制 モ デ ル を パ ッ シ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン と ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン の モ デ ル 化 を 行 い そ れ ぞ れ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 性 能 予 測 を 実 施 し 、振 動 制 御 に よ る 達 成 レ ベ ル を 明 確 に し た 。ま た 、 車 両 の 横 方 向 モ ー メ ン ト の つ り あ い か ら 、 ロ ー ル 制 御 に 必 要 な 反 ロ ー ル モ ー メ ン ト を 明 確 に し た 。
第 4 章 「 サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の 車 両 適 用 に 関 す る 研 究 」 で は 、 現 在 ま で に 製 品 化 し た セ ミ ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン の 代 表 例 で あ る エ ア サ ス ペ ン シ ョ ン と 油 空 圧 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン の シ ス テ ム 性 能 を 明 確 に し 、 車 両 適 用 を 可 能 と し た 要 素 技 術 に つ い て 述 べ 、 さ ら に 車 輌 と し て の 性 能 評 価 に つ い て ま と め 、 次 の シ ス テ ム へ の 性 能 仕 様 を 提 案 し た 。 第 5 章 「 電 動 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン の 研 究 と 開 発 」 で は 、 課 題 と す る 消 費 エ ネ ル ギ を 低 減 す る ２ つ の シ ス テ ム を 車 両 に 適 用 し た 研 究 結 果 を ま と め た 。 一 つ の シ ス テ ム は 「 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム 」 で あ り 、 も う 一 つ は 「 電 動 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム 」 で あ る 。 こ の 二 つ の シ ス テ ム に つ い て 、 目 標 性 能 の 提 示 か ら シ ス テ ム 設 計 の 設 計 手 法 を 提 案 し 、 そ の 有 効 性 を 確 認 し た 。 こ こ で は 、 そ れ ぞ れ の シ ス テ ム に つ い て 新 た な 要 素 技 術 を 提 案 し 、 制 御 仕 様 を 決 定 し た 。 す な わ ち 、 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ は ギ ヤ -の 逆 効 率 の 利 用 を 提 案 し 、ア ク チ ェ ー タ の 必 要 ト ル ク と 消 費 電 流 を 低 減 す る ロ ジ ッ ク に 結 び つ け た 。 そ し て 、 電 動 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム は ア ク チ ェ ー タ の 遅 れ を 補 償 す る フ ィ ー ド フ ォ ワ ー ド ス カ イ フ ッ ク 制 御 と プ レ ビ ュ ー ス カ イ フ ッ ク 制 御 を 提 案 し 、 ア ク チ ェ ー タ の 能 力 が 低 く て も 性 能 を 確 保 で き る こ と を 検 証 し た 。
第 6 章 「 ロ ー ル の 大 き さ に よ る ド ラ イ バ 挙 動 及 び 特 性 の 研 究 」 で は 、 旋 回 時 の ロ ー ル フ ィ ー リ ン グ の 要 因 を ド ラ イ バ の 頭 部 挙 動 に 着 目 し て 、実 車 評 価 と ベ ン チ 実 験 に よ り 検 討 し た 。 す な わ ち 、 ロ ー ル の 動 き を 再 現 し 、 視 覚 刺 激 お よ び 動 揺 刺 激 を 選 択 的 に 組 み 合 わ せ 検 証 が で き る ロ ー リ ン グ シ ミ ュ レ ー タ HDRS に よ り 、 実 車 の 動 き と HDRS の 動 き の 違 い か ら 人 間 に 付 与 さ れ る 動 揺 刺 激 と 視 覚 刺 激 を 分 別 解 析 し 、 旋 回 時 の 横 加 速 度 含 め た そ れ ぞ れ の 影 響 度 を 明 確 に し た 。
第 7 章 「 結 言 」 で は 、 本 研 究 の ま と め を 行 う と と も に 今 後 の 研 究 課 題 に つ い て 述 べ た 。
す な わ ち 、 本 学 位 論 文 の 成 果 は 以 下 の よ う に 集 約 さ れ る 。
１ ） 自 動 車 の 振 動 乗 り 心 地 と 操 縦 性 ・ 安 定 性 を 両 立 し か つ こ れ ら の 運 動 特 性 と 消 費 エ ネ ル ギ 両 面 を 考 慮 し た シ ス テ ム 設 計 法 を 構 築 し 、 下 記 ２ 種 類 の ア ク テ ィ ブ シ ス テ ム を 提 案 し そ の 有 効 性 を 示 す と と も に 実 際 の 車 載 制 御 機 器 シ ス テ ム と し て の 要 素 設 計 技 術 を 開 発 し た 。
