ロールコントロールの方法として、「たすき掛けのオイルラインの圧力を高める」らしい事はわかっていますが、どういう制御かわかっていません。
前々回は、「たすき掛けのオイルラインの圧力が一定以上に高まった時にさらに圧力を・・・」と書きましたが、考える内に「ハンドル舵角と車速を使っているに違いない。」と思うようになっています。
スピードと舵角が決まると 横G は多分一定ですからね。
理由
(1)充分に制御可能な線形特性があると想像できる。
(2)横G や 圧力 などのパッシブ(受動的)センシングよりはるかにアクティブ(能動的)である。
=速い。
(3)ハンドル舵角もスピードもセンサーが一般的に使用されており、入手が容易である。
なので、「舵角と車速」を使わないで制御するのはもったいないと思います。きっと使っていますよ。そう思いませんか?
2012年9月14日金曜日
2012年9月9日日曜日
12/9/9 プロアクティブ・シャシー・コントロール 2
CG TV で言っていましたが、「一つの発明が大きな効果を出すなんて事は、もう車の世界では無いと思っていた。」よほどプロアクティブが良かったんですね。
前回で話しましたが、車のロールコントロールは、アンチロールバーという一本のねじれバネだけが受け持っていて、今思うとショボいものでした。
スポーティーな車は足回りが硬いのが常識です。しかしこのショボさのせいに過ぎず、スポーティーであっても衝撃の吸収=路面への追従性=グリップ向上となって大事なので、ロールコントロールがうまく出来ればもっと柔らかな足回りになるはずです。
バイクのロードレーサーは、ケニー・ロバーツの時代から柔らかな足回りが常識になっていました。
車の場合、バイクよりもすごく広いタイヤの接地面がありますが、タイヤが四角い断面なので、角度を路面に対して垂直にしないと接地面を確保出来ず、これがロールコントロールをより重要にしています。
路面への追従性向上によるグリップ向上より、固いサスペンションのロールコントロールによるタイヤ角度の制御の方が効果が大きいようなのです。
ロールコントロールが重要なのは、判った。じゃあどうすりゃ良いんだって話ですね。
左右輪の動きの差を規制するんですが、やっかいなのは左右の差=ロールではない事。これがイコールなら、ごっついアンチロールバーで事足りますが、左右の差があってもロールしているとは限らないのです。たまたま、片輪が石に乗り上げた時に片輪が穴に落ちている事だってありますからね。
ロールしているときだけ、左右輪の差を少なくするってのがいわゆる「アクティブ」という名がついている「電子制御」サスペンションシステムなのです。
また、ダンピング力を変えるのに、ダンパーピストンのオリフィスでは無く、ダンパー内の圧力を変える方法があるのを始めて知りました。
一方、サスペンションレイアウトでもロールしないように、できるんじゃあないかと思えます。
ダブルウィッシュボーンのアッパーアームとロワーアームの中間に車体の重心が有れば、大きくGが掛かってもロールしないはずです。
相当高い位置にアッパーアームピボットを置かなくてはならないので、厳しい設計になりそうですけどね。
最先端なのは、前回でも紹介しました、BOSEの電動アクティブです。金属スプリングすら使わずに、電磁石による位置決めのみでコントロールするタイプだそうで、ジャンプも出来ちゃうらしいです。エネルギーは食うでしょうね。回生もするそうですが。よほど余裕馬力が無いと使えませんね。
レーサーの場合は、ウィングカー以降路面に吸いつく方法でダウンフォースを得ていますので、ロールしないだけでなく車高を低く保つ事も重要で、だからガチガチのサスペンションが必要です。(そろそろLotus88の様な、バネ下に直接ダウンフォースがかかるタイプを認可しても良いのでは?ドライバーが可哀想です。)まあ、サーキットは路面も良いですしね。
でも市販車は違います。グリップのためにも柔らかいサスペンションの方が良いはずです。
方法はどれでもいいんですが、しゃぶしゃぶの柔らかいサスペンションで、でもロールしない、キュッと曲がる車になるはずです。
乗って見たくないですか?
