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FLAT6のブログ一覧

2023年04月12日 イイね!

e-Powerの楽しみ方

e-Powerの楽しみ方
娘が嫁入りしてから、手元に返ってきたガンダム号ですが、新品PS4を履いて改めて調子を確認しにドライブしてきました。







結論:
いやぁ、e-Powerによる新時代の峠ドライブは改めて楽しい!。 タイヤとシャシーのマッチングも取れて、とても楽しくなりました。(走行中、ここが、、苦しい!と思う所が無くなり、きれいに回れている感じがするようになった)

以前にも書きましたが,e-POWERのスポーツドライビングは、「タイムを削る競争」ではなく、車両をどれだけコントロールするか、の自己満足なので、減速側は0.2Gの回生が基本。加速側は可能な限り踏む(最大0.5G)という縛りで走ります。失敗したらブレーキを足す(;^_^A
このため、知っているいつものコースは、減速ポイントの見切りの成否が多くを占めて、加速側はバッテリーの充電空き容量を見ながら、満タンにならないように踏みます。

今回はタイヤのグリップと剛性が上がったことと、昨年ジムカーナ走りをして感じたノートの特性から、前後輪荷重バランスが劣る基本特性上(定常円の限界は低い)、なるべく低い速度でタイトに回って、直線を早く長く踏めるように持って行く方が、速い、という事も体感したので、それに見合うタイヤの縦トラクションが欲しかったのですが、PS4はちょうどいい感じです。

これで走ると、上りはリッター14とかの数字ですが、下りは38ぐらいになり、帰って来ると大体いつもの街乗り20より良くて、24あたりに落ち着きます。これだけやんちゃなスポーツ走行して、この燃費!。ほんとにタイヤだけは減りますが、パッドは減りません。
経済的な気持ちいいミニドライブが出来て、ガンダム号は手放せません。


それから最近懸念事項が、内燃機関車も、多くのスポーツモデルが限定車扱いの販売に移行し、なんちゃってバージョンに乗ると、そのドラビリはひどいもんです。なので、スバルでもSTIとか、日産ならニスモとか、トヨタのGRとか、普通の人が乗る車のセッティングとスポーツモデルのセッテイングの乖離が大きいなと。

特に、チューンドに乗ってた方なら電スロの鈍さがほんとに嫌で、だからメーカも「モード切替」なんて裏技で認定用の標準モードは排ガス、燃費マックス設定で、スポーツモードにして、やっと「普通」という感じ。

それがEVなどの電駆になった時、どうなるか?。

実は、それがガンダム号を買った動機でもあったのですが、将来は内燃機関や+モータのハイブリッドの車は、「標準モード」というつまらん車になって、楽しいドラビリ優先の車は居なくなるのではないか?、との危惧だったのですが、「モード切替」というモヤモヤする逃げ道ではありますが、「それ」があるならまあ許せるということで。

その一方で、じゃぁもう少し先まで攻め込むオーナさんに答える車は出てくるのか?。電駆になるともう、チューニングってほぼむりなんじゃね?、と。
内燃機関では、基本特性上の不利なマイナス面も楽しめたり、ドライバーがだまして制御するなり、という「手なずけ方」が有ったのですが、それが電スロのおかげで封じられ、モード切替たとしても意を汲んでくれない。

だから、メーカの中の一部の車好き用に「作りこんだモード」を提供してくれる車は?、、と見渡すと、先のモータスポーツ部門のブランドを掲げた「スペシャル?」な車たちには、その炎が灯っている、、というのを感じているわけです。

直接私の将来のFX車に関係するのが、e-4orce搭載のエクストレイルです。
技術的には今、これ以上のものは無いだろうという贅沢な構成。コンポーネントの共有モジュール化によって、アドバンテージのある価格。そして試乗してみての完成度。

もう、十分SUVではあるものの、Cクラスセダンのおもてなし乗車感に達しているし、目線の高さやロール感を別にすれば、不足は有りません。

しかしながら、「スポーツ出来るか?」と言えばモード代えてもそこは「一般向け」レベルなわけです。だからエクストレイルの「ニスモ版」が欲しいなと。

スバルのフォレスターも、Sti版が欲しいわけですが、今のCVTと内燃機関では、未来的ではなく、まだ試乗出来ていないのですがむしろホンダのZR-Vのほうが、「それ」を残しているようなのです(動画などの巷の評価で)。

ホンダのe-HEVは基本的にはe-Powerと同じ、シリーズハイブリッド領域でほぼほとんどをこなすものの、コンポーネントのコストからか、プロペラシャフトを残したAWD機構にしています。モータの苦手な高回転、高速領域ではエンジン直結ドライブになり、この時モーターがいかほどアシストするのか、出来るのかは私は知りません。


ですが、今の技術ではペラシャフトと電制クラッチ込みで、バッファーバッテリー容量を日産より抑えた構成での総質量は、まだアドバンテージが有る。加えてAWDの機構ロスを加えても、なお高速燃費ではエクストレイルより上を行くようです。
(※新しい日産のe-Power制御はわざわざ内燃機関運転に合わせたスタイルに退化し、回生の比率が抑えられているよう。)

このように、現在はコンポーネントのキー技術の発展途上により、有利不利が混戦状態なのですが、言えるのは、「車をドライバーに制御させる」という思想と作りこみを制御コンピュータに仕込まない限り、その車は世に出て来なくなる、、という事です。

