自動運転が普及すると「雇用危機」「CO2増加」を招く? 世界の最新動向とは

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ハード指向からソフト指向に移行しつつあり、デジタル製品とサービスの重要性が増しているとされるヨーロッパの自動車分野。最新の動向を専門的見地からリポートする。

エンジンのデジタル化

ガソリンエンジン電子制御燃料噴射システム概念図(画像:Science Directに加筆)
ガソリンエンジン電子制御燃料噴射システム概念図(画像:Science Directに加筆)

 内燃エンジンは空気と燃料を適正な割合で混合し、ガソリンエンジンは点火プラグ、ディーゼルエンジンは高圧縮で着火させる。

 空気はシリンダー内でピストンが下降する際の負圧で吸い込むか、ターボやスーパーチャージャーで送り込む。燃料も同様に、空気がキャブレターを通過する際の負圧で吸い出すか、機械式・電磁式インジェクタ(燃料噴射装置)で噴射する。

 この基本原理は今でも変わりはない。

 空気と燃料の混合比(空燃比)が適正値を外れると、燃焼と燃費が悪化し、汚染物質の排出量が変化する。

 一方、米国のカリフォルニア州は1965年、日本では1978(昭和53)年に本格的な排気ガス規制が導入され、対策として排気ガス浄化触媒の装着が始まった。

 その後、排気ガス規制が段階的に厳しくなる対応として、空気と燃料の混合比をより精密に制御できる電子式制御式の燃料噴射システムが量産化される。欧州では1967年にVWが、日本では1971年にイスズとトヨタが採用を開始した。

 その後、排気ガスと燃費規制強化に伴い、排気後処理システムの複雑化、電子制御部品の増加、可変システムや過給システムの追加などにより、エンジン制御コンピュータECUが扱うデジタルデータ(変数)量が膨大となり、開発期間短縮の為に自動適合(変数を決める仕事)システムが開発され、実用化されている。

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