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スピードアートのブログ一覧

2008年03月04日 イイね!

VDC車が雪(氷)上でロックしているのは?

「ABSとVDCについて考える」、「オートメカニック誌をネタにABSを考える?」と続きましたが、カービュー内の映像にもネタがありました。

<試乗インプレッション>「フォレスター&インプ試乗 雪道での4WD操縦法とは」の2シーン(オリジナル映像は1つ?)。
http://tv.carview.co.jp/mov.aspx?mid=2493
赤のNewフォレスターのリアホィールが1秒間ほどロックしています。

VDCでロックしたのか?

恐らく否でしょう。

その解は<試乗インプレッション>「経験に勝るものはなし!アウディ・雪上スクール」を見るとわかのではないかと思います。
http://tv.carview.co.jp/mov.aspx?mid=2496
アウディには詳しくありませんが、ここでは恐らくクワトロのS4の3台とRS4の2(~3?)台を用いてサイドスピンターンを行っていて、サイドブレーキで後輪をロックさせてターンしているシーンがあり、状況がそれに似ているからです。

ここでもABSの話は全く出てきませんが、申し訳程度にESPという言葉が字幕に出ますし、ABS動作がわかるシーンも入っていて、結構長めのサイクルの制御に見えます。
その他、結構なスピードでの四輪ロックのシーンもありますので、ESP(スバルのVDC)と言えどもフルロックすることがわかるという訳です。

フォレスターの後輪ロックに戻りますと、何のコメントも無く2シーンもサイドブレーキターンを入れるというのも何だかなぁという感じですが、VDCの効能を言わねばならない時に「サイドブレーキを引きます」では話にならないためにコメントしなかった様な気がします。

あと、アウディクワトロでも四輪ロックが見られるのですから、フォレスターと言えども、四輪ロックする条件がありそうですね。
Posted at 2008/03/04 22:33:30 | コメント(1) | トラックバック(0) | ABSとVDC | クルマ
2008年02月26日 イイね!

オートメカニック誌をネタにABSを考える?

世間でABSが誤解される訳です。。。(苦笑

先日「ABSとVDCについて考える」のブログを書きましたが、ちょうどオートメカニック誌の2008年3月号が、「2008図解クルマのメカニズム」だか「クルマの仕組み完全ガイド」だか「カーメカニズム超図解」(実はタイトルがどれだかわからない?(汗)を特集していてABSについても項目がありました。

先日の件もあって、ハイドロリッド周りや機能についてなど、多少は参考になるかなと相当に期待して書店で手に取りました。

ところが。。。

まず、「2008図解」の配管図が時代錯誤の4センサ3チャンネル?
何じゃこりゃ?
配管についても、誰でも知っている2系統の教科書の話。

動作についても、これまた誰でも知ってる「1輪が滑るとその車輪の制動を緩める」の後に、「その他のホィールもコントロールする」と十把一絡げでお茶を濁した様な書き方をしているだけ。。。
確かに「コントロールする」とは「対スピン」を考えれば「緩める」を意味すると考えるのが妥当ですが、「制動」や「ブレーキアシスト」が頭にあると「強める」とも解釈出来てしまいます。(苦笑

それらを詳しく書かないと、その後の「ドラテクで出来るものでは無い」の本質が全くわからないと思いますが。。。

この記事では、高校生以上の一般論としては役に立つかもしれませんが、何だか妙な挙動を示して疑問に思っている方にはほとんど役に立ちません。
もしかすると、詳しい方が見たら「お笑い」なのかもしれません。
いくら紙面が限られているとは言え「こりゃ無いよね?」って世界で、少々がっかりな内容でした。

もっとも、唯一の収穫?として「(1回転?)48歯」ということがありました!

ここからタイヤ径をマイレガの約630mmとして計算すると、1歯は走行距離で約41mmになります。
おおよそ8km/h弱で周期は50Hzを切りますから、単純に考えるとPAPA&MIEさんのところにある1分間に50回のオンオフ制御に対して、少々足りなくなって来る感じです。
すると「10km/h以下ではABSの制御はしていない」とすることとつじつまが合います。

ただし、東洋ゴム工業のグラフを見ると、2.5~3.5Hzの山になっていますので、実際の駆動サイクルはいろいろありそうです。
http://toyotires.jp/run/run_10.html

ちなみに、
10km/h:67.4Hz=14.8ms
30km/h:202Hz=4.95ms
60km/h:404Hz=2.47ms
100km/h:674Hz=1.48ms
120km/h:808Hz=1.24ms
150km/h:1011Hz=0.99ms
180km/h:1213Hz=0.83ms
となります。

