研究者業績
基本情報
- 所属
- 大阪産業大学 システム工学部システム工学科 教授
- 学位
- 修士（工学）(同志社大学)博士（工学）(同志社大学)
- J-GLOBAL ID
- 200901032103571526
- researchmap会員ID
- 5000101270
経歴
9-
2025年4月 - 現在
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2017年4月 - 2025年3月
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2016年4月 - 2017年3月
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2012年4月 - 2017年3月
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2012年4月 - 2016年3月
学歴
3-
2000年4月 - 2003年3月
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1998年4月 - 2000年3月
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1994年4月 - 1998年3月
委員歴
21-
2016年4月 - 2021年4月
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2015年5月 - 2021年4月
論文
66-
自動車技術会論文集 52(1) 125-130 2021年1月混合燃料の気液平衡や物性値を推定する多成分燃料噴霧モデルは、多成分燃料噴霧の燃料濃度分布特性を表現できる。本論文では、WAVE-MTABモデルを分裂モデルに適用し、高圧噴射条件下における二成分燃料噴霧の噴霧特性を解析した。その結果、二成分燃料噴霧の先端挙動及び各燃料の濃度分布を再現することができた。
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SAE Technical Papers (2020) 2020年9月15日
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2019 Powertrains,Fuels and Lubricants International Meeting（Kyoto, Japan） 2019年8月以前の研究では、多成分燃料の瞬間沸騰噴霧のモデルを構築し、KIVAコードに実装した。最新のディーゼルエンジンに多成分燃料を適用するためには、高い噴射圧力での噴霧特性を調査する必要がある。本研究では、高噴射圧力での噴射特性に及ぼす初期燃料温度の影響を調査した。
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自動車技術会論文集 50(3) 717-723 2019年5月局所的排出ガス汚染の把握には実路における実走行車両の排出ガス量の評価が必要だが，全ての車両に対する計測は不可能である。既報において，エンジン試験，車両試験の結果を基にしたNOx排出量計算式を提案した。本報では，実路走行時のNOx排出量予測に必要となるドライバモデルの構築を行った結果を報告する。
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自動車技術会論文集 49(2) 253-258 2018年3月局所的排出ガス汚染の把握には、リアルワールドにおける実走行車両の排出ガス量の評価が必要だが、全ての車両に対する計測は不可能である。本研究では実走行車両の排出ガス性能の評価のために、エンジン試験、車両試験の結果をベースとしたシミュレーションモデルを構築し、その精度について検討を行った。
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電気学会論文誌D（産業応用部門誌） 137(12) 899-907 2017年12月著者らが提案している従来の航続距離延長自動運転は何れも直線走行のみを考慮しているが、旋回時にはタイヤの横滑りによる抵抗や左右輪の回転速度差等が生じるので、旋回を含んだコースに適用することはできない。本稿では、車両の旋回運動、その際にタイヤの横滑りによって生じるコーナリング抵抗をモデル化することで、航続距離延長自動運転を旋回を含んだコースで適用できるように拡張すした。また、シミュレーション及び実験によって提案法の有効性を示した。
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自動車技術会論文集 48(3) 615-620 2017年5月エンジンの暖機過程を予測することは、冷機始動時における燃費・排出ガス性能等のシミュレーションや、エンジン水温センサ異常時の制御機能の維持に有効である。本研究では、簡易的なモデルと実験的に定量化したエンジンシステムの総熱容量を用いて、暖機過程におけるエンジン水温の変化を予測する手法を構築した。
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IEEJ Transactions on Industry Applications 137(12) 899-907 2017年 査読有り
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SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 9(2) 383-391 2016年4月ポスト新長期規制適合車に搭載されているディーゼルエンジンを用いて、従来の重量車燃費試験法による燃費計算値とエンジンベンチにおける燃費計測値を比較した。さらに、個々のエンジンの過渡特性に基づいた補正方法を考案し、その効果を検証した結果、本補正方法により高精度に試験エンジンの過渡特性を表現できることがわかった。
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自動車技術会論文集 47(2) 331-337 2016年3月重量車の型式認証試験における燃料消費率試験法では、エンジンの定常状態で計測した燃費マップから参照した瞬時燃料消費量を積算しモード走行燃費を計算しているため、過渡的なエンジン性能は考慮されない。本研究では、エンジン個々の過度特性に基づいて補正を行う高精度に重量車の燃料消費率を算出する方法を考案し、ポスト新長期規制適合した重量車用エンジンを用いてその妥当性を検証した。