前回で話しましたが、車のロールコントロールは、アンチロールバーという一本のねじれバネだけが受け持っていて、今思うとショボいものでした。
スポーティーな車は足回りが硬いのが常識です。しかしこのショボさのせいに過ぎず、スポーティーであっても衝撃の吸収=路面への追従性=グリップ向上となって大事なので、ロールコントロールがうまく出来ればもっと柔らかな足回りになるはずです。
バイクのロードレーサーは、ケニー・ロバーツの時代から柔らかな足回りが常識になっていました。
車の場合、バイクよりもすごく広いタイヤの接地面がありますが、タイヤが四角い断面なので、角度を路面に対して垂直にしないと接地面を確保出来ず、これがロールコントロールをより重要にしています。
路面への追従性向上によるグリップ向上より、固いサスペンションのロールコントロールによるタイヤ角度の制御の方が効果が大きいようなのです。
図はダブルウィシュボーンサスペンションです。直進時のタイヤ角度を考えると単純に上下のアームが平行であるべき(アームの延長線が交わるP点が無い状態)なんですが、車はロールするのでロールした時に外側のタイヤが地面に垂直になるよう、少しですが角度が付けられています。
ロールコントロールが重要なのは、判った。じゃあどうすりゃ良いんだって話ですね。
左右輪の動きの差を規制するんですが、やっかいなのは左右の差=ロールではない事。これがイコールなら、ごっついアンチロールバーで事足りますが、左右の差があってもロールしているとは限らないのです。たまたま、片輪が石に乗り上げた時に片輪が穴に落ちている事だってありますからね。
ロールしているときだけ、左右輪の差を少なくするってのがいわゆる「アクティブ」という名がついている「電子制御」サスペンションシステムなのです。
レクサスのアンチロールバーにモーターを組み込んだ物
ググッテ見ると「アクティブサス」ってずいぶんいろいろ市販車に搭載されています。例えば写真のアンチロールバーにモーターを組み込んだ物。アンチロールバーというネジリバネのプリロード調整を可変しようというものですね。
うまく働けば、これが一番直接的でシンプルな良いアイディアだと思いますが、マクラーレンのプロアクティブほどは「賞賛」が聞こえてきません。
おそらく、劇的な効果を出すほど徹底した設計ではないのでしょう。
マクラーレンのプロアクティブは、油圧でダンピング力を可変するタイプのようでした。車高調整よりはエネルギーを使わないので、現実的かもしれません。
また、ダンピング力を変えるのに、ダンパーピストンのオリフィスでは無く、ダンパー内の圧力を変える方法があるのを始めて知りました。
一方、サスペンションレイアウトでもロールしないように、できるんじゃあないかと思えます。
ダブルウィッシュボーンのアッパーアームとロワーアームの中間に車体の重心が有れば、大きくGが掛かってもロールしないはずです。
相当高い位置にアッパーアームピボットを置かなくてはならないので、厳しい設計になりそうですけどね。
最先端なのは、前回でも紹介しました、BOSEの電動アクティブです。金属スプリングすら使わずに、電磁石による位置決めのみでコントロールするタイプだそうで、ジャンプも出来ちゃうらしいです。エネルギーは食うでしょうね。回生もするそうですが。よほど余裕馬力が無いと使えませんね。
レーサーの場合は、ウィングカー以降路面に吸いつく方法でダウンフォースを得ていますので、ロールしないだけでなく車高を低く保つ事も重要で、だからガチガチのサスペンションが必要です。(そろそろLotus88の様な、バネ下に直接ダウンフォースがかかるタイプを認可しても良いのでは?ドライバーが可哀想です。)まあ、サーキットは路面も良いですしね。
でも市販車は違います。グリップのためにも柔らかいサスペンションの方が良いはずです。
方法はどれでもいいんですが、しゃぶしゃぶの柔らかいサスペンションで、でもロールしない、キュッと曲がる車になるはずです。
乗って見たくないですか?