まず、これをセンスする精度は少なくとも10倍以上は必要でしょう。
それぐらいの精度の専用の検出ハードを持っているか、CPUが見ているインターバルが最低それぐらいでないといけないということで、それが精度になります。
細かい話をすれば、ABS制御はこの車速パルスのインターバルが制動に対してどう変動しているかですので、ロック検出を周期に対してどれぐらいで行うか(ブレーキで減速しているはずなので1~1.5G以上ぐらいタイミングかGセンサ値の1.2~1.5倍ぐらいのはず)やパルスに対して制動のタイミングがどこにあたるか、どれほど緩めるのか、再グリップ以降にどれほど強めるのかなども影響して来ると思います。

システムやプログラムの内容にもよりますが、恐らく一連の制御ルーチンにはこの50倍くらいのCPUクロックが必要で、100km/hでまともに制御しようとすれば40MHz以上のCPUが必要となり、180km/hのリミッター付近まで考慮するとその倍ぐらいになる様な気がします。
VDCなどの判定ルーチンが増えると更に必要なCPUクロックは上がり、別途専用の制御ハードを追加しないと制御出来ない可能性があるかもしれません。
(エンジンの進角制御の精度があるという発想もありますが、エンジン制御は比較的連続、単純かつ予測可能であると考えると、回転角基準に対する経験値のシーケンシャルな遅れ制御で対応可能ですから、少々違うと思います)

ちなみに、このあたりはルネサス テクノロジに車載向けマイコンのM32Rがあって、外部クロックが主に10MHzと20MHz、CPUクロックが主に40MHz、80MHzと160MHzになっていますからまぁまぁ整合しています。
http://japan.renesas.com/fmwk.jsp?cnt=product_folder.jsp&fp=/products/mpumcu/m32r_family/m32r_ecu_series#3
(SuperHやH8S、H8SXなどもあります)
逆を言うと、「48歯以上に増やしてもそのままでは処理が困難であり、外付けなどが必要になって実用的で無い」ということであり、「48歯」程度は市販車ではほぼ共通であると思います。

もっとも、高速側で歯抜けして誤差が出たところで時間的には短くなる訳ですから、そんな神経質な話では無いかもしれません。
だからと言って、いい加減にして詰めていないメーカでは、リミッター近くの動作などで思わぬバグがいて致命傷を負うかもしれませんので、根拠となる実証は必要な気がします。

このあたり、特許的には面白い手法がいろいろと思い付きます。

いずれにしても、巷に転がっている情報は教科書的な机上の空論ばかりなためにあれこれ妄想する訳で、各社の正確な制御仕様が知りたいものです。

それにしても、オートメカニック誌の他の記事もこの程度の物なんでしょうかねぇ。。。
自動車業界の人間でない私から見ると、以前からどうもわかりにくい所があると思っていましたが、実はやっぱり記事に不明確な所があるとか?
少なくともABSの項目はかなりダメっしょう。
そう思ったので、買うのを止めてしまいました。。。

近年記事がマンネリ化して来た感がありますので、もっとクルマの機能を絞り込んで詳しく突っ込んだ「おおっ!」っと思う様な特集にした方がいいと思います。
オカルトグッズ特集よりは、ABS、ESC(VDCなど)特集とかエアバッグ、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ特集とかの方がなんぼか面白い様な気がします。
それを知って「どうメンテ」って話はありませんが、いつもは普通自動車誌しか買わない読者も結構買うんじゃないですかね。(笑

そう言えば、面白いページを見つけました。
何だかクルマよりも高い装置もあります。orz
「自動車ブレーキシステム実習装置」
http://www.megachem.co.jp/auto-brake.htm
Posted at 2008/02/26 19:01:30 | コメント(1) | トラックバック(0) | ABSとVDC | クルマ
2008年02月14日 イイね!

ABSとVDCについて考える

超久々にアップ!

超ですので長文?(笑
(思いつくままに書いているためもありますが、端的に書いて概念を規制することによる論理の偏りや独断を避け、なるべく多面的な見方とするためです)

ひょんなことから、みんカラのレガシィツーリングワゴン板の
ABS作動音?
http://www.carview.co.jp/bbs/104/299/?bd=100&pgcs=1000&th=2881463&act=th
に参加しました。

正直、まだまだABSに対する知識が不足していました。
(いや、具体的な仕様がわかっていないですから今でも何ら変わらない、か)

そこで、「HOT ! スレッド」に上がったことで(トラックバックさせていただいた)PAPA&MIEさんが参加されたことにより、これまで私の頭の中でモヤモヤしていた疑問がかなり晴れた感じです。

