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2008年03月26日 イイね!

AFSとは 2

AFSとは 2前回からの続きです AFSとは 1

ライトは使用する側からみれば明るい方が良いのですが、いたずらに照度を上げると幻惑に繋がるため、最大照度なども規程されています。

こうした中で、光軸を変化させるAFSは対向車に幻惑を与えないため、幾つかの保安基準が定められました。

詳しい基準は、道路運送車両 保安基準の細則を見ていただくことにして、大まかには、ハンドルの蛇角に応じて点灯する範囲の制限しています。

ヘッドライトの配光は、元々対向車線側を暗くするよう、明暗の区切り線(エルボー点)が設計されていますが、このエルボー点を変化させるタイプは、移動量の制限、右折待機時・後退時に機能しない、故障時には運転者への告知機能などが決められています。

また、タイプ別に見ていくと、

●Aタイプ:前照灯本体をスイブルし、エルボー点が移動する
(小糸製作所、ハリアー他 で採用され現在のAFSの6割近くを占めるメイン方式であり、新型クラウンもこの方式に変わったようです)

このタイプは前照灯をスイブルさせるため、曲がる方向の照度は増しますが、直前の照度は少なくなるため前照灯を動かさず、専用灯をスイベルさせて照射範囲を拡大するタイプに比べて疲れ易いと言われています。

国産の場合車両の外側に動作しますが、欧州車では左右にスイブルするものもあります。
また、対向車線側を向いたまま故障した場合は、対向車を幻惑するため、垂直傾斜調整機能を使用して下向きにする措置が取られています。


●Bタイプ:前照灯とは別体のAFS専用の灯器をスイブルし、前照灯の照らす範囲の中でポイントを移動させ、エルボー点は変化させない。

●Cタイプ:前照灯とは別体のAFS専用の灯器をスイブルさせるところまではBタイプと同じであるが、この配光はエルボー点を形成しており、エルボー点が移動する。(スタンレー電気、ゼロクラウンタイプ)

B、Cタイプの基本構造は同じであり、配光の範囲が異なると思えばいいのですが、このタイプは専用の光源を持ち、主光源は直進状態のまま点灯するので、Aタイプに比べて直前の光度は確保されて、曲がる方向の照度についても増光させるため、特にCタイプは照射する範囲が拡大するイメージで疲れが少ないと言われています。

また、故障時にも専用光源を消灯させれば良い点でもAタイプよりも単純ですが、専用光源が必要などメリット、デメリットがあります。


●Dタイプ:灯火器内の反射板の一部が可動することにより配光を変える。エルボー点が移動するタイプとしないタイプがあるります。
このタイプはH16年の段階で5%程度であり、現在は減ってAタイプが増加していると思います。

このタイプもエルボー点が変化するものは、故障時の対策として何らかのフェイルセーフを採用する必要があります。

以上のタイプがり、価格面だけを考えればBタイプで、固定の専用灯を付けるのが有利だと考えられます。これは、古くは初代シーマなどウィンカーに連動して斜め方向のライトを付けるものです。

AFSは地味な安全装置で、実際に周りが明るい町中を走っていると、有り難さが分からないですが、街灯も無い夜の峠道などを走っていると非常に有り難い装備です。

数が出て価格がこなれてくれば、いずれは小型車にも搭載されるでしょう。
Posted at 2008/03/26 00:13:37 | コメント(1) | トラックバック(0) | 技術解説 | クルマ
2008年03月24日 イイね!

AFSとは 1

AFSとは 1AFSはAdaptive Front-Lighting Systemの略であり、曲線道路用配光可変型前照灯と呼ばれるものです。

簡単に言うと、コーナーリング時のハンドル操作に合わせて、ヘッドライトの向きを変化させて、進行方向に光を照射して視認性の向上を狙ったヘッドライトです。

昔から考えられていた方法ですが、対向車への幻惑などの問題もあり、2002年6月に国連の協定規則(ECE基準)案が固まり、秋に道路運送車両法に基づく保安基準が改正・施行されたことを受け採用出来るようになりました。

最初に量産化したのは、小糸製作所で、2003年にフルモデルチェンジしたトヨタ・ハリアーにインテリジェントAFSという名で初採用され、その後スタンレー電気製のものがゼロクラウンでも採用されました。

現在は、小糸製作所、スタンレー電気、市光工業と言った以前からヘッドライトを製作していたメーカで量産しており、トヨタ・日産・ホンダの車種を中心に普及してきました。

しかし、よく見るとメーカーにより特許の縛りや、考え方により微妙に方式が違い、現在は大きく分けて4タイプがあり、同じトヨタであっても小糸製作所製を採用するハリアーと、スタンレー電気製を採用するゼロクラウンは別のタイプでした。
Posted at 2008/03/24 22:14:53 | コメント(1) | トラックバック(0) | 技術解説 | クルマ
2007年07月01日 イイね!

