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自分の車を設計する（仮想設計車に一番近い市販車はどれだ！）　（その３-②）不定期連載


３．車のコンセプトを見極める②
　　（使い方、運用のイメージ）

当初考えていたシナリオでは

必須要求
①「４人乗りで帰省の荷物が積めること」（2ドアも可）
②「トルクウエイトレシオが50を切ること」（ただしワイドバンドターボはそのT/Mとの総合加速性を官能評価する。：新技術で比較評価軸を有しないため）
③低μ路（雨の北陸道想定）でも片手ハンドルで安心して路面がトレース出来ること、および無用なヨーモーメントを生じないこと。
④停車時の適正音量のままで、100km/h走行時に音量維持できる静粛性を保持すること。
（ただし、タイヤ種別によるロードノイズの影響は考慮可能）
⑤衝突安全性でトップクラスであること。


希望要求
①追従クルーズコントロールが出来ること
②満タンで高速道路を800ｋｍ以上走ること
③*1条件下で年間維持費が２０万円を切ること
④シートヒータ
⑤貧乏臭くないインテリア

有ったらいいな
①ぶつからないプリクラッシュセーフティ機能
②飛び出し防止機能（MTなら不要。当たり前かｗ）
③USB端子、シリコンオーディオ連動機能
④チルト＆テレスコ機能付きコラム



というようなことを考えていたんですが、奥さんの車がそれなりの荷物運搬と長距離旅行もこなせる事になったので、当方の車のユーティリティは最悪ミニマムで可となりました。長距離力的な運用も、なくてもいいかな、と幅が広がった。そこで判断基準となる要求項目を再度整理してみます。



１．腰にやさしい乗り心地（シート含む）
２．ストレスの無い加速、絶対的動力性能
３．タイトな峠でも楽しめる動質
４．出来る限り維持費は経済的

というあっさり骨太にして、こまけー事は無視（笑）

ところで、優先順位が変わったのは歳のせいですｗ。(^_^;)

このシンプルな要求に対応するシステム設計を次回から考えようと思いますが、アウトラインとしてまず考えるのは、１～３までは設計コンセプトの土台になるホイールベースと駆動方式を決めることになります。この二点は繋がっているので、セットで考えることになります。

次回から、具体的なシステム設計に移りたいと思います。

３．車のコンセプトを見極める①
　　（使い方、運用のイメージ）


趣味性がほしいとはいえ、車は高額ですし、田舎故に妻との2台体制をどうするか、は運用コンセプトに大きく関わってくる大問題です。

A案は、奥さんに家の万能機動車としてのメイン車両を乗ってもらい、私は主たる通勤さえこなせればあとは自由という体制。

B案は、私が基幹車両としてメイン車両を乗り、妻に通勤＆自由な車両に乗ってもらう場合。

A案では趣味性の部分を私の通勤車に付加できれば良いので、メイン車両は輸送力さえ確保出来れば、なるだけ経済性の高い安全な車両でOKとなります。

B案ではメイン車両に私の趣味性を満足するレベルでベース車両を決める必要が有り、妻にはほしいと言っていたおしゃれ？な車を乗ってもらうことが出来ます。


ここがはっきり出来ないところがつらいところです。が、両方で少なくとも500万程度は必要になり経済的な厳しさから出費と維持費を抑えるためには、余り夢も見られないｗ。
息子や娘への投資ももうしばらく必要なため、現状の延命が最も現実的と言う身も蓋も無い結論になりそうですが、せめてバーチャルな世界ぐらいと、、

ならば趣味性も抑えて、コストミニマムにできる可能性はメイン車両に私の好みを入れつつ、奥さんには自由に・・・といいつつ軽に（苦）。

程度が見極められれば、中古でもこだわりませんから納得できるものならOKです。中古は掘り出し物を探す楽しみもありますし、不安を抱える場合もありますがｗ。



・・・・・とここまで書いて、色々忙しくてご無沙汰しているうちにカミさんの車の方が先に決定してしまい、選択肢として大幅に的が絞りやすくなって来ました。そこで大変更を加えて続けようと思います。




