研究発表

本論文では，限定された空間での運用を目指した自動車の自動運転システムについて，その概要を説明し，限定された空間で要求される運動制御について報告する。限定された空間で機能するコントロールレベルの高い完全自動運転システムを早期に運用し，信頼性，ヒューマンファクター，運用法に関する知見を蓄積することを目的として制作している完全自動運転システムの構成，動作の概要を説明する。さらに，大きな曲率を有する軌道上を走行するための制御アルゴリズム，自動駐車のための制御アルゴリズムを提案し，実験評価を行った。

空間効率の向上，運動性能の向上，乗り心地の向上に著しい効果がある，電気自動車向けの新しいサスペンションシステムであるＴＷＳ（Ｔａｎｄｅｍ　Ｗｈｅｅｌ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を開発，特性を検証した。ＴＷＳの基本構造は４輪を小径の８輪に置き換え，隣り合う２輪を油圧配管で関連させた油空圧サスペンションである。ＴＷＳの特性を検証する為，シミュレーションと実験台車による試験を行った。その結果，極めて安定した運動性能の実現，バネ上振動の最大で５倍以上の低減等の圧倒的なＴＷＳの効果が明らかとなった。

電気自動車は重くて場所を取る電池を搭載する必要がある。そのため，有効空間が少なくなる等の問題を解決する手段として，電池を押し出し成形の角型アルミフレームの中に収納するバッテリービルトイン式フレーム（ＢＢＦ）を開発した。そして電池とすべての電気部品を収納するコンポーネンツビルトイン式フレーム（ＣＢＦ）に拡張した。ＢＢＦをＣＢＦに拡張することにより，車内空間をより有効利用することができるだけではなく曲げ剛性全体で２１％向上，ねじり剛性全体で７％向上することが判明した。

電気自動車の駆動方式のうち，ダイレクト駆動方式は伝達ロスが少なく高効率が期待でき車体にエンジンルームを用意する必要がなく空間効率が高い。バネ下重量の増加による悪影響が懸念されるが，慶応大学で開発された電気自動車ＫＡＺでは，大径の１輪を小径の２輪で置き換えるタンデムサスペンションとダイレクト駆動方式を組み合わせることにより問題の軽減をはかり，またモーターの高速化，強力磁石の採用，高密度巻線方式の採用により駆動ユニットの小型軽量化を図った。実車実験の結果，時速３１１キロメートルを記録した。

インホイールドライブシステムではばね下重量の増加による乗心地の悪化，接地性の低下等が懸念される。本方式を採用している小型電気自動車「ルシオール」をモデルにシミュレーションにより乗心地への影響を検証した。実車諸元を採取してシミュレーションモデルを構築した。また実車の走行テストから得られた突起乗越しデータと対照するシミュレーション計算を行った。シミュレーション計算の再現性は良かった。インホイールドライブモデルとバネ下重量を軽量化したモデルを比較計算するとややインホイールドライブモデルは不利であるが，まだ十分に快適なレベルを満たしている。