① 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム
② 電 動 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム
２ ） ド ラ イ バ の 頭 部 挙 動 に 着 目 し た ロ ー ル 官 能 評 価 の 要 因 解 析 に 基 づ き 、 ロ ー ル 姿 勢 角 変
動 を 小 さ く 制 御 す る と 頭 部 補 正 傾 斜 も 少 な く な り 上 記 シ ス テ ム の 制 御 目 標 値 が 人 間 -自 動 車 系 か ら 適 値 で あ り 、 車 載 機 器 設 計 の 方 針 と し て 妥 当 性 を 検 証 す る こ と が で き た 。 ３ ）人 間 -自 動 車 系 か ら 目 標 性 能 を 立 案 し 、シ ス テ ム 開 発・要 素 設 計 に 繋 げ る 開 発 ス テ ッ プ を 実 証 し 提 案 す る こ と が で き た 。
7.2 今 後 の 研 究 課 題
シ ス テ ム 開 発 と し て は 、 画 期 的 に 回 生 効 率 を 上 げ る 為 に 、 例 え ば プ レ ビ ュ ー 制 御 に よ る 入 力 と 制 御 出 力 の 同 期 化 を は か り 、 制 御 ロ ス を 少 な く し て 回 生 量 を 増 や す ソ フ ト 開 発 が 必 要 で あ る 。
要 素 設 計 と し て は 、 逆 効 率 の 良 い 電 磁 ア ブ ソ ー バ ( 9 2 ) - ( 9 4 )シ ス テ ム の よ う な 、 更 な る 省 エ ネ 化 を 進 め る 技 術 開 発 が ハ ー ド と ソ フ ト （ 駆 動 ・ 回 生 ） 面 の 開 発 が 必 要 で あ る 。
更 に 、 人 間 特 性 の 解 析 と し て は 、 ド ラ イ バ の 頭 部 挙 動 と 操 舵 行 動 の 遅 れ に つ い て の 解 析 を 行 い 。 ド ラ イ バ の モ デ ル 化 を 含 め た 乗 り 心 地 と 操 縦 性 ・ 安 定 性 の 制 御 系 の 設 計 に 生 か す 事 が 必 要 で あ る 。
ロ ー ル 感 の 解 析 は 逆 ロ ー ル 時 の ド ラ イ バ の 挙 動 と 官 能 評 価 と の 解 析 を 行 い 、 正 ・ 逆 ロ ー ル の ロ ー ル 感 に つ い て ま と め る 事 が 必 要 で あ る 。
本 研 究 に 関 す る 主 論 文 及 び 発 表 論 文 一 覧 主 論 文
題 目 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の 設 計 と 開 発 著 者 名 武 馬 修 一 , 大 熊 靖 大 , 種 子 田 彰 哉 , 鈴 木 勝 巳 , 趙 在 成 , 小 林 優 学 術 雑 誌 名 日 本 機 械 学 会 論 文 集 C 編 （ 第 74 巻 ,748 号 ,p2827-2836）
発 行 年 月 平 成 20 年 12 月
題 目 Application of CAE tools in the development of an Active Stabilizer Suspension System
著 者 名 Jae-Sung Cho, Shuuichi Buma, Shun’ichi Doi
学 術 雑 誌 名 Proceedings of the 2007 International Conference on Control, Automation and Systems ISBN: 978-89-950038-6-2, p91-95 発 行 年 月 平 成 19 年 10 月
題 目 電 動 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン ア ク チ ェ ー タ の 開 発
著 者 名 武 馬 修 一 , 趙 在 成 , 神 田 亮 ,梶 野 英 紀 ,土 田 久 輔 ,十 津 憲 司 ,大 谷 佳 史 学 術 雑 誌 名 自 動 車 技 術 会 論 文 集 (Vol.39.No.5, p13-18)
発 行 年 月 平 成 20 年 9 月
題 目 Analysis and Consideration of the Driver Motion according to the Rolling by Slalom Running
著 者 名 Shuuichi Buma, Hidenori Kajino, Jae-Sung Cho, Tsunenori Takahashi, Shun’ichi Doi
学 術 雑 誌 名 Review of Automotive Engineering (Vol.30, No.1, 1.2009, p69-76) 発 行 年 月 平 成 21 年 1 月
題 目 Consideration of a Human Dynamic Characteristic and Performance Evaluation of an Electric Active Suspension
著 者 名 Shuuichi Buma, Hidenori Kajino, Tsunenori Takahashi, Shun’ichi Doi
