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2

第３回公開フォーラム〖 次年度活動内容説明会資料 〗⾃動⾞⽤動⼒伝達技術研究組合 ( TRAMI )
日時 ︓ 2021年1月19日（火）会場 ︓ オンライン

3

目次（１）
【第1部】
１．TRAMI活動概要
２．オープンラボの紹介
３．モデル活用事例の紹介
４．賛助会員・共同研究企業・共同調査制度

5
18
30
58

【第2部】
１．研究委員会
TRAMI研究方針
２．研究Gr_A① トライボフィルム及び表面テクスチャーの摩擦特性解析② 接触部の境界〜混合潤滑領域の検証③ 高速回転・高PVギヤのかみ合い摩擦・スカッフィング摩耗に関する研究④ 超高回転時のギヤ挙動(⻭面潤滑状態・かみ合い起振⼒)の研究⑤ 摩擦伝達要素のトライボコントロール理論検証⑥ 摩擦伝達要素の摩擦ベクトルを加味した面圧、滑り状態解析⑦ トラクションローラの高回転時における動⼒伝達特性に関する研究⑧ トラクションローラの高回転時における油膜形成、油流れに関する研究

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83
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4

目次（２）
3.研究Gr_C⑨ 高速回転環境での潤滑油流れの解明⑩ 気泡を含む攪拌流れのニ相流研究⑪ 気泡を含む気液ニ相流の改良モデル実用化
4.研究Gr_D⑫ 気泡生成技術の研究⑬ 電磁弁における動的挙動の研究⑭ 油圧剛性と油への気泡の溶解析出に関する研究⑮ 油圧インピーダンスの研究⑯ オイルポンプの研究
5.研究Gr_E⑰ 磁性材料の磁気特性の研究⑱ 油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（GAP部）⑲ 油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（COIL END部）⑳ 油冷モータのロータ/ステータGAP部の流れ場・伝熱現象の解明㉑ 油冷モータのコイル内部のオイルの流れ場・伝熱現象の解明㉒ モータ起振⼒同定、及び計測精度向上の研究
6.音振動研究会㉓ 音振動 研究シナリオ

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5

TRAMI活動概要

⿊⽥ 耕治
運営委員⻑
（本⽥技研工業株式会社）

技術研究組合の理念

6

⾃動⾞のCO2排出抑制や価値の多様化に向けて駆動・電動技術の産学連携の基礎研究による学のサイエンス進展・産学人財育成
を通して⽇本の産業⼒の底上げと持続的な科学技術の発展に貢献する

サステナブルな
産業革新
新領域

新領域

⾃動⾞⽤動⼒伝達技術研究組合

異業種
産学連携ネットワーク

裾野の広がり産学連携ネットワークを通じ技術革新と人財育成を図る

TRAMI概要

7

組合員資格

 国内に開発拠点を置く⾃動⾞メーカー、国内で製造・開発を⾏うトランスミッションメーカー
 産業技術研究法人及び試験研究を主たる目的とする一般財団法人
11社にて活動（五十音順）

2018年4月2日に⾃動⾞⽤動⼒伝達技術研究組合を設⽴

実現したい姿とTRAMIの果たす役割

8

 動⼒伝達技術において、産学連携による基礎・基盤研究をリーディング/サポート
 研究成果Databaseの充実により、駆動領域の知の蓄積と活⽤ 研究の更なる拡充をめざし、産学官協働“エンジニアリング機能”も視野に⼊れて活動＜産＞
組合員11社
関連企業・関連団体 等

研究成果の活⽤

賦課⾦・リソース・
研究テーマ

共同研究・
委託研究

＜学＞
大学研究室

研究テーマ

⾃動⾞⽤動⼒伝達技術研究組合

1DモデルIFガイドライン
第３階層モデル＜官＞
経済産業省

・共同研究/委託研究テーマの策定
・大学研究室・計測器メーカーとの研究内容整合・研究テーマの推進/サポート、技術指導
・研究成果の蓄積と共有

研究成果
モデル補助事業
Database（2018〜2020）

調査計測結果合同調査/計測・
同定技術指導エンジニアリング
企業

TRAMIが中心となり、産・学・官連携による技術革新／人財育成を推進

TRAMIが扱う研究領域

9

TRAMIの扱う研究領域は、
⾃動⾞⽤のパワートレイン（モータ本体含む、ENG以外）全体
 電動化/⾃動運転化に向けてTRAMI領域の重要性は⼀段と⾼まっている
エネルギー源

パワートレイン駆動⼒を⽣み出し、適切に変換して⾞輪に伝える機能

TRAMI

AICE

Gasoline
DieselNatural gas
Batteries
Fuel cells・・・

⾞輪

EngineTramsmission
DCT・AMT
CVT/AT
MT
HEVMotor Reducer

Joint＆Shaft

Transfer

Final Drive★モータ本体技術を含む

AWD Coupling

Tire

技術研究組合 全体組織

10

技術研究組合法に基づいた運営体制

TRAMI独⾃の研究体制

総会
監事
理事会

運営委員会
法務・知財委員会

理事⻑

モデル戦略研究委員会

理事

合同調査研究委員会

専務理事

計測技術研究委員会

事務局⻑
事業管理部
企画研究部

機械摩擦・熱研究委員会
流体制御研究委員会

機械伝達分科会
摩擦伝達分科会

流体摩擦・熱研究委員会
電動化研究委員会
音振動研究委員会※音振動研究委員会を追加し活動を拡大

TRAMI理念実現のための５本柱

11①研究テーマ設定④ステークホルダーの拡充

賛助会員制度、共同研究企業の制度化と運⽤産のNeedsと学のSeedsに基づく研究シナリオと研究テーマの設定

Needs
研究リソース産の技術開発

Seeds
研究
シナリオ

研究テーマ

学の研究活動研究活動⑤産学人財育成③研究成果の蓄積

Modelを含めた研究成果のデータベース化と活⽤のしくみ
づくり

研究成果
Database

研究活動を通した人財
交流の活性化

場と設備(オープンラボ)②研究環境の充実

産学共同設備導⼊による研究活動におけるエンジニアリング機能の強化

上記５つの施策により、学の研究活動を産の技術開発・将来の技術革新へと繋げる

研究活動（産のニーズによる研究）
モデル戦略研究委員会
合同調査研究委員会

トランスミッションのシミュレーションモデルの深化
AT、CVT、DCT、HEVの第2階層、第3階層のモデル構築と同定

計測技術研究委員会

測れないものを測れるようにする。
潤滑油内の気体濃度測定、ギヤ噛合い⻭⾯の油膜厚測定の先⾏検討を実施

機械摩擦・熱研究委員会

⾦属間接触部、摺動部の摩擦コントロール

流体制御研究委員会

油圧制御の⾼精度/⾼効率化技術

流体摩擦・熱研究委員会

差回転要素の流体摩擦および熱現象の解明

電動化研究委員会

電気駆動について⼩型・⾼効率化に向けた基礎研究

音振動研究委員会

電動化による音振動要求⾼度化に対応

12

研究活動（産のニーズによる研究）

13●2020年度 委託研究
担当研究会 No.
研究テーマ
委託先
01 トライボフィルム及び表⾯テクスチャーの摩擦特性解析
東京理科大学
機械摩擦・熱02 接触部の境界〜混合潤滑領域の検証
九州工業大学機械伝達
03 ギヤ⻭⾯テクスチャのかみあい摩擦影響解明の研究
鳥取大学
04 摩擦伝達要素の摩擦損失解析
室蘭工業大学05 摩擦伝達要素の摩擦ベクトルを加味したPV特性解析
同志社大学
摩擦伝達
06 トラクションローラの⾼回転時における動⼒伝達特性に関する研究
東海大学
07 トラクションローラの⾼回転時における油膜形成、油流れに関する研究 東海大学
08 狭平板間のドラグピークに関連する気相発⽣・成⻑のメカニズム解明 千葉工業大学
流体摩擦・熱 09 シンプルな回転要素の⼆相流研究
大阪大学
10 動的油⾯挙動CFD実⽤化研究
数値流体⼒学コンサルティング
11 気泡⽣成技術の研究
横浜国⽴大学12 バルブ動的挙動の研究
横浜国⽴大学流体制御
13 油圧剛性と油への気泡溶解、析出に関する研究
法政大学
14 油圧インピーダンスの研究
横浜国⽴大学15 オイルポンプの研究
豊橋技術科学大学
16 磁性材料の磁気特性研究
同志社大学
17 油冷モータのロータ/ステータの隙間(GAP)の流れ場・伝熱現象の解明 筑波大学
電動化
18 油冷モータのコイルエンド空間のオイルの流れ場・伝熱現象の解明
筑波大学
19 油冷モータのコイル内部のオイルの流れ場・伝熱現象の解明
大阪府⽴大学

産学連携の拡大（学シーズの取り込み）学シーズの取り込みの為、研究公募をスタート＜活動の考え方＞
学研究活動の拡大に向けて、萌芽的（学シーズ）研究を取り込みTRAMI活動に参画してもらう。
産学の連携強化・学の活性化により持続的なテーマ運営の道筋をつける。
＜推進体制＞

運営委員会

産学連携推進委員会
機械要素⼩委員会
トライボロジ⼩委員会
音振動⼩委員会＜実施事項＞
2020年度はトライアルとして公募で4件を採択（応募9件）●機械要素
京都工芸繊維大学
岡山大学●トライボロジ

大分大学
東京海洋大学＜今後の進め方＞
公募枠を更に拡大し、持続的な運営につなげる。

産ニーズにつながる学シーズテーマ
を支援

14

研究環境の充実

15【目的】
・TRAMIが研究拠点を有し、学の基礎研究の下支えと深化に貢献する
・実験/検証活動を通じて、産・学の人財育成に貢献する・研究成果を織り込んだモデルと設備をサプライヤーにも供与し、MBDの発展に貢献する
AICE系 Lab.
TRAMI共⽤設備
オープンラボ計測解析企業⾞両、 T/M
評価委託【 産・学 】
オープンラボA社

・HILSを⽤いた

TRAMI/JARI

NV・第 4階層 T/M モデル

・ 油膜解析装置

室蘭工大

⾼負荷

・ミニ対向式動⼒計
・振動解析装置
・モデル検証装置（dSPACE）

動特性

低温特性
NV

・磁気解析装置

豊橋技科大・O/P試験装置

・⾦属接触試験機

低温特性 etc.

・各バウンダリーモデル

同志社大
九州工業大

協調

燃費推定

鳥取大

・動⼒循環式
⻭⾞試験機

コンポ評価
切り出し

コンポ評価
東海大

千葉工大
法政大

・油流可視化装置

・旋回流試験装置

・摩擦試験機

横国大
B社
・モデル同定・油圧試験装置

ステークホルダーの拡充

16

３制度によりステークフォルダーの拡充をおこなう
2019年から実施
23社にご賛同頂いた

賛助会員制度

企業・団体名共同研究企業1 株式会社 エクセディ〇

2 NOK株式会社〇

3 ENEOS株式会社
4 株式会社 エフ・シー・シー
5 オイレス工業株式会社〇

6 株式会社オートテクニックジャパン
7 オートマックス株式会社〇

8 株式会社 小野測器〇

9 GKNドライブトレインジャパン株式会社
10 シェフラージャパン株式会社

11社にご協⼒いただいている

共同研究企業制度〇

11 株式会社 ジェイテクト
12 株式会社 東陽テクニカ
13 東洋電機製造株式会社

研究テーマを組合員と共同で実施

14 日本イーエスアイ株式会社
15 日本精工株式会社〇

16 日立オートモティブシステムズ株式会社

共同調査制度

2020年度トライアル実施
2021年度から本格導⼊予定

世界TOPクラス 駆動系の調査

17 現代自動車日本技術研究所〇

18 株式会社 不二越〇

19 株式会社 ファソテック
20 株式会社 明電舎〇

21 株式会社 山田製作所
22 ユニプレス株式会社
23 株式会社リケン〇

TRAMI活動の拡大

17
＜学＞
大学研究室

2018年度 10大学12研究室
2019年度 12大学15研究室
2020年度 17大学20研究室と研究活動実施
北海道大学

【北海道】
室蘭工業大学2018年度より研究実施

【茨城県】
筑波大学

【大阪府】
大阪府立大学2019年度より研究開始
2020年度より研究開始

【大阪府】
大阪大学

2020年度公募研究

【京都府】
同志社大学

【鳥取県】
鳥取大学

【東京都】
東京海洋大学【東京都】
東京理科大学法政大学【千葉県】
千葉工業大学【福岡県】
九州工業大学

【大分県】
大分大学

岩手大学

神⼾大学
【岡山県】
岡山大学

【京都府】
京都工繊大学【愛知県】
静岡大学
豊橋技科大学【神奈川県】
横浜国⽴大学東海大学

18

オープンラボの紹介

荒川 ⼀哉
運営委員
（トヨタ⾃動⾞株式会社）

TRAMI 産学共⽤設備構想

19

【目的】
・TRAMIが研究拠点を有し、学の基礎研究の下支えと深化に貢献する
・実験/検証活動を通じて、産・学の人財育成に貢献する・研究成果を織り込んだモデルと設備をサプライヤーにも供与し、MBDの発展に貢献する
AICE系 Lab.
TRAMI共⽤設備
オープンラボ計測解析企業⾞両、 T/M
評価委託【 産・学 】
オープンラボA社

・HILSを⽤いた

TRAMI/JARI

NV・第 4階層 T/M モデル

・ 油膜解析装置

室蘭工大

⾼負荷

・ミニ対向式動⼒計
・振動解析装置
・モデル検証装置（DSP)

動特性

低温特性
NV

・磁気解析装置

豊橋技科大・O/P試験装置

・⾦属接触試験機

低温特性 etc.

