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2019年07月21日 イイね!

ドライビングスタイル3

2014年ごろに何度か書いていたドライビングスタイルの続きでです。

そもそもの発端は、オートスポーツでドライビングスタイルには日本式と欧州式があるという特集があって、その内容があまりに解せなかったことです。

まずは、もう一度 日本式と欧州式をおさらいします。
日本式・・・加減速を重視し、ブレーキはクリッピングまで残す走り方
欧州式・・・コーナリング速度を重視し、減速は直線で終わらせて、コーナは一定速度で走る走り方

この説明で特に解せないのが欧州式の「減速は直線で終わらせる」というところです。
F1のオンボードカメラを見ても、スーパーフォーミュラの欧州ドライバーの運転を見ても、減速を直線で終わらせるドライバーなんて一人もいないのです。

なのに「減速は直線で終わらせる」と書いている。
しかも特定のだれか一人の話として書いているのではなく、複数のドライバーが同じようなことを話しているようでした。

誰もしていないことを、複数のドライバーがしていると言うのは非常に不可解です。

何らかの違いが日本式ドライビングと欧州式ドライビングの間にあるはずなので、その何らかの違いとは何のことを言っているのか?というのが僕にとっての謎でした。

最近やたらとF1やらJBのオンボード映像の解析をしていたのは、解析することで何かわかることがあるのではないか?という想いもあってのことです。

そして遂に謎は解けました!
100%ではないけど、自分としては十分納得です。

今回はシビックタイプRのハンガロリンク 1コーナ走行データを使って説明したいと思います。

解析をするにあたり、重要なことのひとつとして走行データは正しいのか?ということがあります。
正しくないデータでいろいろ考察しても正しくない結果しか得られません。

以前、6、7コーナの走行データを確認した結果から、走行データは正しそうだと結論づけました。
でも1コーナの走行データを確認していたら前後Gが速度データを合っていないことがわかりました。

オレンジ色はオンボード映像画面に表示されている前後Gの値で、桃色は速度から計算で得られた値です。
具体的には、(その時の速度-一つ前の速度)/0.1/3.6(m/sec2)で計算した値を0.1秒ごとの0.3秒区間で移動平均しました。


速度から前後Gを計算するとグラフがギザギザになって見にくいのですが、速度から計算しているだけに、速度とは相関が取れています。

このグラフを見ると、速度から計算した値と画面表示の値が10~20mズレがあって、かつ画面表示の値が全体的になまされていることがわかります。

本当は速度が正しいのか前後Gが正しいのかわからないのですが、一般的には速度は正しく測定できているので、今回は速度と速度から計算した前後Gが正しいとして考えることにします。

次にこの走行データに合うようにシミュレーションの合わせこみをしました。
いつもは5m毎に走行ラインの曲率半径を決めていますが、5m毎だと今回の解析には不十分なため、1m毎としました。

赤と桃が実際の走行データ、青と水色がシミュレーションの合わせこみです。


減速区間がちょっと合ってませんが、次に行う日本式走行ラインでのシミュレーションも同じ条件で計算するので、今回は無理に合わせこみはしませんでした。

ここで赤丸で囲ったところをご覧ください。

6月30日のブログでも同じようなこと書いたのですが、このグラフの方がわかりやすいです。
赤丸で囲ったところはコーナ入り口の減速Gの変化を表しています。
実測もシミュレーションの合わせこみ結果もどちらも605m付近で急に減速Gが低下していることがわかります。

僕の推測ではこれがオートスポーツで言われている欧州式のことです。
速度カーブに折れ点があるのが特徴です。

では日本式ってどういうの?ってことになるので、さきほどの合わせこみ条件の走行ラインのみ変更してシミュレーションしました。

日本式の場合は、コーナリング中も減速を続けているので、減速Gが急に低下しないような走行ラインにする必要があります。

減速Gが急に低下しないようにするためには、曲率半径の変化が緩やかになっていればよいので、そのような走行ラインに設定します。
しかし、そうすると最小旋回半径の位置が少しコーナ手前になるので、今回は6mだけ手前になるような走行ラインとしました。
(グラフ中の646と640は最小旋回半径のスタートラインからの距離です。646は欧州式、640は日本式)