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IEEJ JOURNAL OF INDUSTRY APPLICATIONS 5(3) 228-235 2016年
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IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society 4754-4759 2015年 査読有り
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IECON 2015 - 41ST ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY 4609-4614 2015年 査読有り
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SAE Technical Papers 2014- 2014年10月13日 査読有り
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日本LCA学会誌 9(1) 20-36 2013年1月国内のスギ廃材から製造される水素、メタノール、ジメチルエーテル（DME）、および合成軽油（FTD）を対象とし、実データを用いたWell to WheelにわたるLCA分析を行い、各バイオ燃料のCO2排出量削減効果を検証した。その結果、バイオ燃料の種類によりそれぞれ異なる長所・短所を有するものの、国内のバイオマス資源を利用する場合は、共通して製造時の所内動力の削減と車両燃費の向上が今後の課題であることが示唆された。
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自動車技術会論文集 43(4) 849-854 2012年7月各種BDFやHVO・BTLを想定した炭化水素燃料をディーゼル機関に使用した際のNOx排出特性を解析した。その結果、既存のディーゼル機関にバイオマス由来の燃料を適用する場合、低位発熱量が軽油と変わらず、かつ高H/C比により火炎温度が低下するHVOやBTLが有望であることが示唆された。
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自動車技術会論文集 43(1) 123-128 2012年1月本報ではKIVA3Vをベースに筆者らが構築した多成分燃料噴霧モデルにShellモデルを導入し、定容容器における実験値との比較からその妥当性を検証するとともに、種々の二成分混合燃料噴霧の着火機構を調べた。さらに、このモデルを用いて、沸点ならびに着火性の異なる二成分からなる混合燃料による燃焼制御法の実現可能性を調べた。
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SAE Technical Papers 5(2) 892-899 2012年
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SAE International Journal of Engines 4(2) 2193-2206 2011年9月多成分燃料噴霧モデルに着火・燃焼モデルを組み込むことにより、二成分燃料の噴霧燃焼モデルを構築した。本モデルによる計算結果と定容容器による二成分燃料の噴霧燃焼実験の結果を比較した結果、計算結果と実験結果は良い一致を示し、構築したモデル、ひいては混合燃料を用いた燃焼制御手法の妥当性が示された。
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自動車技術会論文集 42(2) 515-520 2011年3月単気筒エンジンを用いたBDFの基礎燃焼実験、および0次元サイクルシミュレーションによる数値解析により、NOx増大を引き起こす要因を詳細に解析した。その結果、軽油運転時に対する顕著な熱発生率の変化や、燃焼ガスの比熱変化に伴う燃焼温度上昇は見られず、噴霧中への空気導入量の変化等がNOx排出量増大の主要因であることがわかった。
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SAE Technical Papers 2011年 査読有り
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SAE International Journal of Fuels and Lubricants 3(2) 1102-1020 2010年10月軽油に対するBDFの混合割合が尿素SCR触媒を装着したディーゼル機関のNOx排出特性に与える影響を解析した。JE05モード試験を行った結果、BDFの混合割合増加によりエンジンアウトのNOx排出量は増加するとともに、尿素SCR触媒のNOx浄化率が大きく低下した。これは、BDF使用時に尿素SCR触媒入り口でのNO2/NOx比が低下したことが主な原因であった。
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SAE Technical Papers 2010年 査読有り
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Review of Automotive Engineering 31(1) 41-48 2010年1月ディーゼル機関においてHPL及びLPL-EGRを組み合わせたシステムについて調査を行った結果、低負荷では両EGRシステムを併用することで燃費の悪化を招かずに排出ガスを低減することが可能となった。一方高負荷では、LPL-EGRの増量と高過給の組み合わせによりNOxとsootの同時低減が可能となった。
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SAE International Journal of Engines 2(2) 611-616 2010年