・各バウンダリーモデル

同志社大
九州工業大

協調

燃費推定

鳥取大

・動⼒循環式
⻭⾞試験機

コンポ評価
切り出し

コンポ評価
東海大

千葉工大
法政大

・油流可視化装置

・旋回流試験装置

・摩擦試験機

横国大
B社
・モデル同定・油圧試験装置

TRAMI オープンラボ コンセプト

産

20

ユニット、実車を使った実機開発

オープンラボコンポーネント試験により学と産の橋渡しを行う

学 テストピース、要素部品を使用した基礎研究/試験装置
鳥取大・動⼒循環式⻭⾞試験機

九州 工業大・油 膜解析装置

同志社大・磁気解析装置

豊橋工科大

法政大

千葉工大

東海 大

横国大
・油圧試験装置

室蘭工大
・⾦属接触試験機

・ O/P 試験装置

・摩擦 試験機・旋回流 試験装置

・油流 可視化TRAMI オープンラボ カバレージ（MBD視点）

21

・ユニット（無負荷）からコンポーネント，要素まで・HILS環境を備えモデル作成・検証が可能

機械摩擦・熱研究
流体摩擦・熱研究
流体制御
電動化

学サイエンスの対象範囲
オープンラボ守備範囲

モデル流通の目指す姿

22

モデルを共通言語としてサプライヤーが繋がる
・⾃社製品の性能
カスタマイズモデル

オープンラボ

⾞両性能へのインパクト予測
ジェネリックモデル

ユニットメーカ，OEMへ売込み

例）

単体フリクションXX％低減

温度の影響は︖
周辺部品との関係︖
背反︖

単体モデルをジェネリックモデルへ組み込んで検証、WLTCモードで燃費が○○％向上

低温領域で効果〇
NV等のの背反〇
すぐに単体モデルを送って下さい。
カスタマイズモデルで検証します。

設置場所

23

一般財団法人 日本⾃動⾞研究所（JARI) つくば研究所
茨城県つくば市苅間2530
http://www.jari.or.jp/tabid/96/Default.aspx＜JARIに設置するメリット＞
・一般財団法人という公共性（産学誰でも使える）
・学⽣の指導、安全性含めたサポートを享受できる
HERP棟(発⽣捕集室)正門

出典：Google Map

秋葉原からつくばエクスプレス
区間快速で約50分

出典：JARI HP

ダイナモ設置寸法
・コンクリートベース上に駆動側（固定）を設置
・定盤（W:3800）上に吸収側（可動）を設置
・ダイナモ制御盤は２階機械室内に設置
・冷凍機本体，油圧源は定盤外に設置
・定盤（W:2650）を将来スペースとする

オープンラボ構築5カ年ロードマップ

24

オープンラボ充実度
自走
MBD活用
MBD基盤構築
基本設備導入

Step3
Step2

Step1
デフ損失

運営

T/F

2019年

Step4

電動化、MBD対応

ベルト効率
モータ損失
↑
研究会ﾒﾝﾊﾞ
大学研究室

TRAMI研究
共同研究
トライアル
↑
MBDｴﾝｼﾞﾆｱ
共同研究先ﾓﾃﾞﾙ戦略ﾒﾝﾊﾞ

TRAMI研究
共同研究↑
MBDｴﾝｼﾞﾆｱ
共同研究先ﾓﾃﾞﾙ戦略ﾒﾝﾊﾞ

能⼒増強

仕組みづくり2020年度をもって必要設備設置完了
2020年

2021年

2022年

Step5
研究すべて
(含む個社研究）↑
完全委託可・実験計画立案
・モデル実装・実験・結果解析・モデル化

2023年

オープンラボ設備紹介

25

外観写真
機械室

温度調整装置機械装置

恒温槽

油圧発⽣装置

M2モータ

供試体

操作盤

システム構成直流電源装置

⼊出⼒ダイナモ110kw × 2

回転数

0〜8000rpm

トルク

500Nm(200Nm)（精±0.05%FS）

油圧発⽣装置

0.1〜7.0MPa 2系統
潤滑20l/min 3系統

環境温度-40〜100℃

バッテリー
シミュレータ

250kw
50〜750V±500A

オープンラボ導⼊履歴
導入年度
2018
2019
2020

狙い
モデル動作確認

導入内容
・モデル制御指令部一式・振動各席装置

コンポーネント・ダイナモメータ一式

電動化試験対応

・直流電源装置 ・汎用インバータ

効率，NV測定第4階層モデル活用

・恒温槽 ・油圧コントローラ

・モデル演算装置能力増強

活⽤事例

26

１．トランスミッション調査
3速/低速待機段
15

恒温槽

基準

基準−45[mm]

トルク [N･m]

10

5

M1モータ
T/M
0
-40

-20

0

20

40

60

80

100

T/Mドレイン温度 [℃]

図2．トランスミッションスピンロス

図1．トランスミッション搭載

【SI法】

【BF法】

図3．トランスミッションノイズ音源探査

活⽤事例

27

２．要素部品効率測定
プロペラシャフト

M2モータ
（吸収）

M1モータ
（駆動）

供試品
（Test Box）

1.8
No.1

No.2

Transmition efficiency of CVT belt box, %Transmition loss of CVT belt box, kW

図1. 供試品（Test Box）搭載
No.3

1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

Input torque,NmInput speed, rpm
CVT ratio
Gear part ratio

30

80

30

1000

80

30

2000
2.481

80

30

1000

80

30

2000
1.000

Gear part ratio
増速 0.409

図2．供試品損失測定結果

80

30

1000

80
2000

0.397
Gear part 減速
ratio 5.172

100%

max
98.4%

No.1

98%

No.2

No.3

80

30

96%
94%
92%

min
86.9%

90%
88%
86%
84%
82%
80%

Input torque,NmInput speed, rpm
CVT ratio
Gear part ratio

30

80

30

1000

80

30

2000
2.481

80

30

1000

80
2000

30
1000

1.000
Gear part 増速
ratio 0.409

0.397
減速 5.172

Gear part ratio

図3．供試品効率測定結果

80
2000

オープンラボ活⽤ロードマップ
2019

2020

導⼊
phase

2021

28

2022

2023

活⽤
phase

2024

2025

2026

今後の予定とお願い

29

現地見学会
・ 2021年3⽉〜4⽉で企画
電動モータ性能試験デモ，HILS運転デモ※ コロナウィルス拡大状況等を考慮して決定

問い合わせ
・ 詳細仕様 等々・ 共同調査，共同研究ニーズ 等々
問い合わせ先自動車用動⼒伝達技術研究組合（TRAMI)
TEL/FAX： 03-5843-8639
mail: info@trami.or.jp
担当：荒川，大山30

モデルの活⽤事例紹介

齋藤 俊博
モデル戦略研究委員会リーダー（本⽥技研工業株式会社）

経産省モデル補助事業の狙いと進め方

31

実機を使⽤せずに⾞両全体を性能評価できるシミュレーションモデルを構築する。
また、学の知⾒を活⽤し モデルを通じた産学連携により人財育成を図る。

＜ありたい姿＞
OEM・サプライヤ・大学など、あらゆるプレイヤーにシステム
思考が根付くSURIAWASE 2.0

・インターフェースガイドラインの拡充
・ガイドライン準拠モデルの拡充⇒燃費/熱/NV/電動化対応

経産省とも連携を図り、トランスミッションモデル基盤構築を加速する

経産省モデルの階層深さと広がり 今後の方針「SURIAWASE2.0の深化」の概要
 現在のガイドラインと⾞両モデルの粒度を前提とした性能領域（燃費・NVH等）への広がりと、産学連携によるモデル構築（深さ）の2つのアプローチで協調領域の拡大を実施。
 また、シミュレーション可能なパワートレインを従来のガソリン⾞から電気⾃動⾞などへ拡大。
領域の拡大
モデル階層

産学連携研究の方向

AICE TRAMI
経産省とも連携を図り、トランスミッションモデルの階層を深化させる

32

経産省 モデル流通の考え方

デフォルト(標準)モデルに対し、個社部品 実在モデルでのカスタマイズ活⽤を想定

33

目次

34

１．ユーザがモデルを活⽤するには２．モデルの活⽤事例紹介
３．うれしさを実現するための取り組み
４. FY21の取り組み紹介

TRAMIモデルの公開

35

 EPCのホームページ抜粋

https://epc.or.jp/fund_dept/sim_foundation/2019model

平成31年3月31⽇のEPCホームページにTRAMIのFY19モデル成果物が公開された

要素部品のドラグ＆ドロップで配置
 TRAMI第3階層モデル作成の流れ①スケルトン図作成

36③ドラグ＆ドロップで要素を配置・接続

ドラグ
&
ドロップ
②TRAMIライブラリから要素選択
L2④損失の形式を選択

熱
ライブラリ
電気
ライブラリ
プラント
L3
ライブラリ

制御ライブラリ

モデル化の知識が少なくても視覚的にモデルを作成することができる

TRAMIモデルの活⽤

37

 OEMでの活⽤〜第3階層モデル〜
TRAMI

OEM
個社のモデルへ組み替え

FY19作成トルコン

TRAMIﾓﾃﾞﾙ

ギヤ

⾃社データ

FY20作成

クラッチ

⾃社データ

ベアリング

TRAMIﾓﾃﾞﾙ

・・・

・・・

要素モデル・式要素モデル・式要素モデル・式を
組み込み

バウンダリ
モデル公開

サプ ライヤ に公開

9AT構成要素

TRAMIﾓﾃﾞﾙ流⽤
or
⾃社データ活⽤

標準モデル

FY20作成個社トランスミッション(TM)のL/O

OEMが標準モデルの要素モデル式を、個社のTMモデルに組み替えて活⽤する作成したモデルはサプライヤに公開することで、バウンダリモデルとして活⽤できる

個社でのTRAMI標準モデルの活⽤

38

TRAMI標準モデル
FR 9ATモデル

個社のトランスミッション
単純な組み替え（ドラグ＆ドロップ）

精度

A︓賛助会員（有償モデル購⼊）
B︓⼀般外部

A

A

B

損失マップ
（詳細データ）2
研究会

FF 10ATモデル

データ変換

1

一般的な損失計算式（⾃技会ハンドブック
掲載内容など）変換損失マップ
or
損失実験式

損失実験式

単体計測MAP
⾼精度

損失マップ（簡易データ）

損失マップ（簡易データ）

中 △

3
⾼ 〇

低 ×

個社での活⽤パターンとして ①⼀般式から損失データを変換して⽤いる、②損失実験式のパラメータ変更、③個社で単体計測を⾏う、の3案を想定する

OEMからサプライヤへの展開例

39

コアモデルとバウンダリモデル
コアモデルとはサプライヤ部品のモデル。
バウンダリモデルとは、コアモデル以外の部品のモデル。
運⽤においてはバウンダリモデルをブラックボックス化して変更できないようにする。
 事例︓クラッチメーカ

20180722_AICE_TRAMI_AZAPA摺合せ.pptx 資料内容を一部改良

バウンダリモデル

サプライヤにおいては⾃社部品のモデルを更新することで、トランスミッションもしくは⾞両レベルでの効率への影響を検討できる

目次

40

１．ユーザがモデルを活⽤するには２．モデルの活⽤事例紹介
３．うれしさを実現するための取り組み
４. FY21の取り組み紹介

ユースケース 9AT・CVT・DCT オイル粘性によるロス低減
ステークホルダー（メリット享受者）

 トルコン伝達ロス、クラッチ引き摺りロス、攪拌ロス影響検討

活⽤主体

対象︓OEM、サプライヤ、大学
対象システム︓DCT、AT、CVT
サプライヤ
目的︓オイル粘性によるエネルギーロスを低減し、燃費向上
効果︓①トルコン伝達効率が燃費に及ぼす影響確認②クラッチ引き摺りロスが燃費に及ぼす影響確認③オイル粘度が燃費に及ぼす影響確認
活⽤例︓燃費性能検討（トルコン伝達ロス、クラッチ引き摺りロス、攪拌ロス影響検討）

サプライヤ

◎

〇

狭平板間の
気液⼆相流れ解明

トルコン伝達
ロス低減

燃料消費量

サプライヤ

官/研究機関大学〇

燃費貢献度をふまえて、研究テーマの設定ができる

クラッチ引き摺り低減

回転を伴う
気液⼆相流れ解明

オイル粘性によるエネルギーロス低減
クラッチ
ロス低減

燃費対策前

OEM

大学

新開発品をT/Mに搭載した場合の燃費効果をサプライヤ⾃身で確認して採⽤提案出来る

トルコン効率UP

41

攪拌
ロス低減

燃費対策後

ほか

ユースケース 9AT・CVT 機械要素部品の摩擦損失低減
 ベアリング、シール、ギヤ、CVTなどの要素部品の損失定量化

42
ステークホルダー（メリット享受者）

活⽤主体

OEM

サプライヤ

官/研究機関

対象︓OEM、サプライヤ、官/研究機関、大学
対象システム︓AT、CVT
サプライヤ
◎
◎
△
目的︓ベアリング、シール、ギヤ、CVTなどの要素部品の損失要因、発熱量推定
効果︓①表⾯性状変更によるユニット効率効果机上検討②CVTエレメント姿勢変化によるPV変化把握③⾼速化の油膜形成状態によるユニット性能影響検討④ベアリング、シール、ギヤ、CVTなどの要素部品の損失要因、発熱量推定が可能になり、各部品設計、机上評価
活⽤例︓摺動摩擦低減に対する表⾯テクスチャ（加工法案）の影響検討

大学

〇

ほか

ユースケース ⾞両エネルギーマネジメントによるシステム検討

43

ステークホルダー（メリット享受者）

 HEV⾞両のシステム、制御最適化

活⽤主体

OEM

サプライヤ

官/研究機関

対象︓ OEM、サプライヤ
対象システム︓HEV
サプライヤ
◎
◎
○
目的︓システム最適化、HEV制御による燃費向上
効果︓①サプライヤが⾞両全体の損失内訳、各部品の動かし方が把握でき、損失低減に向けた設計方針を明確にできる②サプライヤが次世代部品へ変更した際の⾞両としてのメリット/デメリットを定量化できる。
③EV/パラレル切り替え制御、シフトスケジュール変更、変速段/変速⽐の変更による燃費/電費影響を定量化できる④HEV化による燃費改善効果を把握できる
活⽤例(1)︓
エンジン＋モータトルク

エンジン最大トルク

エンジン動作点

⾼効率領域

HEV
化

効率低領域

エンジン停止
EV⾛⾏可能領域

燃費

HEV効果
HEV化による
損失低減分
ICE⾞

HEV化による
損失増加分
HEV

参考図出典元（エンジン動作点
https://www.researchgate.net/publication/300469109_Application_of_a_Modular_Simulation_Approach_Optimizations_from_Combustion_to_Vehicle_Management

大学

〇

ほか

ユースケース モータの損失低減検討

44
ステークホルダー（メリット享受者）

 モータサブシステム、制御最適化

活⽤主体

OEM

サプライヤ

官/研究機関

対象︓ OEM、サプライヤ
対象システム︓HEV
サプライヤ
◎
◎
○
目的︓システム最適化、HEV制御による燃費向上
効果︓①サプライヤが⾞両全体の損失内訳、各部品の動かし方が把握でき、損失低減に向けた設計方針を明確にできる②サプライヤが次世代部品へ変更した際の⾞両としてのメリット/デメリットを定量化できる。
③EV/パラレル切り替え制御、シフトスケジュール変更、変速段/変速⽐の変更による燃費/電費影響を定量化できる④HEV化による燃費改善効果を把握できる
活⽤例(2)︓

⾼効率領域の移動

新開発
モータ

モード⾛⾏時の動作領域

モード⾛⾏時の動作領域

鉄損

銅損

モード⾛⾏時の損失内訳の⾒える化
参考図出典元（モータ効率マップ)
https://www.jmag-international.com/jp/seminar/jmag-efficiencymap-seminar/

損失量

その他(機械損、風損など)
モータ効率
改善効果
ベース
モータ

新開発
モータ

大学

〇

ほか

ユースケース モータ磁気・機械特性の⾞両への影響検討

45
ステークホルダー（メリット享受者）

 磁気回路とロータ強度の最適化

活⽤主体

OEM

サプライヤ

官/研究機関対象︓サプライヤ（Tier2 ⇒ Tier1 or OEM)
対象システム︓モータ
サプライヤ
○
◎
○
目的︓モータにおけるロータ⽤⾼強度部材(コア材料、エンドプレート、シャフト等）の
開発効率化
効果︓
①目標設定の効率化
TRAMIモデルを活⽤することで、⾃社内で、⾞載下におけるモータの運転条件や温度等の使⽤環境を踏まえて、
耐遠⼼⼒強度等の部材への要求仕様を迅速に導出できるため、ターゲットを絞った開発が可能。
②開発期間の短縮と開発コストの削減
開発した部材をモータ或いは⾞に搭載した際の効果をモデルベースで短期間で効率的に検証可能になることから、不要なユニットの試作及び実験を削減できるため、開発期間の短縮ならびに工数・経費の削減が可能である。
活⽤例︓
Tier2