2012年9月2日日曜日
12/9/2 プロアクティブ・シャシー・コントロール
マクラーレン MP4-12C の回で、コピペで紹介した「プロアクティブ・シャシー・コントロール」の事を考えていたんですが、ようやく腑に落ちたので書いてみます。新技術を生むのは大変ですが、生み出された技術を理解するのは、とても簡単です。
車のサスペンションの役割を考えると、
①衝撃の吸収 ②ロールの制御
の2つになりますが、機械的には全く違うことが要求されます。
①衝撃の吸収はタイヤ1輪毎のランダムな制御になります。この役割を追求すれば、なるべく柔らかくその結果長いストロークになります。昔のシトロエンや、昔のプジョーのようなサスペンションですね。盛大にロールします。
②ロールの制御は、左右の差が出来た時にだけ効いて欲しいので、アンチロールバー(左右の差だけに効くスプリング)で左右のタイヤを結ぶことになります。(今まではですが。)
ところが左右の差は、ロールした時だけに起こるわけではありません。どちらかだけが、縁石に乗り上げた時や、どちらかだけが穴に落ちた時にも差が生じます。このような時にもアンチロールバーが効いてしまい、硬いスプリングが働いてしまいます。結果、乗り心地が悪くなります。
左右が別の動きをした時に、それがロールの場合は硬く、それがロール以外の時は柔らかくしたいのです。
「プロアクティブ・シャシー・コントロール」は、左右のダンパーの上部と下部をたすきのように繋いでいる事はわかっています。
ロールの際は、片側の上部と反対側の下部の圧力が両方高くなります。ダンパーピストンが動いている先の側の圧力が高まるからです。この時だけもっと圧力を高くし、どちらか一方の圧力が高まった時は何もしない。というような仕事をしているのでしょう。
おそらく、たすき掛けのオイルラインの圧力がある一定以上になった時だけ、さらに圧力を高めているのではないでしょうか?
昔から、①衝撃の吸収 と ②ロールの制御の仕事を両立させるように、シャシー設計者はいろいろなアイディアを出していました。究極は、F1のアクティブサスです。
アンチロールを左右の動きをチェックするのではなく、左右の車高を変えちゃうものです。
ところがこれにも問題があって、まずパワー。ロールは早くて、次々に起こるので、常に車高を上げ下げしなくてはなりません。しかも素早く。相当のエネルギーが必要です。
F1最初のアクティブサスはロータスですが、真っ向から取り組んで挫折しました。当時の電子制御は、今のに比べるとゴミみたいなものでしたから余計に無理だったのでしょう。
それから反応時間。ロールし始めてから車高を変えていては、間に合わないのです。よって、サーキット毎に事前にプログラムしておいて、何らかの方法で同期を取って使っていました。これがウイリアムズの方法で、一時は主流になりかけました。
でもこれでは、どこを走るか事前には解らない市販車には使えません。
こんな具合で、車高調整方式はこれまでは非現実的だったようです。
今回の「プロアクティブ・シャシー・コントロール」は、あまりエネルギーを必要としなさそうで、ロール剛性が高くて、乗り心地もすごく良いということなので期待できそうです。
アメリカのモンロー社製というのも良いですね。改造キットが市販される可能性がありますからね。
ちなみに、今回ググってたら最新のアクテイブサスという事で、ステレオのBOSE製のシステムが
載ってました。採用の話は聞いたことがないですが、大排気量の高級車なら乗り心地に特化したアクティブサスが使いきれるかもしれませんね。
2012年9月1日土曜日
12/9/1 6,000 Watch
〜1,000 5ヶ月+2日
〜2,000 2ヶ月+27日
〜3,000 2ヶ月+10日
〜4,000 1ヶ月+26日
〜5,000 1ヶ月+11日
〜6,000 1ヶ月+7日
1,000 Watch 1ヶ月が壁になりそうです。
〜2,000 2ヶ月+27日
〜3,000 2ヶ月+10日
〜4,000 1ヶ月+26日
〜5,000 1ヶ月+11日
〜6,000 1ヶ月+7日
1,000 Watch 1ヶ月が壁になりそうです。
12/9/1 市販車のDesign5 現代のDS
ちょうど CGTV で今のDS5のインプレッションをやってました。
ちなみに最近の車のDesign Trend の一つに天地の浅いリアビューウインドウがあると思います。
