研究課題
試験研究
本研究はダンパの作動流体として磁性流体を使用し、これに磁界をかけることにより粘性減衰係数の値を制御し、複雑な機構を一切用いることなく電気的・磁気的に減衰力を連続に制御できるようなセミアクティブダンパを実現することを目的としている。研究内容は、流量と圧力差を様々な条件で計測する基礎実験、この基礎実験結果をもとに自動車用の可変ダンパの設計および試作、セミアクティブな防振懸架装置の制御方式を検討する理論研究の三つに大別できる。基礎実験では、磁極の形状、磁極間隔、コイル電流、ピストン速度を変化させ、磁性流体流速と減衰力発生部に生じる減衰力との関係を調べた。その結果、基本的には、減衰力発生部における流速が遅い(レイノルズ数が小さい)ほど同じ電流変化に対する減衰力の変化が大きいことがわかった。これは電流の変化によって磁性流体の粘性係数が変化するため、粘性抵抗の全抵抗に占める割合が高いほど減衰力の変化が大きくなるためと考えられる。可変ダンパの設計試作においては上記の特徴をいかに巧妙に実際のダンパに組み込むかが重要になる。実際に試作したものは減衰力発生部でダンパの外につけ、減衰力発生部に生じる流速を遅くし、また電磁石に生じる熱の悪影響も抑えるような形状にした。理論研究では、車両の懸架装置への応用を中心に理論計算シミュレーションを行った。ここでは防振のためにエネルギーを注入するアクティブな制御装置も含めて最適な制御方法の検討を行った。
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