OEM 又は Tier1
要求仕様の提供

部材の試作/評価
モータ設計/試作

OEM 又は Tier1

Tier2

要求仕様と
モデルの提供部材の試作/評価
材料特性データ

・部材試作品・材料特性データ(磁気特性、機械特性）

運転点/温度等

モータCAE(磁界解析、構造解析)

OK

実機
検証

・結果のフィードバック
・要求仕様の再提供

NG

モータ仕様決定

複数サイクル要(実験主体)
リードタイムの⻑期化NG

⾞両
シミュレーション（TRAMIモデル)

OK

モータ設計/試作

実機確認
モータ仕様決定

複数サイクル要(計算主体)
リードタイムの短期化

試作/実験数削減

大学

-

ほか

目次

46

１．ユーザがモデルを活⽤するには２．モデルの活⽤事例紹介
３．うれしさを実現するための取り組み
４. FY21の取り組み紹介

TRAMIモデルの概要

47

 階層ごとのTRAMIモデル
階層

アドバンス領域

モデル

プラント

制御

⼊⼒データ
損失マップ

Case

IN

OUT

OP,Gear

T/C

ATFW

例題

トランスミッション
コンポーネント

IN

CL
T/C

ATFW

共
通
モ
デ
ル

OP

Brk
PL1

OWC

BRG FGR

ATF
V/B

OUT

汎
⽤
モ
デ
ル

仕様違いのTM損
失が比較できる
発進デバイス、ギヤボックス等のデータを組み替えて様々なTMに対応できるう
れしさ

ATF

TRAMI
第3階層

うれしさ

例題

トランスミッション

TRAMI
第2階層

熱

物理式、
実験式

TM要素部品の損失が分かる
TM部品（クラッチ、
ギヤ、シャフト、
BRG、…）を組み替えて好きなように使えるうれしさ

TRAMIモデルと合同調査および各研究会のデータを⽤いて うれしさを実現するうれしさ実現のための取り組み – 第2階層モデル
 TRAMI第2階層

48

第2階層モデルの構成

プラントモデル作成事例

発進
デバイス

変速
機構

終減
速機

ドライブ
シャフト

オイル
ポンプ

TRAMIライブラリ
L2

プラント
ライブラリ

⼊⼒データライブラリ

1D model発進デバイスDrag & Drop

変速機構

熱
ライブラリ
電気
ライブラリ
制御
ライブラリ

発進機構、変速機構等のデータを組み替えて仕様違いのTM損失が比較できる

うれしさ実現のための取り組み – 第3階層モデル
 TRAMI第3階層
プラントモデル作成イメージ

第3階層モデルの構成

TRAMIライブラリ
L2

さまざまなモデル粒度で接続できる（フレキシビリティ）

熱
ライブラリ
電気
ライブラリ
プラント
ライブラリ

L3

制御ライブラリ

クラッチ、ギヤ、OWC等の部品を組み替えて TM要素部品の損失がわかる

49

各要素の損失の切り分け方

50

TRAMI第3階層7DCT T/M ASSYモデルに求める精度

第2階層

損失

負荷損失

第3階層
BRG
シールリングギヤ
シールリングオイルシール
ギヤ
BRG

負荷損失
その他損失

スピンロス

クラッチドラグクラッチドラグ

攪拌抵抗

攪拌抵抗

ポンプ
駆動トルク

ポンプ
駆動トルク

ポンプ
駆動トルク

FY18_第2階層モデル

FY18・19実機計測

FY19_第3階層モデル

第3階層モデルでは各機械要素部品の損失内訳を明らかにする．
モデル精度は第2階層と第3階層間の合計損失対比で誤差5%以内を目指した．

第3階層DCTモデルの計算結果

51

 オイルパン油温の実測比較
WLTCモード計算において時間履歴でも実測と同等の変化

 各機械要素の損失仕事
主な損失要素攪拌

各要素の損失が出⼒でき、内訳も確認することができた

ギヤ
クラッチ
テーパベアリング
オイルポンプWLTCモード⾛⾏時のオイルパン油温の変化を検証できた．
また、DCTを構成する各機械要素部品の損失仕事を定量的に明らかにできた．

モデル化の基準
TRAMI_IFguideline_ver.1.1

電動化に対応できるよう I/Fガイドラインにモータ・ジェネレータシステムを追加した

52

目次

53

１．モデルの活⽤事例紹介
２．うれしさを実現するための取り組み
３．ユーザがモデルを活⽤するには
４. FY21の取り組み紹介

TRAMI 2021年度研究企画書

54【研究委員会/分科会】 モデル戦略研究委員会【テーマ名】

モデル流通のための使ってもらえるモデルの構築【研究委託先】【研究目的】
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【研究内容】
動くモデルから使ってもらえるモデルへの変換
・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

各要素の機能、モデル粒度が明確である〇モデルのシステム構成が把握できる△シミュレーションを⾏うためのノウハウや留意点が整備されており、問題発⽣時にユーザが対処できる？ 注⼒【応⽤領域】

2022年度・TRAMI・プラントモデルのライブラリィの整備
造り方の統一・I/Fガイドライン
・ひとつの制御モデル
準拠モデル解説書
で全TM対応の改訂
・モデルパラメータ
記述方法の統一・計算時間の短縮【研究予定期間】

使ってもら
えるモデル

◎ 進度

TRAMIライブラリー【研究成果】
2021年度

動くモデル

各要素のI/Fが明確である

2021-2022年度

モデル流通
サプライヤでの活⽤大学での活⽤電動化モデルの構築

55

全研究会 横断的取り組み
電動化研究会•

モデル構築WG＋合同調査••

モータ特性の基礎データ

メカ損失マップ作成
電費・燃費モデルの構築

オープンラボ••モータ試験装置の開発
題材モータの制御シミュレーション

全研究会・合同調査・オープンラボと連携し、P2 HEVモデルを構築する

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】

56

モデル戦略研究委員会

第1階層電動モデル構築手法のHEVへの適⽤・検証【研究委託先】【研究目的】
FY20で構築した電動モデルの構築手法を他のHEV骨格に適⽤し、燃費・電費を予測可能な電動モデルの流通に寄与する【研究内容】VW Golf GTEからMB A250eへ骨格を変更してもFY20の電動モデル構築手法が活⽤(流通)できることを証明する．
・7速DCTから8速化(ギヤ諸元変更）
・エンジン／モータ損失特性の変更
・HEV制御パラメータの同定(状態遷移)
・WLTCモード以外での検証【研究成果】
2021年度・⾞両状態遷移の同定
・状態遷移制御
モデルの構築・第1階層電動
プラントモデルへの状態遷移モデル
接続【研究予定期間】

Cs(HEV)走行
2022年度

2023年度・第3階層電動・第3階層電動
プラントモデルにプラントモデル構築
よる燃費寄与度・計装⾞両による・エンジン／モータ
熱抵抗の同定損失特性の同定・WLTCモードでの・WLTCモード以外
熱モデル精度のでの検証
検証(Validation)(Verification)

2021-2023年度【応⽤領域】

要素組み換えによる他の電動駆動領域
BEV電費予測
P2以外のHEV燃費モデル
状態遷移の制御研究

TRAMIモデルの推進計画
F/Y

2017

METI

2018

2019

モデル補助事業

SURIAWASE
1.0

⾞両モデル

57

2020
xEVモデル

2021

2022

2023

SURIAWASE
2.0
全てのTRAMIモデルをMETI⾞両モデルへ繋げる

I/Fガイドライン

第２階
層

DCTモデル
ATモデル

モデル流通

I/Fガイドライン

TRAMI

DCTモデルT/Mモデル

ATモデル

第
３
階
層

CVTモデルVerification
xEVモデル

Validation
xEVモデル
モデル流通

研究成果(物理式/モデル)

各研究会の研究成果を順次TRAMIモデルへ反映

研究の深掘り→モデル精度UP

電動化を1年前倒し、アトリビュートはモータドライブシステムと減速機の電費・熱58

賛助会員・共同研究企業・共同調査制度

池⽥ 正
運営委員
（いすゞ⾃動⾞株式会社）

制度のご紹介■2021年度から、３つの制度でスタートします

賛助会員制度（FY19実施中〜）★TRAMIの活動にご賛同いただけましたら...
23社のみなさまにご参加いただいています（2020年8月現在）

共同研究企業制度（FY20実施中〜）★TRAMIのメンバーと共に研究活動を⾏うことに興味がある11社のみなさまにご参加いただいています（2020年8月現在）

共同調査制度（FY20トライアル、FY21より本格開始）★TRAMIと共に駆動系の調査を⾏うことに興味がある7社のみなさまにご参加いただいています（トライアル現在）

59

各制度の位置づけ60

国内研究機関・大学/賛助会員の権利
研究受託機関/共同研究企業の権利共同調査企業の権利

TRAMI組合員
研究シーズを提案できる研究受託機関共同研究テーマの設定

研究に参画

参加研究の活動を通じて⼊手

参加研究のみ無償で⼊手可国内研究機関・大学

報告会へ参加共同/委託研究活動
共同研究成果
成果報告会
成果報告書

研究ニーズを提案できる

研究に参画

賛助会員

共同研究企業

参加研究の活動を通じて⼊手

報告会へ参加

調査内容を決め
結果を共有

参加研究のみ無償で⼊手可共同調査

共同研究企業制度

61

共同研究企業制度概要

参画単位 ︓設定する研究グループごとの参画
研究の主体︓大学(大学に研究委託をして実施する)
権利と役割︓参加研究に関しては規約・規程に基づいて基本的に組合員同等の権利と役割を有する(研究会の運営に関する議論は組合員のみ参加としています)

研究グループ主催 研究会等への参画

年度に複数回実施される研究会等に参加し、研究の進捗・課題・方針等について議論する
研究テーマの議論に加えて話題提供等による情報共有を実施

ネットワークの拡大

学や産との共同研究を通じたネットワーク拡大が出来る
4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

研究進捗報告会

1月

2月

3月
研究進捗報告会

研究会
注).実施回数・時期・場所は研究ごとに異なりますTRAMI活動への参画のメリット

62

業界動向に関する情報⼊手・ネットワーク拡大・技術⼒向上ができ
世界Topレベルの技術に対する⾃社のポジショニングが把握できるOEMの関心事や優先度が把握出来る

研究テーマ選定報告会等を通じて他社
技術レベルを知ることが出来る

共同研究

成果の蓄積

OEM・ユニットメーカーと⽣の議論が出来る関心分野において産・学のネットワークを拡大出来る共同研究を通じて人財育成が出来る
トップランナー駆動系の調査が出来る

共通モデルを使った開発により開発効率を向上出来る

成果の活⽤

オープンラボを使ったモデル検証により⾃社部品の⾞両性能への影響がわかる
研究を通じた
技術⼒向上
OEM・ユニットメーカーと調査結果の議論が出来るステークホルダーのメリット
年
度
毎
の
成
果
報
告
書

○

○

○

○

○

〇

モデル
簡 ①
易 第
デ ２
・
タ ３
モ 階
デ 層
ル

詳 ②
細 第
デ ２
・
タ ３
モ 階
デ 層
ル

素 ③
技 モ
術 デ
第 ル
４ に
階
つ
層
な
が
る
要

○

○

○

ー

○

○

△

○

①1研究グループ ②2研究グループ目以降
中⼩企業:①70万円, ②30万円/研究
大企業︓①200万円, ②100万円/研究

〇

△

〇

△

△

調査費の実費をTRAMIを含めて案分
中⼩企業:50万円
大企業︓150万円(共同研究企業参画年度は不要)

(

公
開

)

○

○

○

○

共同研究企業

×

×

○

○

共同調査＊

×

×

〇

〇

×

賛助会員

×

×

○

○

×

×

○

△

○

△

△

その他企業

×

×

×

×

×

×

×

△

○

△

△

×

×

×

○

×

○

○

○

○

△

×

×

×

○

×

×

○

△

○

△

研究受託機関
国内大学
研究機関○︓権利有り

△︓検討中

×︓権利なし

○
○

参加
研究分

参加
研究分
共同調査
分

参加
研究分

年
会
費

)

※※

成
果
報
告
会
へ
の
参
加

(

ズ
提
案

セ 共
ス 同
※ 研
究
成
果
へ
の
ア
ク

ー

ズ
／
シ

研
究
W
G
へ
の
参
加

ー

ズ
の
閲
覧

研
究
ニ

ー

マ
の
決
定

ニ

ー

組合企業

研
究
テ

ー

組
合
の
運
営

ー

資
格

63

参加
研究分

参加
研究分

参加
研究分

○

参加
研究分

△

※研究過程で得られた全てのデータ(実験⽣データ、研究過程で作成した報告書等)＊研究受託機関も参加可能、ただし、権利は研究受託機関の権利＋共同調査分の成果へのアクセス

共同研究のスコープ

64■ 赤枠部分について、共同研究対象とし研究グループごとに募集いたします
運営委員会
法務・知財委員会
モデル戦略研究委員会
合同調査研究委員会
計測技術研究委員会
機械摩擦・熱研究委員会

2021年度
共同研究対象機械伝達分科会

Group A

摩擦伝達分科会
流体制御研究委員会
流体摩擦・熱研究委員会
電動化研究委員会
音振動研究委員会

Group CGroup DGroup E

2021年度 研究グループ

65■ 以下４つの研究グループで共同研究企業を募集いたします研究会
機械摩擦・熱研究委員会
機械伝達分科会

摩擦伝達分科会

流体摩擦・熱研究委員会

流体制御研究委員会

電動化研究会

音振動研究会2021年度 研究テーマ

委託先予定

トライボフィルム及び表⾯テクスチャーの摩擦特性解析
接触部の境界〜混合潤滑領域の検証
⾼速回転・⾼PVギヤのかみ合い摩擦・スカッフィング摩耗に関する研究
超⾼回転時のギヤ挙動(⻭⾯潤滑状態・かみ合い起振⼒)の研究
摩擦伝達要素のトライボコントロール理論検証
摩擦伝達要素の摩擦ベクトルを加味した⾯圧、滑り状態解析
トラクションローラの⾼回転時における動⼒伝達特性に関する研究
トラクションローラの⾼回転時における油膜形成、油流れに関する研究
⾼速回転環境での潤滑油流れの解明
気泡を含む攪拌流れのニ相流研究
気泡を含む気液ニ相流の改良モデル実⽤化
気泡⽣成技術の研究
電磁弁における動的挙動の研究
油圧剛性と油への気泡溶解、析出に関する研究
油圧インピーダンスの研究
オイルポンプの研究
磁性材料の磁気特性研究
油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（GAP部）
油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（COIL END部）
油冷モータのロータ/ステータGAP部の流れ場・伝熱現象の解明

東京理科大
九州工業大
鳥取大
探索中
室蘭工業大
同志社大
東海大
東海大
千葉工業大
大阪大
数値流体⼒学コンサルティング
横浜国⽴大
横浜国⽴大
法政大
横浜国⽴大
豊橋技科大
京都大
筑波大
筑波大
大阪府⽴大