新しいノートオーラニスモに試乗する機会が無いのですが、想像では今のガンダム号よりも退化している(車側が自立制御範囲拡大)と思います。


具体的に言うと、アクセルを抜いた時や再度踏んだ時の反応が標準0.8sec、スポーツ0.5sec、ガンダム号は0.3secという感じ。これが新型エクストレイルは標準車なので、スポーツにしてもちょい待ち感があるし、回生も一定減速ではない。つまり右足1本で細かい荷重移動やトラクションコントロールするには大味。

なので、メーカ系の電駆制御に、ぜひ、チューンド的なドライバー任せのドラビリを埋め込んだ車が、今後も買えるように願っている次第。
Posted at 2023/04/12 12:05:41 | コメント(1) | トラックバック(0) | e-POWER | クルマ
2021年06月22日 イイね!

次期GT-Rをe-Powerで設計してみる。

次期GT-Rをe-Powerで設計してみる。次期GT-Rがどうなるか、注目されていますね。
もし、出るとしたらどーなるか、妄想してみたいと思います。




1.背景
さて、世の中地球温暖化→Co2削減、、がバレてきたので「気候変動対策」と看板を変えて、そのためのカーボンニュートラルとかカーボンイーブンと言い換えてますが(姑息な奴ら!)ようは、気候変動と言う「ほらみんな、最近地球の気候は大雨とか酷暑とかバランスが崩れているよね?」
→うんうん!(*・ω・)(*-ω-)(*・ω・)(*-ω-)ウンウン♪

と言うイメージにかぶせて、だったら化石燃料を使わなかった時代まで戻せば、何となく太古の地球環境にもどるんじゃね( ゚Д゚) みたいなおとぎ話。

気候変動の真の科学的理由は解明されていない、私は「局部的な高熱量の集中」つまり中共や発展途上国の変動割合が、大きく影響+そもそもの地球気候変動サイクル(宇宙、例えば黒点など太陽の活動変化など)が効いていると思っています。

さて、マスクしてないと非国民、、と言う世界では、「カーボン排出少ないです(`・ω・´)」と言わないと商売できないので、ハイパフォーマンスカーの世界は
ハイブリッドか、わかりやすいEVの鬼トルクで加速番長に移行中。

そのような中、リソース不足で赤字会社の日産は、次期GT-Rの開発をどうするのでしょうか?。


2.企画・構想
外野の私は勝手に「そりゃーe-POWERしか、ないだろ!」と言うわけで以下に妄想してみます。実現可能なベースデータを私のニスモSから比率換算します。

まず、決定版とのうわさもある2021版NISMOが、
車重:1720kg
出力/トルク:600PS/66.5kgm

ですから、重たくなるであろうEV他車勢に対抗してe-powerでのメリットとすると目標値はざっくり以下のとおり

車重1720kgを維持すると考えて、最高速の必要エネルギーはもはや十分なのですが、気分で700PSに上げて見ます(;^_^A
すると、ノートニスモs比で700PS/136PS=5.15倍必要です。これを前後2モータ構成のAWDとし4:6の出力比とします。(これは後で述べますが受領配分のリア重が可能になるので)

そうするとF280PS:R420PSになります。そしてトルク配分を同等モータ能力で換算すると5.15倍x32.6=167.9kgmとなり、同じ配分でF67kgm:R100kgm
(新型エクストレイル搭載モータの噂が190PS/330Nmですからリア左右搭載だと380PS/660mnと
良い線に来ますね、電圧上げてやれば行けそう(;^_^A)

つまりF280ps/40kgm:R420ps/60kgmの構成、もう十分オバケですが(;^_^A

必要な発電機となるエンジンは5.15倍ですからNAだと1200cc×5.15倍=6180ccが必要。
これでアウトバーンをずーっと巡行するならそうなるのですが、現実にニュルブルクリンクアタック1周限りで考えると、700psのうちリアルタイム発電供給を350ps分、電池からの供給を350ps分にして、これを新型VCTに置き換えると、出力157PS/1.5Lですから3.3Lとなります。これなら今のV6ターボのままで製作可能。しかし現実的には直4気筒2LのVCT高出力型=2.2Lの350PS版みたいなのが現実的かな。

GT-Rのノーズなら縦置きミッドが成立します。つまりエンジンをドライバー側においてフロントアクスルにモータ置いてつなぐというFミッドシップ。

そして、リアアクスルの前の後席部下にリチウムイオン電池を7kwh分(1.37kwx5.15倍)載せます。車両の前後重量バランスを48:52ぐらいにして置きます(限界コーナリング時のパワーオンオフでの基本特性をオーバ、アンダー両方触れるように)
さて、これだとフル加速が電池満タンでも2分以下なので、これを1.5倍の3分もつぐらいまでのばして10.5kwhのリチウムイオンバッテリ搭載とします。


3.設計の特徴
それから特徴として、リアモータ構成を以前日産がデモ作成していた左右独立一体モータ構成とし、左右デフ機能をモータ自体に持たせます。直結モードで左右60kgmなので、片輪側30kgm、ちょうど私のニスモSと同じぐらい。この電制アクスル構成によって、加速側1万分の1秒制御のトラクションコントロールがデフとして、左右独立で可能になります。
同時に今は私のニスモはFF故0.18Gまでしか回生ブレーキ力出ませんが、GTRでは0.4G~0.6Gぐらいまで出せるように制御します。コーナリング時の回生ブレーキ状態では、ABSより精緻なブレーキ制御が可能になります。

