価結果をもとに、その物理特性を明確化してシミュレーションモデルに取り込んだ。その結果、ガスケット物性値の調整を要することなくシリンダ変形を予測することに成功した。本研究で得られたシミュレーション技術や知見はシリンダブロック設計の基盤となり、ひいてはモデルベースによるエンジン設計法構築への貢献が期待でき、高く評価される。

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