油冷モータのコイル内部のオイルの流れ場・伝熱現象の解明

大阪府⽴大モータ起振⼒同定、及び計測精度向上の研究

横浜国⽴大学

（検討中）

（検討中）

研究
Gr

A

Ｃ
Ｄ

Ｅ

賛助会員/共同研究企業へのお申込みについて

66<賛助会員制度>※

⼊会資格 ︓日本国内に製造又は研究開発拠点を有し、⾃動⾞又は⾃動⾞に関連する部品、材料、サービスなどの提供
を⾏う法人
年会費︓中⼩企業(資本⾦3億円未満) 50万円 (不課税)
大企業(資本⾦3億円以上) 150万円 (不課税)申込方法︓TRAMI HPよりお申込み下さい

https://trami.or.jp/<共同研究企業制度>
⼊会資格 ︓日本国内に製造又は研究開発拠点を有し、⾃動⾞又は⾃動⾞に関連する部品、材料、サービスなどの提供
を⾏う法人
年会費 ＊︓中⼩企業(資本⾦3億円未満) 1研究グループ目 70万円 ２研究グループ目以降 30万円/件 (不課税)
大企業(資本⾦3億円以上) 1研究グループ目 200万円 ２研究グループ目以降 100万円/件 (不課税)申込方法︓TRAMI HPよりお申込み下さい

https://trami.or.jp/＊). 2021年度より、研究の継続如何にかかわらず、会費は参加年度のみの単年度とします。
(大企業のケース)賛助会員（共同研究参画なし）
共同研究企業（1グループ参画）
共同研究企業（2グループ参画）
会費（万円） 0

共同研究参画時実質追加負担
50

100

150

200

250

300

350

共同調査制度の概要

67■ 共同調査制度の概要
・実施事項
︓「世界TOPランナー」の⾞両/ユニット/部品調査（全部、または一部）
・調査対象/方針︓TRAMIより提案
・調査項目/方法︓TRAMI/参加希望者の提案をTRAMI/参加希望者で協議、決定
・調査結果
︓TRAMI/参加者が共同で考察して報告書にまとめ、共有
・調査者
︓参加者/第3者に委託（調査能⼒と調査費⽤から調査項目ごとに選択）・調査費負担︓調査実費をTRAMI/参加者が均等負担(TRAMIは11社とカウント)・参加者
︓共同研究企業、賛助会員、TRAMI研究の受託機関(※)の希望者※︓TRAMI研究の登録研究員
・その他
︓詳細は規約にて規定

調査例

⾞両調査

ユニット調査

部品調査

モード遷移(電動⾞)
エネルギーの流れ
熱収支(温度)
シフトスケジュール
ライン圧
NV

スケルトン図
油圧回路図
ユニットスピンロス
ユニット負荷ロス
イナーシャ
NV

オイルポンプ駆動負荷
トルコン特性
寸法・サイズ・諸元
形状(3Dスキャン)
材料
質量共同調査の年間スケジュール

68

前年度
11

12

1

調査年度
2

3

4

5

★次年度共同調査のアナウンス★オープニングセッション

企画Mtg

募集

6

7

8

9

10

11

12

1

中間確認会（必要に応じて適宜開催）
★
★
★
★
★

準備

調査

2

3

成果報告書発⾏★

考察・報告書作成

オープニングセッションを開催して、参加希望者とTRAMIで企画ミーティングをスタート
TRAMIより調査⾞両/ユニットと調査方針/方法/項目などを提案
参加希望者より調査項目/方法などの提案を募る（提案は後日でも可）企画ミーティング（第２回以降）︓

参加資格が あれば無料 で参加 可

次年度共同調査のアナウンス︓調査⾞両/ユニットとオープニングセッションのアナウンス
オープニングセッション（第１回企画ミーティング）

TRAMI/参加希望者の提案を基に協議して、調査項目/方法などを決定
調査者（委託先を含む）を選定して調査費⽤を⾒積もり、次年度調査内容を固定

参加者とTRAMIが調査データを共有して、共同でデータを分析し、考察参加者とTRAMIが分担して、データと考察をまとめて報告書を作成

参加費が 必 要

募集︓参加申し込み
準備︓調査⾞両/ユニット/部品などの購⼊、契約締結
調査︓参加者/第3者に委託して調査考察・報告書作成︓

共同調査に参加するメリット■ 共同調査制度に参加するメリットして以下のようなことが考えられます
・業界の動向（世界TOPランナー候補）情報が得られる
・世界TOPランナーの⾞両/ユニット/部品を現認、技術レベルが確認できる
・注目すべき調査方針、調査項目が議論できる・調査方法（計測方法）について、より良い方法を議論できる
・共同でのデータの分析、考察に参加して、調査対象物の特徴や得失が確認できる
・⾃社の調査だけでは得られない幅広い調査結果が得られる
・⾞両/ユニットレベルに⾃社部品が及ぼす影響が分かる■ 2020年度トライアル、現在実施中
調査対象︓Mercedes Benz 9G-Tronic【出典】https://media.daimler.com/

69

共同調査制度へのお申込みについて

70<共同調査制度>

参加資格 ︓共同研究企業、賛助会員、または、TRAMIの研究受託機関
参加費⽤ ︓当該年度の共同調査に要する調査費⽤をTRAMI(*1)を含めて案分
調査費⽤は、企画Mtg.を経て決定した調査項目/方法などに基づいた実費(*1)︓TRAMIは11社とカウント。 TRAMI＋9社の場合、費⽤の1/20を負担
制度開始︓2021年度より開始（2020年度、トライアル実施中）
申込方法︓TRAMIより企画Mtg.参加者宛てに申し込み案内を個別に送付
オープニングセッション︓TRAMIより参加資格者宛てに開催案内を個別に送付
注).運営内容につきましては、2020年度のトライアルを経て、変更させていただく場合があることをご承知ください
2020年度

2022年度

2021年度

7

8

9

10

11

12

2021年度1

2

3

4

2021年度共同調査 ★
★オープニングセッション
アナウンス

企画Mtg 募集

準備

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

2021年度 共同調査
成果報告書発⾏★

調査

考察・報告書2022年度 共同調査
2020年度共同調査 ★
★オープニングセッション
アナウンス

企画Mtg 募集

準備

71

TRAMI研究方針

森 淳弘
運営委員
（⽇産⾃動⾞株式会社）Contents

72

1. TRAMI研究の狙いと領域
2. TRAMIの重点方針
3. 研究テーマ設定

TRAMI研究の狙い

73

産学連携による非競争領域の基盤技術⼒の拡大強化
狙いの研究領域（深さ）メカニズム解明と物理モデル化（新発想）技術革新へのフィジビリティスタディー、新解析手法等

個社の技術開発⼒の革新
次世代の産学人財育成
学のサイエンス進展・フィジビリティスタディー・新解析手法TRAMI理念

・メカニズム解明
・物理モデル化TRAMIが扱う研究領域

74

TRAMIの扱う研究領域は、
⾃動⾞⽤のパワートレイン（モータ本体含む、ENG以外）全体

エネルギー源

パワートレイン駆動⼒を⽣み出し、適切に変換して⾞輪に伝える機能

TRAMI

AICE

Gasoline
DieselNatural gas
Batteries
Fuel cells・・・

⾞輪

EngineTramsmission
DCT・AMT
CVT/AT
MT
HEVMotor Reducer

Joint＆Shaft

Transfer

Final Drive★モータ本体技術を含む

AWD CouplingTireパワートレイン技術動向75 中⻑期的なCO2削減目標に対して、電動化が必須
 ⾃動⾞に求められる価値が多様化し、⾃動運転化が加速

Beyond Mobility
CASE

MaaS

Smart City

“2050年までに温室効果ガス排出ゼロ”“快適空間”

パワートレイン技術動向

76

 電動化に伴い、モータ本体の⾼効率・⼩型化の技術や駆動系の⾼回転化技術の重要性が⾼まっている
モータ本体

⾼効率化

銅損低減
鉄損低減
渦電流損低減⼩型化

⾼トルク密度化

⾼磁束密度化
⾼電流密度化
⾼電圧化

⾼回転化

起振⼒低減
⾼周波数制御アンバランス低減

駆動系
駆動系⾼回転化

新⾼減速機構質量・イナーシャ低減
音・振動対策撹拌抵抗低減摺動摩擦低減摺動摩耗低減熱マネージメント

パワートレイン技術動向

77

 駆動系音振動（NV）課題が増加
 電動化により内燃機関の騒音がなく、感度が⾼くなる ⾃動化によりドライバーの操作が連動しないため、感度が⾼くなる
⾃動化/電動化によって、クルマの快適性に与える影響度の因⼦が変化する。
⾃動運転⾞
従来⾞

⾃動運転EVEV※円大きさが快適性への影響度を⽰す※緑○はTRAMIが扱う技術領域

内燃機関振動
定常
過渡
変速ショック
駆動系ギアノイズ
動⼒伝達系振動ロードノイズ
モーターノイズ内燃機関の暗騒音が無くなるので、他の感度が⾼くなる
ドライバーの操作と連動しないため、感度が⾼くなる産のニーズ調査

78

企業の研究ニーズについて
企業の研究ニーズ（産のニーズ）を集約

・組合員企業11社、賛助会員24社から合計196件の提案・賛助会員24社から合計12件の提案・賛助会員・組合員企業の研究ニーズ合計196件について、同一案件を統合し、合計146件に整理賛助会員・共同研究企業に詳細配布予定
分類

ニーズ名/研究タイトル

具体的な困りごと，または，背景明らかにしたいこと，または研究目的

組合員
賛同の割合

燃費

ギヤ⾼回転化対応技術（損失・発熱低減）

電動駆動化で、駆動系の使われ方に変化がある(具体的には⾼回転、⾼減速⽐化)が、従来の技術では将来的に問題となる可能性がある。

損失・発熱低減の観点から、⾼回転・⾼減速⽐に適した⻭形、表⾯性状を明確化する。

100

燃費

潤滑表⾯状態による摩擦係数μ 状ﾊﾟﾗﾒｰﾀが摩擦係数μへの寄与度が⾼いのか︖またその前提となる潤滑環境によってその寄 潤滑環境/運転環境/表⾯形状(ﾃｸｽﾁｬ)などの情報から摩擦係数
与度がどれくらい変化するのか︖など工業的な観点(学術的な観点は言うに及ばず)でも十分 μを予測する。
の予測

91

燃費

モータ内伝熱のモデル化研究

91

信頼性・安全性

⻭⾯間油膜状態の計測手法

信頼性・安全性

⻭⾯間油膜状態の予測手法

信頼性・安全性

潤滑油を保持できる表⾯テクス
チャー

表⾯形状(ﾃｸｽﾁｬ)の違いや潤滑環境により摩擦係数μが異なることはわかっているが、どの形に摩擦係数が理解できているとは言えない
モータの損失低減,トルクUPの観点より冷却性能向技術を確⽴して⾏く．そのためのCAEによモーター内の伝熱を明らかにし、数値モデル化する研究
る予測・設計技術をレベルアップするため動的な隙間流れ，混層流CFD技術の確⽴が必要
⻭⾞の性能を維持するうえで、⻭⾯間の油膜の役割は重要である。
⻭⾞対の⻭⾯間の実際の油膜状態を⾼回転まで含めて計測把握
潤滑油の物性や、運転条件から⻭⾯間の油膜厚さを算出することは可能であるが、実際のかする手法
み合いにおける油膜の状態は明らかでなく、⻭⾞の性能が設計通りにならないことがある。
⻭⾞の性能を維持するうえで、⻭⾯間の油膜の役割は重要である。
⻭⾞対の⻭⾯間の実際の油膜状態を⾼回転まで含めて精度よく潤滑油の物性や、運転条件から⻭⾯間の油膜厚さを算出することは可能であるが、実際のか予測する手法み合いにおける油膜の状態は明らかでなく、⻭⾞の性能が設計通りにならないことがある。
TM効率向上のためには潤滑油量の低減が有効で、今後ますます滑り部の潤滑環境が厳しく 無潤滑に近い状態でも焼き付かない、潤滑油を保持できる表⾯テ
なってくる
クスチャーを明らかにする

91
91
91

TRAMIの重点技術領域

79

 TRAMIの重点技術領域として下記３つを設定（１）⾼効率・⼩型を可能とするモータ技術
 効率スイートスポットが結構狭い
 損失により熱が発⽣、熱対策重要
 結構重くてでかい
ICE 6000rpm（２）モーター駆動に対応するドライブトレイン技術

現EVモータ 13000rpm

 エンジンと⽐較して数倍の⾼回転化（３）音振動要求レベル⾼度化の対応
 内燃機関の暗騒音がなくなるため音感度が⾼くなる ドライバーの操作が連動しないため振動感度が⾼くなる

将来EVモータ
20,000rpm以上

音(dB)

⾞両騒音ICE→EV

駆動系ノイズ
周波数(Hz)

研究テーマ設定

80

TRAMI研究方針に基づき 各研究グループ毎に研究シナリオ・ロードマップを策定し、2021年度研究テーマを設定

研究シナリオ 1/2
研究方針に基づく
各研究グループの目指す姿(技術)

研究ロードマップ
研究シナリオに基づく

研究シナリオ 2/2
目指す姿に向けた技術的アプローチ

研究シナリオ研究の中⻑期計画

研究ロードマップ

研究企画書（研究テーマ毎）

研究テーマ設定

2021年度テーマ案⼀覧81

 2021年度は４グループ合計で22テーマの研究を計画（音振動は検討中）

TRAMI研究への参画メリット

82

 ⾃動⾞の電動化・⾃動運転化の対応において、重要度が⾼まっている技術領域に関する技術・知⾒が得られる．
 ⾃動⾞会社及び大学と共同で取り組むことで、個社単独では困難な研究活動に関わることができる．

個社の技術開発⼒の革新
次世代の産学人財育成
学のサイエンス進展

83

研究Gr._Ａ
機械摩擦・熱 研究委員会
服部 勇二
分科会リーダー（トヨタ⾃動⾞株式会社）

機械摩擦・熱 A_Gr. 研究シナリオ_1/2
TRAMI
３重点方針

(1)⾼効率・⼩型化
モーター技術84(2)⾼回転化対応
ドライブトレイン技術(3)静粛化対応
音振動低減技術 機械摩擦現象/性能の、⼀番ピン となる摩擦解明を⾏い、機械摩擦の制御を可能とする
 ⾼回転時のギヤ噛合いやガタ打ちの起振⼒を解明し、動的状態の起振⼒解析を可能とする【主要性能】 【進化の方向性】 【制御したい因⼦】

⾼回転 音振

⾼効率化

★1
★2
★3
★
★

摺動摩擦⼒低減

摩擦係数(油膜)
接触荷重(挙動)

摺動摩擦低減トラクション(EHL)

負荷低減

負荷荷重

⼩型・軽量化

発熱量
⾞両⾛⾏負荷
耐⼒UP

材料特性

起振⼒低減

噛合い起振⼒

従来環境下での摩擦解明(油膜、テクスチャ)
新規取組み ⾼速環境を考慮した油膜/摩擦解明
取組中★２ 接触荷重(挙動)の解明

従来環境下での接触挙動の解明
新規取組み 接触挙動と⾦属摩擦の相関解明
取組中★３ トラクション伝達(EHL)

衝突⼒
伝達特性

⻩ ︓機械系研究会でテーマアップ(含、検討中)
⻘ ︓他研究会で検討中
白 ︓テーマアップ可能か検討★

摩擦・油膜制御理論の構築と発展

バネマス
接触剛性

緑 ︓TRAMIとして取り組むべきTRAMI重点課題対応（電動化/⾼回転化/音振)

