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設計技術シリーズ

自動車パワートレインの制御技術
-動力源、電動化と自動運転への応用も-

著者: 栂井 一英 (大阪産業大学)
定価: 3,520円(本体3,200円+税)
判型: A5
ページ数: 250 ページ
ISBN: 978-4-904774-97-7
発売日: 2021/5/25

【目次】

第1章 自動車パワートレイン

  1. 1-1 自動車とパワートレインの運転範囲
  2. 1-2 必要駆動力
  3. 1-3 エネルギー変換
    1. 1-3-1 熱エネルギーから機械仕事への変換
    2. 1-3-2 電気エネルギーから機械仕事への変換
  4. 1-4 駆動方式あるいは原動機
    1. 1-4-1 原動機の変遷
    2. 1-4-2 内燃機関による駆動
    3. 1-4-3 内燃機関駆動から電気駆動へ
    4. 1-4-4 電動車両のエネルギー供給と変換形態

第2章 内燃機関

  1. 2-1 燃料から機械仕事へのエネルギー変換
    1. 2-1-1 サイクルの仕事
    2. 2-1-2 トルク、パワーと内燃機関の性能指標
  2. 2-2 燃料室内の1 サイクル間の温度圧力変化と熱効率
    1. 2-2-1 熱サイクルの定義と数式表現
    2. 2-2-2 空気サイクルの理論熱効率
    3. 2-2-3 内燃機関出力の有効圧表現
    4. 2-2-4 実際のエンジンサイクルと理論サイクルの違い
  3. 2-3 燃料の計量と供給
    1. 2-3-1 理論空燃比
    2. 2-3-2 燃料の計量と微粒化
      1. 2-3-2-1 機械式の計量- キャブレター
      2. 2-3-2-2 電子式計量システム- 燃料噴射
    3. 2-3-3 燃料の微粒化
    4. 2-3-4 燃料噴射方式
  4. 2-4 着火制御 分割制御
    1. 2-4-1 放電着火と圧縮着火
    2. 2-4-2 燃料制御および点火制御の実行タイミング
  5. 2-5 出力トルク制御
    1. 2-5-1 応答遅れ:空気輸送過程のモデル
    2. 2-5-2 燃料エネルギーから機械的仕事への変換
    3. 2-5-3 エンジン出力トルクモデル
    4. 2-5-4 ターボ過給過程の伝達関数モデル
  6. 2-6 排ガス処理のための制御技術
    1. 2-6-1 空燃比制御
    2. 2-6-2 触媒の暖気促進制御

第3章 電動機

  1. 3-1 電流とトルク発生
  2. 3-2 電流供給の相切り替え
  3. 3-3 モータ速度と誘導起電力
    1. 3-3-1 誘導起電力の発生
    2. 3-3-2 界磁弱め制御
  4. 3-4 電気回路方程式と運動方程式
    1. 3-4-1 電気系
    2. 3-4-2 機械系
    3. 3-4-3 電動機のトルクと速度制御
    4. 3-4-4 制御系の設計と評価
  5. 3-5 電流制御
    1. 3-5-1 電流制御のためのPWM 制御
    2. 3-5-2 トルクリップル
    3. 3-5-3 インバータと電源電圧の昇圧

第4章 動力伝達機構

  1. 4-1 発進装置
    1. 4-1-1 発進クラッチ
    2. 4-1-2 トルクコンバータ
    3. 4-1-3 発進時の加速挙動と効率
    4. 4-1-4 効率向上とロックアップクラッチのスリップ率制御
  2. 4-2 変速機
    1. 4-2-1 有段変速機
      1. 4-2-1-1 手動変速機
      2. 4-2-1-2 AMT
      3. 4-2-1-3 DCT
      4. 4-2-1-4 AT
      5. 4-2-1-5 変速制御
    2. 4-2-2 無段(自動)変速機
      1. 4-2-2-1 金属ベルト方式CVT
      2. 4-2-2-2 トロイダルCVT
      3. 4-2-2-3 変速制御
  3. 4-3 油圧制御
    1. 4-3-1 ソレノイドの動作原理
    2. 4-3-2 ソレノイドバルブによる流量制御 圧力制御
    3. 4-3-3 弁開度のPWM 制御
  4. 4-4 動力分配装置
    1. 4-4-1 車輪間の速度とパワーの分配
    2. 4-4-2 遊星歯車機構による駆動力分配
    3. 4-4-3 車輪間の動力分配

