2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | 自動車工学特論Ⅰ | ||
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| 設置学科 | 機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 関根 太郎 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F22A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | ・車両運動に支配的なタイヤ特性について，ブラシモデル構築ならびに計算ができる。 ・自動車の平面運動について基礎運動方程式を導出できる。 ・基礎運動方程式から計算出来る各指標を用いて車両特性を説明できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業形式で行う。 主としてパワーポイントを用いた講義形式で､必要に応じて板書を併用する。 基本事項を説明した後、受講生に実際に簡単なモデル計算を実行してもらうことで、より深い理解をはかる。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
工業力学・機械力学における運動方程式の導出ができること。 非線形常微分方程式の解を求められることが望ましい。 MATLABなど科学技術計算アプリケーションを使えることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 学習の目標と自動車工学分野の体系の理解 予習：シラバスを読んで必要な予備知識を取得・整理しておく．(120分) 復習：多分野が関連する自動車工学分野の体系について，実際の産業構造や具体的な企業などまで含めて調査・検索し整理・理解することが望ましい。(120分) |
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| 第2回 | 車両に作用する力 予習：工業力学における物体に作用する力およびモーメントについて理解しておくこと。(120分) 復習：モデル化の目的に対する車両の力学的な取り扱い・自由度などを理解する。(120分) |
| 第3回 | タイヤの力学的特性に関する解説－タイヤの横力のモデル化および前後力のモデル化 予習：車両に作用する力の中で，接地面内に発生する力の種類とメカニズムを調べる。(120分) 復習：タイヤ接地面における路面とトレッドゴムの間の力の発生メカニズムを説明できるようにしておく。(120分) |
| 第4回 | タイヤ特性の計算モデルの導出 予習：タイヤ接地面における路面とトレッドゴムの間の力の発生メカニズムで､主として横方向の発生力に横すべり角が重要なファクタになることを調べておく。(120分) 復習：ブラシモデルを用いて横すべりを与えたタイヤが発生する力を計算するモデルの導出をできるようにしておく。(120分) |
| 第5回 | ［モデル計算演習］：タイヤの発生力 予習：MATLABやExcelなどを用いてタイヤ単体の発生力を計算できるプログラムを作成してくる。(120分) 復習：各自が作成したプログラムがリーズナブルなものか，具体的な値を入れて計算値を検証してくる。(120分) |
| 第6回 | タイヤの非線形特性を表すモデル 予習：タイヤの発生力の限界付近での非線形特性について調べてくる。(120分) 復習：タイヤの線形域の適応範囲ならびに非線形域として取り扱わなければならない挙動などを理解しておく。(120分) |
| 第7回 | 自動車の運動を扱うための座標系の定義、自由度、基礎運動方程式の誘導 予習：車両全体の運動を取り扱うための運動の自由度などを調べてくる。(120分) 復習：車両の基礎運動方程式についてその導出をできるようにする。(120分) |
| 第8回 | 極低速における旋回（アッカーマンジオメトリ） 予習：非線形方程式の線形化手法について，車両運動での取り扱いを調べておく。(120分) 復習：前回から導出を進めている運動方程式に線形化手法を適合し運動方程式をたてる。(120分) |
| 第9回 | 自動車の運動方程式の基礎と基本特性 予習：前回に構築した運動方程式の構成項について，力学的な作用を検討してくる。(120分) 復習：基礎運動方程式から得られる基礎特性を自ら構築したプログラムを用いて試算できるようにする。(120分) |
| 第10回 | ［モデル計算演習］：線形モデルによる応答（MATLAB/SimuLink) 線型モデルによる応答を算出し，その結果から車両特性を論述できるようにする。 予習：MATLABやExcelなどを用いて車両応答を計算できるプログラムを作成してくる。(180分) 復習：各自が作成したプログラムがリーズナブルなものか，具体的な値を入れて計算値を検証してくる。(60分) |
| 第11回 | 自動車の運動の多自由度化に対する検討（１） 予習：基礎運動方程式と実際の研究・開発レベルの計算モデルとの相違点を調べてくる。(120分) 復習：目的によるモデル構築の違いについての理解を深める。(120分) |
| 第12回 | 自動車の運動の多自由度化に対する検討（２） 予習：基礎運動方程式と実際の研究・開発レベルの計算モデルとの相違点を調べてくる。(120分) 復習：目的によるモデル構築の違いについての理解を深める。(120分) |
| 第13回 | サスペンションの影響 予習：多自由度化の具体例として，サスペンションの影響について調べてくる。 復習：サスペンションのモデルの自由度による運動の再現範囲について理解を深める。また､諸元による差異についても計算できるようになっていることが望ましい。 |
| 第14回 | ［レポート内容プレゼン］各自レポート作成方針・進捗に関連したショットガンプレゼンと講評 予習：最終レポートに向けた作成方針・進捗をパワーポイントにまとめる。(120分) 復習：ショットガンプレゼンの講評を基に，最終レポートに必要な追加考察などを進めレポートを完成させる．(120分) |
| 第15回 | 自動車工学分野のトレンド：CASE、ITS事例紹介 予習：近年の安全支援システムやITS，CASEと車両運動の関わりを調べてくる。(120分) 復習：講義で紹介された最新トレンドについて各自調べ､自動車運動力学分野での現在の検討必要点や問題点を整理・理解する。(120分) |
その他
| 教科書 |
関連事項についてのプリント等を随時配布
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
『自動車技術ハンドブック（１）基礎・理論編』 （社）自動車技術会 2015年
『自動車の運動と制御―車両運動力学の理論形成と応用』 安部正人 東京電機大学出版局 2008年
『タイヤ工学―入門から応用まで』 酒井秀男 グランプリ出版 2001年 第改訂版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
成績評価は出席率60％以上の学生を対象とする。 講義中に与える課題のレポートを用いて100点満点で評価し60点以上を合格とする。 |
| 質問への対応 | 研究室在室時随時受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワー・スコラ17階S1713室 連絡先は、講義時に告知。 |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:30 ～ 13:00 タワー・スコラS1713室
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| 学生への メッセージ |
自動車工学特論II､IIIを理解を進める上の位置づけを持つ。 |