⾼回転の可視化とトラクション限界の把握
新規取組み 油膜形成とテクスチャ効果の研究
取組中

信頼性向上
静粛化

★１ 摩擦の解明★

次期取組み

⾦属⾯摩擦解明(表⾯処理/テクスチャ/EHL)
⾼回転での油膜形成状態/起振⼒の解明

目指す技術

摩擦制御理論/油膜接触理論の構築

機械摩擦・熱 A_Gr. 研究シナリオ_2/285

 「トライボロジ―領域」と「機械⼒学領域」の両⾯からアプローチし、Privileged & Confidential
⾼回転まで対応する摺動部摩擦、摩耗、起振⼒のコントロール技術を研究＜トライボロジー領域＞【摩擦特性解明】
各種条件、状態におけるμ特性
九工大※＜機械⼒学領域＞
計測条件提示【油膜特性】【摩擦円μ特性】【テクスチャ】

理科大【 化学挙動】
鳥取大【⻭⾯性状】

実機検証【接触部状態の推定】
流体潤滑、混合潤滑※
境界潤滑(固体潤滑)【μ理論・μ制御】
⻭⾯接触μ
システムμ
トラクション係数…

※【挙動解明】
接触状態【ギヤ挙動(剛性)】【ベルト挙動】

室工大【⼩型化/静粛化】
負荷変動、⾼回転【トラクション】

目指す技術

同志社大

東海大

【起振源、伝達系】 探索中※⻄川, 兼田, TROL.1. 1(2006), 1-4【μコントロール ⾼効率化】【信頼性向上 ⼩型・軽量化】【静粛化 NV低減】

μ低減/向上/異方性、
最適テクスチャ、最適⾯圧…

機械強度、疲労、摩耗、油膜保持、なじみ…

起振⼒、伝達系、
音放射、μ-V特性…

機械摩擦・熱 A_Gr. 研究ロードマップ

86 各重要課題に対して目指す技術の獲得に向けて下記の研究を計画
取組中

新規取組み

次期取組み

目指す姿

研究テーマ
重点
方針

主要
性能

⾼効率
⾼回転
化対応
ドライブ
トレイン
技術 ⼩型
軽量化
信頼性

重要
課題

アプローチ

境界~
混合
潤滑域
摺動抵抗 油膜
低減
EHL
領域

‘21

噛合い
起振⼒

従来
基盤

接触荷重 接触
(CVT)
挙動

‘25

⾼回転伝達 ⾼回転伝達特性
⾼回転テクスチャ摩擦
機能把握（ﾃｸｽﾁｬ効果）(EHL領域最適)⾼回転状態 ⾼回転油膜
可視化形成ﾒｶﾆｽﾞﾑ‘30

EHL領域の摩擦係数
制御手法の確⽴

⾼回転時の負荷変動調査 動的負荷変動(ｱﾝﾊﾞﾗﾝｽ、ﾋﾟｯﾁｴﾗｰ)
設計検討理論構築
潤滑油保持性向上
油膜厚さ、せん断抵抗
⾼回転油膜形成調査
設計検討理論構築(給油法、油物性、負荷変動)

⾼速
摩耗抑制
油膜厚さ
起振⼒
低減

‘23

ﾃｸｽﾁｬ摩擦(ﾄﾗｲﾎﾞ化学挙動)
⾦属⾯
μ異方性
ﾃｸｽﾁｬ摩擦(最適摩擦係数ﾃｸｽﾁｬ)
油膜特性詳細⾦属間
最適摩擦係数制御の解明
(⾼回転)
油膜特性
トライボコントロール理論構築
ﾃｸｽﾁｬ摩擦
ﾃｸｽﾁｬ摩擦 ﾃｸｽﾁｬ摩擦(表⾯処理)(⻭⾯性状) (⾼回転、PV限界)

負荷変動 動的
低減
負荷変動

音振低
静粛化
減技術
⾼効率

‘19

委託先探索中 超⾼回転時のギヤ挙動の研究(⻭⾯潤滑状態・噛合い起振⼒)
μ実機検証
μ実機検証
(μ異方性効果)（挙動とμ）
接触挙動解明(定常・過渡の実PV)

最適⻭⾯形状低振動設計理論構築

87

研究Gr._Ａ
機械摩擦・熱 研究委員会
鎌⽥ 慎志
研究委員会リーダー（いすゞ⾃動⾞株式会社）

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】【研究目的】

88

機械摩擦・熱 研究委員会

トライボフィルム及び表⾯テクスチャーの摩擦特性解析【研究委託先】

東京理科大学

⾼速回転する⻭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。
テクスチャー形状と摩擦異方性のまとめ【研究成果】【応⽤領域】

2021年度

2022年度

2023年度

2024年度

2025年度・摩擦異方性まとめ・混合、EHLのテク
スチャー効果の確認(⾼速回転化前段)
・摩擦⾯状態（性状と油膜厚さ）のその場観察システムの開発

・⾼速回転時の潤滑状態とトライボフィルムの形成状態を把握するための計測・観察技
術の確⽴

・流体潤滑領域における表⾯テクスチャによる摩擦損失低減効
果メカニズムの解明
・⾼速回転時における各種添加剤によるトライボフィルム形成と摩擦損失低減効果の解明

・各潤滑領域における表⾯テクスチャによる摩擦損失低減効果のまとめ
・⾼速回転時における表⾯テクスチャによるト
ライボフィルム形成状態への影響のまとめ

・⾼速回転時における摩擦係数に及ぼす
表⾯テクスチャならび
添加剤の影響のまと
めと，摩擦⼒推定のための基礎式の確⽴【研究予定期間】

摩擦試験後のトライボ
フィルムの状態を計測

2021年度〜2025年度

摺動部(ブッシュ、スリーブ、
トラクションローラー) μ低減 ︓低摩擦損失
 μ向上 ︓⾼摩擦伝達

固定部(ボルト座⾯μ、etc.)
 μ安定化︓⼩型化、軽量化

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】

89

機械摩擦・熱 研究委員会【研究委託先】

接触部の境界〜混合潤滑領域の検証

九州工業大学【研究目的】 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。

【研究内容】
・〜FY20 摩擦推定式の改良

表⾯微細形状の分析と油膜観察・摩擦試験を実施し、粗さの大⼩により摩擦係数推定式に⽤いる粗さパラメータをかえる必要があることなどを⽰し、加工法やなじみ（摩耗）の進⾏について摩擦推定式が適⽤できるよう改良。

・FY21 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【研究成果】

2018年度

2019年度

2020年度

2021年度

2022年度〜

油膜挙動の観察によって接触⾯の油膜状態を解析
し、摩擦特性について、松本の摩擦係数推定式の検証を実施した。

表⾯微細形状の分析と油膜観察・摩擦試験を⾏い、メカニズムを解明し、松本式を拡張、または新
たな摩擦係数推定式を得た。

表⾯粗さパラメー
ターや溝方向・溝
間隔が油膜形成に与える影響を評価し、さらに修正した摩擦係数推定式を得る。

実機状態における駆動系要素接触部に幅広く適⽤可能な汎⽤性を持った摩擦係数推定式を確⽴
する。

⾼速回転なども含めた多様な条件に対応できる摩擦推定式の確⽴。
※⾼速回転化懸念点である
油膜が十分に確保されない事が想定されるが、他大学の研究状況と連携し⾒極める。

境界〜混合〜流体の領域の検証【研究予定期間】

境界〜混合潤滑に特化した詳細検証

⾼速回転化への領域拡大

2018年度〜2021年度 （2022年度以降,⾼速回転化への発展研究予定）【応⽤領域】

・混合潤滑状態にある接触⾯の摩擦係数推定・境界あるいは流体
潤滑状態に保ちたい
接触⾯の表⾯設計

90

研究Gr._Ａ
機械摩擦・熱 研究委員会
機械伝達分科会

斎木 康平
分科会リーダー（株式会社SUBARU）

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】【研究目的】

91

機械伝達分科会

⾼速回転･⾼PVギヤのかみ合い摩擦・スカッフィング摩耗に関する研究 【研究委託先】

鳥取大学

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⻭⾯テクスチャ・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・⻭⾯損傷低減につながる知⾒を⾒出す。

【研究内容】
2020年度までは、新設の動⼒循環式⻭⾞試験機を⽤いて、⻭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⾼速回転ギヤの⻭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【研究成果】

Λ＜1

2022年度

2023年度・各種量産ギヤの⻭⾯テクスチャのかみ合
い摩擦係数把握・⾼速回転ギヤの伝達効率向上の知⾒創出

・低粘度油領域でのかみあい摩擦係数μ式の検証
・⾼速回転遠⼼⼒と潤滑油粘度の油膜形成に及ぼす影響調査・約2倍の⾼PVギヤの発熱・摩耗挙動の実験調査
・約2倍の⾼PVギヤのスカッフィング摩耗を回避する⻭形の検討【研究予定期間】

2021年度〜2023年度

新設の動⼒循環式⻭⾞試験機1＜Λ＜2〜3

2〜3＜Λ

？ ？
MTF

【応⽤領域】
電動モータで駆動される
⾼回転ギヤ

②ATF
③⾼PV

摩擦係数

2021年度

ギヤ周速max62m/s︓30,000rpm相当？
①テクスチャ

※⾼回転下(最大周速62m/s,
最大滑り速度25m/s)にて
粘度×回転速度／単位⾯積当たりの荷重

現⾏HV･EV⾞の約2倍の⾼PVギヤTRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】

92

機械伝達分科会【テーマ名】 超⾼回転時のギヤ挙動(⻭⾯潤滑状態・かみ合い起振⼒)の研究【研究目的】【研究委託先】

探索中

電動化に伴い使⽤範囲が拡大しているギヤにおいて、超⾼回転下における⻭⾯間の潤滑状態、起振⼒特性を明らかにし、
超⾼回転モータ駆動ギヤの伝達効率向上・⻭⾯起振⼒低減につながる知⾒を⾒出す。
最⾼回転数 [rpm]【研究内容】＜研究領域＞既存の電動⾞両のモータ回転数は15000rpmが主流(右図)
本テーマでは、さらなる⾼回転領域(右図参照)を研究対象とする。
TRAMI ｵｰﾌﾟﾝﾗﾎﾞの活⽤を検討。21年度は、以下の内容に取り組む。
・超⾼回転運転環境の構築、効率計測の実施→ 機械伝達分科会にて実施中の「かみ合い摩擦に及ぼすギヤ⻭⾯テクスチャの影響に関する研究」成果との整合性確認。

40000

研究対象領域

30000
20000
10000
0

※ 計測環境が構築が困難な場合は、ギヤ諸元調整での疑似環境にて実施し、計測環境構築は、継続検討する。

0

100

200

300

400

最⾼出⼒ [kW]かみ合い起振⼒特性に関しては、テーマ化を継続検討し、22年度以降のテーマとする。
2022年度

21年度に構築困難な場合は、継続検討

・運転、計測環境構築
・FY20実施テーマのかみ合い摩擦係数
μ式の検証
・かみ合い起振⼒特性
計測技術の検討【研究予定期間】(変化ありの場合)・かみ合い摩擦係数
μ式の修正をテーマ化(変化なしの場合)テーマ化せず・かみ合い起振⼒特性の計測技術構築と計測→ テーマ化検討

2021〜23年度

境界潤滑2023年度
摩擦係数

2021年度・かみ合い摩擦係数
μ式の修正完・かみ合い起振⼒に関する知⾒創出

混合潤滑

流体潤滑
⾼回転化︖

従来領域
粘度×回転速度
単位⾯積当たりの荷重

かみ合い起振⼒【研究成果】

回転数影響
の有無︖
負荷トルク

【応⽤領域】
電動モータで駆動される
⾼回転ギヤ(今後の超⾼回転化に備えた将来技術)

93

研究Gr._Ａ
機械摩擦・熱 研究委員会
摩擦伝達分科会

服部 勇二
分科会リーダー（トヨタ⾃動⾞株式会社）

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】

94

摩擦伝達分科会【研究委託先】

摩擦伝達要素のトライボコントロール理論検証

室蘭工業大学【研究目的】 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。
【研究内容】
摩擦伝達方向★⾯性状等
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(摩擦異方性)
⼊⼒部品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平⾏ベクトル
効率変化のメカニズムを検討する。
直交ベクトル※実機研究治具としてベルト式CVTを⽤いる

★滑り

出⼒部品

【研究成果】
摩擦伝達要素の摩擦異方性による効率変化の確認

動⼒伝達方向のすべり/摩擦⼒に及ぼす摩擦異方性の影響を確認
2020年度測定結果の効率変化に対するメカニズム解明【研究予定期間】

2021年

動⼒伝達 直交方向 摩擦⼒ (FY21推定)
摩擦⼒

2021年度
伝達効率

2020年度

伝達効率(FY20結果)
動⼒伝達 平⾏方向 摩擦⼒ (FY21実測)

オリジナル

テクスチャA

テクスチャB

動⼒伝達 直交方向(径方向)

動⼒伝達 平⾏方向(周方向)【応⽤領域】
ブッシュ等の損失低減
⾦属×⾦属間摺動部に、必要とする摩擦⼒をコントロールできるTRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】

95

摩擦伝達分科会【テーマ名】 摩擦伝達要素の摩擦ベクトルを加味した⾯圧、滑り状態解析【研究委託先】

同志社大学【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】
Lo

荷重

摩擦⼒
(有効)

摩擦⼒
(有効)

移動
移動

ヨー、ピッチ、ロール

非定常μ概念図

定常μ概念図エレメント×プーリ間の⾯圧と滑りを計測

0

0
-

-

径方向寄与

ドライブ
ドリブン プーリ内
プーリ内

損失変化の
明確化

オリジナル

周方向寄与

テクスチャ付与【応⽤領域】
ブッシュ等の損失低減
⾦属×⾦属間摺動部に、必要/不必要な摩擦⼒のコントロール手法に応⽤
できる。

0

径方向寄与
周方向寄与

ドリブン
プーリ内

⾯圧

+ ドライブプーリ内+ ドライブドリブン プーリ内
プーリ内

径方向滑り速度2021年度

2018年度〜2021年度

Hi

ヨー、ピッチ、ロール

・⾦属間摩擦を持つ摩擦要素 ・⾦属間摩擦を持つ摩擦要素(プーリ、(プーリ、エレメント)の接触⾯間 エレメント)の接触⾯間⾯圧と滑りを、
⾯圧と滑りを、定常条件で把 非定常条件で把握し、連携する摩握し、連携する摩擦の基礎研 擦の基礎研究に⽤いる摩擦ベクトル
究に⽤いる摩擦ベクトルを明⽰。 を明⽰。(他大学連携)(他大学連携)・エレメントの姿勢を計測し、⾯圧、滑・非定常条件での計測を⾏う りへの影響を分析する。
ため、試験機を整備し、精度
・表⾯テクスチャの性能影響を明⽰し、は粗いが計測可能とした。
その要因(メカニズム)を推定する。

【研究予定期間】

非定常運転
Lo
荷重

移動

周方向滑り速度【研究成果】
2018〜2020年度

定常運転

損失

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。

損失変化
要因推定

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】

96

摩擦伝達分科会【テーマ名】 トラクションローラの⾼回転時における動⼒伝達特性に関する研究【研究委託先】【研究目的】

東海大学

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。

【研究内容】

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。

⾼速ローラ(⼊⼒)(50000rpm)