マルチリンクサスペンション 5完

マルチリンクサスペンション 5完マルチリンクサスペンション 1
マルチリンクサスペンション 2
マルチリンクサスペンション 3
マルチリンクサスペンション 4
から続いています。

しつこくマルチリンクサスについて書いてきたが、暇な人はもう少しお付き合い下さい。

6月22日に新しいCクラスであるW204型が発表になったが、マルチリンクサスに何か変更はあったのだろうか?

雑誌ではリアの接地性は上がったとか、乗り心地が劇的にと書いているがおそらくマルチリンクの設計自体は変わっていないと思う。

それなのにどうして乗り味が変わったように感じるのだろうか?

ここが、サスの奧が深いところで、多少でもサスに手を入れたことがある人なら感覚はわかると思う。

通常、バネとダンパーを替える位だがこれでも挙動は変わってくるし、同じサスだとしてもフロントを少し下げても変化は判る。これはロール時の重心の変化から、各タイヤの接地圧が変化するからだが、これだけでもオーバー、アンダーを調整することが出来る。

まして、新設計で車体剛性が変わったり、トレッド幅が変われば別物だし、フロントサス形式を替えたり、バネとダンパーの調整でフロント・リアのロールを調整したりするだけで大きく車の性格は変えることが可能だ。

なので、車両実験部隊の経験者の力量がモノを言ったのだが、今ではマルチリンクも計算機設計されるようになり画像のようなイメージで扱う。

具体的には、構成部材の形状変数として前輪27,後輪29,車体への取付位置で前16、後22、バネ、ダンパのバネ定数と減衰係数、スタビライザのバネ定数前後で合計100個もの設計変数を決め、これに制約条件として、前後、上下の取付位置についての制約条件や、アンダーステア特性にするための制約条件が52個が加わる。

あとは、シャシー条件、自動車特性、運転感覚などを目的関数とした23個の指標と組み合わせてコンピュータが最適解を求める。

言ってしまえば自動車用CADが各自動車の個性を無くしたように、足回りに置いても今後はコンピューター計算されて同じような解にたどり着くところまで進んでいるが、実際の設計の現場に導入されるのはもう少し先になると思う。

マルチリンクサスは外力によりトウとキャンバーを積極的にコントロールできるが、サスの基本であるトウとキャンバーを変化させずに接地面を正確に追従させる能力はダブルウィッシュボーンには劣るので完全に使いこなすのは難しい。

このことは、レガシィでも3代目、4代目でマルチリンクサスを採用したがロール時にトーインが強めに出て、左右のキャンバー変化による接地圧の違いから巻き込むような癖があり改善されないまま、新しいインプレッサではダブルウィッシュボーンへ切り替えた。

こうした、マルチリンクサスの基本設計に起因する癖は、シャシーの設計から見直さなければ根本治療は図れないため資金がかかる。

スバルでは、2世代毎にプラットフォームの見直しを図るようなので、次のレガシィにはインプレッサで採用したダブルウィッシュボーンを載せてくると思うが、スバルのような規模の会社で限られた資金とリソースの場合はダブルウィッシュボーンの選択は正解なのだろう。

自分の周りの人達を見ていると、車を買う人のうちサスの形式や僅かな乗り味の違いにこだわる人なんて1%もいないのが現状ではないだろうか。

車を趣味の対象として考えたり、選んだり、運転を楽しむ人こうしたサスペンション形式なども参考にして見てもらうと新しい発見があるかもしれない。

反対に、格好が気に入った車があったならば細かいことなど気にしないで選んでも不満は出ないレベルまで今の車は進歩しているし、もうすぐその差さえも縮まって行くと思う。
Posted at 2007/07/01 11:08:04 | コメント(2) | トラックバック(1) | 技術解説 | クルマ
2007年06月29日 イイね!

マルチリンクサスペンション 4

マルチリンクサスペンション 1
マルチリンクサスペンション 2
マルチリンクサスペンション 3
から続いています。

ここまでが、マルチリンクの基本的な考え方とハブの統制の仕方になる。

しかし、もう少し細かく観察すると5本のリンクでハブを支えると言う単純な構造であるが、それぞれのメーカーによりリンクの取り付け位置、長さ、角度、たわみの許容などに設計思想と、実験部隊が走り込んだ経験が反映されているのが面白いところだ。

この間まで所有していたCクラス、現在所有しているクラウンアスリート、レガシィの違いを見るとそこに各社の理想と妥協が見え隠れする。

マルチリンクサスに限らないが、サスを見て一番大きくてダンパーが付いているアームをロワアーム(正式にはスプリングリンク)と言い、なるべく長くしてダンパーはレバー比(ハブが1動く時にダンパーも1動くのがレバー比1で、アームの支点に近づくほど動きが小さくなる)の関係からハブのすぐそばに配置するのが基本となる。