さて、うまい具合にカミさんの車をBセグメントとは言え、石川～名古屋までの往復500kmぐらいは十分こなせる脚の車を確保出来たし？、３ドアとは言えリアシート倒せば前の軽同様以上のキャパがあり、リアシート倒せない私のB4よりも余程収容の自由度が有ります。
これは明日納車なので、１か月もすれば目論見通りだったか評価が下せるでしょう。


と言うわけで私の方は２シータも、オープンも、、ダメじゃないよね・・・・・・と声には出来ないが(^^ゞ
心の中で呪文を唱えるぐらいは可能な環境になってきた気がするこの頃です。

２．求めるパフォーマンス

第1章の環境にまつわる話は個人レベルでどうこうなるものではありませんが、将来肩身の狭い思いをしない為には、ある程度トレンド（善意的な）に合致している必要があるわけです。


今回からは、具体的に実像を追いかけてみます。
個人的にどれほどのパフォーマンスを求めるのか？、最高速度？、ゼロヨン（最近は雑誌でも見かけ無くなりましたね、この評価軸ｗ！。真面目に言えば最高速はどれだけ馬力が有っても180km/hしかリミッターで出ないですし、加速はエコエコ言われて踏みづらい、、とは言え15秒は最低切れて、できれば13秒台の加速度がほしい。次に本音ベースでの私の基準は「トルクウエイトレシオが50を切ること。ただしターボは除く。」というのが有ります。

根拠は感性であります（爆）。いろいろ車をいじって乗って、変わらないものと変わるものを選り分けて、人間が（私が）気持ち良いと思う加速Gの領域を求めた結果です。それを実践している自動車メーカが有ります。それはポルシェ。ポルシェのトルクウエイトレシオは最初の2Lの911が61当たりから始まり（1095/17.8＝61.5）、930になって46ぐらい（1120/24＝46.6）、964で43（1350/31.5＝42.9）と言った具合ですが、911の発展は排ガス対策、安全基準対策のため、また快適性UPのための車重肥大化に対応するためのエンジン大型化の歴史です。ブレーキ容量を見て行くと面白いのですが当然、車重に合わせてブレーキ容量はUPします。ポルシェの基準に合わせて有るので車重に見合うキャリパーとディスクに変更されます。そしてエンジンは？。もちろん競合とのパフォーマンスバランスもあるでしょうが、”スポーツカー”と名乗る絶対値としての加速度と発売当時の車とのシグナルＧＰに勝てるトルク、という折り合いから決まっていたように思います。

私が気持ち良い、と思う自動車の基準が車重1000ｋｇで20kgm有った初代７が50（ノーマルは61）程度、L28改のS30Zが37（1100/30＝37）、2.７Lの911Sが47、そしてBLEが47（1470/31＝47.4）という具合で、昔ならMTで３速あたりの気持ちいい伸びの楽しめる加速感が出せるのがちょうどこのあたり。変速比で加速力だけなら変えられるけど、息の長い加速バンドを持つためにはこのぐらいのトルクが必要になります。ただし、ターボの場合は別、としたのは過給機の加速というのはリニアな領域が狭い。言い換えると加速Gの山が急で谷も急であり、息つきが近いのです。ATであれば（特にCVTなら）ターボであっても息の長いリニアな加速が可能になります（スバルの２LDITがそんな感じだけど）

これが出発点になるので逆算する車体質量がどのあたりか？となります。現代の安全装備、衝突安全ボディ、排ガス機器に快適装備品の数々、、となると２駆で1400ｋｇ前後、AWDで1500ｋｇ前後になろうかと思います。すると２駆でトルクウエイトレシオが48ぐらいを目指すとトルクは29kgmが必要になり、AWDだと31kgmぐらいが必要です。

ここで例えば2シータのスポーツカーで、車重は1トン程度であれば2L級もあり得るわけですが、今回の一家に必要な車の位置づけでは２ドアクーペ、、迄は許せても、実際には４ドアセダンから４ドアワゴンまたはSUVみたいな車格になります。大人４人が長距離乗れて、荷物は帰省時の大型バック一人２個ｘ４人＝８個を飲み込むトランクが必要です。
となると、車重は希望が１．４トン切れたらいいな、最悪１．６トンは切りたいな、というところでしょうか。