ここまでの発想の紆余曲折を生んだのは、他でも無いスバルのディーラとお客様センターから得られる情報があまりにも限定された物しか無かったからです。
(他社ではかなり具体的に開示しているではないか。。。)
(まさかスバルが全くの独自ということはあるまい。。。)
(もちろん、いずれの情報源もいつも誠意を持ってあたってくださっていて、お世話になっています♪)

で、コアな結論から言うと、まず「車両の片側路面のみが低μのブレーキングでABSが作動すると、ほぼ間違い無く制動距離は長くなる」ということです。

また、個人的な結論を言うと「今乗っている2車のABS制御は私のドライビングスタイルには合わないケースがあって、その頻度が高い」ということになります。

もちろん言うまでも無く、総合的には2車とも気に入っていますので、車両自体が悪いということでは無く「ABS」に限定した話です。
もっとグリップ側のABSの効きを弱めて、あまり開放しないで欲しいということになりますか。

元々、積極的なブレーキアシストが必要なまでのフルロックのパニック状態のブレーキングで操舵を必要とする様な状況に至るドライビングはしていない(つもり)ですので、より一層恩恵にあずからないといった形です。
そもそもその様な状況に陥ること自体がかなりオーバースピードということで、せいぜい何かが飛び出して来た時ですが、それとてかなりが状況から予測可能なことが多いですから、制動が抜けてしまうことの方がよほどか怖い訳です。

基本的に既に舗装路で合わない場合があるのですから、あまり走ることの無い雪道でのクリティカルポイントはかなりグレーで、このグリップ側のABSを弱めた物をベースに作り込まないと何とも言えない様な感じです。
逆に全体が低μであれば、比較的問題無く動作するというか、起こったとしても気付かないのではないかという気もします。
すると、たとえば(実は入っているのかもしれませんが)動作条件に外気温度を入れるとかで、常温、0℃付近(氷水状態)、極低温で特性を切り替えるという様なことをすれば、対策になるのかもしれません。

もしかしたら、このあたりが国沢さんのおっしゃる「昨今最新車両のABSの出来の良さ悪さ」にかかわるのかなという気がします。
http://www.kunisawa.net/
色々なレポートを参考にせよということもおっしゃっていますが、この手のレポートで回っている車両が、新車の新品タイヤなのか試乗しまくられた車両の劣化タイヤなのかで少なからず影響するでしょうから、諸条件を読み取ることは重要だとは思います。
ただし、往々にしてそういう記事を読むと、まことしやかなる絶対的事実に思えて来て、それを読んだ後には「をいをい、それ違うんじゃない?月刊カー謬(架空)にはこれこれ書かれていたぞ」ってことになりがちですが。。。

PAPA&MIEさんは「4チャンならば総じて人間の能力を上回っていて、迷わず踏み込むのがベストで、例外もあるがまず信頼して構わない」とされていますが、私のドライビングスタイルによるABSの動作を見ると、その例外に相当するのか、制動抜けの方が多く感じられて、「無い方がマシ」といった感じになりますので、最終的な見解としては異なります。

屁理屈を加えるならば、「操舵性も大切かもしれないが、そもそも事故で双方が損傷するのは双方の相対速度があるからで、絶対速度を抑えるという点を少しは優先すべきではないか」ということです。

掲示板の繰り返しになりますが、その具体的例を挙げれば、舗装路で走行中に左前輪のみがが定μ路に差しかかったところで制動を行うと、当然低μ路に差しかかったタイヤはスリップしてABSが作動し始める(これはほぼ誰でも知っている話)が、実はそれだけでは無く、横滑り(スピン)防止のために反対側のグリップしている右前輪まで制動を緩めてしまうというのがABS制御ということです。

ブレンボのブレーキは、グリップしている限りは実に良く効きます。
しかし、それが濡れた鉄板上とか、砂の上などに差し掛かると話は別です。
全輪が乗ってしまえば、たとえABSであろうと上手なドライバーであろうと、コントロールが難しいのは変わりません。

そこで、上記例の様な形で、かつ前荷重が大きい状態、すなわち前輪での制動力が期待される状況で、左側が上記の様な例外的な路面上へ差しかかり、ちょっとした制動により左側が滑り出すと左側だけでは済まされずに、右側の制動が抜ける訳です。
左側が回復するレベルが低いと、下手をすれば「延々に右側の制動が抜かれる」ことになります。
(極端に言うと、前輪荷重で後輪が浮き気味で少々でもブレーキでロックしたら前輪まで緩めたのかと錯覚するくらい)