フロントは巻き線界磁型で高速巡行+アシストメインで、リアは磁石型の制御優先とするが、問題は恐らく2速切替が必要になるので、左右独立型はそこが大変w。

次に簡単な質量を積算してみます。
①V6ツインターボエンジンマイナスVCT3.3Lエンジン+発電モータ重量差分の軽量化:(ほぼちゃら、だとするとやっぱ直4で頑張って-30kg)
②トランスアクスルミッション、リアデフ、ペラシャフト系の重量減:(-120kg)

追加分
①フロントモータ:(50kg)
②リアアクスル(2モータ):(80kg)

-150+130=-20kgでは、残りのリチウムイオン電池分がどうしても重量オーバですね。VCTエンジンを350PS用にギリギリまで軽量化する必要もありますね。高価な高出力型になったとしても。
その辺の帳尻考えると、車重は+100kg=1820kg辺りが焦点なのかな。
結局これをクリアするには、800V辺りへの昇圧が不可欠で、それに合わせたパワー素子の次世代化が必要になって来るでしょうね。と言う具合にやはり軽量化がキーテクノロジーになりそうです。

ま、今の既存パーツ構成でも十分加速番長で、ニュル最速は狙えるでしょう。


4.ドライブイメージ
既に日産の4Foce制御の基礎が有りますが、この前後2軸での制御の発展形で、前後に加えて、リア左右が独立にヨー制御を担えるようになります。
サスアーム反力フィードバックでタイヤにかかる荷重をリアルタイムトレースし、アクセルペダルでの荷重制御の上限、下限しきい値を制御目標値として、常時トラクション制御ができます。この場合はほぼハンドルが車両先行目標値となります。

従来のパワーオーバ的リアの振りだしは、そのスリップ率を任意にドライバーがセットできるようにできます。
アクセルオフ=回生ブレーキでのリア振出は、同じくマイナス側スリップ率をドライバーがセットできます。
これらによって、結構ラフなアクセルオンオフでも、車体はグリップを失ってアンコントロールにならない範囲の最大値をトレースすることになります。これはフル電駆車が生み出す新しいスポーツドライビングになります。

一方で、リアデフロック率を従来メカLSDのようにセットしておけばモータがアクセル開度に応じてフィードバックし、従来の内燃機関車の様に遊ぶこともできます。


さて、車がスタートラインに着きました。
停止していたエンジンはドライブモードを「トラック」に入れた時点で1400rpmでアイドル中。これは即ブースト可能なエンジン下限回転数です。

アクセルをべた踏みします。加速Gによる4輪の重量配分の最大トラクションに応じてトルク配分がなされ、最大加速Gでスタートします。タイヤが冷えていたので、全力の80%トルクしか出せませんでした。この時、エンジン発電量の増加タイムラグをリチウムイオン電池のパワー制御素子がエマージェンシー時間約1秒を補う為、ドライバーは加速Gの変化からそのつながりを感じることはできません。

エンジン最大発電回転数固定+残りを電池からの供給としドライバーのアクセルワークでそれを制御します。

コーナ侵入時のアクセルオフでは、イニシャルセットされた最大Gまで回生され、不足分をフットブレーキがオーバライドするように制御されます。ブレーキペダルは完全な圧力センサー制御に置き換えられ、常時電動蓄圧式ブレーキから必要な分だけが供給されます。
0.4G分の回生制御が働くことから、物理ブレ―キの限界制動力は、余力を持って設定値までで固定され、残りは回生制御で行われます。従って従来の液圧ABSはエマージェンシー用途となります(何らかの原因で回生が出来ない場合のみ)。

これによって、必要な最大減速Gが1.4Gだった場合、1.0Gまでが物理ブレーキで残りの0.4Gを回生制御でABS動作を行います。

最大コーナリングGが出て脱出加速に向かう時、4輪最大トラクションとなるような駆動輪モータ制御を行いつつ、踏まれたアクセル開度から要求加速Gを出せるタイヤ毎に分配されたトルクが伝達されます(基本配分ではスリップするタイヤがある場合)。従って、あたかもゼロ発進時のようなトラクション制御でコーナ―脱出加速に移れます。


おまけ:ニュルブルクリンク、プロパイロットアシストモード

さて、事前に7分30秒で走った模範ラインを呼び出します。精密GPS誘導によるアシストがゴーストとなって走ってくれます。ハンドルは軽く触れるだけで握ってはいけません。
さあ、アクセルを踏みます。これは車両へスタートしていいよ、と言う合図になります。アクセルを離すとモードは解除され安全に停止します。

さて、踏みました。強烈な加速時とあっという間に減速Gでニュルをトレースします。メータパネルの中央にはニュルのコースをゲームの様に走る地図が映されています。
直線区間で300km/hを超えました。いつもより路面か、空気圧が変ったのでしょうか、トレース率が90%を切った警告がモニターに出ます。まだ大丈夫ですが、次のコーナでまた警告が出ます。怖くなってアクセルを離そうとした瞬間、車が事前に「アシスト解除します」といってコーナの手前で減速、慌てて我に返ってハンドルを切って事なきを得ました。しかし普通は自動モードで200km/hでコーナに突っ込まれたら耐えられませんね(;^_^A
徐々に上げて行って、車両への信頼が上がったら任せられるだろうか?。