最高速はその結果として出たなりでいいです。通常公道ではどうせ180km/h迄ですし。（出来れば250km/hまでぐらいは出てほしい。というのは5MTのイメージだと４速でリミッターに当たるまでは楽に引っ張れるぐらいの加速力がほしいし、それが出来れば５速で240までは出てしまうだろうから。。。ということを考えると馬力的には250ps前後は必要という感じになります。

縦のGからエンジンパワーを求めたように、次は横のGから車体構成を求めたいと思います。
旋回性能における横Gも高ければそれに越したことは有りませんが、ワイドトレッド＆ワイドタイヤ＆軽量化の追及、、、という方向になります。車幅が1800mm未満希望となると、後決められるのは低重心とタイヤになります。低重心であれば、同じトレッドでもロール剛性が上がるので、やわらかいばねレート設計で車体を支えても、ロールを小さくすることができ、スタビ剛性を抑えて乗り心地を良くできます。ワイドタイヤはハンドルの舵角が制限されるため、取り回しや経済性を考えるとなるべくナローなタイヤで済ませたいところです。（ワイドタイヤの意味するところはハイグリップということです。同じ寿命のコンパウンドであれば、ワイドタイヤは燃費は落ちるけど高いコーナリングフォースが期待できます。Ｆ＝Ｗμということから、グリップ力に面積ファクタが無いので変わらないのでは？という疑問もあるかとおもいますが、ゴムの場合は粘弾性体であり、粘着結合状態となるためこの式では求まりませんし、非線形になります）

現実的な車重が1400～1500ｋｇあたりとなると、ブレーキ容量の観点でも最低17インチのディスク対応となりタイヤは最低215/45/18インチから最大でも235/40/19インチ辺りに抑えたいところです。機敏な制御の精度を求めると、タイヤの横G立ち上がりタイムラグがミニマムとなるようハイトを落としたいところですが、タイヤ自身のダンピング性能が落ちるため、高度（高価）なショックとサスブッシュが必要となり通常はコストアップして、挙動安定とハーシュネスなどはトレードオフ関係になります。

そのようなプレミアムコストをかけない範囲で、乗り心地を重視しつつワインディングを楽しめるストローク感のあるサスペンションを考えるとやはりコンベンショナルなコイルばねの範疇でリバウンドストロークをキッチリ取った上で、２Ｇ以上のばねクッション域を確保したい。となると、リバウンドのアシストスプリングを別途備えた非線形高応力ばねでバンプラバーに当たるまでを高Ｇ確保したい。そのようなストロークとばねレートの関係をメーカデータで公開されることはないので、マニュアルでせめてホイルストロークとバネレートぐらいは確認しておきたいところ。
（メーカがどこにコストを掛けたか、一目瞭然）

車幅（トレッド）と車重がおおむね決まってくると、上記のように１Ｇ状態でのアライメントが決められます。後はリバウンドとバンプのアライメント変化をどう抑えるか。①ワイドトレッド化、②ロングアーム化、③低重心やロール剛性ＵＰ（ロール軸高さやスタビライザレート）の設定、これらでまずはアライメント変化を穏やかにした上で、さらに任意のアライメントが得やすいサスペンション形式を求めることになります。



つづく


※明日から急遽２週間近くも北海道出張ですｗ。　この寒い時期に、さらに極寒地とはwww。まさに人間寒冷地試験ですわ。ということでしばらくお休みです。

１．とりまく環境を予見する

初めにメーカならば最初のチェックとして重要なファクターとなる環境です。これは規制の動向に合致させてゆかねばなりませんが、買う側はクリアされているものしかお店には並びませんから関係ないのですが、例えばプリウスのように「環境にやさしい」のイメージと言った外部の視線も通常奥さんは気にします。私のカミさんは私任せなので、その辺気にしませんが。