学 術 雑 誌 名
Proceedings of the 2008 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, ISBN: 978-1-4244-2495-5, p1030-1036
発 行 年 月 平 成 20 年 7 月
題 目 旋 回 ロ ー ル 時 の ド ラ イ バ 挙 動 の 解 析 と 考 察
著 者 名 武 馬 修 一 , 梶 野 英 紀 , 趙 在 成 , 高 橋 経 範 , 土 居 俊 一 学 術 雑 誌 名 自 動 車 技 術 会 論 文 集 (Vol.40, No.2, p - ) 発 行 年 月 平 成 21 年 3 月
発 表 論 文 一 覧
エ ア サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム
1.伊 藤 正 美 ,松 重 誠 一 ,武 馬 修 一 ,大 沼 敏 男 ,鈴 木 高 夫 , ソ ア ラ 用 ト ヨ タ 電 子 制 御 エ ア サ ス ペ ン シ ョ ン の 開 発 , ト ヨ タ 技 術、 Vol.36， No.1， 1986 年 12 月 , pp.10-20
2.MASANORI HIROSE, SEIICHI MATSUSHIGE, SHUICHI BUMA, KOHJI KAMIYA, Toyota Electronic Modulated Air Suspension System for the 1986 SOARER, IEEE Transactions On Industrial Electronics, Vol.35, No.2, May, 1988, pp.193-200
油 空 圧 ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム
3.武 馬 修 一 ,佐 藤 宏 毅 ,米 川 隆 ,大 沼 敏 男 ,服 部 勝 彦 ,杉 原 正 己 , ア ク テ ィ ブ コ ン ト ロ ー ル サ ス ペ ン シ ョ ン の 解 析 と 開 発 , 日 本 機 械 学 会 論 文 集（ C 編 ） 57 巻 534 号 （ 1991 年 2 月 ） pp.257-263
4.武 馬 修 一 ,近 藤 浩 ,佐 藤 国 仁 ,油 谷 敏 男 , ト ヨ タ ア ク テ ィ ブ コ ン ト ロ ー ル サ ス ペ ン シ ョ ン の 開 発 , ト ヨ タ 技 術, Vol.40， No.1,平 成 2 年 5 月 , pp.78-94
5.米 川 隆 ,大 沼 敏 男 ,森 淑 伯 ,後 藤 武 志 ,武 馬 修 一 , ア ク テ ィ ブ コ ン ト ロ ー ル サ ス ペ ン シ ョ ン の 車 両 運 動 性 能 , 自 動 車 技 術 会 論 文 集,Vol.22, No.3, July 1991, pp.63-69
6.Takashi YONEKAWA, Toshio OHNUMA, Yoshinori MORl, Takeshi GOTOH, Shuuichi BUMA, Effect of Active Control Suspension System on Vehicle Dynamics, April 1991 JSAE Review , Vol.12, No.2, pp.40-45
7.杉 原 正 己 ,古 川 保 ,長 谷 川 ,後 藤 武 志 ,武 馬 修 一 ,ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン 用 制 御 バ ル ブ の 開 発 , 日 本 油 空 圧 学 会 ,日 本 機 械 学 会共 催 ,平 成 2 年 春 季 油 空 圧 講 演 会
8.杉 原 正 己 ,古 川 保 ,駒 沢 修 ,岡 出 元 宏 ,横 矢 雄 二 ,武 馬 修 一 ,ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン 用 制 御 バ ル ブ の 開 発－ 自 動 車 用 リ ニ ア 圧 力 制 御 弁 の 開発,自 動 車 技 術 会 1990 年 度 秋 期 学 術 講 演 会 9.服 部 勝 彦 , 武 馬 修 一 ,近 藤 浩 ,杉 原 正 己 ,宮 代 ,ア ク テ ィ ブ サ ス ペ ン シ ョ ン 用 油 圧 供 給 系 の 数 値 解 析 (第 2 報 :圧 力 脈 動 特 性 の 予 測 と 対 策 検 討 ),日 本 油 空 圧 学 会 、日 本 機 械 学 会 共 催, 平 成 2 年 秋 期 油 空 圧 講 演 会
10.Okade Motohiro, Hasebe Takahisa, Fukuta Masahiro, Oonuma Toshio, Buma Shuuichi, Hattori Katsuhiko, Vibration Analysis of Control Valve for Active Suspension,SAE-920272,1992.2, pp.49-55
11.Masami Sugihara, Tamotsu Furukawa, Osamu Komazawa, Motohiro Okade, Yuuji Yokoya, Shuuichi Buma, Development of Control Valves for Active Suspension Systems-Development of Linear Pressure Control Valve for Cars, SAE908189 ,October 1990