ベンツはこの基本に忠実で、ダンパーをスムーズに動かすためなるべく垂直に使い、かつハブの近くに付けるためバネとダンパーを分けて、車体側への取り付け点も外に出してハブの直近に連結して理想的な配置を目指している。

他にもバネとダンパーを分ける効果は、それぞれ最適な硬さのブッシュを入れて、入力を分離することができるし、整備時にも別々に外すことが出来るというメリットがある。

これに対して、クラウンはロワアームが1クラス下のCクラスと比べても短く、またバネとダンパーを同軸にして(コストダウン)ハブ側への干渉を避けるためアームの中央部近くに付けられている。

スカイラインは、この点は忠実に上手く設計されているが、クラウンのこの設計は商品価値を何におくかと購入者の求める運動性のを見切っているためだと思う。

しかしチューニングで多少の変更は出来ても、基本設計の持つ癖は簡単に消すことが出来ないので、レクサスまでのプラットフォームの展開を考えたならばここはもう少し頑張っておきたかった点だと思う。

このため、ハブの動きに対してバネとダンパーの動きは小さくなり、小さい入力に対して正確にダンパーが動き難くなってしまう。

この対策として、モノチューブダンパーとして初期はガスで吸収しようとしているが、部品価格の制約なのか細めの物を使ってしまったため、計算通りの効果が発揮できていない。

あと9mmくらい太い物を使用すれば、油量も増えるしぐっと良くなると思うがここに原資を振り分けられなかったのだろう。ここだけは、レクサスは改善されている。

私が最近幾つか見たマルチリンクサスの中で上手い設計は、V36スカイライン>W203メルセデスベンツ>E90 BMW>B6 VWパサート>BL レガシィ>GRSアスリート=GSかな。

この間に入る車も多くあるが、上はいずれも運動性能としては比較的上位に入ってくると思う。
Posted at 2007/06/29 22:51:23 | コメント(2) | トラックバック(0) | 技術解説 | クルマ
2007年06月27日 イイね!

マルチリンクサスペンション 3

マルチリンクサスペンション 1
マルチリンクサスペンション 2
から続いています。

ストラットサスで言うところのロワアームの働きを3.通称:ロワースラストロッド(正式名称:プッシングストラット)と5.通称:ロワアーム(正式名称:スプリングリンク)が担うが、上下方向の力は主に5のスプリングリンクリンクで受けて、前後方向の動きは3の通称:ロワースラストロッド(正式名称:プッシングストラット)で受けている。

3は前後方向の力を受けるが、プッシングストラットと言う名が表すように押す方向に働く。これは、1のスプリングストラットと合わせて考えると良い。

残りの3リンクはどのような働きをしているのか見ると

まず、一番華奢な構造を持つ4.通称:タイロッド(正式名称:トラックロッド)であるが、ハブの前端に付いているため、サスがバンプ(縮む)、リバンプ(伸び)すると引っ張ってトーインにして安定性を出すように働く。

2.キャンバーストラットはこれも名前から想像できるが、上下方向の入力に対してキャンバー角をコントロールする役割を担っている。

ボディ側とハブ側の取り付け点の高さとロワアームとの関係を見ると、どのようにキャンバーをコントロールしようとしていて、ロール時の癖に考えが及びやすい。

最後に1.通称:アッパースラストロッド(正式名称:スプリングストラット)であるが、上で3と合わせて考えると言ったように、ハブ支持点よりも前方からハブを押すような角度に出ていると思う。

また1,2のリンクと5のロワアームのハブへの取り付け点を良く観察して欲しい。通常は5より1,2が前方に位置していて、かつ1,2のハブへの取り付け点は上下にずれていていると思う。

このあたりのずらし方の大きさを見ても、ベンツの方がクラウンよりも1,2を前方に配置しているところに高速走行に対する思想が現れている。

この前後のずれは加速、減速に対する安定度の向上に影響を与えるためである。

車のホイールベースは、通常走行でも数ミリから減速時などは数センチで変化している。マルチリンクは、5本のリンクでハブを支えているのだからフルブレーキ時にはかなり動くことが想像できる。

その時に、この1,3番のリンクがあることにより、ハブを回転させる方向に働くため、加速するときには沈み込むリアを持ち上げる方向に働き、ブレーキング時には前のめりになり持ち上がろうとするリアを沈み込ませると言うアンチノーズダイブとして働くと共に、トーインにも働き安定させることができるため、ベンツは200km/hと言うような高速から一気にブレーキを踏んでも4輪で沈み込むような感覚で安定して速度を落とすことができる。
Posted at 2007/06/27 22:10:23 | コメント(1) | トラックバック(0) | 技術解説 | クルマ

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