青:実測へのシミュレーション合わせこみ=欧州式
赤:日本式のシミュレーション


走行ライン


またまた赤丸で囲ったところをご覧ください。
速度変化や走行ラインは微妙に違うだけですが、減速Gの変化は大きく異なります。

水色の方は3m/sec2(0.3G)くらいまで急に減速Gが低下しているので、実際の操作としては「ブレーキをぱっと離す」ような運転になっていると思います。

実際は、エンジンブレーキで発生する減速Gは0.15Gくらいしかないので、少しはブレーキを踏んでるのですが、気持ち的にはブレーキを踏んでいないのだと思います。

だから欧州式の説明をする人はみんな「コーナ中はブレーキを踏まない」と言うのだと思います。

一方の日本式はコーナ入り口から最低速度にまで徐々にブレーキを緩めていっているので、クリッピングポイントまでブレーキを残す走り方になっています。

ではどちらの方が速いのか?ってことが気になるので計算結果を見てみます。

今回は1コーナと2コーナの間の1000m地点までの区間タイムと、通過速度を比較します。


欧州式の方が1000mまでの区間タイムも早く、通過速度も高くなっており、欧州式の方が速いことがわかります。

区間タイムでは、たった0.04秒しかないので、ほとんど誤差みたいなものなのですが、コーナが10個あったら0.4秒差となり、全く無視できません。

したがって、欧州式をすすめる人が多いってことなのだろうと思います。

ところで、日本にも欧州にもコーナ中にブレーキを踏まないプロドライバーはいないので、オートスポーツの言う欧州式で走る人は一人もいません。

でも、今回僕の考えた欧州式(コーナ入り口でブレーキを急に緩める)で走るプロドライバーは日本にもたくさんいます。
たぶん、プロドライバーは程度の差こそあれ、みんな欧州式です。

今度機会があったら(あまりないけど)プロドライバーの速度カーブをよく見てください。
速度カーブのフルブレーキングから旋回始めのところに折れ点があることが多いです。
プロ、アマに関係なく、速いドライバーは折れ点のある速度カーブになっていることが多いです。

速度カーブに折れ点がある=減速Gの変化が急激=ブレーキを急に緩める=欧州式です。

ということで、今まで世の中に欧州式で走るプロドライバーいない!!と散々書いてきましたが、訂正します。

プロドライバーは日本、欧州にかかわらず、みんな欧州式で走っています。

ただし、欧州式でもコーナ中にブレーキは踏んでいて、コーナ中の最低速度が日本式と比べて高いわけでもありません。

コーナ中の最低速度位置が少し奥になるような走行ライン上を摩擦円の縁で走る走り方のことを欧州式と言っている というのが僕の欧州式に対する結論です。

結局のところ2014年7月12日のブログと同じ結論なのですが、このときは減速Gの変化をきちんと見ておらず、ブレーキを急に緩めないと欧州式の走り方にならないということに気が付きませんでした。

ところで、ではどうして、コーナ中の最低速度位置が少し奥だと速く走れるのか?と聞かれてもわかりやすく説明できないので、引き続き考えます。
Posted at 2019/07/21 23:54:20 | コメント(3) | トラックバック(0) | サーキット走行理論 | 日記
2019年07月12日 イイね!

地球温暖化

今年は7月になっても涼しい日が続いて過ごしやすいです。
しかし、それもこれも地球温暖化が原因なのではないか?と考えると心配で心配で涼しい夜でも眠れなくなったので、今日は地球温暖化について考えます。

とは言うものの、地球規模は難しいので、今日は僕が育った千葉県の気温変化を確認することにしました。

僕の実家にはエアコンはなく、学校にもエアコンはありませんでしたが、”エアコンなしでは生きていけない”と思ったこともないので、子供のころは30℃を越える日はほとんどなく、31℃の日が稀にあるだけだったというのが僕の記憶です。

記憶は怪しいので今回は気象庁当局のHPに「過去の気象データダウンロード」というのがあるので、そこから僕の生まれれた1972年から2018年までの7月と8月の千葉市最高気温データをダウンロードして最高気温の変化を確認します。

ダウンロードしたデータをグラフ化したのでご覧ください。
〇が1日毎の最高気温です。
桃色の線は最高気温の1か月平均
黒と赤の線は1994年以前と1994年以前の最高気温の平均値です。

7月


8月


まずは最高気温が昔(1990年以前)に比べて上がっていることが確認できました。

次に、7月と8月の中から最高気温の平均が高く、最高気温の高い日が多い日を選んで日毎の比較をします。

7月は僕が小学生のときに一番最高気温平均が高かった1985年と1972年から現在で最高気温平均の高い2001年、2004年、そして学校にエアコンを設置することが話題になった2018年、今年2019年の5年を比較します。


このグラフを見ると、僕が中学生時代に最も暑かった1985年は夏休みの始まる7月20日までは32℃を超えることもなく30℃以下の日が多いことがわかります。

ところが、2001年、2004年、2018年は連日30℃オーバーで、34℃近い日も多くなっています。

ちなみに今年は一番下の赤い線なので1985年と比べても4℃も最高気温が低く、かなり涼しいことがわかります。

8月は僕が小学生のときに一番最高気温平均が高かった1984年、あまりの暑さにずっと家にいた記憶のある1994年と翌年の1995年、そして最近10年で最も最高気温平均が高い2013年を比較します。