5.おわりに
新型のR33eP・GT-Rは、普通に街中を走る分にはなんとリッター20kmも走ってくれる。峠に行って、遊んでも18km/Lと大差ない(回生率が大きくなって、電池も大きいため、自己放電無しで、一つの峠ぐらいは回収できるだろう)。渋滞の首都高ではなんと30km/Lも走ってくれる、ただしエアコンを切ったらば、、の話だが(;^_^A

そして、新東名を120km/hで巡行した場合、約15km/h。やはり車幅が大きいのでCdは低くてもCdxAは大きいし、タイヤの転がり抵抗も相当。10kwhぐらいの電池となると、家での補充電も馬鹿にできないので、通勤で帰る場合は、自宅手前〇×キロからはEVモードになり、家に着くころには20%ぐらいにしてくれるので、遅くても200Vで朝には普通に満充電になる。この節電も足せば、案外GT-Rライフはエコである。

これで電池のパワー密度と急速充電がe-Powerを上回る時代10年後?。にはフルEV版に変化すれば良いだけなので、次のGT-Rはオール電駆だろう。
これで、タイカンとGT2に勝ってくれれば、言うことなし(;^_^A


なんて妄想でした(;^_^A。
Posted at 2021/06/22 19:51:46 | コメント(1) | トラックバック(0) | e-POWER | 日記
2021年04月10日 イイね!

e-POWERの今と未来(その4)

e-POWERの今と未来(その4)・雑談的論考

日産の新型ノートの4WDが、「雪国用4WD」ではなく、レガシィ的なグランドツーリングGTとしての素養に舵を切ったように見える。EVのアリアはその象徴というか、次世代の自動車像として構築されたように思います。

しかし、私はまだ電池技術が総合性能としてはまだまだ足を引っ張る段階だと思っていて、エクストレイルの1.5LのVCT発電機+前後モータAWDの完成度に期待している。これのニスモバージョンが出たら、買い替えたいかも。

車の乗り心地の重要性として「ピッチング疲れ」を私は重視しています。なので前後ホイルベースは長く、リアサスはフロントと同調する減衰でフラットライドを良しとしているのです。これを同世代の車達の中で凌駕していたのが、古くはエグザンティアであり、今のメル子もそうだ。ガンダムは、ノーマル車よりはるかにピッチは抑えられている。ニスモチューンは特に、80km/h以上ぐらいになると。BLEレガシィもピッチングは小さかった(これはフルメカAWDのせい)。

ところが、e-power、、、と言うより電駆による制御速度と前後輪独立駆動になると、AWDのセンターデフ機能が飛躍的に向上する。
まず、前後軸回転数差をジオメトリと舵角で正確にプログラムできる。そこにあえて前後トラクション差を制御できる。ワンペダルでのアクセルオフの回生減速調整時にも、前後姿勢制御を入れることが出来る。

従来、メカセンターデフではABSとの協調制御は困難で、事実上ロック領域のブレーキ時は前後締結を切るのが理想だった。前後独立モータ駆動なら、端から縁は切れていて、制動トルク負荷検知により理想の「車体姿勢制御」に同調させたブレーキヨー制御と、ピッチ制御が出来る。電制LSDが生み出すリアトラクションによる第2のハンドルが、かなり近い線で制御できる。出来ればリアモータは左右独立(GRヤリスのスリップカップリングによる左右トルク伝達電気制御のデフ)が入ればなお素晴らしい。

こうなると、車両のVDCが減速側での制御(主に物理ブレーキ)だったものが、一桁違う速度での減速側では前後回生ブレーキと加速側では電駆トルクの制御が可能に。
その中に、通常の高速走行でのフラットライド=加減速でのピッチング抑制。ワインディング路での前後軸への荷重制御=コーナ手前でのワンペダルによる回生減速でノーズダイブを防ぐノーマル車に対し、ニスモ版がもし出たら、最大0.2G以上の回生でフラットに沈め、ハンドルを切り始めてアクセルペダルをブレーキ側の戻し制御から、踏み増し動作に切り替えるとき、シームレスに前後トルク配分を変えて、前軸を減らし、後軸を増やし、回答性を良くする。出口でハンドルを戻し始めると同時にペダルを踏みこむと最大トルクはそれに合わせて前後配分を減らした前を増やしてゆく。

そういった協調制御が「スポーツドライビング」でこそ、生きてくる。なぜなら普通に走るだけならマージンたっぷり過ぎの何も起こらない世界ですからね。
いわば、前後輪トラコン最大に効かせた状態で常に最大トルクを出せるだけ出すライントレース制御とでもいうべきこともできる(これも制御速度(メカと電気両方の剛性あってこそ)が高速度で、前後で独立したトラクション制御且つ前後で不干渉の制御が可能になることで出来る話で、メカAWDでは無理だった世界に入ることになる。NISMO版が出てほしい理由でもある。(ただ、今の潮流だと自動制御化されて、ドライバーにスキルを求める方向の車を残してほしいな、と願うばかり)

もう一つは連続可変制御ダンパーの開発で、油圧アクティブサスの一番おいしいところだけを使うような減衰過渡部分に絞って、車体上下動から先読み減衰可変を実用化したことだろう。Y51型フーガに搭載されたらしいが、これが降りてくると素晴らしいだろうな。
フラットライドとアクティブ姿勢制御の両輪が可能になる。





