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2014年08月17日

【PP1】【技術】シフトチェンジ回転数 計算

【PP1】【技術】シフトチェンジ回転数 計算 盆休みは毎日朝から夜遅くまで、みっちり仕事でした。

頭がボーッとなり汗だくの環境下での業務だったので、「見積」とか「仕様書」とかデスクワーク系の「夏休みの宿題」は完全放置。
SNSもROMが精一杯だった。

みっちり仕事しても、たくさんの「夏休みの宿題」を残してしまっているのでブログなんて書いてる場合じゃないんだケド・・・・。
休憩に、ちょっと前にある程度書いて「下書き」のまま保存していたブログエントリを以下に仕上げる。



私のビートの最適なシフトアップ回転数について考えてみる。

●変速比、最終減速比の仕様

  ノーマル 現在仕様
1 3.428 3.428
2 2.166 2.166
3 1.576 1.576
4 1.172 1.172
5 0.94 0.86
Final 5.714 6.23


●変速比×最終減速比の仕様

  ノーマル 現在仕様
1 19.588 21.356
2 12.377 13.494
3 9.005 9.818
4 6.697 7.302
5 5.371 5.358



●ホンダが公開しているノーマルビートのトルクカーブ



具体的な数値がわからないので、トルクは目測で

・6000~7000rpm: 6.1[kgf・m](※定格トルク)

・7000rpm以上: 6.1[kgf・m] - ( (エンジン回転数[rpm] - 7000[rpm] ) * 0.0007143[kgf・m] )


としした。

0.0007143[kgf・m] の根拠は、7000~8400[rpm]で1[kgf・m]降下しているように見えるため。ざっくり計算。


各選択ギアごとに、このトルク換算値に上述の「変速比×最終減速比」をかけて、車軸トルクを算出する。



●2速→3速 シフトアップ検討

2速
エンジン
回転数
2速
車軸
回転数
シフトアップ前
車軸トルク
3速へ
シフトアップ時
エンジン
回転数
シフトアップ後
車軸トルク
rpm rpm rpm kgf・m
8300 615 70.0 6039 59.9
8400 622 69.1 6112 59.9
8500 630 68.1 6185 59.9
8600 637 67.2 6257 59.9
8700 645 66.3 6330 59.9
8800 652 65.3 6403 59.9
8900 660 64.4 6476 59.9
9000 667 63.4 6548 59.9
9100 674 62.5 6621 59.9
9200 682 61.5 6694 59.9
9300 689 60.6 6767 59.9
9400 697 59.6 6840 59.9
9500 704 58.7 6912 59.9
9600 711 57.8 6985 59.9
9700 719 56.8 7058 59.5
9800 726 55.9 7131 59.0
9900 734 54.9 7203 58.5
10000 741 54.0 7276 58.0

これを見ると、9400rpm以上で3速での車軸トルクが2速での車軸トルクを上回るので、「計算上は」9400rpmで2速→3速のシフトアップすれば良いことになる。

逆を言うと、「計算上は」3速走行時は6840rpmを下回るなら2速にシフトダウンした方が良いということになる。



●3速→4速 シフトアップ検討

3速
エンジン
回転数
3速
車軸
回転数
シフトアップ前
車軸トルク
4速へ
シフトアップ時
エンジン
回転数
シフトアップ後
車軸トルク
rpm rpm rpm kgf・m
8100 825 52.3 6024 44.5
8200 835 51.6 6098 44.5
8300 845 51.0 6172 44.5
8400 856 50.3 6247 44.5
8500 866 49.6 6321 44.5
8600 876 48.9 6395 44.5
8700 886 48.2 6470 44.5
8800 896 47.5 6544 44.5
8900 906 46.8 6619 44.5
9000 917 46.1 6693 44.5
9100 927 45.5 6767 44.5
9200 937 44.8 6842 44.5
9300 947 44.1 6916 44.5
9400 957 43.4 6990 44.5
9500 968 42.7 7065 44.2
9600 978 42.0 7139 43.8
9700 988 41.3 7213 43.4
9800 998 40.6 7288 43.0
9900 1008 40.0 7362 42.7
10000 1018 39.3 7437 42.3

