<6−1−1、式(6−7)、(6−8)からβ、ωを求める式の展開の詳細について>
式(6−7)から、
{M・V2+2(Lf・Kf−Lr・Kr)}ω/V=2Kf・δ+2(Kf+Kr)β
よって
2Kf・δ+2(Kf+Kr)β
ω/V=―――――――――――――――――― … @
M・V2+2(Lf・Kf−Lr・Kr)
式(6−8)から、
(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・ω/V=Lf・Kf・δ+(Lf・Kf−Lr・Kr)β
これに@を代入してω/Vを消すと
{2Kf・δ+2(Kf+Kr)β}・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)
={M・V2+2(Lf・Kf−Lr・Kr)}・{Lf・Kf・δ+(Lf・Kf−Lr・Kr)β}
これをβの項とδの項にまとめると
〔−1・{M・V2+2(Lf・Kf−Lr・Kr)}・(Lf・Kf−Lr・Kr)+2(Kf+Kr)・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)〕・β
=〔{M・V2+2(Lf・Kf−Lr・Kr)}・Lf・Kf−2Kf・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)〕・δ
… A
Aのβの前を整理すると
−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)−2(Lf・Kf−Lr・Kr)2
+2(Kf+Kr)・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)
=−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)+2・Kf・Kr・(Lf2+2Lf・Lr+Lr2)
=−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)+2・Kf・Kr・(Lf+Lr)2
=−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)+2・Kf・Kr・L2 … B
Aのδの前を整理すると
M・V2・Lf・Kf+2(Lf・Kf−Lr・Kr)}・Lf・Kf
−2Kf・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)
=M・V2・Lf・Kf+2Lf2・Kf2−2Lr・Kr・Lf・Kf
−2・Lf2・Kf2−2Lr2・Kf・Kr
=M・V2・Lf・Kf−2Lr・Kf・Kr・(Lf+Lr)
=M・V2・Lf・Kf−2Lr・Kf・Kr・L … C
B、Cより、Aは
左辺={−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)+2・Kf・Kr・L2}・β
={2・Kf・Kr・L2−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)}・β
右辺=(M・V2・Lf・Kf−2Lr・Kf・Kr・L)・δ
=−(2Lr・Kf・Kr・L−M・V2・Lf・Kf)・δ
となります。
よってAは
{2・Kf・Kr・L2−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)}・β
=−(2Lr・Kf・Kr・L−M・V2・Lf・Kf)・δ
左辺の2・Kf・Kr・L2と、右辺の2Lr・Kf・Kr・Lをそれぞれ括弧の外に出して、
{1−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(2・Kf・Kr・L2)}・2・Kf・Kr・L2・β
=−{1−(M・V2・Lf・Kf)/(2Lr・Kf・Kr・L)}・2Lr・Kf・Kr・L・δ
左辺、右辺に共通のものを整理して
{1−M・V2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(2・Kf・Kr・L2)}・L・β
=−{1−(M・V2・Lf・Kf)/(2Lr・Kf・Kr・L)}・Lr・δ
これをβ=にすれば
1−M・Lf・V2/(2L・Lr・Kr)
β=−1・―――――――――――――――――――――――――――――――・δ・Lr/L
1−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2/(2L2・Kf・Kr)
…(6−9)
次にωについては、(6−8)より
−(Lf・Kf−Lr・Kr)β+(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・ω/V=Lf・Kf・δ
よって
(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・ω/V=Lf・Kf・δ+(Lf・Kf−Lr・Kr)β D
ここでLf・Kf・δの分母分子にそれぞれ
1−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2/(2L2・Kf・Kr)
をかけてβの式の形とそろえるとLf・Kf・δは
{1−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2/(2L2・Kf・Kr)}・Lf・Kf・δ
=――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
1−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2/(2L2・Kf・Kr)
分子を抜き出すと
分子={2L2・Kf・Kr−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2}・Lf・δ/(2L2・Kr) E
次にDの(Lf・Kf−Lr・Kr)βの部分に(6−9)のβを代入すると
(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・Lr/L・{1−M・Lf・V2/(2L・Lr・Kr)}
=−1・―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
1−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2/(2L2・Kf・Kr)
分子を抜き出すと
−1・(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・Lr/L・{1−M・Lf・V2/(2L・Lr・Kr)}
=−(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・Lr/L・(2L・Lr・Kr−M・Lf・V2)/(2L・Lr・Kr)
=−(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・(2L・Lr・Kr−M・Lf・V2)/(2L2・Kr)
よってDは
(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・ω/V=Lf・Kf・δ+(Lf・Kf−Lr・Kr)β
={2L2・Kf・Kr−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2}・Lf・δ/(2L2・Kr)
−(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・(2L・Lr・Kr−M・Lf・V2)/(2L2・Kr)}
/共通分母
ここで分子の中の分母(2L2・Kr)が共通だから通分すると
〔{2L2・Kf・Kr−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)・V2}・Lf・δ
−(Lf・Kf−Lr・Kr)・δ・(2L・Lr・Kr−M・Lf・V2)〕/(2L2・Kr)
={L2・Lf・Kf・Kr−L・Lr・Kr・(Lf・Kf−Lr・Kr)}・δ/(L2・Kr)
=(L・Lf・Kf−Lf・Lr・Kf+Lr2・Kr)・δ/L
={(Lf+Lr)・Lf・Kf−Lf・Lr・Kf+Lr2・Kr}・δ/L
=(Lf・Lf・Kf+Lf・Lr・Kf−Lf・Lr・Kf+Lr2・Kr)・δ/L
=(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・δ/L
ここで整理するとDは
(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・ω/V={(Lf2・Kf+Lr2・Kr)・δ/L}/共通分母
よって
ω/V=δ/L/共通分母、よって
1
ω=―――――・δ・V/L (6−10)となります。
共通分母
尚、どうして「1−何とか」の形にするのかは、Vの絡む項と絡まない項にするためで、次の<6−2、スタビリティファクタについて>でふれているように、式(6−9)の分母の1の後の
−M・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(2L2・Kf・Kr)
の部分をスタビリティファクタといいます。
また、式(6−9)の旋回半径Rの式で言えば、V=0のときの旋回半径は<2−2、前後輪タイヤスリップ角とステア特性の関係@>の式(2−1)のように幾何学上R=L/δとなるわけですが、これも式にV=0を入れれば「1・L/δ」が残り直ちに求まりますし、Vの変化によってR(やβやω)がどのように変化するか、1−の後ろの係数すなわちMやL、(Lf・Kf−Lr・Kr)やKf・Krなど車両諸元やステア特性などの値によって考察しやすくするため(<6−2、スタビリティファクタについて>の説明参照)です。