以上のような、車両運動特性が一足先に新次元に入れる可能性を持っているのが電駆の世界なんですが、それは今のところフルEVに比べて軽量なe-powerにこそ「スポーツEV」の世界があるように思います。(それに大容量フルEVが街に溢れる?と急速充電設備負担を
関係ない我々も負担させられるし、それは将来電池に合わせてやればいいのに、今の電池技術に合わせて投資するのは見合わないと思うのですがね。80KWの車が事故でゴロゴロする状況は安全面でもどーなん?と思うしね。つまり「距離を延ばす=大容量」と言う現実
化学の未熟な過渡的時期のリチウムイオン電池に比べて、古典機械技術の複雑内燃機関の方が寿命、信頼性共に高い、、と言う素晴らしさ。今の技術では発電機の方が電池より高性能なのである。


・次世代コンポーネントについて
電気自動車では一般的な、力と高率の高い「永久磁石同期モータ」であるEM57モータを長年改良しつつ使ってきましたが、今回初めて「巻線界磁式同期モータ」としたEM47に新型ノートは成りました。ベースはルノーが開発、使用していたものをベースに日産が完成させたようで、一番の特徴は回転するロータが永久磁石から電磁石になったことです。わざわざスリップリング(通称ブラシ)を使って回転体に電力供給しなければならないのですが、狙いは
①特に長距離定常走行、高速走行時の比較的低負荷高速回転時に、高率で勝る。
②レアメタル高騰対策
でしょう。
常時ロータ側に電気が必要な点はマイナスですが、永久磁石式は高回転側で弱目界磁制御で電気を使うので、よりヨーロッパの事情に有利ですかね。しかしストップ&ゴーの多い日本など都市部ではEM57型が有利かも。

新型ノートのパワートレインの最先端をAWD化のリアモータ付加型と見ることもできると思います。前駆だけで高トルク化しても、大型クラスでは厳しいので、リアモータ追加での総合ハイパワー化で、ラインナップを構成する。一番小さいノートがその最初のモデル。
追加されたリアモータは従来型の永久磁石式同期モータです。これによって、街中や通常の低回転高トルクを使う発進時はリア中心で、高速定常走行は、フロント中心と言うような使い方にするのかな?。

次に出る新型エクストレイルの予想では、発電量はVCターボ1.5Lエンジンで184psと言われています。欧州で一足先にキャッシュカイとして登場したものの、今のとこはガソリンのみ。「e-powerは日本で磨く」と日産は言っているんで、恐らく日本市場が最初でしょう。エンジンが184ps(約135kw発電量)分だとすると、バッファー電池が同じく184ps分ぐらい出せるようにすると、瞬間は360psクラス。高速巡行で200km要求の欧州想定だとギリギリでしょうか。
この時、ノート4WDで見ると、フロントEM47(85kw)とリアMM48(50kw)合計135kwと一致。

従って日本のノートAWDは瞬発のみ135kwで、欧州のキャッシュカイでは常時VCターボエンジンが、前後モータを最大駆動巡行出来るだけの発電量を持たせるのでしょう。

そこで、一番の関心はハイパワーと言うか、走りに振ったニスモ版です。
EM57は改良もあって、ノーマル版から+25%アップのセレナ用にチューンされましたが、ではEM47も拡大版(ニスモ用)に+25%=106kwまでUP出来るのでしょうか?。
アウタケースはほぼEM57同等(流用?)でインナーは巻き線型でも径は同じ?。しかし最高回転数はEM57がだいたい11000回転だったのを現状で14000回転に、且つ熱対策で油冷化してますから、もうUP余地は余り無いのでは??と考えてます。(コンパクト化は主にインバータなどの電気制御部分で、日産はモータユニットで従来比40%体積と小型化と言っているが、私にはモータそのものは殆ど変わっていないように見える。 なので、FF版とハイパワー版はAWD化とし、AWDはレガシィが構築したように、雪道用ではなく高級な乗り味とスタビビリティとダイナミクスのために「必然」の構成にするのでしょう。

新しいコンポーネントによるカバー範囲はAWD版で前後モータ駆動を組み込めば、ほぼBセグからDセグ、Eセグまでカバーできます。フルEVのアリアが出れば、それが目に見える形となって市場認知されてゆくと思います。

つづく(着地が難しい(;^_^A)
Posted at 2021/04/10 19:26:58 | コメント(0) | トラックバック(0) | e-POWER | クルマ
2021年04月02日 イイね!

e-POWERの今と未来(その3)

・次世代e-POWERの3つの核心

①専用内燃機関による高効率とEVインフラを必要としない機動性
②一クラス違うトルクウエイトレシオを生む、軽さとトルク
前後モータによる革新的な次世代ATTESAとなるe-4orce

e-Powerの魅力で、私が気が付いたアドバンテージの核はこの3本です。
①は電池の革新度合い(軽量化、高密度、低コスト)の進展次第ですが、少なくとも産業発展のインフラ含めて、高効率分散発電によるインフラのサバイバビリティや、現在のインフラの維持を考えると、これはアドバンテージだと考えています、当面ね。

それに、発電用途なら高効率化ももう1段上が狙える。




ガンダムは満タン41Lタンクだけど、これ1回給油で、普通に750km~850キロ走るからね。エコランすると1000km行ける。ガス欠でも、携行缶で2L持って来てくれると、2分で補充して40kmは走れる。