⾼速ローラ(出⼒)(50000rpm)

低速ローラ(⼊⼒)(20000rpm)

低速ローラ(出⼒)(20000rpm)

トラクション解析装置【研究成果】
2018,2019年度【応⽤領域】
2020年度• 超⾼回転におけるト • 第3階層相当の実ラクション伝達の基
験式を作成。
礎データを測定。
• ローラにテクスチャを• 動⼒伝達部を⻭⾞付与して現象の変に置き換えて基礎特 化を観察、テクスチャ性の⽐較を実施。
の影響を分析する。

超⾼回転モータ⽤減速機
タービン⽤減速機

2021,2022年度

別研究の可視化の結果もフィードバックし、テク
スチャ付与で発⽣する現象を推定、効率向上に効果的なテクスチャを探索する。
テクスチャの計算結果例【研究予定期間】 2021年度〜2022年度

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】

97

摩擦伝達分科会【テーマ名】 トラクションローラの⾼回転時における油膜形成、油流れに関する研究【研究委託先】

東海大学【研究目的】 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。

【研究内容】

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。

トラクション伝達可視化実験設備(トライボロジスト2019より)【研究成果】【応⽤領域】

2020年度

2021,2022年度• 超⾼回転におけるトラ
クション伝達で油膜形
成、油流れを可視化し、発⽣する現象を解明する。

• 別研究の挙動測定結果もフィードバックし、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、効率向上のメ
カニズムを解明する。

超⾼回転モータ⽤減速機
タービン⽤減速機

周速5m/s 20000fps【研究予定期間】 2021年度〜2022年度

周速10m/s 20000fps

98

研究Gr._Ｃ
流体摩擦・熱 研究委員会
篠塚 浩
研究委員会リーダー（マツダ株式会社）

流体摩擦・熱 C_Gr. 研究シナリオ_1/2
TRAMI
３重点方針

(1)⾼効率・⼩型化
モーター技術99(2)⾼回転化対応
ドライブトレイン技術(3)静粛化対応
音振動低減技術 トランスミッション内部の現象解明を通して、流体摩擦と熱流れの制御を可能にする

信頼性向上

攪拌抵抗低減オイル流れ★

気液⼆相分布★

流体⼒（せん断・圧⼒）

★

潤滑配送
精度向上

摺動部の
冷却効率向上⼩型・軽量化

⾼回転

摺動部の
オイル供排

★

摺動部からの熱移送★

油滴・ミスト

★

中間目標

目指す姿

予測精度

⾼効率化

【制御したい因⼦】

気液二相流モデルの改良（世の中にない新技術）

低い【主要性能】 【進化の方向性】

⾼い 駆動系の気液混相環境に実⽤的に使えるCFD技術を構築する

複雑さに対応する技術
現状 （既存技術＋α）

中間目標

要素移動、大規模計算など

単純

単純円板

対象の複雑さかみ合いギア攪拌現象でのイメージ

複雑

実機

流体摩擦・熱 C_Gr. 研究シナリオ_2/2

100

 「実機現象の解明」と「CFD技術構築」の両⾯からアプローチし、トラスミッション内部の複雑かつ⾼回転の気液環境の流体・熱現象をコントロールできる技術を手に⼊れるPrivileged & Confidential＜流体領域＞
Step1【攪拌抵抗低減】【せん断による攪拌】 円板
・せん断による気相取込
・油膜形成
・油⾯挙動
・気泡挙動（取込・分裂・合体）・壁⾯に対するせん断＜熱領域＞【潤滑配送精度向上】

Step1【回転部材内オイル流れ】
・遠⼼⼒環境下での2相分布
・オイル流れ

【摺動部周辺のオイル挙動】
・摺動⾯の理想潤滑状態を担保するための潤滑供給要件の解
析技術

Step3

【熱流れ】
・摺動⾯からの熱移送【油滴・ミスト挙動】
・油滴の分裂・壁⾯付着後の膜状挙動・付着からの移動
・油滴状態（玉、へばりつき）・反発（油滴分離、再⾶翔）【せん断＋圧⼒による攪拌】 ギア
・剥離による気相取込・油⾯挙動
・気泡挙動（取込・分裂・合体）・壁⾯に対するせん断・圧⼒【気液混相状態コントロール】
流体⼒（せん断・圧⼒）、潤滑流量

各社の
製品開発

【摺動部の冷却効率向上】

Step2

Step1

共同
基礎研究

Step3

【油滴・ミストコントロール】
油滴挙動（空気主相）【冷却効率向上】
摺動⾯油膜保持技術

各社 製造技術 、 使い方 、 諸元設計

＜⾼効率化＞
ギア︓攪拌低減
クラッチ︓ひきづり低減＜信頼性向上＞
潤滑配送精度向上
潤滑油量低減油⾯挙動適正化＜⼩型・軽量化＞
潤滑システム構成簡素化
熱容量低減

流体摩擦・熱 C_Gr. 研究ロードマップ

101 各重要課題に対して目指す技術の獲得に向けて下記の研究を計画
取組中

FY21新規取組み

次期取組み

目指す姿

研究テーマ
重点
方針

主要
性能

重要
課題

共通基盤

気液2相流 予測精度
二相流モデル実⽤化
解析技術
向上
の向上
駆動系へ
サブグリッド気泡の適⽤技
ギア⻭⾯モデル術

⾼効率
⾼回転化
対応ドラ 信頼性向
イブトレイ 上（⾼回
ン技術
転対応）

‘19

‘21

攪拌抵抗
低減

現象解明 狭平板ドラグピーク

潤滑配送
精度向上

現象解明

油滴・ミス
ト挙動
摺動部周
辺のオイル
挙動

⼩型・軽量
化

アプ
ローチ

熱流れ

‘23

‘25

‘30

気中油滴の挙動予測
駆動系の液中気泡挙動 駆動系の気中油滴挙動のCFD実⽤化のCFD実⽤化

攪拌二相流
⾼回転部材内の潤滑油流れ
油滴・ミスト挙動
分裂・合体・壁⾯固着など
摺動部周辺の流れ（トライボとの境界）
摺動部からの熱移送

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】

102

流体摩擦・熱 研究委員会【テーマ名】

⾼速回転環境での潤滑油流れの解明【研究目的】

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実⽤性向上につなげる。

【研究委託先】

千葉工業大学【研究内容】

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。
液相

気相
テストピース

供給【研究成果】 実験式、理論式、予測モデル【応⽤領域】

油路形状、回転数、動粘度、ぬれ性 ⇒ 気液分布 ⇒ 流量
2021年度
2022年度
2023年度

形状

シンプル

単シャフト
複数穴

回転数

低速

3000rpm

6000~
15000rpm

CFD実⽤性向上課題【研究予定期間】

2021年度〜2023年度

シャフト間
円環

複雑

20000~
30000rpm

⾼速

⾼速回転シャフトから複数の供給先に無駄なく安定して潤滑配分する技術

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】

103

流体摩擦・熱 研究委員会【研究委託先】

気泡を含む攪拌流れのニ相流研究【研究目的】

大阪大学

⾼速回転のギヤ攪拌について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て 気液⼆相流CFD解析の精度・効率を向上させる手法を確⽴する【研究内容】

⾼回転ギヤの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。
回転するギヤなどの攪拌においての 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。
【研究成果】

実験検証

理論

計算

【応⽤領域】

泡を含んだ流れの基礎検証（泡径/分布/量計測、粘性計測etc）
攪拌に対するCFD予測精度アップにつながる等価粘性モデル
2019年度

2020年度

2021年度

シンプル形状回転体トルクのCFD精度と要因
メカニズム解明

シアシニングや空気巻
き込み現象の精度アッ
プにつながる複雑形状
ギヤ現象解明⾼速回転ギヤ解明(モデル化)のための等価
粘性や気泡流体流れ
検証【研究予定期間】

2019年度〜2021年度

⾼速回転ギヤのかみ合いにおける複雑な攪拌抵抗の低減→ 動⼒省⼒化
冷却や潤滑のための供給オイル量の最適化→ システム省⼒化

TRAMI 2021年度研究企画書【研究委員会/分科会】【テーマ名】【研究目的】

104

流体摩擦・熱 研究委員会【研究委託先】

気泡を含む気液ニ相流の改良モデル実⽤化

数値流体⼒学コンサルティング

⾼速回転ギヤなど気泡を含む気液⼆相流の解析精度の向上と計算負荷の大幅な削減につながるモデルを開発し、開発現場における気液⼆相流CFD解析の実⽤性を⾼める。

【研究内容】

⾼速回転ギヤの流体解析のため 格⼦解像度以下のサイズの気泡の影
響を表すサブグリッドスケール気泡のモデリング方法を検討する。
•••

有限体積法だけでなく異なる解析手法に基づく複数の汎⽤ソフトの気泡を含む気液⼆相流のCFD解析精度を検証する。
ギアの⻭の個々の形状を直接扱わないギアモデルを検討する。
解析精度の向上と計算負荷の大幅な削減により、開発現場における気液⼆相流解析の実⽤性を⾼めるモデルを提案する。

【研究成果】

流体摩擦熱研究の各大学で得られた理論メカニズムに沿った気液⼆相流CFD計算実⽤化モデル (ギヤモデル）

・サブグリッドスケール気泡を含む液相のモデル
・サブグリッドスケール気泡の⽣成モデル
・サブグリッドスケール気泡の消滅モデル
2019年度
2020年度
2021年度
回転体トルク
CFD課題と解法
方向明⽰【研究予定期間】

気液⼆相流回転体解法ガイド
複雑形状ギヤCFD課
題と解法方向明⽰

複雑形状ギヤCFD解法ガイド
気泡含む流体モデル

2019年度〜2021年度

ギアモデル【応⽤領域】

計算負荷を増やさず解析精度を向上させる手法→ 従来計算が困難であった、多数のギアをもつ
現実的なトランスミッションのシミュレーションが可能になる。
他分野（食品加工、建材練り物など）の泡や空気の混ざった液体シミュレーション計算→ 精度アップ計算時間短縮

105

研究Gr._D
流体制御 研究委員会
嶋本 雅夫
研究委員会リーダー（ダイハツ工業株式会社）

流体制御 D_Gr. 研究シナリオ_1/2
TRAMI
３重点方針

(1)⾼効率・⼩型化
モーター技術106(2)⾼回転化対応
ドライブトレイン技術(3)静粛化対応
音振動低減技術 支援技術である気泡⽣成技術を活⽤し､⾼回転化に対応する｢冷却技術向上｣を図る
 油冷の根幹であるオイルポンプの騒音研究により、発⽣源の「静粛性向上」を図る
 従来基盤の中でニーズの⾼い､油圧制御モデル構築により「⾼精度/⾼応答」化を図る

⾼精度化

★

潤滑油気泡径★

ﾎﾟﾝﾌﾟ圧⼒★

ﾎﾟﾝﾌﾟ油振★

NV性能向上

変速性能の向上

気液混合の最適解と気液混合技術構築

冷却効率向上

冷却効率
の向上

冷却効率
一定

気泡率
【ポンプ静粛化/省⼒化技術】

油振と騒音相関把握→モデル化、駆動トルク式

ｽﾌﾟｰﾙﾊﾞﾙﾌﾞ動的挙動★

油圧インピーダンス

★

油圧剛性

★

ﾎﾟﾝﾌﾟ騒音
低減

騒音

静粛化

冷却性能向上

潤滑油気泡量【冷却システム最適化技術】

冷却性能

信頼性向上

⾼回転 従来基盤
音振動

騒音【主要性能】 【進化の方向性】 【制御したい因⼦】

油圧(仮目標=半減)

油振

流体制御 D_Gr. 研究シナリオ_2/2

107

 TRAMI重点テーマとして｢冷却向上技術｣とｵｲﾙﾎﾟﾝﾌﾟの｢静粛化技術｣に取り組む
Privileged & Confidential 並⾏して従来基盤としてニーズの⾼い｢⾼精度油圧モデルの構築｣｢省⼒化技術｣も取り組む＜油圧⾼精度化技術＞＜支援技術＞＜冷却向上/静粛化技術＞<省⼒化>【ｵｲﾙﾎﾟﾝﾌﾟ研究】【バルブ動的挙動】<理想油><気泡混⼊油>の挙動
予測→モデル化＜理想油＞＜気泡混⼊油＞での挙動測定→ﾓﾃﾞﾙ化【電磁弁挙動】

ﾊﾞﾙﾌﾞ動的挙動の研究成果を⽣かし､
電磁弁挙動を同定【油圧ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ】

実回路における微⼩流量/微⼩圧⼒変動の実測とﾓﾃﾞﾙ化【気泡⽣成技術】<任意気泡径><任意気泡率>のオイルを設定温度で適正⽣成する

内接ｷﾞﾔﾎﾟﾝﾌﾟ
ﾍﾞｰﾝﾎﾟﾝﾌﾟ

アクチュエータプラント特性 dp/dq

調圧弁負荷明確化
dp/dq

O/P
PL
Sol

管路の流量計測が難しく検証できない

共同
基礎研究

Act
Sol

アクチュ
エータ

動特性がﾓﾃﾞﾙと合わず
ﾁｭｰﾆﾝｸﾞ対応【⾼精度油圧モデル構築】

支援技術→部位別モデル化→統合モデル化

各社の
製品開発

FY21調査後ﾃｰﾏｱｯﾌﾟ予定【油圧剛性技術】<任意気泡径><任意気泡率>のオイルの油圧剛性モデルを構築する【冷却向上技術】

気泡含有油による冷却性能への影
響と具現技術の研究【冷却システム最適化技術】

気液混合の最適解と気液混合技術構築【静粛化技術】

ﾎﾟﾝﾌﾟ油脈の騒音との影響確認.
騒音モデルの確⽴【ポンプ静粛化/省⼒化技術】

油振と騒音相関把握→モデル化、駆動トルク式

各社 製造技術 、 使い方 、 諸元設計

＜油圧制御諸元の最適化＞
⾼応答/⾼精度な油圧システムへの適⽤＜冷却向上による⾼回転化＞ ＜ｵｲﾙﾎﾟﾝﾌﾟの静粛化/省⼒化＞
ｷﾞﾔﾄﾚｰﾝ/ﾓｰﾀの信頼性向上､ｼｽﾃﾑ⼩型化

ｴﾝｼﾞﾝ駆動⽤ﾎﾟﾝﾌﾟ/電動ﾎﾟﾝﾌﾟ/産業⽤ﾎﾟﾝﾌﾟ

流体制御 Ｄ_Gr. 研究ロードマップ

108 各重要課題に対して目指す技術の獲得に向けて下記の研究を計画
取組中

FY21新規取組み

次期取組み

目指す姿

研究テーマ
重点
方針

主要
性能

重要
課題

アプ
ローチ

⾼回転 信頼性
化対応
ドライブ
トレイン
技術

冷却性
能向上

気液混
合潤滑

音振低 音振動
減技術

ポンプ振
動低減

⾼精度
⾼効率
従来
基盤

油圧と
振動

油圧ﾓﾃﾞﾙ 不透明

領域の
ﾓﾃﾞﾙ化

‘19

‘21

気泡⽣成技術

‘23

‘25

気泡⽣成
⾼精度化

気液混合冷却(事前調査)

