拡充してきたDCT/AT/CVT/HEVモデルをユーザが使いやすいモデルに変換することで、モデル流通につなげる
動くモデルから使ってもらえるモデルへの変換
第2・3階層モデルを1つのプラットフォームに統合
・モデル構築方法の統一
・モデルパラメータ記述方法の統一
・I/Fガイドライン準拠モデル解説書の改訂
・計算時間の短縮

FY20で構築した電動HEVモデルを車両エネルギーマネージメントによるシステム検討ユースケースに適用し、
電動モデルの流通に寄与する
VW Golf GTEを題材に構築した電動HEVモデルを用いて、運転の仕方による燃費最適化の研究に取り組む.
・ モデルパラメータの修正 (効率、熱モデルのパラメータ)
・ シャシーダイナモでの実車計測 (定常モード燃費)
・ 燃費モード走行や実路走行した際の、運転の仕方による燃費最適化アルゴリズムの研究を行う.

電動車の第3階層の運・動熱モデル構築のため、VW Golf GTE用モーター・TMユニット(DQ400E)の効率を計測する
VW Golf GTE用モーター・TMユニット(DQ400e)単体にて以下を計測
①モーターのオイル攪拌ロス
②K0/K1/K2クラッチのドラッグトルク
③TMのスピンロス
④デフのオイル撹拌ロス
⑤TMの負荷ロス
潤滑油に含まれる気体濃度が高時間分解能で測定可能な計測技術を構築する
・THz波の減衰量と潤滑油の密度を関連付け、潤滑油に含まれる気体濃度を算出
・市販の計測器よりも計測サンプリングが短い、10msec以下の時間分解を目指す


噛み合うギヤ間の油膜厚さを計測可能とすることで、高回転時のギヤ嚙み合い部
摩擦係数を明らかにする。
STEP1:高回転時のギヤ嚙み合い部油膜厚さを測定可能な原理の探索(FY20-21)
STEP2:STEP1の原理を用いた場合の計測手法の研究(FY22~)

【研究目的】
高速回転する歯車ならびにトラクションドライブの,損失低減(効率向上)を目的とし、表面性状(粗さとテクスチャ)や
トライボフィルムの性状を把握し、μコントロール及び、摩擦・摩耗制御技術の解明する。
【研究内容】
①境界潤滑域におけるテクスチャーの摩擦異方性についてまとめを行い、摩擦のコントロール技術につながる
摩擦計算基礎式を提案する。
②高速回転化の前段として、表面反応膜と界面油膜を考慮した摩擦校正式の測定に必要なパラメータの洗い出しを行う。
③トライボフィルムの反応膜形成の摩擦特性を把握する。
→摩擦面状態(性状と油膜厚さ)の観察するシステムの開発する。


機械要素接触部の油膜・摩擦挙動を把握し、高精度摩擦係数推定式を確立する。
実用上、特に重要となる混合潤滑下における摩擦特性の解明、拡張を行う。
・摩擦推定式の適用範囲と精度の向上
得られてきた結果を更に発展させ、モーター駆動による高速回転なども含めた多様な運転条件・表面に対応できる摩擦推定式の確立を最終目標とし、表面性状を広範囲にコントロールすることで表面粗さパラメータ、分布パターンなどの影響を明確にし、
摩擦発生メカニズムを実験的・理論的に明らかにすることで摩擦推定式の適用範囲と精度を向上させる。

実機の摩擦伝達要素においては、動力伝達方向だけでなく直交方向にもすべり損失が発生し、動力伝達特性や熱の発生などのトランスミッション性能に影響する。本研究では、このすべり損失の低減に向けて、実機要素での摩擦異方性(表面テクスチャ)を利用したトライボコントロールの検証を行う。
摩擦異方性を付与した実機要素の接触荷重,周方向の滑り挙動と摩擦力の測定を行い、2020年度測定予定の摩擦異方性による効率変化のメカニズムを検討する。
※実機研究治具としてベルト式CVTを用いる
将来の高速領域を見越して速度依存性を確認する

【研究目的】
トランスミッション内部の摩擦伝達要素は、その機能に応じて摩擦係数をコントロールする技術が求められる。
摩擦要素の実機使用状態での摩擦ベクトルを加味した面圧、滑り状態を調査し、東京理科大学と九州工業大学で実施している
摩擦基礎解析の摩擦領域を明示する。また、要素の摩擦特性を変更した場合の伝達システムとしての性能影響を確認する。
【研究内容】
摩擦により動力が伝達される実機部品(CVTベルト)を用いて、
①滑り速度 ②荷重分布 ③摩擦ベクトル
の観察を行い、摩擦係数の基礎解析条件を明らかにする。
また、表面テクスチャによる摩擦異方性の特性を変更した場合の性能(伝達損失)への影響を確認する。

電動機の高回転化を想定した高減速比トラクション減速の動力伝達能力、伝達効率、音振などの基礎特性を明らかにする。
また、予想される高周速における伝達効率の低下を改善する手法を探索する。
周速75m/s(電動機入力50,000rpm相当)の高周速試験が可能となる試験機を用い、ローラに複数種のテクスチャを付与し、効率(トラクション係数)向上に効果的なテクスチャを探索する。


電動機の高回転化を想定した高減速比トラクション減速の動力伝達能力、伝達効率、音振などの基礎特性を明らかにするため、
油膜形成、油流れの可視化を行う。
テクスチャを付与した超高回転トラクション伝達における油膜形成、油流れを観察し、テクスチャ付与による効率向上のメカニズムを
解明する。