「ブレンボよぉ、お前もかぁ。。。」って感じになることがある訳で、これがまた怖いのです。
カラカラカラ、スコーン!
「三輪が踏ん張ってるんだから、そんなに前を緩めなくてもいいじゃん?」
「横滑りが心配なら、こっちがステアリング切るのになぁ。。。」ってとこです。

確かにレアだと言われればレアなのかもしれませんが、事実上記の様な挙動をするという認識が無いとすれば、それはマズイことだと思います。

もちろん、そこに車両固有の味付けがあると思いますが、ノーマルからブレンボに標準架装されたABSで何らかの変更が為されていなければ、非常にバランスの悪いことになる様な気がします。
もちろん、グリップもかかわりますから、少なくともタイヤが密接に関連するはずです。
ところが、ことS401に関しても、ブレンボというハードを架装したことは謳っているものの、「ABSを弄った」とはどこにも書かれていません。
http://www.subaru-sti.co.jp/s401/main/index.html
ということは、ABS制御はノーマルRSKのままということです。

ちなみに、世の中でECUチューンが溢れ返っている昨今でも、「ABSチューン」というキーワードで引いたところで、ほとんど何も出てきません。
「ABSヒューズを抜いた」とか「ABS配管を外した」ぐらいでしょう。
聖域状態ですね。
「この間さぁ、チューニングショップ・スピードアート(架空)でABSチューンしちゃったぜ」みたいな人はいない訳です。(笑
それほどに盲目的に信頼されているのですが。。。

こう考えてくると、STI仕様の様な車両は、本来ならブレンボなどのブレーキのハードのみの架装では済まされず、ABS自体をチューンしないと、少なくとも上記の様な状況下において、制動抜けばかりが目立って、本来の性能を発揮出来ないということにもなりかねないのではないかということが懸念される訳です。

これまでは、ABSが横滑り防止的に機能しているとは考えていませんでしたが、それは間違いであって、実は何らかのシーケンシャル(想定予測)により反対側の制動を緩めることによって実現されていたことになります。
もしかしたら、ドライバーがABSでブレーキを緩めてしまっているのは、ブレーキング力と感覚的に違い過ぎる制動抜けに原因があるかもしれません。
(それを「強く踏め」だけで本当に制動距離が短くなるのか?)

ここでVDC(一部DCCDも関係あるかな?)を考えてみますと、舵角/舵力センサとヨーレートセンサなどが加わり、より積極的な「横滑り防止」を謳っています。
すると、これまでのABSの想定シーケンシャル横滑り制御のレートが、往々にしてVDCより低いとするならば、VDCの方が前記条件ではさらに停止しづらい(制動距離が延びる)ことになります。
そうで無ければ横滑りしますので。(笑

考えてみれば難しいです。
直進だけの場合はまだ簡単ですが、片側が低μでブレーキングに入って若干スピン気味になってVDC干渉でABSが作動し、かつそこでドライバーもステアリングで修正に入るとか。
ここでいったいどういうVDC干渉をすれば良いのか?
机上では、G、舵角/舵力、ヨーレートなどのセンサは単純リニアな解釈になっているでしょうが、特に動的要因の多いセンサは、実際には刻一刻と変わり、かつオーバーシュートやアンダーシュートなどの誤差も含んでいる訳です。
そこへドライバーの意図が加わる訳ですから、総合的に熟成させるのは相当難しい話だと思います。

「日本のVDC(ESC)導入率が低いので諸外国並に入れるべき」とおっしゃる方もいらっしゃいますが、本当にここまでわかって言っていらっしゃったのであれば、私は相当に無知だったことになりますので恥かしい限りです。。。

これまでずっとABSへの疑念を晴らせずにいましたが、確かに一定の条件下においてはABSやVDCは意味があるものの、よほど詰めるかしないとスポーツ走行には不要な機能と言い切れるのではないかという確信がフツフツと沸いて来てしまいました。

そして気が付けば、クルマには要らん物ばかりがくっ付いていた。。。か。(笑

少々補足しますと(って元の本文もかなり追記がある(汗)、昔AW11+ADVAN HF-Dで雪道を20kmほど走行せざるを得なかったことがありますが、この時のブレーキング感覚よりも2車の舗装路の上記ABS制御が起こった時は、よほどか違和感があります。
これは「止まらない」という意味でですから、交差点の出会い頭であれば危険性は高まる可能性があるものの、もし止まらない(速度を落とさないで速く走り抜ける)という前提であれば、逆に全く問題は無いとは思います。