確かに1984年の最高気温は他と比べて低いのですが、7月ほどの差がないことがわかります。

また、1994年と1995年と比べて2013年はあまり変化がありません。
8月11日の最高気温38.3℃を除けば全体的には1994年、1995年よりちょっと気温が低いくらいです。

まとめ
去年はとても暑くて学校にエアコンを設置するニュースが流れていましたが、7月の最高気温を見ると、2001年と2004年は2018年と同じくらい最高気温が高い日が多いので、ここ2、3年急に暑くなったのではなくて、17年前も同じように暑かったようです。

また、8月も1994年以降はずっと暑い年が多いので25年間はあまり変化がないように見えました。

したがって「日本の夏の気温は上がっているが、25年前から大して変わらない。」というのが僕の結論です。

25年前から大して変わらないということがわかったので今日から安心して眠れそうです。

ところで、子供のころは30℃を越える日はほとんどなく、31℃の日が稀にあるだけと思っていたのに実際は僕が生まれたときから今まで夏に30℃を超えることは普通のことで、1978年には35.9℃、1983年は36.8℃を記録していたようで、自分の記憶デタラメさにビックリしました。

いずれにしても気温が上昇していることに変わりはないので、熱中症には気を付けましょう。
Posted at 2019/07/17 22:44:36 | コメント(2) | トラックバック(0) | 日記 | 日記
2019年07月07日 イイね!

ハンガロリンク サーキットシミュレーション

今日の宇都宮は風が強かったので、家でサーキットシミュレーションの続きです。

まずは昨日のコーナ中の最小旋回半径を使って、走行ラインを作成します。
1~3コーナ

4~8コーナ

8~10コーナ

10~11コーナ

12~14コーナ


走行ラインは作成しながら、速度の計算を各コーナごとに行って、実測値とある程度の合わせこみをします。

ただし、無理に合わせ込みをするとコースからはみ出してしまうので、コースからはみ出していないことを確認しながら合わせこみをします。

今回はシビック タイプRのFK8型でシミュレーションをするので、エンジン出力もFK8のものを使いました。

エンジンの出力は本田技研工業のHPを参照して、エクセルで近似式を求めて各速度に対するエンジン出力を計算します。


このエンジン出力の値をそのまま使って計算すると、加速が良すぎるので、補正係数として0.92をかけています。
過去にいろいろなクルマでシミュレーションしたところ、大体0.9くらいが相場なので今回も相場どおりでした。

横Gと前後Gは、実測値となんとなく合うように、以下の値に設定しました。
横:1G
加速:0.65G
減速:0.95G

シミュレーション結果


最低速度に差があるところは、前回見たので、今回は直線加速で差がある理由を確認しました。

黒丸をつけたところで直線加速に差があります。
シミュレーションとの差の原因のひとつはシフトアップ時間(130km/h付近)と考えられますが、その後の加速にも差があるので、シフトアップだけが原因ではなさそうです。(僕のシミュレーションはシフトアップ時間を考慮していません)

直線加速に差があるときは高低差影響が考えられるので、グーグルアースで標高を確認しました。


この高低差を見てみると、メインストレート~3コーナと4コーナの中間までずっと下りになっていて、その下り区間で直線加速が合うようにエンジン出力補正をしたので、上り区間でシミュレーションの加速の方がよくなっているようです。

ハンガロリンクって見た目がなんとなく直線が多いように見えたのですが、実際はコーナ数も14あって、かつS字状につながっているので前後のコーナの影響を受けるため走行ラインの設定に時間がかかりました。

今回は実測の走行ラインデータがないので、どのくらい実際との差があるのかわからないのですが、実測の速度と比較した結果だけを見ると十分走り方の検討には使えるレベルになっていると思います。

ということで、グーグルアースを使えば、世界中どこのサーキットでもシミュレーションができ、しかも標高データを使えば、高低差を考慮した計算ができることがわかりました。
2019年07月06日 イイね!