①パワーユニットの行方
・まずは低燃費
内燃機関では一歩リードのＳＫＹエンジン。先だって２０２０年あたりの実用化を目指してＨＣＣＩエンジンをものにする、、との記事が有ました(本当に何かブレークスルーを掴んだのなら素晴らしいことですが）。確かにさらなる高効率化にはそこへ行く必要があるでしょう。ただし、個人的には危ういという思いが有ります。ＨＣＣＩの燃焼制御は極めて難しく、成立条件が極めて狭くて自動車用エンジンとするなら、通常燃焼とＨＣＣＩの領域を行ったり来たり（つまり火花点火と圧縮着火）して回すことになります。
ということは、それぞれで広範な最適化を図るべくコスト高になることは必至。可能性としては負荷制御できる発電機またはハイブリッドとしてなら、可能性はあるかな、と考えています。
ところがそうそう、効率だけを追求できません。

・排気ガス（PM2.5)のクリーン化
触媒制御によりガソリンエンジンのクリーン化は終わったかに見え、ディーゼルのＰＭ問題が何とか目途付いたかに見えていますが尿素ＳＣＲ装置は開発初期の触媒のごとく新車では能力あっても、５年後、１０年後などメッキがはがれるごとくその能力は無いことで揺れています。同じようにクリーンになったと思われていたガソリンエンジンは直噴化により大量のＰＭ2.5を排出しており今後問題となるでしょう：注ただしこのレポートには恣意的なのか？、比較障害と思われる条件があり、今後詳しい情報が必要ですがいわゆる煤の発生原因を考えると多いことは間違いないし、減らすことは困難と思う）。
ＨＣＣＩを疑問視するのは、この問題もあるからです。基本ガソリンの直噴では、ポート噴射のように吸気と均質微細化することは難しく、過流でのミキシング時間と着火までの時間が短いことも困難につながります。

すると後処理装置に頼ることになりコストアップ確実ですので、低燃費と高効率の同居方向を探ることになります。高効率とクリーンで低コストというハードルを乗り越える方向とはいかなる技術になるのだろうか？
今後、ダウンサイジング直噴ターボの高効率化が日本でもトレンドとなるのかはまだ見えない。
ハイブリッドによる内燃機関の制御がカギになるのだろう。従ってＰＨＥＶ化は主流化するかも、、、と考えています。（個人的にはマグネシウム電池によるパラダイムシフトに興味ありますが）いずれにしても今のシルクのような燃焼感となめらかさと高揚感の得られるエンジンというのはどんどん減ってゆく運命のように思えます。

②自動操舵と交通環境
・自動車に趣味性は残るのか
安全な自動車運行を目指して、車にはＡＢＳを手始めに、今や車両運動性は全て統合制御に向かい、エンジンや変速機、デフといったパワーラインとブレーキはＧセンサーを手始めに今後はカメラやレーダといった情報をも取り入れて、最初のステップとして従属的に自立化した自動車を目指しています。それはもう目の前の技術です。アメリカでリコールとなったＮ社のダイレクトアダプティブステアリング装置はその先鞭ですが、国内法規では操舵機構はハンドルと機械的に結合している必要が有りますが、クラッチ機構を設けて緊急時は直ちに直結化出来る機構とすることで「連結を切る」ことを可能にしています。（リコールはその「直ちに」の部分に不具合が有ったわけですがｗｗｗ。興味のある方は特許を調べると機構図は見ることが出来ると思います）

人間以上の的確かつ、急な操舵操作をコンピュータ制御で車両統合制御と連動させることでＦ１ドライバーのような回避運動も出来るかも知れません。けれどもインプットが正しいかどうか、人間の判断とコンフリクトした時、どうするのか、非常に困難な問題です。故に裁判など製造者責任が問われることを考えると、最後は人間優先とするのでしょうね。

高速道路での前車追従制御および、レーンキープ（アシスト）機能までは出来ています。従って交通ルール上特異点が発生しない、あるいは限定される高速道路上での自動制御運転までは実用化されるように思います。ただし、これが大事なことですがあくまでも「ドライバーの選択によって」ということに留めてほしいと思います。その先には法令化され、人間制御は不可とか、最高速度を100km/hに制限する一方、自動運転では200km/hまで認めて差別化するなどの可能性があるかもしれません。

