| Project/Area Number |
21K04019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
Akatsu Kan 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90361740)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 磁性エラストマ / インホイールアクチュエータ / 電動車 / 電費向上 / アクチュエータ / 磁性エラストマー / 電気自動車 / インホイールモータ |
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| Outline of Research at the Start |
タイヤの変形による駆動力を直接制御可能なアクチュエータにより, モータが回転してトルクを発生する従来のEV駆動システムに対してどれほどのエネルギー消費改善効果があるのかを明らかにする。ホイールのスポーク1本ずつに磁性エラストマとコイルからなる電動アクチュエータを配し, 磁性エラストマの弾性力を制御することでタイヤと路面の摩擦力を直接制御する。またアクチュエータが発電可能な利点を生かし,起電力が０になるように駆動アクチュエータを制御しタイヤの変形を最小, つまり最小のエネルギーで駆動力を発生させる。3年間の研究によりパワートレインの改善によるEVの電費向上効果(約30%)を実機実験を通して明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We conducted basic research on actuators that are driven by applying a magnetic field to a magnetic elastomer mixed with neodymium magnets to obtain driving force and displacement. In the first year, we investigated the trade-off conditions between neodymium content and elastomer hardness, and found a neodymium content that would provide an appropriate driving force. In the second year, we investigated a magnetic circuit that generates driving force in elastomers through simulations, and confirmed that force could be generated linearly by applying current. In the third year, they created the magnetic circuit they had studied, applied a magnetic field to the elastomer, and confirmed that force and displacement were generated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一般的な電動車両はタイヤにモータ等からの駆動力を伝えて走行する。モータやインバータの効率向上により電費向上が実現されているが、さらなる電費向上は困難になっている。タイヤの変形による損失は走行エネルギーの約30-40%を占めており、特に重量車での割合は大きい。
本研究成果は路面駆動力をアクチュエータにより直接制御することで上記タイヤの変形による損失を最小限に抑えることを目的にすなわち電動車の電費向上を目的に実施した。基礎研究の段階であり自動車駆動力に十分な力は発生できていないが、アクチュエータの基礎特性は把握でき今後提案アクチュエータを大型化することで電動車両の新しい駆動方法につながる研究である。
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