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International Journal of Engine Research 11(2) 89-98 2010年
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自動車技術会論文集 40(2) 337-342 2009年3月LPL-EGRシステムを導入した多気筒ディーゼル機関を用い、従来のHPL-EGRシステムとの併用による高効率･低エミッション化の可能性を検証した。その結果、低負荷ではHPL-EGRを主体としたLPL-EGRの併用、高負荷ではLPL-EGRと高過給の組み合わせにより、燃費の悪化を抑制しつつ低エミッション化が可能となった。
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自動車技術会論文集 40(2) 349-354 2009年3月NSR触媒を装着した最新型ディーゼル機関の燃焼・排出ガス特性に対する軽油へのBDFの混合割合の影響を解析した。その結果、混合割合により触媒前後の排出ガス特性が大幅に変化した。特に、BDFの混合割合の増加に伴い、NSR触媒によるNOx浄化率が大幅に低下することがわかった。
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Review of Automotive Engineering 29(3) 315-319 2008年7月菜種油メチルエステル（RME）およびRME5%混合軽油をディーゼルエンジンで用いたときのノズルチップ上のカーボンデポジット堆積過程を定量的に把握するとともにSEM観察により微細構造を明らかにした。蒸留特性、粘度、微粒子生成傾向がカーボンデポジット生成に与える影響について検討し、蒸留特性の影響が最も大きいことを明らかにした。
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自動車技術会論文集 39(3) 145-150 2008年5月従来よりも低温度かつ多量のEGRガスが得られる低圧ループEGR（LPL-EGR）システムを商用車用の多気筒ディーゼル機関に導入し、それらが機関性能に与える影響を明らかにした。従来の高圧ループEGR（HPL-EGR）システムと比べてLPL-EGRシステムでは吸気温度が低下するため、NOxとsootを同時に低減することができた。
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自動車技術会論文集 39(3) 151-156 2008年5月LPL-EGRシステムを導入した商用車用の多気筒ディーゼル機関を用い、液化合成燃料（GTL）を用いた場合の排出ガス特性について軽油を用いた場合との比較検討を行った。GTLの高セタン価、低soot・THC等の特性を生かし、低負荷域では従来のHPL-EGRを、中・高負荷域でLPL-EGRを使用することにより、広い負荷域で燃費の悪化を招くことなく大幅なNOx低減効果が得られた。
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SAE Technical Papers 2008年 査読有り
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International Journal of Engine Research 9(1) 15-27 2008年
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自動車技術会論文集 38(6) 181-186 2007年11月前報では、既存のディーゼル機関にBDFを適用した際、軽油使用時と比べて排出ガス特性が悪化する傾向を示した。そこで本報では、BDF適用時における排出ガス特性の改善を目的とし、機関の改良を行った。その結果、高EGR化によりPMとNOxのトレードオフが回避され、排出ガス性能が大幅に向上した。
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INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINE RESEARCH 8(5) 415-428 2007年10月
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日本機械学会論文集B編 73(731) 18-23 2007年7月EGR下で局所リッチ領域を低減する方策として、可変バルブタイミング機構を用いた低圧縮比高膨張比サイクルによる予混合ディーゼル燃焼の制御手法を提案した。これにより、NOx、煤（soot）、燃焼騒音の大幅な同時低減が可能であり、かつ排気温度が通常燃焼と比べて上昇するため、後処理装置の浄化率向上にも寄与することを確認した。
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SAE Technical Papers 15 2007年 査読有り
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自動車技術会論文集 38(1) 157-162 2007年1月可変バルブ機構を備えたディーゼル機関を用い、高負荷において排出ガスを低減するための燃焼制御の方向性について実験的に検討した。EGRによりNOxの生成を抑制した上で、吸気バルブの遅閉じを用いた噴射時期遅角側での低温予混合ディーゼル燃焼を行うことにより、NOxとsmokeの同時低減が可能となることを示した。
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SAE Technical Papers 116 680-686 2007年
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Review of Automotive Engineering 27(4) 547-552 2006年10月
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自動車技術会論文集 37(4) 167-172 2006年7月BDFを既存のディーゼル機関に適用し、燃焼・排出ガス特性の解析を行い、軽油と比較した。定常試験とJE05モード試験双方で、BDFの方が軽油と比べてNOx、PM排出量が増加し、これらを改善するためには高EGR化やリッチスパイクの最適化が必要であることがわかった。