30,000rpm相当周速の高速回転ギヤに関して、かみ合い摩擦・スカッフィング摩耗に及ぼす歯面テクスチャ・潤滑油・PV条件の影響を
明らかにし、高回転モータ駆動ギヤの伝達効率向上・歯面損傷低減につながる知見を見出す。
2020年度までは、新設の動力循環式歯車試験機を用いて、歯面テクスチャ仕様を振ったギヤのMTF使用時の伝達効率を計測し、かみあい
摩擦係数μの算出式を新たに導出した。
2021年度からは、 現行HV・EV車の約2倍の高速回転・高PV領域でのかみ合い摩擦・スカッフィング摩耗を、下記の実機使用環境で
研究する。
①高速回転ギヤの歯面テクスチャ種類を拡張し、かみ合い摩擦に及ぼす影響を調査
②高速回転ギヤの低粘度油(ATF)領域の油膜形成・かみ合い摩擦の検証
③現行HV・EV車の約2倍の高PVギヤのスカッフィング摩耗の基礎研究

【研究目的】
電動化に伴い使用範囲が拡大しているギヤにおいて、超高回転下での伝達効率向上・歯面起振力低減につながる知見を見出すため、超高回転環境でのギヤの変化点を具体化、効率改善、かみ合い起振力低減につながる研究テーマ化および、委託先の探索~運転環境構築を検討する
【研究内容】
既存の電動車両のモータ回転数は15000rpmが主流
他研究機関の情報から、50000rpmをターゲットとする
21年度は、以下の内容に取り組む。
・仮定した入力条件(50000rpm)でのトランスアクスル構成、ギヤを検討
→ 既存電動車両用減速機、歯車のBM活動
→ 既存ギヤの使用範囲からの変化点(周速など)を具体化
・ギヤの使用環境を明確にしたうえで、研究委託先を探索、運転環境構築を検討
(委託先によっては、オープンラボ他の活用も検討)

遠心力と攪拌によって狙いどおりの潤滑配送が困難になる。潤滑経路中の回転要素での気液二相流の挙動を解明することで、当問題の解決技術を手にいれるとともに、CFD実用性向上研究につなげる。
回転部材内のオイル流れを可視化して、気液混相状態とオイル流れを計測する。油路形状、回転数、動粘度、ぬれ性などの因子との関係を明確にする。

気泡を含む気液二相流CFDのモデル化につながる基礎的なメカニズムを解明し、気液二相流CFD解析の精度・効率を向上させる理論を構築する。
高回転ギヤにおける、気泡を含む気液二相流の動的な挙動メカニズムを解明する。
ギヤ攪拌によって生じる気泡入りオイル物性(等価粘性)の扱い方等について、計算と実験で比較しながらCFD精度アップにつなげる理論を構築する。

【研究目的】
CFD技術の現状の課題をふまえ、駆動系における気液二相流解析の実用性を高める手法を構築する。
【研究内容】
格子解像度以下の気泡を含む攪拌について、界面のモデリング方法を研究する。
・有限体積法だけでなく、既存の解析手法/ソフトの課題を検証する。
・気泡を含む格子解像度以下の微細な気液界面を適切にモデル化し、巨視的界面形状とトルクを精度良く求める計算手法を検討する。
これにより、解析精度の向上と計算負荷の大幅な削減を実現し、開発現場における気液二相流解析の実用性を高める。

オイルポンプ等の単体性能評価精度向上を目的に、ユニット運転状態の気泡(気泡径、気泡率)を再現する。
トランスミッション内での攪拌,空気の巻き込み,キャビテーション等の流体現象により油中に気泡が存在している。
しかし、その気泡径,気泡径分布,空気混入率がポンプ性能,バルブ性能に及ぼす定量的影響が不明である。
当研究では,外乱である気泡を任意に生成するために実機の気泡発生メカニズムを踏まえて気泡生成のための因子と気泡径及び分布を制御する因子を明らかにし気泡の状態を制御する技術を構築する。

【研究目的】
電磁弁の動的挙動を決定する因子に対し挙動モデルを獲得する。
【研究内容】
トランスミッション作動中の油圧制御弁において,電磁弁における流体力,弁体周りの圧力分布,油中空気混入,ばね-マス-ダンパ系構造,リニアソレノイドの制御などのバルブ動的挙動を決定する要因を明らかにする。

自動車等の動力伝達システムの作動油において、気泡を含む油の剛性モデル化に向けての知見を得ること、さらにそれらの知見を踏まえた油の剛性モデルを構築する。
自動車のミッションオイルなどの作動油中の気泡は、油圧要素の効率や油圧安定性、騒音や振動など、動力伝達システムに悪影響を与える。
最適なシステムの設計には、気泡径や気泡量、気泡の溶解や析出の条件を再現した油の加圧減圧実験を行い、気泡を含む作動油の油圧剛性を解明する必要がある。
本研究では油に含まれる気泡径や気泡量、気泡の溶解や析出が油圧剛性におよぼす影響を明らかにし、油圧剛性のモデル化を実現することを目的とする。

実回路における油圧インピーダンスの実測とモデル化研究
(回路抵抗(実動流量)に影響なく流量を計測することが難しく、回路のインピーダンスを実測できないため、安定性・応答性の把握・解析がうまくいかない)
・原理モデルによる流量加振技術と流量計測技術の加振実験結果と流量特性の比較からインピーダンスが正しく計測できることが確認できた。さらにインピーダンスに影響するパラメータ感度を確認できた。
・本年度は容積変化における油圧インピーダンスの予実差を確認。また、実回路に設置できる小型
流量計測装置の予実差を確認。