太陽光などの再生可能エネのせいで、ただでさえ先進国トップクラスの高い電気料金がさらに値上げが明らかに。LCAで考えれば内燃機関も原油の有効利用と考えるべき。それに、費用は掛かるけど、非常用発電機として、外部取り出しのオプション機能もメーカがやる気ならできる。SUVでは有効でしょう。

②走りのパフォーマンスと航続距離を考えると、絶対質量で1.5トン以下の今の流通車両並の道路負荷であり、それを考えると2トン近いEVは、タイヤの負担含めて道路にやさしいとは言い難い。従来の車両感覚で、楽しく走れるのは当面e-powerのアドバンテージだと思う。雪国で2トンの電気車が幹線に閉じ込められると凍死の危険と、移動させられるか、ハザード対応が大変だと思う。e-POWERは電駆だけど自己完結のガソリンインフラですからね。当面、電駆のトルクウエイトレシオではe-powerが優勢でしょう。

③2モータによるAWDはテスラもやってるし、珍しいわけではないけれどその生かし方が違う。日産では「走り=4輪の姿勢制御含めたトラクション制御」を導入しているので、e-powerシステムの利点を最大化するために前後モータAWD化はその差別化手段。

下の動画(過去ブログ内)はその途上ですが、簡単に言うと、センターデフ付けたメカ結合のAWDと同等以上の前後剛結性が得られ、トルク配分は前後連携で自在に制御できる。
過去にAWDのメカ的違いとヨ~制御の違いを理解していただいてれば割と簡単なんですが、要するにトラクションはタイヤに反力が生じて生まれるので、前後の地面を介したタイヤ間で可変に制御することが出来ます。プロペラシャフトで剛結されているとリジッドですが、メカセンターデフでトルク配分すると加速側では配分比率のタイヤ駆動トルクが出ます。が、スリップした瞬間に、グリップ側に行くGRヤリス型か、一瞬抜けるWRX型か、ですがe-4orceの場合、前後同期で剛結(プロペラシャフト結合より剛性高いし、遅れも無い)、そこからフロント回転数とリア回転数を変えることで、4輪に縦トラクションが生じます。あるいはモータ間の電流値(負荷)を制御することで、前後トルク配分を作れます。

下の過去ブログで紹介したe-4orceの実験車動画が参考になります。
リーフニスモ02の走りはすごいですね。
電動スポーツカーのすすめ


トラクション最大化、と言う重きよりも、フラットライドと前後タイヤ荷重制御に前後モータを使います。そうすることで車両安定性と運動性が新次元に移行します。
(余談ですが昔、ある装置設計時に、高速トレース性を上げるために、2つの同期モータでファナックの制御にて重い装置と軽い装置に分割し、軽い装置の追従性を追求したことが有ったのですが、驚いたのはその2つの同期剛性でした。ダイアルゲージ付けてどの程度遅れが現物の位置で現れるか見たら、ほとんどゼロ。2体をボルト結合した時とほとんど変わらなかったのです(重い側の追従が良かったとも言えるし、軽い側のゲインが思ったほど上がらなかったともいえる(;^_^A。)
従来メカ式AWDのトランスファーで前後ドライブシャフト駆動部同士に生じるねじれ剛性を考えると、ダイレクトにモータから即デフで伝達される前後同期の方が、遥かにソリッドなのです。つまり、雪用AWDではなく、むしろドライターマック用(;^_^A

以前1万分の1秒分解能がタイヤの周長のどれほどに相当するか述べましたが、前後輪差もまたその精度で制御させるのです。

次世代GT-Rをもし作るなら、VCT直6の3.5L400馬力程度の発電機で、800V駆動で前後1000Nmの2速ギア付きモータのパワートレインを今とさほど変わらない車重で作れるでしょう。
但し、300km/hオーバーでの持続時間は5分程度かもしれませんが。それでリッター20km走れたら、すごいよね(;^_^A。

もし、こんなGT-Rが出れば、世界中に電駆技術、内燃機関技術、車両運動性技術のとてつもないアピールが出来ると思うのですけどね。それと、古いかもしれませんが、ガソリンスタンドで給油して、エンジン音やエンジンのメンテナンスインフラを持つ車両というのがやはり魅力有ると思います(面倒なだけとも言えますが、「火を入れる心臓」が有ることは大事な気がします)


日産 ノート 4WD 【試乗&レビュー】五味さんの動画。


私もこの価格差なら、標準車としてAWDを選びますね。レガシィだと思えばいい。乗って分かった理由が、ワンペダル最高、、。習熟するとまずブレーキ踏みません。踏むのは止まってから。そしてO発進時に、誰よりも瞬発力が有ります。
その結果、FFのノートだとフロントタイヤだけで、加速時も、減速時も前2輪のみがその負荷を受けます。結果、目に見えて前タイヤが減るのです。

北陸では夏:冬で8:4ヶ月で使用入れ替えるため、その際に前後ローテするのでまぁ良いのですが、ドライ路面でのスタッドレスの負担は大きいです。

なので、0.2Gまでに増強された前後協調回生ブレーキをもつ4WDは魅力です。ニスモ版では、ぜひ0.3Gまでやってほしい。(ワンペダルは減速Gが強く「ギクシャクする」と言う大衆意見を取り入れて、新型ノートではその立ち上がりが丸められすぎて間延びしますが、アクセルワークの「踏む側のデリケート差を抜き側でもやればいいだけ」なのです。高回転域を使う運転が出来ていた人なら、普通のことです。