ここで「そもそもサマータイヤの雪道走行を想定するのは、実用と乖離しておかしい(意味が無い)」という考えもあります。
ただ、もし仮にこれが低μ路のABSの微妙な挙動を如実に反映する格好の試験条件になり得るとしたらどうでしょう?
あるいは、ユーザがタイヤ目ギリギリとか何らかの理由でグリップ表面を劣化させてしまったとかいう場合も考えられます。
(メーカとしては原則「そういうタイヤは交換せよ」の保証外ですが、実際にはあり得る話)
すなわち、サマータイヤを装着しても理想的に近いか高度なABS制御を実現できるとすれば、それに比べてグリップするスタットレスタイヤでは、より良好な特性を示し安全であるとかです。
メーカによってそういう試験までも行っているところがあるとすれば、恐らくそういうメーカとそうで無いメーカとのノウハウの差は歴然として来る様な気がします。
これがクリティカルなABS制御特性の車両格差につながって来るとかです。

確かにそういったABS制御プログラムの開発は難しいでしょう。
ゆえに、変に社内の「成果主義」でそういう条件によって開発してデータを出そうとすると、相当な詰めを行わないとあまり良好なデータが出ない(当たり前)ために避けて通っているとか。
メカトロ機器開発経験からすると、あながちあり得ない話では無い様な気がするのです。
開発手法として考えると、最悪はリコールになる可能性を高めると思います。

ただし、ここにボッシュなどの大手のライセンスが絡むとややこしい話になる可能性もありますが、それは内幕であってユーザを犠牲にすることは避けてもらいたいものです。

とにかく舗装路にしても、私にとってはAW11(LSD無し)やS13でスピンして立て直す方がいかにも自然であることは間違い無く、到底そこへ至るには程遠い段階でグリップ側にABSが効いて制動を大幅に緩めてしまうのは、違和感があるということです。

もちろん「いずれを踏んでも真っ直ぐ走る」はほぼ満足していると言えますが、そこにVDCのステアリング時の制御では、積極的な舵角/舵力、ヨーレートなどが加わります。
多様な路面グリップに対してどれほどマッチングしているのか?
機能の謳い文句から類推すると、温度やスリップ状況で制御を切り替えている様にも見えますが、具体的な仕様はわかりません。

あと、10km/hより低い側でABSが作動するかどうか?
公式な情報としては「作動しない」となっています。
ところが、明確にR2でたびたび停止寸前にタイヤハウスにタイヤが引っかかったかと思う様な「ガリガリガリ」という制動時の音を立てることがあるのです。
基本的には舗装路です。
これはいったい何なのか?
(発生開始時の速度を思い出し、これが起こった直後に停止させて、その手前の路面状態を確認すれば良いのですが、それは怠慢で出来ていません。。。)

元々、これに初めて気付いたのは、インチダウンでスタットレスを装着した後で、どちらかと言うと寒い時というか走り出しの極低速で一旦停止しようとした時に起こったことによります。
まさかジャダか?と思って点検を依頼すると、それも確認されたとのことで、ロータ交換となりました。
ところが、この交換後の方がより起こる様になって、これではたまらないと追求していくと実はABS動作ということになったのです。
やれやれ。。。

ここで、「交換後の方が出易くなった」理由を考えると、実はこの交換と同時にスタットレスタイヤからサマータイヤへの交換を行っていてそう感じた訳ですが、もしかしたらサマータイヤの保存期間にタイヤが劣化していたこと、あるいはロータ交換により制動力が高くなり、片側低μの場合の初期スリップが起こり易くなったためではないかと考えています。

何はともあれ、極低速のABSの様な動作は謎ですので、引き続き見ていくことにします。
(出る寸前は何と無くわかりますので、出る前に反射的に抑えてしまうのですが。。。)

いずれにしても、「企業秘密」だ何だと言っても、結局市販されて動作モニター特性に現れていれば、少なくとも同業者に対しては実質的に隠し様の無いことであり、変に隠すこと自体が明らかにおかしいことになりますので、正しい安全運転のためにぜひ明確に開示していただきたいものです。

と、書いてもスクロールバーに疲れて、既に読み人は誰もいらっしゃらないでしょう。w

(トラックバック関連は全5話あり、最後の4センサ4チャンネルABSにかかっています)
この記事は、ABSは雪道で完璧か!? 知られざるその正体 ⑤最終編 について書いています。
Posted at 2008/02/14 18:08:15 | コメント(3) | トラックバック(0) | ABSとVDC | クルマ

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レガシィB4とR2乗りです。 長文は得意ですので、稀に長文ブログと長文パーツレビューがアップします。 一般世論・常識の本質・真実を、論理的多面的に追うことを...
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