気泡混⼊技術(適正気泡径/量)

油圧と振動計測
ﾎﾟﾝﾌﾟ騒音の研究(事前調査)
電磁弁の挙動研究ﾊﾞﾙﾌﾞ動的とﾓﾃﾞﾙ化挙動
ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ実測とﾓﾃﾞﾙ化
油圧剛性の可視化とﾓﾃﾞﾙ化
ｷﾞﾔ/ﾍﾞｰﾝ
ﾎﾟﾝﾌﾟ挙動‘30

油冷システムの最適化

ﾎﾟﾝﾌﾟ騒音半減技術

流体制御ﾓﾃﾞﾙ･ﾊﾞﾙﾌﾞ/電磁弁ﾓﾃﾞﾙ･ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽﾓﾃﾞﾙ･油圧剛性ﾓﾃﾞﾙの統⼀ﾓﾃﾞﾙ化(低ﾄﾙｸ化研究)

ﾎﾟﾝﾌﾟ省⼒化技術･容積効率向上･機械損失低減TRAMI 2021年度研究企画書

109【研究委員会/分科会】 流体制御 研究委員会【テーマ名】【研究委託先】

気泡⽣成技術の研究

横浜国⽴大学【研究目的】

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。

【研究内容】

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。
将来研究のため、精度向上を目的に１年継続【研究成果】〜2020年度

2021年度

2022年度気泡径最頻値範囲と流量及び油温条件の拡大を完了⾒込み。
最頻値︓10〜150μm(※1)
流量︓60L/min
油温︓20〜60℃※1 T/M実測結果により⾒直しの場合有

油温及び油種(※2)の適⽤範囲の拡大-30〜TBD℃の範囲
での制御技術の確⽴※2 油種は粘度により代⽤する

気泡径分布範囲の制御性向上
分布範囲を縮⼩し任意に⽣成する気泡径の制御⾃由度を向上する技術の確⽴【研究予定期間】

2018年度〜2022年度【応⽤領域】

上記目標範囲を油種、油温によらず実施可能となる制御技術を確⽴する。

・作動油の消泡性の実機に則した指標での評価
・オイルポンプをはじめとする気泡の影響を受けるコンポーネントの評価
条件の設定の容易化
及び安定性の確保

TRAMI 2021年度研究企画書

110【研究委員会/分科会】 流体制御 研究委員会【テーマ名】

電磁弁における動的挙動の研究【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】【研究委託先】

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。

横浜国⽴大学

直動リニアソレノイド減圧弁【研究成果】【応⽤領域】

2021年度

2022年度

2023年度

動的な制御圧の予測モデル
の獲得
予実差︓
±5%以内

1.FY21に負荷変動等のノイズを加えた条件下での予測モデルの獲得
2.油圧系全体のモデル化を他研究室から提供されるモジュールを組み込むことで実施気泡サイズ等の物理式の記述が困難なノイズ下での挙動モデ
ルの同定の完了

FY21は制御圧回路は固定負荷で制御圧の予測モデルの獲得を進める。

【研究予定期間】

2021年度〜2023年度

要素を置き換えること
であらゆるタイプのバルブに応⽤出来る。
例)
電磁部をパイロット圧に置き換え、直動減圧弁の予測モデルを作成する。

TRAMI 2021年度研究企画書

111【研究委員会/分科会】 流体制御 研究委員会【テーマ名】 油圧剛性と油への気泡の溶解析出に関する研究【研究委託先】

法政大学【研究目的】

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。

【研究内容】

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､気泡含有油の油圧剛性解明が必要出ある．
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．
【研究成果】【応⽤領域】〜2019年度

2020年度

2021年度・気泡径や気泡径分
布、気泡量が異なる気泡を含んだ油を⽣成・オイルに含まれる気泡の状態が油の剛性におよぼす影響確認

・油の初期条件や圧⼒変化に伴う油中気
泡の溶解析出が油の剛性に及ぼす影響把握・気泡を含む油の剛性の基本モデル作成

・油中気泡が油の剛性におよぼす影響の実験結果とモデルの計算結果の⽐較検討・気泡を含む油の剛性モデルの確⽴【研究予定期間】

2018年度〜2021年度＜体積弾性係数測定装置＞

油圧制御系の動特性解析
油圧脈動、応答性の解析精度向上TRAMI 2021年度研究企画書

112【研究委員会/分科会】 流体制御 研究委員会【テーマ名】【研究委託先】

油圧インピーダンスの研究

横浜国⽴大学【研究目的】

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、回路のｲﾝﾋﾟｰﾀﾞ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）【研究内容】

・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期待効果
油圧インピーダンスの予実差確認.
⇒Model化
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.

調圧弁
負荷明確化
dp/dq

O/P

ｱｸﾁｭｴｰﾀﾊｰﾄﾞ
応答性・安定性設計

Sol単体要求
特性定義

Solコント
ロール信号
設定

油圧回路
安定・応答
性設計

アクチュエータ
プラント特性 dp/dq

Act
Sol
PL
Sol

ｱｸﾁｭｴｰﾀの動特性がﾓﾃﾞﾙと合わずソレノイド制御指示が決まらず、ﾁｭｰﾆﾝｸﾞ

管路の流量計測が難
しく負荷ｲﾝﾋﾟﾀﾞﾝｽが検証できない

Sol制御プログラム【研究成果】【応⽤領域】
2018年度

2019年度

2020年度

2021年度原理モデルによる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た(1)20Hz以下のｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽﾋﾟｰｸ予
実差±10%以下(理想油)(2)層流流量計との流量計測精度±5%(3.5L/min
以下、20Hz以下)

・体積弾性係数を考慮した計測技術の確⽴
研究目標︓理想
油精度と同等の予実差・油圧インピーダンスの部品容積変化､剛性等のパラメータ
感度の予実差・実スケール⼩型流量計の計測精度±5%以下（仮）【研究予定期間】

2018年度〜2021年度

アクチュ
エータ

◎今まで測定出来なかった部位の流量測定が可能になる事で①潤滑流量のピンポイント計測②C/Vの局部流量計測⇒局部インピーダンス測定（例︓SOL回路等）③油圧振動解析の精度向上及び効率化◎流量加振測定により油圧回路の共振点探索が出来る可能性有り①アクチュエータの共振確認②リニアSOLの調圧特性の実機挙動解明TRAMI 2021年度研究企画書

113【研究委員会/分科会】 流体制御 研究委員会【テーマ名】【研究委託先】

オイルポンプの研究

豊橋技術科学大学【研究目的】⾃動変速機全体の損失ﾄﾙｸに占める⽐率が⾼いｵｲﾙﾎﾟﾝﾌﾟについて、運転条件と内蔵物（ｷﾞﾔ、ﾍﾞｰﾝ、ﾛｰﾀなど）の挙動との関係を調査するとともに，内蔵物の挙動と駆動トルクに及ぼすｴｱ混⼊の影響を把握し、駆動ﾄﾙｸの低減が検討できるよう、駆動ﾄﾙｸﾓﾃﾞﾙ構築とその同定を図る。
⾼い静粛性が求められる電動⾞両に搭載されるﾎﾟﾝﾌﾟを⾒据え、ｵｲﾙへの気泡混⼊がﾎﾟﾝﾌﾟ騒音に及ぼす影響を解明する。

【研究内容】
・20年度までの研究にて、内接ｷﾞﾔﾎﾟﾝﾌﾟにおけるアウタギヤの挙動と外周部圧⼒分布の関係を掴み，解析ﾓﾃﾞﾙを構築する。
また、ﾍﾞｰﾝﾎﾟﾝﾌﾟﾛｰﾀの挙動・駆動ﾄﾙｸ・効率を計測し、計算精度の⾼い駆動ﾄﾙｸ計算式を検討する。
・21年度は気泡含有ｵｲﾙが駆動ﾄﾙｸに及ぼす影響を駆動ﾄﾙｸﾓﾃﾞﾙに加味し、さらなる精度向上を目指す。
・さらに、気泡が圧⼒脈動や音に及ぼす影響を調査する。
 圧⼒脈動の周波数分析
 騒音の測定【研究成果】【応⽤領域】

新テーマ予定2018年度

2019年度

2020年度(1)内接ギヤポン
プを⽤いて，ポンプ流量特性およびトルク特性の測定(2)ギャップセンサ
を⽤いてインナ/ア
ウタギヤの隙間変化を計測できることが確認できた.

(1)ｵｲﾙﾎﾟﾝﾌﾟ内
圧⼒分布と動的挙動の計測完了(2)圧⼒分布のﾓ
ﾃﾞﾙ化完了(3)駆動ﾄﾙｸﾓﾃﾞﾙにｷﾞﾔ挙動の影響を反映し精度向上．

(1)ｷﾞﾔﾎﾟﾝﾌﾟ外
周部の圧⼒分布の計測と側⾯油流れを再現した
CFDﾓﾃﾞﾙ確⽴．
(2)ﾛｰﾀｰ挙動を考慮したﾍﾞｰﾝﾎﾟﾝﾌﾟの駆動ﾄﾙｸﾓﾃﾞﾙ提⽰．

【研究予定期間】

実験装置概念図2018年度〜2021年度

2021年度(2022年度)<ギヤﾎﾟﾝﾌﾟ／<ギヤﾎﾟﾝﾌﾟ／
ベーンポンプ>ベーンポンプ>・気泡混⼊の影響． ・ｵｲﾙへの気泡混・気泡の影響を加 ⼊とポンプ騒音の関係解明．
味した駆動トルクモデル確⽴．
・気泡混⼊とポン
プ騒音の関係観測．

※2021年度で、駆動ﾄﾙｸと内蔵物の挙動に関する研究を終了し、2022年度
から、ﾎﾟﾝﾌﾟのNVに関する研究に集中する。

・変速⽤⾼油圧ﾎﾟﾝﾌﾟ
・潤滑/冷却⽤
低油圧ﾎﾟﾝﾌﾟ

114

研究Gr._E
電動化 研究委員会
堀⽥ 豊
研究委員会リーダー（アイシン・エィ・ダブリュ株式会社）

電動化 E_Gr. 研究シナリオ_1/2
TRAMI
３重点方針

(1)⾼効率・⼩型化
モーター技術115(2)⾼回転化対応
ドライブトレイン技術(3)静粛化対応
音振動低減技術 駆動モータ特有の課題を、基本原理から解明

⾼効率化と、熱をうまく逃がすことによる⼩型化（⾼密度化）に向けた研究を実施中
FY21からモータの特有の静粛化に関する、ステータティース部の振動測定の研究を開始

⾼効率

銅損低減
鉄損低減
機械損低減

⼩型化

⾼トルク化

⾼磁束密度化
⾼電流密度化
冷却性能向上

⾼回転化

⾼減速機構
⾼速軸受
⾼電圧化

静粛化

モータノイズ

ステータ振動低減

ギヤノイズ

トルク振動低減

ラトルノイズ

EMC低減

信頼性向上
緑︓TRAMIとして取り組むべき⻩︓電動化としてテーマアップ
⻘︓他研究会で検討中
白︓テーマアップ可能か検討

絶縁材料
軸受
ギヤ

モータ損失による発熱量の予測
予測や実測の難しい鉄損特性の研究
電磁鋼板の特性解析 実施中
実応⼒の測定 検討中

磁気特性

モータ内部温度の予測
複雑なモータ内部のオイルの流れ場・熱場の研究
モータ内部のオイルの可視化と予測 実施中
モータ内部のオイルへの伝熱 検討中
モータ内部温度の測定 検討中
モータステータ部の振動の予測
実測の難しいモータティース部の振動の研究
モータティース部の磁束密度測定 実施計画

モータを試作せずに、モータ損失や内部温度や振動を予測し、⾼効率、⼩型、静粛なモータが設計開発できる電動化 E_Gr. 研究シナリオ_2/2116

 駆動モータ特有の課題を、基本原理から解明に必要な技術の開発
⾼効率化に対して、寄与が大きく難易度の⾼い鉄損予測に取り組む
⼩型化に向けた冷却性向上の基盤技術となるモータ内部温度解析手法を構築する
モータ振動の起振源であるステータティース振動の測定手法を確⽴する

鋼板の特性測定技術

損失低減

オイルの可視化技術

レーザーとハイスピードカメラで可視化

起振低減

予測技術と実測技術
を両輪で進める
起振⼒の解析手法

各社磁場解析ソフトで起振⼒を推定

起振⼒の測定技術
磁束密度計測精度向上(センサ開発)

鋼板の特性解析手法

応⼒印加なしの実測の磁気特性から任意の応⼒での磁気特性を予測

磁束密度計測冷却向上

中性⼦線でのコイル内部のオイルの可視化

オイルの流れ解析手法

伝達低減

格⼦法（格⼦ボルツマン法）

応⼒解析手法

各社応⼒解析ソフトで応⼒を推定

⾼効率
⼩型化
応⼒測定技術熱場の解析手法

音振動低減

振動対策のモデル化
ケース、シャフト、ボディなどモデル化

温度測定技術

モータ損失による発熱量の予測

モータ内部温度の予測

モータステータ部の振動の予測

モータを試作せずに、モータ損失や内部温度や振動を予測し、⾼効率、⼩型、静粛なモータが設計開発できる電動化 E_Gr. 研究ロードマップ
 各重要課題に対して目指す技術の獲得に向けて下記の研究を計画
取組中

新規取組み

次期取組み

117

目指す姿

研究テーマ
重点
方針

主要
性能

重要
課題

⾼効率 鉄損低減

アプローチ

‘19

‘21

‘23

応⼒による 応⼒による鉄損の究明 鉄損測定技術 鉄損解析技
技術の確⽴
の確⽴

⾼効率・
⼩型化
モータ技術

⼩型化

⾼電流
密度化

‘25

‘30
発熱量のモデル化

応⼒測定技術の確⽴

モータ周辺部 ロータ周辺部のオイルのオイル挙動 可視化技術の確⽴(2テーマ）
解析

ロータ周辺部のオイル挙動解析

冷却性能
向上

伝熱解析
手法の確⽴

コイル内部の可視化技術と挙動解析技術の確⽴

オイル冷却のモデル化

伝熱手法の確⽴
温度測定技術の確⽴

静粛化
静粛化
技術

ステータ ティース部の振振動低減 動測定技術

ティース部の振動測定
技術の確⽴
加振と伝搬のモデル化

TRAMI 2021年度研究企画書

118【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】 磁性材料の磁気特性の研究【研究委託先】

京都大学【研究目的】 ⾼回転モータの磁気特性/鉄損を精密に測定してデータベースを作成する。
【研究内容】

モータ製作時にかかる焼嵌め等による応⼒印加時の鉄損を予測できるモデル・解析手法を構築する。
⾼回転モータの鉄損解析予測精度を向上させ、開発工数を削減する。

磁気特性及び鉄損の測定/モデル化
・測定
︓電磁鋼板単板に応⼒を印加して特性測定・モデル化 ︓電磁鋼板の磁区モデルによる応⼒印加時の特性予測
・実験装置︓応⼒負荷型単板磁気試験器’18年︓応⼒印加及び歪による磁気特性への影響の評価’19年︓応⼒印加範囲を拡張した磁気特性測定，実機との⽐較’20年︓モデル化に必要な諸特性測定，実機との⽐較’21年︓測定済データを⽤いた磁気材料の特性シミュレータ構築⇒応⼒印加なしの基本特性から応⼒有りの特性を予測