第5章 燃費排ガス法規制とエネルギ管理

  1. 5-1 世界の排ガス試験サイクルと規制
  2. 5-2 燃費と排ガス計測方法
    1. 5-2-1 燃料をエネルギ源とする(内燃機関とHEV)車両
    2. 5-2-2 電気エネルギ(外部より供給)車両(PHEV 及びBEV)
  3. 5-3 OBD
  4. 5-4 エネルギ管理
    1. 5-4-1 原動機の効率
    2. 5-4-2 エネルギ蓄積による発生と消費の分散
    3. 5-4-3 原動機出力の最適管理
      1. 5-4-3-1 最適管理の背景
      2. 5-4-3-2 計算機シミュレーションによる最適発電制御の探索
      3. 5-4-3-3 経験的な制御方法

第6章 運転制御と快適性

  1. 6-1 自動化のための駆動力制御
    1. 6-1-1 駆動力制御技術の歴史
    2. 6-1-2 自動運転に必要な駆動力制御システム
    3. 6-1-3 原動機のトルク制御
      1. 6-1-3-1 内燃機関のトルク制御
      2. 6-1-3-2 電動機のトルク制御
    4. 6-1-4 パワートレインの駆動力制御
      1. 6-1-4-1 電動機とエンジンの駆動力分配
      2. 6-1-4-2 動力伝達系との協調制御
  2. 6-2 運転者を含めた制御システムとしての見方
    1. 6-2-1 運転における人間の能力と制約
      1. 6-2-1-1 運転者モデルと運転操作の安定性
      2. 6-2-1-2 運転操作におけるフィードバック安定性
      3. 6-2-1-3 フィードフォワード:安定な運転操作
    2. 6-2-2 運転学習アルゴリズム
      1. 6-2-2-1 操作量系列の発見
      2. 6-2-2-2 技能につながる効率的な操作の学習
    3. 6-2-3 運転のしやすさとHMI の視点
      1. 6-2-3-1 なじみやすさ(認知系と操作系)
      2. 6-2-3-2 身体の特性による制約
      3. 6-2-3-3 運転のしやすさのための制御設計
  3. 6-3 振動騒音
    1. 6-3-1 発生源としての原動機
      1. 6-3-1-1 内燃機関
      2. 6-3-1-2 電動機
    2. 6-3-2 加減速ショック(駆動軸のねじり振動)
    3. 6-3-3 動力伝達系の騒音
      1. 6-3-3-1 ギヤワイン音(Gear Whine)
      2. 6-3-3-2 ギヤの歯打音(ギヤラトル、Gear Rattle)

第7章 パワートレインモデルによる解析と評価

  1. 7-1 モデル規模と時間
  2. 7-2 物理式を基にしたモデル
  3. 7-3 モデルの事例
  4. 7-4 モデル作成と解析のソフトウェア用ツール

第8章 Appendix

  1. 8-1 微分方程式とその解法
  2. 8-2 ラプラス変換と周波数応答
    1. 8-2-1 ラプラス変換と伝達関数
    2. 8-2-2 周波数応答(Bode Diagram)
    3. 8-2-3 システムの結合
  3. 8-3 数値計算と数式処理
    1. 8-3-1 パワートレイン制御のためのMaxima 入門
    2. 8-3-2 Scilab/Xcos 入門
  4. 8-4 燃焼室内の温度圧力変化(空気サイクル)の計算
    1. 8-4-1 空気の物理定数
    2. 8-4-2 ガスの状態変化
    3. 8-4-3 高膨張比サイクルを含む空気サイクルの熱効率の計算
  5. 8-5 燃料、空燃比と発熱量
    1. 8-5- 1 燃料の特性指標
    2. 8-5-2 燃焼反応と空燃比
    3. 8-5-3 発熱量の計算
  6. 8-6 スロットルから燃焼室への空気輸送

【参考文献】

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【口コミ】

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