プロペラシャフト無しのAWDの世界は、これまでと全く変わります。
暇のある方、まだ読んでない方に、

トルクベクタリングを考える(その1)
:2017/3のブログ

のシリーズ4本を読んでもらうと、「新しいドライビングスタイル(車体姿勢を作る運転)のイメージが沸くかも」



新型「キャシュカイ」は日産渾身の「ターボe-POWER」で武装

なかなかの大物だと期待。

続く


Posted at 2021/04/02 19:50:40 | コメント(1) | トラックバック(0) | e-POWER | 日記
2021年03月29日 イイね!

e-POWERの今と未来(その2)

e-POWERの今と未来(その2)・初代e-POWERの異端児(NISMO-S)を知る

ここでは、私が手に入れた「ノートe-POWER NISMO-S」を交えながら、気づかれていない全容に迫れれば、、と思います。その理解の上で次世代へ話をつなごうと思います。

振りかえると、この我が家通称「ガンダム」関連は、既にトップのエントリ数量を上げていて、個人的にも力が入っていることを感じています。手に入れてから既に1年が経ちますが、全くもって「イイ!」です。今はこの車のドラビリが、私の評価オリジンになっていて、これに比較して、何が不足なのかを感じています。

逆に言うとガンダム以外の車では、何かしら「ここが残念だよね」とケチが入るのです。それは極些細なもので、メル子でさえも勝てません。もちろん高速巡行とか、他の要素を加味した、総合点での良しあしはまた別の話ですが、こと「車」にドライバーの「意志」を伝えるインターフェースの感度に関して、このニスモが手を入れた「チューンド」はやはり改めてすごいです。ただし、ノーマルとは細かいチューニングが異なるようで、アクセルオフ時の回生ブレーキの立ち上がりレスポンスから、アクセルON時の立ち上がりまで、全てがスポーツドライビング出来る(志向含め)操作に合わせてもどかしさを感じず(逆にラフだとギクシャク)済むタイミングに制御されている。新型ノートは「運転のうまくない人に迎合した」チューニング傾向なので、なおのことニスモ版をAWDで出してほしいですね。

(補足すると、昔のレーシングテイストの高回転域のレスポンス領域の内燃機関には、その力が有りますが、日常の都市部徘徊で、毎回使うゼロ発進や30キロ前後の調速、また交差点でのワンペダルでの車両G制御(コップの水回し)が日常域で常に味わえる事とは違います)

我が家のガンダムについては、既にあれこれ述べており、重複するわけですが、開発陣に敬意を払って、改めてこの車の「楽しさ」を集大成版として記して置こうと思います。車がレアなせいか、知られていないこともあるでしょうが、私が見出した「それナ!」という部分があまり語られた記事が無いのです。なので「1年目迄の分」として最後にまとめておこうと思います。

ニスモが手を入れたe-POWERの楽しさで「スポーツドライビング」の可能性を確信しましたが、一般にはもう試乗は出来ないので、中古車として検討してもらうしかありませんが、個人的にはまだまだ狙い目(しばらく楽しめる)と思います。

ディーラでは第2世代に突入した、新型ノートに試乗することが出来るので、ドラビリの次元を感じてもらうと、より話が分かりやすいと思います。(ワンペダルモードで乗らないと駄目ですよ)新型は日産がさらに洗練させたことはよくわかりましたし、どのようなドライバー像に向けて味付けしたかもわかりました。
<2代目e-power:試乗記>


より、他車の内燃機関車や、HVと比べて、差異を感じさせない「乗りやすさ=操作の違和感」を除いたということがわかりました。これは多くの人が「乗りやすく、上質」と感じるでしょう。

一方で、ニスモが手を入れた「NISMO-S」は、想定されるドライバーを狭く設定できるからか、アクセルワークの下手さは気にしていません。ドライバー側に「習熟しろよ」と言うだけです。(※ノーマルモードは無視してください、この車では私は不要だとさえ思いますが、ま、誰かに運転してもらう際には、要るのかもしれませんが)

逆に、スポーツドライビングをするための変更が実にありがたく織り込まれており、個人的にはものすごく、未来に希望が持てました。次世代GT-Rはe-POWERで成立する!と思えたからです。実際日産が作るかはわかりませんが、個人的には日産のブランドリーダカーとして、e-Powerでタイカンを破るのは面白いと思えます。その勝機はまた述べたいと思います。

*この車には、内燃機関の「エンジン」が生み出す生命感というか、アドレナリンが沸く高揚感は、有りません。MTミッションを介した先読みの一体感、エンジン(トルク特性)との会話も有りません。ところが、それらが無い代わりに、直接「車体」の動きそのものとの対話があります。右足のアクセルが、直接「加速-減速」の姿勢制御、グリップコントロールの対話になります。



そのためもっと緻密に繊細に、意思伝達できることの「一体感」が別途生まれるのです。それが成り立つのは単に「電動化」したからではなく、明確に、車にアクセル操作という「ドライバーの意志」を純粋に内燃機関だから、、ではなく「自動車の操り方=タイヤにおける姿勢制御」を織り込んだ「電気制御」に翻訳してチューニングしてある事が、このニスモ・Sには感じられます。そうでなければ、ここまで気持ちよく没頭できない。それは「速い-遅い」という物差しでは無くて、車体の運動性を操れる一体感の「強さ、あるいは感度」です。