プレスや焼嵌めの応⼒や歪あり（イメージ）

磁気特性【研究成果】

成果

磁気特性【応⽤領域】

2018年度（特性測定）

2019年度（特性測定）

2020年度（特性測定）

2021年度（モデル化）

・最大30MPaの応⼒
印加時の磁気特性
データ
・歪を加えた場合の磁気特性測定データ

・最大150MPaの応⼒
印加時の磁気特性
データ
・測定データと実機との損失⽐較結果・測定データと実機との損失⽐較結果・電磁鋼板の飽和磁化
測定・材料違いの磁気特性
測定⽐較・測定済データを⽤いた、応⼒を考慮した磁区モデルの作成
・実際に応⼒印加した磁気特性
データとモデル出⼒の⽐較【研究予定期間】

実機

加工前

2018年度〜2021年度

モータ(電磁鋼板)
 モータ性能予測精度向上
 応⼒印加時の特性変化予測
 モータ発熱量予測精度向上

TRAMI 2021年度研究企画書

119【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】 油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（GAP部）【研究委託先】

筑波大学【研究目的】 設計段階におけるモータ各部の温度予測精度向上技術を目標とし、

ロータ/ステータの隙間(GAP)における混相流体(オイル,空気)の流れ場解析手法の確⽴を目的とする。

【研究内容】 ロータ/ステータの隙間(GAP)における混相流体の流れ場可視化実験/解析
・実験︓ハイスピードカメラによるロータ/ステータの隙間の流れ可視化
・解析︓蛍光粒⼦等を⽤いた画像からPIVで解析
・実験装置︓モータを模擬した⼆重円筒実験装置
ハイスピードカメラ’19年︓⼆重円筒実験装置による
GAP流れ場可視化可能性確認/単相流の流動構造把握’20年︓混相流可視化手法確⽴/流動現象解明
実機相当(STATOR溝/ROTOR外径凹凸)の流動現象把握’21年︓実機相当(STATOR溝/ROTOR外径凹凸)の実験験装置による流動現象詳細計測/PIV解析【研究成果】

⼆重円筒実験装置による
手
GAPの単相流可視化実験/
法
装置課題抽出2020年度・FY19(単相流)課題への対応
・混相流の可視化実験
・実機相当装置による実験

・GAPの単相流可視化手法の確⽴
・GAPの流れ場可視化
・GAPの混相流可視化手法の可能性確認
成・混相流に対応した装置製作 確⽴/流動現象解明
果・単相流の流動構造の・実機相当(STATOR溝/ROTOR
外径凹凸)の流動現象把握
相関を把握

熱

ロータ
シャフト

ステータ
オイル

2019年度〜2021年度

熱

⼆重円筒実験装置

2021年度実機相当(STATOR溝/ROTOR外
径凹凸 有)装置による流動現象詳
細計測/PIV解析
実機における、STATOR溝/ROTOR
外径凹凸がGAPの流れ場へ与える影響を解明※21年度以降、実験結果を数値解析を担当する大学と共有し、汎⽤計算手法の構築へと展開予定【研究予定期間】

コイル

磁石※GAP＝ロータ/ステータの隙間
2019年度

ステータ

ロータ
磁石

【応⽤領域】
モータ(磁石、ロータ、etc.)
 温度予測精度向上

冷却SYS(冷却ﾊﾟｲﾌﾟ,ﾎﾟﾝﾌﾟ,etc.)
 仕様最適化:⼩型化、軽量化

TRAMI 2021年度研究企画書

120【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】

油冷モータ内部の混相流体の流れ場の研究（COIL END部） 【研究委託先】

筑波大学【研究目的】 設計段階におけるモータ各部の温度予測精度向上技術を目標とし、

ロータ回転によるコイルエンド空間における混相流体(オイル,空気)の流れを精度よく計測する技術を構築する。

【研究内容】 コイルエンド空間のオイルの流れの可視化実験/解析(滴下、巻上げオイルの影響)
・実験︓ハイスピードカメラによるコイルエンド空間オイルの流れ可視化
・解析︓蛍光粒⼦等を⽤いた画像からPIVで解析
・実験装置︓ 2重円筒実験装置（=GAP可視化装置）及び実機モータを模擬したコイルエンド部可視化実験装置’20年︓コイルエンド空間の流れ場の計測/PIV解析手法検討
コイルエンド空間の流動構造、巻上げオイル挙動 の把握’21年︓巻上げオイルの流れ場への影響の計測/PIV解析’22年︓上部からの滴下オイルの流れ場への影響の計測/PIV解析＋巻上げオイルの影響の計測/PIV解析【研究成果】

⾶沫

ミスト

滴下
オイル

熱

磁石

ロータ

2021年度

ロータ回転により巻上げられたオイルの流れ場への影響を解明

2020年度〜2022年度

ステータ

ロータ

コイル

熱

磁石

熱

ステータ

巻上げ
オイル

2022年度上部から滴下されコイルを通過したオイルの流れ場への影響を解明※21年度以降、実験結果を数値解析を担当する大学と共有し、汎⽤計算手法の構築へと展開予定【研究予定期間】

ケース

ケース

2重円筒実験装置及び、コイルエンド
コイルエンド空間における、ロータ回転 コイルエンド空間における、上部から部実験装置による可視化手法検討
により巻上げられたオイルの流れ場へ 滴下されコイルを通過したオイルの/コイルエンド流れ場の計測の影響を計測/PIV解析を実施
流れ場への影響を計測/PIV解析を実施
手・単相流の可視化による流動構造把握
・コイルエンド部流れ場
・コイルエンド部流れ場
法 ・コイルエンド空間の混相流可視化
・GAPへの流⼊状況
・GAPへの流⼊状況
・ロータに巻上げられたオイルの挙動⇒ ・油⾯⾼さとの相関⇒ ・滴下量との相関
・GAPへの流⼊ 等
・回転数との相関 など
・回転数との相関 など

成 コイルエンド空間の流れ場の流動構造
果 把握/可視化のKnow-How構築

滴下
オイル

熱

※GAP＝ロータ/ステータの隙間
2020年度＜滴下オイル＞＜巻上げオイル＞
コイル

⾶沫

ミスト

巻上げ
オイル

【応⽤領域】
モータ(コイル、ステータ、etc.)

 温度予測精度向上

冷却SYS(冷却ﾊﾟｲﾌﾟ,ﾎﾟﾝﾌﾟ,etc.)
 仕様最適化:⼩型化、軽量化

TRAMI 2021年度研究企画書

121【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】 油冷モータのロータ/ステータGAP部の流れ場・伝熱現象の解明 【研究委託先】 大阪府⽴大学【研究目的】 設計段階で駆動⽤モータの温度予測精度の向上。

ステータのスロットの溝、ロータの溝が、ロータ/ステータGAP部の流れ場・熱場に与える影響を把握する。
Re（形状、回転数、流体物性）に対するGAP部の流れ場・熱場を予測し、ロータ/ステータ間の伝熱現象を解明する。

【研究内容】

ロータ/ステータGAP部の流れ場の研究を実施。
計算対象︓筑波大学で実験中の装置と同形状の2重円筒実験装置
・プリウスの駆動⽤モータをベースにRe相似則を考え設計
・ステータ溝、ロータ溝の影響を検討可能なように設計
計算︓東工大 TSUBAME（スパコン）を利⽤し大規模計算
計算手法︓格⼦法（格⼦ボルツマン法）
作動流体︓水、空気
研究方針︓筑波大学で可視化実験を実施。
同じ流れ場で、府大で計算を実施し、両研究の深度を深める。

ステータ
コイル

ロータ

2023年度・単相（水、空気）において、狭い隙間での流れ場およびその計算手法の構築

・ロータ溝を付けた場合の流れ場の変化・流れ場の計算を熱場計
算へ拡張

・ステータ、ロータの両方へ溝を付けた場合の流れ場
の変化

研究対象

モータ断⾯

H
1

y

ロータ U

0

2021年度〜2023年度

計算イメージ【応⽤領域】u

ロータ、ステータ設計（ステータ、ロータ形状）
 温度予測精度向上

2重円筒の非定常流体の計算手法の構築0

u/U

1

筑波大学の可視化実験とコラボし、成果を最大化【研究予定期間】

GAP

シャフト

y/H

2022年度

ロータ

磁石

ステータ

2021年度GAP

ロータ【研究成果】

・ステータに溝を付けた場
合の流れ場の変化

ステータ

ステータ

 他分野への貢献

TRAMI 2021年度研究企画書

122【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】 油冷モータのコイル内部のオイルの流れ場・伝熱現象の解明【研究委託先】

大阪府⽴大学【研究目的】 設計段階で駆動⽤モータの温度予測精度の向上。

油冷モータにおいてコイルエンド内部のオイルの流れ場、熱場を解明し、コイルの濡れ⾯積（熱交換⾯積）と各部の熱伝達率を明らかにする。
コイルエンド形状のような複雑な形状の2相流の流れ場・熱場を解明する。

【研究内容】

コイル内部のオイルの流れ場・熱場を実験/計算の両⾯で研究。
題材︓プリウスの駆動⽤モータ
実験装置︓①コイルを羅列した簡易実験装置②実コイルを⽤いた装置
実験方法︓中性⼦線でのコイル内部のオイルの可視化
計算︓東工大 TSUBAME（スパコン）を利⽤し大規模計算
計算手法︓格⼦法（格⼦ボルツマン法）
作動流体︓オイル （計算コストの観点で場合によっては水を使⽤）
研究方針︓流れ場を計算し、熱場へ拡張
簡易評価⇒実コイル形状へ拡張

オイル

パイプ

コイル

研究対象

コイル部のオイル流れ①コイル羅列簡易評価【研究成果】
2020年度・コイル内部のオイルの流れを可視化可能な実験装置を作成、および中性⼦線で流れ場取得
・簡易モデルでのコイル内部のオイルの流れ場の計算手法の構築【研究予定期間】②実コイルの実験装置【応⽤領域】
2021年度

モータ設計（コイル形状、電流密度etc.）

2022年度・大規模なコイル内部のオ ・大規模なコイル内部の
イル流れ場の計算手法の オイルの熱場の計算手
法の構築
構築
・簡易モデルでのコイル内部の熱場の計算手法の構築

 温度予測精度向上

冷却部品の仕様検討（オイルクーラー、オイルポンプ、
冷却パイプ etc.）

・複雑流動場の流れ場・熱場の計算手法構築

 仕様最適化︓⼩型化、軽量化

コイル部の温度分布を把握

2020年度〜2022年度

複雑流動場の2相流計算
 他分野への貢献

TRAMI 2021年度研究企画書

123【研究委員会/分科会】 電動化 研究委員会【テーマ名】【研究委託先】

モータ起振⼒同定、及び計測精度向上の研究【研究目的】

横浜国⽴大学

モータ内の磁束密度を精密に測定することで起振源である電磁加振⼒の同定を⾏う。
測定値とシミュレーション値を突き合わせ磁束密度計測精度向上を図る。

【研究内容】
モータ起振⼒同定/磁束密度計測精度向上
・径方向、周方向磁束密度測定⽤のセンサ仕様検討
・テストピースによるセンサ計測精度検証
・磁束密度計測に適したモータの設計、試作・実機⇔シミュレーション乖離要因の考察と対策⽴案’21年︓測定モータ試作、センサ試作’22年︓磁束密度計測、シミュレーション実施’23年︓変位、歪計測、シミュレーション値検証
試作モータのイメージ

計測データイメージ（磁束密度）【研究成果】【応⽤領域】
2021年度・測定⽤センサー設計、試作
成 ・測定⽤モータの設計、試作
果 （集中巻、10kW程度）
・センサー計測精度検証

2022年度・測定⽤センサー設計、試作
・磁束密度径方向成分計測
・磁束密度周方向成分計測
・シミュレーション値検証

2023年度・変位、歪の計測
・シミュレーション値検証

起振⼒のモデル化【研究予定期間】

2021年度〜2023年度

モータ⇒ノイズ発⽣の対策⇒解析技術向上
ケース、システム⇒共振、伝搬対策

124

研究Gr. －
音振動研究委員会
⾦⼦ 弘隆
研究委員会リーダー（⽇産⾃動⾞株式会社）

音振動 研究シナリオ_1/2
TRAMI
音振動
３重点方針

(1)⾼効率・⼩型化

Gr 研究シナリオ_1/2
モーター技術125(2)⾼回転化対応
ドライブトレイン技術(3)静粛化対応
音振動低減技術

 電動化主要現象におけるモータとドライブトレインの振動伝達の予測技術を確⽴する
 電動⾞としての快音化の指針を構築する【主要性能】【進化の方向】【制御したい因⼦】

静粛化

モータノイズ低減

電磁加振⼒
ステータ伝達ローター伝達軸受け、スプライン伝達
エンジンマウント伝達
インバータスイッチング

ギヤノイズ低減

ギヤ加振⼒
軸受け、スプライン伝達
エンジンマウント伝達

ラトルノイズ低減

ギヤ⻭打ちエネルギー
軸受け、スプライン伝達
エンジンマウント伝達

快音化指針

価値を与える音、音質
⾼周波ノイズの音量
競争⼒⾞動向MBD推進
緑︓TRAMIとして取り組むべき⻩︓音振動としてテーマアップ
⻘︓他研究会でテーマアップ
白︓テーマアップ可能か検討

1D共通モデル

目指す技術

振動伝達の予測技術の確⽴
モータノイズ、ギヤノイズ、ラトルノイズにおいての• モータの振動伝達予測
ステータ

ロータ

• ドライブトレインの振動伝達予測

電動⾞ 快音化指針の構築
価値ある空間を与えるサウンド

音振動 研究シナリオ_2/2

126

 振動伝達の未解明領域(接触,動的,非線形,摺動) の予測技術確⽴と電動⾞としての快音化、あるべき⾼周波音の音量の研究を⾏う シナリオの探究と研究委託先選定を継続で実施中 (2021年度研究テーマ化検討中)
振動伝達の予測技術の確⽴

電動⾞ 快音化指針の構築

積層鋼板のカシメや接着、ワニス浸透違いによる接触の剛性及び減衰特性解明• 電動⾞としての⾞室内に価値を与える音、音質の研究• モータの振動伝達予測

価値ある空間を与えるサウンド
ステータ 積層鋼板

応⼒ー剛性線図

カシメ処理

ワニス処理

応⼒ー減衰線図

コイルやステータ締結方法違いの寄与も解明しステータからロータへと展開• ドライブトレインの振動伝達予測

⾼周波領域〜2KHzの予測精度向上の為､ベアリングの
動的＆非線形特性及びスプライン摺動の勘合剛性の解明

ベアリング動的、非線形特性

スプライン摺動特性• 視界,⾛⾏パターン,周りの環境などの他要件とのバランスの研究

視界の影響• 電動化により暗騒音が低下していく中で、
モータノイズ,ギヤノイズの適切な音量の研究• モータノイズ,ギヤノイズの共通の評価手法を確⽴し競争⼒有る⾞両の調査を⾏い快音化指針に繋げていく127

自動車用動力伝達技術研究組合
Transmission Research Association for Mobility Innovation
TRAMI（トラミ）〒105-0022
東京都港区海岸1丁目9-11 マリンクスタワー8F℡03-5843-8639