ハンガロリンク サーキットシミュレーション準備その2

梅雨の時期はジメジメしてクルマの作業をする気がすすみません。
なので、家でみんカラのネタを作成します。

今日もハンガロリンクシリーズの続きでサーキットシミュレーションの事前準備をします。

サーキットシミュレーションをするにあたり、各コーナの最小旋回半径を予測しておいた方が走行ラインを作成するときに楽に作ることができます。

また、最小旋回半径から計算したコーナ中の横G限界で決まる最低速度と実測値を比較することで、今回作ったコース図が実際と合っているかの確認もできます。

最小旋回半径は各コーナで最も大きく取れる旋回半径から僕が46年の経験をもとに導き出した以下のコーナ半径減少量を引いた最小旋回半径の推奨値を用います。

コーナ半径減少量の表


上の表を計算式で表すと以下の式になります。
この式は僕が全国237のサーキット、37,841個の走行データを分析して得た経験式なので、物理的な意味はありません。

R=R0-Δθ(1/9-5/(3×R0))

R0が30mのときは以下の式を使います。
R=R0-(1/18-(30-R0)/360)×Δθ

R:最小旋回半径の推奨値(m)
R0:作図で得られた最大半径(m)
Δθ:コーナ入り口と出口の進行方向差(deg)

作図






作図と計算で得られた旋回半径とバトンFK8の走行データの値を比較します。
比較するにあたり、旋回半径のままでは比較ができないので、走行データの横G実測値を用いて、その旋回半径で走行したときの速度を以下の式で算出します。

v=(a/r)^0.5
(v:速度(km/h)、a:横加速度(m/sec2)、r:旋回半径(m)

旋回半径が最大のとき、僕の経験式で算出した推奨値、バトンFK8実測値を比較します。


3、7、10コーナは一つ前のコーナ速度が低く、横G限界で決まる速度に達しないため、比較から除外しています。

比較結果を見るとおおよそ推奨値と同じ速度になっていることが確認できました。

ただし、4、8、13コーナについては5km/h以上の差があり、乖離が大きいです。
13コーナは半径最大と推奨値の間なので、ちょっと半径大き目に走ったと考えればいいのですが、4、8コーナは速度が低すぎて解せません。

そこで、ミケリスFK2走行データを見直してみました。
すると、4コーナは、バトンFK8が117km/hに対し、ミケリスFK2は122km/hでした。
また、横Gが1Gのとき、推奨半径で走行すると124km/hです。

したがって4コーナについてはバトン選手が速度を落とし過ぎていたということになろうかと思います。

次に8コーナです。
ここは、バトンFK8が95km/h、ミケリスFK2は94km/hで同等です。
しかし、8コーナではバトンFK2の横Gが1.08Gに対し、ミケリスFK2は0.9Gしか出ておらず横Gの差は大きいです。

8コーナを0.9Gで推奨値半径で走行したときの速度は95km/hのため、ミケリスFK2は推奨半径で走行していると思われます。

したがって、8コーナについては、バトンFK8の旋回半径は推奨値よりも小さいと推測されます。

以上の結果から、実測結果ともそこそこ合っているので、グーグルアースから作成したコース図はそこそこ合ってそうだということが確認できました。

次は今回の旋回半径の計算結果を使って走行ラインを作成します。
2019年07月03日 イイね!

ハンガロリンク サーキットシミュレーション準備

最近はハンガロリンクのデータばかり見ていたので、ハンガロリンクのサーキットシミュレーションをしたくなりました。

しかし、サーキットシミュレーションをするにはコースデータが必要です。
ここで言うコースデータは、ドリフトBOXで使うサーキットコースデータか、緯度と経度の座標の点群データのことです。

ドリフトBOXのHPには各国のいろんなサーキットコースデータがありますが、残念ながらハンガロリンクはありませんでした。

半ばあきらめかけていたのですが、グーグルアースでコースの写真を見ているときに思い出しました。

グーグルアースでは地図(写真も含む)の上に自由に線を引くことができます。
さらに、その線をkmlという拡張子のファイルにして保存することができます。

また、ドリフトBOXには、このkmlという拡張子のファイルを読み込む機能があり、その読み込んだkmlファイルを緯度と経度の座標の点群データのエクセルファイルに変換する機能があります。

つまり、グーグルアースでコースの外側と内側をなぞって線を引き、その線をkmlファイルに変換してからドリフトBOXで読み込んでエクセルデータ変換すると、緯度と経度の座標の点群データのコース図ができあがるというわけです。

コースの外側と内側をなぞって線を引いた状態


エクセルでグラフ化した状態


ということで、意外に簡単にコース図が完成しました。

グーグルアースの写真はちょっと傾いていることがあって正確でないところもあるのですが、今回はあまり精度が必要でないので、とりあえずこのコース図でFK8シビックのシミュレーションしてみたいと思います。

プロフィール

サーキットで車を速く走らせるために必要なこととはなにか?を研究するのが趣味です。 日光、TC1000、茂原、を毎年走行してます。 2010年まではもてぎで開...
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