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タンデム形超磁歪素子を用いたコモンレール用超高圧電子インジェクタの研究

研究課題

研究課題/領域番号 12650226
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関横浜国立大学

研究代表者

田中 裕久  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (90092262)

研究分担者 佐藤 恭一  横浜国立大学, 工学研究院, 助教授 (30262405)
浦井 隆宏  日本ムーグ(株), 開発部, 主任研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードデイーゼルエンジン / インジェクタ / 超磁歪素子 / コモンレール / 可変噴射 / 流体制御 / ボンドグラフ / デーゼルエンジン / 比例シート弁 / ボンドグラフ解析 / 噴射率制御 / 高速作動
研究概要

本研究は、デイーゼルエンジンの排気ガス中の窒素酸化物、排気黒煙および黒煙微粒子の低減を目的に、噴射率を電子信号に応じて自在に制御できる高速作動するコモンレール用電子インジェクタの開発に関するもので、連続可変噴射率制御と0.3msの高速噴射を実現するため、パイロット弁にタンデム形超磁歪アクチュエータ(GMA)を、主ニードル弁に流体位置フィードバック機構をもっ比例弁を開発したことにある。GMAは、直径3.5mm、長さ30mmの超磁歪素子3本を1セットとし、これをZ形ホルダに2セット直列結合することにより、1つのコイルで従来の2倍の歪を発生できるものとし、全長40mmのGMAは100kA/mの起磁力(300turnコイル、1.5Ω、インダクタンスL16mH)で45μの変位を発生できるものとした。また、比例弁はフィードバックスロットをもつことにより、パイロット弁開度に比例する主弁開度を制御でき、かつ液圧支持することにより従来のばね支持に比べ、固有振動数を数kHzと高いものとした。また、設計解析に専用のボンドグラフを作成し、主弁の応答性と安定性に及ぼす設計パラメータの最適化と、油撃圧力に及ぼすパイプ径の影響を容易に解析できるようにした。開発試験例として、4Lデーゼルエンジン用としてノズル径0.16mm穴数6のノズルを用いて、160MPa、30mm^3/msの噴射率を、0.3msで噴射できることを確認するとともに、電流(8A〜11A)ごとに可変噴射できることも確認した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2001 2000 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] タンデム形超磁歪素子を用いたコモンレール用比例インジェクタの開発2001

    • 著者名/発表者名
      田中裕久、佐藤恭一、浦井隆宏
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集 32巻2号

      ページ: 85-90

    • NAID

      10006721362

    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Common-Rail Proportional Injector Controlled by a Tandem Arrayed Giant-Magnetostrictive-Actuator2001

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, Y. Sato and T. Urai
    • 雑誌名

      ATT, SAE-2001, Barcelona Vol. 2, 01-3182

      ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] タンデム形超磁歪アクチュエータの開発とサーボ弁への応用2001

    • 著者名/発表者名
      浦井隆宏、田中裕久
    • 雑誌名

      日本油空圧学会論文集 32巻3号

      ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] コモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第1報、電磁パイロット弁による制御特性)2000

    • 著者名/発表者名
      佐藤恭一、田中裕久、伏屋 勉
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(c編) 66巻646号

      ページ: 1857-1860

    • NAID

      110002383137

    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] コモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第2報、タンデム形超磁歪アクチュエータによる制御特性)2000

    • 著者名/発表者名
      佐藤恭一、田中裕久、浦井隆宏、山田 賢
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(c編) 66巻647号

      ページ: 2286-2291

    • NAID

      110002383197

    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中裕久, 佐藤恭一, 浦井隆宏: "タンデム形超磁歪素子を用いたコモンレール用比例インジェクタの開発"自動車技術会論文集. 32巻2号. 85-90 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka, Y.Sato, T.Urai: "Development of a Common-Rail Proportional Injector Controlled by a Tandem Arrayed Giant-Magnetostrictive-Actuator"ATT, SAE-2001, Barcelona. Vol.2, 01-3182. 11-15 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 浦井隆宏, 田中裕久: "タンデム形超磁歪アクチュエータの開発とサーボ弁への応用"日本油空圧学会論文集. 32巻3号. 53-57 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤恭一, 田中裕久, 伏屋 勉: "コモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第1報、電磁パイロット弁による制御特性)"日本機械学会論文集(c編). 66巻646号. 1857-1860 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤恭一, 田中裕久, 浦井隆宏, 山田 賢: "ニモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第2報、タンデム形超磁歪アクチュエータによる制御特性)"日本機械学会論文集(c編). 66巻647号. 2286-2291 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田中裕久,佐藤恭一,浦井隆宏: "タンデム形超磁歪素子を用いたコモンレール用比例インジェクタの開発"日本自動車技術会論文集. 32巻2号(4月15日発行予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤恭一,田中裕久,伏屋勉: "コモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第1報、電磁パイロット弁による制御特性)"日本機械学会論文集(C編). 66巻646号. 1857-1860 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤恭一,田中裕久,浦井隆宏,山田賢: "コモンレール用比例制御形電子燃料噴射弁の特性に関する研究(第2報、タンデム形超磁歪アクチュエータによる制御特性)"日本機械学会論文集(C編). 66巻647号. 2286-2291 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 浦井隆宏,田中裕久: "タンデム形超磁歪アクチュエータの開発とサーボ弁への応用"日本油空圧学会論文集. 32巻3号(5月20日発行予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田中裕久: "トロイダルCVT"コロナ社. 182 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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