電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム
12.武 馬 修 一 ,浦 馬 場 真 吾 ,鈴 木 聡 ,大 熊 靖 大 ,趙 在 成 ,吹 野 崇 志 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム , 自 動 車 技 術 Vol.60, No.7,2006 , pp.32-37
13.浦 馬 場 真 吾 ,杉 本 尚 康 ,武 馬 修 一 ,鈴 木 聡 ,西 原 彰 男 ,種 子 田 彰 哉 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の 開 発 , 自 動 車 技 術 会 論 文 集 Vol.38,No.2,March2007, pp.195-200
14.趙 在 成 ,武 馬 修 一 ,浦 馬 場 真 吾 ,大 熊 靖 大 ,浜 田 敏 敬 ,小 林 優 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の CAE に よ る 解 析 と 開 発 , 自 動 車 技 術 会 春 季 学 術 講 演 会前 刷 集 No.11-6, 2006549, 2006 年 5 月 , p.5～ 9
15.種 子 田 彰 哉 , 鈴 木 勝 巳 ,吹 野 崇 志 ,武 馬 修 一 ,浦 馬 場 真 吾 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ ア ク チ ェ ー タ の 開 発 , 自 動 車 技 術 会 春 季 学 術 講 演 会前 刷 集 No.11-6, 20065210, 2006 年 5 月 , pp.11-15
16.Satoshi Suzuki, Shuuichi Buma, Shingo Urababa, Akio Nishihara, Akiya Taneda, Development of Electric Active Stabilizer Suspension System, SAE International(2006/4)，2006-01-1537 17.Yuuki Ohta, Hiroaki Kato, Daisuke Yamada, Katsuhiko Sato, Takashi Fukino, Eitaku
Nobuyama, Shuuichi Buma Development of an Electric Active Stabilizer System Based on Robust Design, SAE International(2006/4)，2006-01-0758
18.大 熊 靖 大 ,杉 本 尚 康 ,武 馬 修 一 ,浦 馬 場 真 吾 ,鈴 木 聡 ,種 子 田 彰 哉 ,神 田 亮 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム ,日 本 機 械 学 会 年 次 大 会 ,7 号 (2006/9), pp.107-108
19.鈴 木 勝 巳 ,種 子 田 彰 哉 ,吹 野 崇 志 ,武 馬 修 一 ,小 林 優 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ ア ク チ ュ エ ー タ の 開 発 , 日 本 機 械 学 会 年 次 大 会 ,7 号 (2006/9), pp.109-110
20.Daisuke Yamada,Yuuki Ohta,Hiroaki Kato, Daisuke Yamada, Katsuhiko Sato, Takashi Fukino, Eitaku Nobuyama, Shuuichi Buma, Development of an Electric Active Stabilizer System Based on Robust Design, FIJITA 2006 World Automotive Congress (2006/10), F2006V184
21.武 馬 修 一 ,大 熊 靖 大 ,種 子 田 彰 哉 ,鈴 木 勝 巳 ,趙 在 成 ,小 林 優 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の 設 計 と 開 発 , 日 本 機 械 学 会 論 文 集 C 編（ 74 巻 ,74 号 ,pp.2827-2836）
22.Jae-Sung Cho,Shuuichi Buma,Shun’ichi Doi,The application of CAE tools in the development of an Active Stabilizer Suspension System, ICCAS 2007, 4406886 , (2007/10), pp.91-95 23.趙 在 成 ,武 馬 修 一 ,杉 山 和 徹 ,神 田 亮 ,吉 岡 謙 志 朗 ，矢 萩 孝 志 , 電 動 ア ク テ ィ ブ ス タ ビ ラ イ
ザ サ ス ペ ン シ ョ ン シ ス テ ム の ス カ イ フ ッ ク 乗 り 心 地 制 御 , 日 本 機 械 学 会 第 17 回 交 通・物 流 部 門 大 会 講 演 論 文 集 , 2008 年 12 月 , pp.175-178