左はDS5、右はRange Rover Evoque です。そっくりです。
現行DSシリーズの最上位機種、ハイドロニューマチックは無し、アバンギャルド。2011 発売。
ハイドロニューマチックについては、私は好きでしたが、必要とは思えませんでしたのでこれで良いと思います。シトロエンは Design に特化して進むべきです。
表現を変えれば、DS5はやや硬めのハイドラクティブと形容したくなる身のこなしを示してくれるわけで、もしもこれがハイドラクティブ装着車だと広報されたら、信じてしまうかもしれない乗り味を身につけている。これが、DS5の脚がハイドロニューマチック系だったらいいのに、と思うシトロエンフリークへの、僕の回答である。もちろんハイドラクティブそのものとは微妙に異なるものの、おそらくシトロエンは、ダンパーのセッティングに他のブランドにはないスペシャルな何かを掴んでいるのだと思った。(carview,co.jp 2012/7/14 吉田匠)
シトロエンはダンパー内製(PEUGEOT と共通らしい)だそうですね。
インテリアもアヴァンギャルドしてます。CGTVの松任谷氏も、車内からの眺めが違うので、「普段の道が違って見える」と言ってました。
左はDS5、右はRange Rover Evoque です。そっくりです。
2012年8月30日木曜日
12/8/30 市販車のDesign4 Citroën DS(2)
Citoroen DS は、同時代の中であまりに飛んでいるので、”何故こんな車を作れたのか”と考えてしまいます。
まず、Citoroen という会社自体が特別でした。社長は André Citroën (アンドレ シトロエン)で、1919年にフランス版フォードとなるべく設立、ワンマン経営の過剰投資が祟って1934年には経営危機に。
ミシェランの系列になってなんとか立て直したが、再び経営危機に陥って1976年からはプジョー傘下になった。(wiki 抜粋)
1934年の経営危機は、Traction avant(トラクシオン・アヴァン)という通称で有名な7CVのためで、
まず、Citoroen という会社自体が特別でした。社長は André Citroën (アンドレ シトロエン)で、1919年にフランス版フォードとなるべく設立、ワンマン経営の過剰投資が祟って1934年には経営危機に。
ミシェランの系列になってなんとか立て直したが、再び経営危機に陥って1976年からはプジョー傘下になった。(wiki 抜粋)
1934年の経営危機は、Traction avant(トラクシオン・アヴァン)という通称で有名な7CVのためで、
2年ほどの短期間での突貫開発、生産のために工場は全く新しく作り直されたが、この為の膨大な投資にも拘らず、新工場完成披露パーティーは1933年10月に、内外より6500人の客を招待して盛大に行われた。(Wiki 抜粋)
この結果、アンドレ・シトロエン氏は経営危機の責任を取って社長を退き、翌1935年には病死しています。派手好きで、自負心の強い、でも技術の方向性を読める、社長だったんですね。
DS の開発は1938年開始なので社長交代後ですが、開発者は7CVと同じアンドレ・ルファーブルです。
経営危機の後もチーフデザイナーを続けられたんですから、周りから優秀さを認められていたんでしょう。wiki にも天才型と書かれています。
自負心の強い社長・その社長が作った社風・天才的Designer が、DSを作ったんです。
ただねもう一つの要素が。
作る側はなるほどという感じですが、DSは1955-1975 の20年間で、1,455,000 台も生産されているんです。勿論、車の優秀性のためではありますが、アヴァンギャルドを好むフランスの国民性に助けられたところが大きいと思います。
DS は本来、私のようなmono好きだけが支持する、オタッキーな車だと思います。それが100万台以上作られちゃったなんて、他の国では考えられません。
2012年8月29日水曜日
12/8/29 市販車のDesign3 Citroën DS
すごい車の定義って、同時代の他の車との技術・コンセプトが飛び抜けているかどうか、ってことになると思います。
その意味では、Citroën DS は、本当に特別です。
1955 のクラウン 同時代の車に見えますか?