一方、このような自動運転化が可能な限定された範囲を広げ、かつ車も対応して行くだろう、一方で私は真逆の懸念を強く持っています。それは自然環境の不安定化です。災害は予測不能ではありますが、度を超えた集中豪雨や、豪雪、地方の過疎化した行政の除雪が追いつかないエリアの拡大、舗装し開通したものの、その後の維持補修が追いつかない道路。
自動化社会は、閉じた予測範囲でこそ機能しますが、想定を少しでも超えると今度は昔の手動というか人力環境が破壊されしまい戻れない事態がままあります（パワーウインドのハンドルみたいなものも含まれます）。住む場所にもよりますが「自動車」の利便性を考える時、個人的にはよりタフな車を必要とするだろうと考えています。



以上のような、大まかには２つの環境を遠目で俯瞰しつつ現実の近々の自動車については、なるべく古典的な人間が「車」を感じインターフェースの濃厚な方向の車を求めたいと思います。

エンジンで言えば、効率面で「ダウンサイジング直噴ターボ」が最適解であるかの風潮に対して、求めるエンジンフィールは、キャブレターのような燃焼感のあるエンジンであり、大排気量ロングストロークのポート噴射ＮＡエンジンが好みです。ガソリンの直噴エンジンはいわばディーゼルサイクルのようなピストンを叩く燃焼感があり、事実三菱のＧＤＩのエンジンフィールはひどかった。そしてダウンサイジング直噴ターボはまだ本当の10年後の評価が出ていない。バルブ周りのカーボン付着などちょい走りの劣悪環境での運行では、テストベンチやアウトバーンのような綺麗な燃焼でカーボンを飛ばすほどの高速全負荷運転などあり得ないし、「筒内直噴ターボ」のフィールや耐久性がいかほどか、レヴォーグに乗って確かめないとねｗ。（某Ｂ社のN54Bターボエンジンのひどいカーボンデポジットの写真や噴射ポンプのトラブルなど、いろいろ漏れ聞こえてますから）

（イントロは、少々退屈な話かもしれませんが、お約束の順序と言うことでお許しをｗ。）


つづく

以前、「ドライビングプレジャーを考える」シリーズを書きましたが、これは、「車の運転にはそういうものをもとめているのだなぁ、俺は」という視点でした。

しかし、現実に「必要な」次期車両を考えて、お店に並ぶ車をあれこれ物色して回ると、どれが自分のほしい車なのか、見えなくなる。あるいはメーカの車に核となるコンセプトが見えにくい。

そもそも、うたい文句に現れないところ、知りたいところの情報が出てこない。しびれるような魅力が見えてこない・・・という裏には、私が今の車に不満が無いということかもしれません。
いやぁ、それって世の中の進歩についていけないおっさん、ということかもｗｗ(^^ゞ

というわけで、今後の20年を睨んで、自分の生活環境を支える車を考えて遊んでみよう。
自分で世の中に存在する（出来ている）車のキーコンポを組み合わせて、自動車を創ったら、どんな車に仕上がるのか、自分がシミュレートした車に一番近い車を買うことは、案外見誤りにくいのではないか・・という思い付きですｗ。

その考察を自分の忘備録として記しておきたい。実際買う頃まで時間が経てば変わるかもしれないので。。（空想はタダで時空を超えて何時でもできる）


掲載予定：目次
１．とりまく環境を予見する
２．求めるパフォーマンス
３．車のコンセプトを見極める
　　（使い方、運用のイメージ）
４．具体的なシステム設計


ある程度は具体的にしつつ、でも難しい理屈より、楽に読んで楽しめるお遊びとしてのレベルしか書けませんから、対して期待せずに・・・（スルーブログの予感ｗ。）
（ムスタングの記事も、思ったほど追加情報がでず、続きが書けず止まっているがしょうがない）


つづく