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Review of Automotive Engineering 27(3) 379-386 2006年7月可変バルブタイミングによる吸気バルブ（VVT）の遅閉じは、圧縮端の雰囲気温度を制御することができ、軽油の予混合化を促進した上での着火時期の制御が可能となることがわかった。この技術をEGR、過給と組み合わせることは、中高負荷運転域におけるNOxと黒煙の同時低減を実現するひとつの指針となりうることを示した。
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Heat Transfer - Asian Research 35(5) 369-385 2006年7月
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SAE Technical Papers 2006年 査読有り
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自動車技術会論文集 36(6) 73-78 2005年11月EGRによりNOxの生成を抑制したうえで、高圧噴射、過給および有効圧縮比の可変制御により燃料の予混合化を促進した。その結果、これまで極めて困難であった中速中負荷運転領域における市販軽油の使用を前提とした予混合ディーゼル燃焼を実現することができ、NOxと黒煙の大幅な同時低減を可能にした。
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日本機械学会論文集B編 71(710) 161-167 2005年10月気泡核生成、成長、崩壊を考慮した低沸点・高沸点混合燃料の減圧沸騰噴霧モデルを構築し、KIVA3Vに組み込むことによりその数値解析を行った。その結果、噴霧先端到達距離の計算結果は、定量的に実験値とよく一致した。さらに、減圧沸騰効果により液滴径が大幅に減少し、混合燃料中のどちらの成分も良好な蒸発特性を示した。
MISC
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平成26年度交通安全環境研究所フォーラム2014講演概要 89-90 2014年11月
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年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2014 "G0710202-1"-"G0710202-4" 2014年9月7日Generally, the fuel efficiency of the diesel engine is higher than that of the gasoline engine. More emphasis will be placed on overcoming the fuel penalty caused by reducing exhaust emissions to comply with future stringent emissions regulations. In this study, combustion characteristics of a small diesel engine were experimentally investigated in case of multiple fuel injection strategies including pilot injection, pre-injection and after-injection. In addition, the effect of multiple injection timing on fuel consumption and heat balance was also identified. Engine heat losses were estimated by Hohenberg's empirical equation and were compared with the experimental results. The results indicate that multiple injection along with optimizing injection timing can reduce fuel consumption and heat losses.
書籍等出版物
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シーエムシー出版 2013年8月最新型ディーゼルエンジンにBDFを適用した際には、燃焼特性の変化と後処理装置の性能低下により、NOx排出量が従来の軽油と比べて増加する。しかし、EGR率の増加等、BDFの特徴を生かしたエンジン制御パラメータの最適化により、超低エミッションの実現が可能であることを示した。
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シーエムシー出版 2007年12月最新型ディーゼルエンジンにBDFを適用した際には、燃焼特性の変化と後処理装置の性能低下により、NOx排出量が従来の軽油と比べて増加する。しかし、EGR率の増加等、BDFの特徴を生かしたエンジン制御パラメータの最適化により、超低エミッションの実現が可能であることを示した。
所属学協会
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2024年4月 - 現在
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2018年6月 - 現在
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2006年6月 - 現在
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2003年4月 - 現在
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2001年2月 - 現在