最大の特徴は油圧によるエア・サスペンション亜種機構を中心とした「ハイドロニューマチック・システム」Hydropneumatic Systemである。
この種の用途に使える小型コンピューターなどなかった時代に、油圧バルブと機械的ポンプ機構の組み合わせだけで高圧オイルラインを介し、懸架機構を自律制御するものは乗用車用のエア・サスペンションとしては最も早い実用例であり、野心的なシステムであった。(wiki より)
空気バネと油によるダンパーに、各車輪毎の自動車高調整を組み合わせたもので、荷重の増減による車高の上下は完全にキャンセルされますが、現代のアクティブSUSのような機能はありません。
また、上記システムのために油圧ポンプを持っているので、これを当時最新だったパワーステアリングと、ブレーキのサーボ、半自動変速機にも使っています。
結局のところ、革新的で高価な油圧制御を車高調整にしか使えていないので、なんだかなーって感じですし、シトロエン以外には広まることもありませんでした。
DSのすごさはハイドロニューマチック・システムとともに語られることが多いですが、私は、むしろ Design 自体の方が重要だと思います。
ボディデザインを手がけたのは、シトロエンの社内デザイナーで、トラクシオン・アヴァンや2CVのデザインも行ったイタリア人のフラミニオ・ベルトーニである。
ベルトーニは、トラクシオン・アヴァンのスタイリングに改変を加え、さらに極度に徹底して流線型化することでDSのデザインを作り上げたとされるが、結果的にはほかのあらゆる自動車と隔絶し、「宇宙船」とまで評されたデザインを実現した。それは1955年時点におけるもっとも進歩した空力デザインの一つである。(wiki より)
当時、まだ内装用の材質としては一般的でなかったプラスチックやビニールを多用していたのも特徴である。しかも白系統など、従来では考えられなかった大胆な色遣いを行い、材質の弱点を目立たせない工夫がためされていた点でも、高度なインダストリアル・デザインであった。
シートはウレタンフォームを大量に用い、ベロア系生地の表皮を与えた贅沢な構造である。ソファーのように身体が沈み込むゆったりとしたシートと、ハイドロニューマチック・サスペンションとの組み合わせによって、しばしば「雲にでも乗っているような」「船のような」などと形容される独特の乗り心地が実現された。(wiki より)
その意味では、Citroën DS は、本当に特別です。
WWⅡが1939-1945 なので終戦後10年目の発売ですが、戦前の1938から開発が始まっていて、開発要素があまりに多く遅れたのです。
この種の用途に使える小型コンピューターなどなかった時代に、油圧バルブと機械的ポンプ機構の組み合わせだけで高圧オイルラインを介し、懸架機構を自律制御するものは乗用車用のエア・サスペンションとしては最も早い実用例であり、野心的なシステムであった。(wiki より)
空気バネと油によるダンパーに、各車輪毎の自動車高調整を組み合わせたもので、荷重の増減による車高の上下は完全にキャンセルされますが、現代のアクティブSUSのような機能はありません。
また、上記システムのために油圧ポンプを持っているので、これを当時最新だったパワーステアリングと、ブレーキのサーボ、半自動変速機にも使っています。
結局のところ、革新的で高価な油圧制御を車高調整にしか使えていないので、なんだかなーって感じですし、シトロエン以外には広まることもありませんでした。
DSのすごさはハイドロニューマチック・システムとともに語られることが多いですが、私は、むしろ Design 自体の方が重要だと思います。
ボディデザインを手がけたのは、シトロエンの社内デザイナーで、トラクシオン・アヴァンや2CVのデザインも行ったイタリア人のフラミニオ・ベルトーニである。
ベルトーニは、トラクシオン・アヴァンのスタイリングに改変を加え、さらに極度に徹底して流線型化することでDSのデザインを作り上げたとされるが、結果的にはほかのあらゆる自動車と隔絶し、「宇宙船」とまで評されたデザインを実現した。それは1955年時点におけるもっとも進歩した空力デザインの一つである。(wiki より)
当時、まだ内装用の材質としては一般的でなかったプラスチックやビニールを多用していたのも特徴である。しかも白系統など、従来では考えられなかった大胆な色遣いを行い、材質の弱点を目立たせない工夫がためされていた点でも、高度なインダストリアル・デザインであった。
シートはウレタンフォームを大量に用い、ベロア系生地の表皮を与えた贅沢な構造である。ソファーのように身体が沈み込むゆったりとしたシートと、ハイドロニューマチック・サスペンションとの組み合わせによって、しばしば「雲にでも乗っているような」「船のような」などと形容される独特の乗り心地が実現された。(wiki より)
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