自動二輪車の安定化システムおよび手法の特許取得

2019.11.13

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 自動二輪車の安定化システムおよび手法の特許取得

 
Mechanical Simulationのエンジニアである渡辺幸雄博士とマイケル・セイヤー博士が、自動二輪車を安定化させる新手法に対し2019年10月8日に米国特許庁より特許(特許番号US 10,435,016 B2)を取得しました。

二輪車は、高速走行時や大きく傾斜するコーナリング操作時に不安定になることがあります。
状況によっては、専門的には「ウィーブ」、またライダーの間では「未亡人を作る振動」として知られる振動を発生させます。

二輪車のウィーブ運動は1970年代前半に理論的に特定され、二輪車メーカーは後輪への過度の重量を回避したり、ばねやダンパーのチューニングを始めとする調整を実施したりすることによりウィーブ運動を除去しようと試みてきました。
しかし、これまでブレーキ、スロットルおよびステアリングのコンピューターアプリケーションによってウィーブ運動を削除(または削減)しようと試みた者はいませんでした。

考案された手法は、二輪車もしくは三輪車の高精度なコンピューターシミュレーションモデルを使用し、ある特定の速度および操舵角での安定した二輪車のヨーレートや横加速度、ロール角などといった操作状態を予測します。
実車の操作状態を測定し、それを計算モデルと比較して未解決の安定性の喪失があるかどうかを判断します。
その差異の性質を使用し、ヒトのライダーとは独立してエンジントルクを調節し、ステアリングトルクを適用してブレーキに介入します。

一般的に、高速における振動運動の発生中に二輪車にブレーキを適用することは非常に危険です。
しかし、特定のタイミング(ここが考案の請求部分)で振動に対する調整と共にブレーキを適用することにより、効果的に速度を減速させウィーブ振動を低減させて二輪車を安定させることが可能です。
ブレーキは二輪車動作 の発振周波数の迅速な調整で正確に適用され、ヒトのライダーによるブレーキよりも速く適用されます。

多くの高性能二輪車がより大きなパワーを提供し、一部アジア諸国においては幹線道路での2人乗りが合法化される中、高速安定性の問題はより重要性を増しています。
渡辺博士は、「考案されたシステムの手法は、高速走行中の二輪車やパーソナルモビリティ・ビークル の予期せぬ振動挙動にも備えることができる次世代の安定制御と考えられます。」と述べています。

 

 三輪バイクによる一定カーブ半径とμ値0.5の路面環境に於ける時速145 kmでの安定性制御検証事例

 

 

 


 【本文章はメカニカルシミュレーション社が発行したニュースレターを基に、バーチャルメカニクスが翻訳編集加筆を行っております】 

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