アクティブ制御

車は、道を曲がるときに車体が傾きます。この傾きをロール角と呼びます。ロール角とは、車が水平な面に対してどれだけ傾いているかを示す角度のことです。たとえば、右に曲がるときは車体は左に傾き、左に曲がるときは右に傾きます。 この傾きは、どのようにして生まれるのでしょうか。車は、車体とタイヤをつなぐ部品であるばねによって支えられています。カーブを曲がると、遠心力という力が車体に外側に向かって働きます。この力によって、車体はばねを支点として傾くのです。車体の重心と、前後のタイヤの接地点を結んだ線の中心あたりに、回転の中心があると考えてください。この中心を軸として、車体が回転するように傾くのです。この回転する角度こそが、ロール角です。 厳密に言うと、ばねより上の部分、つまり人が乗る車室部分の傾きを車体ロール角、ばねより下の部分やタイヤも含めた全体の傾きをロール角と区別することがあります。車体ロール角とロール角は、わずかに異なる値を示す場合もありますが、一般的にはどちらもロール角と呼ぶことが多いです。 このロール角は、車の性能に大きな影響を与えます。ロール角が大きすぎると、車に乗っている人は大きく傾いたように感じ、不安定な乗り心地になってしまいます。また、タイヤがしっかりと路面を捉えにくくなり、操縦しづらくなることもあります。逆に、ロール角が小さすぎると、路面の凹凸を車体が吸収できず、乗り心地が悪くなります。カーブを曲がるときの安定性を高めるため、適切なロール角を設定することは、自動車開発において非常に重要です。

車は道を曲がるとき、外側へ向かう力を受けます。この力は、まるで洗濯機の中の洗濯物が壁に押し付けられるように働きます。この力のことを遠心力と言います。遠心力は、車が速く曲がったり、曲がる道が急であればあるほど大きくなります。この遠心力によって、車は外側へ傾こうとします。この傾きのことをロールと言います。ロールが大きすぎると、タイヤが地面をしっかりと捉えられなくなり、車が不安定になります。まるでスケート靴でバランスを崩すように、ハンドル操作が難しくなり、思ったように車を制御できなくなるのです。最悪の場合、車は横向きに倒れてしまうこともあります。 このような危険を防ぐため、車の設計ではロールを適切な大きさに抑えることがとても大切です。ロールを抑える部品には、いくつか種類があります。例えば、バネのような役割をする部品や、オイルの粘り気を利用して車の揺れを抑える部品などです。これらの部品をうまく組み合わせることで、ロールの大きさを調整しています。 しかし、ロールを小さくしすぎると、今度は乗り心地が悪くなってしまいます。道の凸凹や小さな石ころを乗り越えるたびに、その衝撃がそのまま車内に伝わってしまうからです。まるでガタガタの荷馬車に乗っているように、車内は揺れ、乗っている人は不快な思いをするでしょう。また、タイヤが路面から離れやすくなり、これもまた危険につながります。 このように、車のロールは、安全性と乗り心地の両方に関係しています。ロールが大きすぎても小さすぎても、快適で安全な運転はできません。そのため、車の設計者は、安全性と乗り心地のバランスを考えながら、最適なロールの大きさを追求しているのです。まるで綱渡りのように、どちらかに偏りすぎないように、慎重に調整を行っていると言えるでしょう。