自動車に電車のようなリズミカルな揺れを取り込み、走行性能やタイヤの接地状態を改善できないか

今回の対話では、自動車に電車のようなリズミカルな揺れを取り込み、走行性能やタイヤの接地状態を改善できないか検討した。

出発点は、タイヤの回転駆動を維持しながら、路面に対して脈動する下向きの力を加えることで、連続的な荷重とは異なる駆動力や摩擦力を得られないかという発想である。タイヤの最大摩擦力は接地荷重に依存するが、荷重を周期的に変化させても、必ずしも効率が上がるわけではない。接地の途切れや余分な駆動エネルギーにも注意が必要となる。

さらに、ハイブリッド車の重量のあるバッテリーに着目した。エンジンよりも重心位置を制御しやすい可能性があり、バッテリーを前後・上下・左右に移動させ、その反作用や荷重配分の変化を利用する構想である。ただし、車両内部の重量移動だけでは推進力は生まれず、移動機構の消費電力や衝突安全性も課題となる。

そこで、電車の走行時に見られる上下動、左右動、前後動、ローリング、ピッチングを自動車の制御に応用する方向へ発展した。車体の揺れ、バッテリーの移動、サスペンションの伸縮、タイヤの接地荷重を同期させ、振動を単に抑えるのではなく積極的に利用する考え方である。

研究の核心は、駆動力と接地荷重を周波数・位相に基づいて協調制御すること。今後は、車体全体のゆっくりした揺れを利用するのか、台車や車輪の細かな周期振動を利用するのかを明確にする必要がある。