これを見ると、9300rpm以上で4速での車軸トルクが3速での車軸トルクを上回るので、「計算上は」9300rpmで3速→4速のシフトアップすれば良いことになる。

逆を言うと、「計算上は」4速走行時は6916rpmを下回るなら3速にシフトダウンした方が良いということになる。



●4速→5速 シフトアップ検討

4速
エンジン
回転数
4速
車軸
回転数
シフトアップ前
車軸トルク
5速へ
シフトアップ時
エンジン
回転数
シフトアップ後
車軸トルク
rpm rpm rpm kgf・m
8200 1123 38.4 6017 32.7
8300 1137 37.9 6090 32.7
8400 1150 37.4 6164 32.7
8500 1164 36.9 6237 32.7
8600 1178 36.4 6311 32.7
8700 1192 35.9 6384 32.7
8800 1205 35.3 6457 32.7
8900 1219 34.8 6531 32.7
9000 1233 34.3 6604 32.7
9100 1246 33.8 6677 32.7
9200 1260 33.3 6751 32.7
9300 1274 32.8 6824 32.7
9400 1287 32.3 6898 32.7
9500 1301 31.8 6971 32.7
9600 1315 31.3 7044 32.5
9700 1328 30.7 7118 32.2
9800 1342 30.2 7191 32.0
9900 1356 29.7 7265 31.7
10000 1370 29.2 7338 31.4


これを見ると、9400rpm以上で5速での車軸トルクが4速での車軸トルクを上回るので、「計算上は」9400rpmで4速→5速にシフトアップすれば良いことになる。

逆を言うと、「計算上は」5速走行時は6898rpmを下回るなら4速にシフトダウンした方が良いということになる。



「計算上は」以上のような感じだが、その「計算」自体も

・そもそもトルクカーブが信用できるのか?

・マフラーが砲弾になっているので、私のビートは若干高回転型になっているかも


などの疑念が残る。
シャシダイで計測とか最近あんまし興味なかったケド、一度きちんと計測してみようかな。



昨年春の岡山国際(※当時はノーマルギアだったので、この計算式とは異なる)のデータログ解析では

"裏ストレートを9000rpmでシフトアップしても8500rpmでシフトアップしても車速上昇勾配が変わらないので安全見ると8500rpmがベターかも"

的なことを書いている
が、今年の7/23の真夏の岡山国際サーキットでは、「感覚的には」9500rpmまで引っ張らないとてんでダメな感じだった。(※9300rpmや9400rpmと比較して・・・という意味ではなく、9000rpmあたりでのシフトアップとの比較)

そんなこんなで、感覚的にも、2→3速、3→4速に関しては、そんなに計算値に違和感がないのだが・・・・

変速比の離れている純正4速とトゥデイ5速では、計算とは異なり、9500rpmでシフトアップしてもシフトアップ後にガクンとトルク不足に陥るのがシッカリ体感された。
できれば10000rpmまで使い切りたかったが、エンジンの保護を考えて9500rpmまでで我慢した。





上の表を見ていて、どちらかというとシフトアップのタイミングよりも、

"6900rpmあたりを下回るときはシフトダウンした方が良い"

という方が気になるな。
私は比較的、シフトダウンせずに上のギアでコーナーを回ってしまうタイプなので。


GPSロガーでは回転数はわからないし、車載動画ではタコメーターの半分ぐらいがステアリングホイールに隠れてしまっているが、なるだけ観察・反省してみよう。



※YouTubeではタコメータはわからないと思うが、PCにはHDレンダリングの高解像度の動画があるのでメータの針も見える。





こんな検討しておいて何だが、実際のエンジンのトルク特性がわからないのもあり、感覚の方が大事だとも思う。
意味のない分析をするのもまた楽しいのである。



●ビート(PP1)関連目次はこちら
●自動車技術関連関連目次はこちら
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Posted at 2014/08/17 14:21:39

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この記事へのコメント

2014/08/17 17:38:21
こんにちは。

ホームコースのダム湖周回を走る時には、9400すせもまでひっぱってからアップすると、メーター上は、7000rpmあたりで、加速フィーリングが変わらずに走らせられる経験をしています。

なんか、それを計算で証明していただいたようで、大変参考になりました。
コメントへの返答
2014/08/17 18:32:39
コメントありがとうございます。

あくまで計算値なので、こんな検証しておきながら微妙に思ってるんですが、そう言って頂けるとウレシイです(^_^)
2014/08/17 17:55:03
こんばんは。

シフトアップ検討に書かれていることは、ノーマルギア&ファイナルでも同じと考えていいのでしょうか。

よろしくご教示ください。
コメントへの返答
2014/08/17 18:33:39
ノーマルギア+ノーマルファイナルだと事情が変わってきます。

時間ができたらノーマルでの表も作りますね。
2014/08/17 18:28:23
性能曲線もタコメーターもこの精度では当てにならないですし実際に自分がシフトしたと思っている回転数とシフト後の回転数も以下同文なので
スペックでなく計測結果から判断した方が。
コメントへの返答
2014/08/17 18:35:56
そうですよね。
性能曲線だけじゃなく、タコメータも当てにならない(笑)

やっぱりシャシダイでの性能評価もアリですし、埋立地でGPSロガー使って、何rpmでシフトしたらどういう加速Gか・・・を検証するのもアリですね。

そもそも自分は計算屋じゃなく実機試験屋でした(笑)
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