レイアウト自由度の高いe-POWERは、巨大な電池を床に積むEVと違って、Fモータ、発電機、バッテリー、そしてRモータ。これらをケーブルでつなげば成立します。

パワーライン配置のイメージが掴みやすい説明動画として、以下を貼っておきます。通常の横置きFFの内燃機関と比べて機能的で美しいレイアウトだと思います。(もちろん専用のスポーツパッケージならまた別ですが、汎用コンパクトカーとしては)

【技術】日産の電動ドライブトレイン「e-POWER」ご紹介

①全体として低重心
②回転源が3つ位相を変えて存在し、特に2モータ+エンジンの配置は、エンジンとジェネレータ(発電モータ)は一体で発電時、加速放電時共に、反トルクは車体駆動のドライブトレインとは無関係に出来ます。そしてモータ(駆動・回生)はリダクションギアを介してCVJシャフトに伝達され、ここでタイヤとの反力関係を生みますが、正確には不明ながら、ほぼ左右等長シャフトで、320Nmのべた踏みだと、普通はトルクステアでハンドルが取られるところですが、ほぼ皆無(緻密なトラコンもあるにせよ)です。(もちろん舵角をつけない直進状態での話)
恐らくエンジンの回転系の振動成分よりも、恐らく2倍以上の回転数で回るジェネレータとモータの回転イナーシャによるジャイロ効果の座りが大きく、発電時も「駆動系への影響」は皆無に感じます。



その為、FFでありながら、アクセルのオン・オフによるドライブトレインの前後しゃっくりが無く、この車をFFとは思わせない上質さがあります。新型のEM47型ではさらに一体のインバータ類の配置も小型化と低重心に向かっています。

この、フロントヘビーの座りと低重心を意識した、動的車体の振り回し方を頭にイメージしながらワンペダル加減速を生かした、この電駆FFホットハッチ用の運転方法を新しく習得と言うか、探りながら乗ってきましたので、大体今のノーマル状態での楽しみ方を私なりのスタイルを紹介したいと思います。(これがわかると後で述べるe-4orceのイメージが掴みやすいと思います)

いくつかの独特なポイントをキーワードにして説明します。
①物理ブレーキを踏まないコーナの突っ込み速度コントロール
フロントタイヤの定常円旋回G限界を超えないコーナリング速度に抑えて、アクセルペダルで旋回円を制御する。
③コーナ前の減速は、早めにペダルオフで回生Gで①に合わせ、落ちすぎで尺が合わない時は手前でアクセル当てて、ハンドル切る前には再び回生ブレーキ入れて前荷重に乗せる。
(だいたい離した瞬間の減速感で、尺が合うか解るので、そこで調整する)
④下りの連続ワインディングでは過剰充電になりエンジンカラ回しで電気を捨ててもったいないので、コーナとコーナの間が短くても、立ち上がり加速は②の続きで踏んでゆく。

これが何を意味しているかと言うと
①は、所詮この車はサーキットのような「タイムを削る」所に面白みは無い。山道をリズムよく気持ちよく走る所に楽しさがあるので、そちらに頭を切り替える。つまりワンペダルの最大0.18Gの減速で組み立てる。なので突っ込み速度の高低(例100km/h→40km/hの最大減速Gでの見切りではなく、物理ブレーキを踏まないで曲がれる速度への調速タイミングを読むところに面白みが有るので、絶対速度が高ければかなり手前から減速に入らなければならない。そして前輪だけにしかブレーキ(回生)が働かないので、前のめりピッチは大き目に出る。

②コーナリング速度は、この車の基本特性は「安定性重視のFF車」というスタイルなので、例えば昔のFFのようなタックインのオーバステア利用するような姿勢は作れない。リアのスタビリティが十分高く調整してある。
また、サイド引いてジムカーナ的ターンとか、サイドブレーキ残してくれたおかげで使えるが、それを使う領域に足を入れるならLSDを組むべきでしょう。
(あくまでメインは奥さんの車で、街ノリ前提なので当方はLSDは除外)

③これは、車速と勾配、対向車の有無による使える曲率などが変化するので、通常の途中でブレーキ操作する代わりに、曲がれる速度を見切るものの、過不足調整の手段減速不足はブレーキペダル、落としすぎはアクセルで足してやるということ。で、意識としてはブレーキペダルや、落としすぎのアクセル付け足しは減点と言う意識で走る。

④峠を上って位置エネルギーを稼いだら、これを熱(物理ブレーキ)で捨てるのはもったいないので、回生を生かしながら降りる。バッテリーのセグメントが全部埋まらないように、加速して電池を減らす。ハンドルがちょうどトルクステアで戻りながらクリップを抜けるのは気持ちよい。この部分ではノーマルタイヤはちょっと役不足。つまり旋回Gでタイヤが役不足にならない旋回軌道を作りながら、直線番長で320Nmを使い切れるようにちょっと大型バイク的な乗り方が合うw。どうせ次のコーナで回生充電するのであまりもったいない感が無く、気楽に踏める。ただしタイヤは減る!

だいたい、こんな感じの、e-POWERならではの楽しい走り方になる。もしハンドルにEV優先ボタンが有ったなら、峠の登りで電池を使い切るような操作もできて、燃費も稼げて面白いと思う。

続く
Posted at 2021/03/29 18:48:24 | コメント(1) | トラックバック(0) | e-POWER | 日記

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