McRashのブログ一覧

アルトを車屋さんに預けてから約2ヶ月間ATの代車だった影響はほぼ無いと思っていたけれど、どうもシフトアップ時のクラッチミートでショックを出してしまうことに気付いた。 下手になっとるではないか ＿|￣|○

早速 自分の操作と結果を観察しながら矯正を開始。クラッチをつなぐ時にアクセルを踏むタイミングがやや遅れてるな、とか クラッチのミートポイントが曖昧なまま繋げているな、とか自分の操作を客観的に観察していると良くないポイントが見つかる。そこを直すよう操作を変えていくとどんどん良くなっていく。

1週間ほどで大体納得できるレベルに戻せた。いや、意識強めで矯正したので むしろ以前より少し上達。

アルトに乗っていて限りなく可能性ゼロに近いシチュエーションだけど、走行中にエンジンを切る必要がある時どうするか。まぁ、例えばエンジンや燃料配管から出火した時とか。一秒でも早く燃料を止めて延焼を防ぎたい。みたいな。車停めてからエンジン切りゃいいじゃん、とも思いますが。

物理キー式ならキーを捻ってON→ACCにするだけなので超簡単。ただし、捻り過ぎてOFFにするとハンドルロックがかかって事故るので要注意。また、即座にパワステが切れてハンドルが重くなり、ブレーキは数回踏むとブースターの負圧が無くなって効きが激落ち。これまた事故るので要注意。

プッシュスタート式のアルトだとどうか、安全な場所で試してみた。

まず走行中に普通にボタンを押しても反応しない。そりゃそうです。他のボタンを押すつもりで間違ってスタートボタンを押してしまった時、意図せずエンジンが停まってしまうのは大変危険なので、これは大事な仕様です。

ボタンを長押し（約2秒）すると、エンジンが止まりました。ステアリングロックはかかりません。つまりON→ACCです。パワステ（電動）は切れるのでハンドルは重くなります。ヘッドライトも消えます。ブレーキブースターも効かなくなります。

とまぁ、ヒマな検証でした。

機械式LSDにつきもののチャタリング。 これは工学の世界で言うところのスティックスリップ現象、つまりフリクションプレートが付着（スティック）とすべり（スリップ）を繰り返している状態です。

チャタリングを抑えるためには次の2点が大事になるかな。
　①金属接触の摩擦を減らす
　②μ-V特性を負の勾配にしない

①金属接触の摩擦を減らす
LSDのフリクションプレートの潤滑状態は境界潤滑。境界潤滑とは、薄い油膜で分離されていて、部分的に金属接触している状態。 主に接触部の弾性変形、塑性変形、凝着によって摩擦力が発生していると考えられているそうな。

摩擦のメカニズム、トライボロジーは大学の機械工学で学ぶ内容なんだけど、こちら👇の資料は数式とか出てこず分かりやすく解説されているのでおすすめ。

【参考】トライボロジーの基礎　埼玉工業大学　長谷亜蘭
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/81/7/81_643/_pdf

金属接触をそのままにしておくと 静止摩擦係数が大きくなってチャタリングが起きやすくなってしまうので、接触部の潤滑状態を改善するためにオイルに添加されるのが極圧剤。極圧剤は金属表面に吸着し、金属と反応して固体潤滑皮膜を形成します。この皮膜によって摩擦、摩耗が減ります。

②μ-V特性を負の勾配にしない
μ-V特性とは、摩擦係数と速度の関係 。LSDにおいてのμ-V特性は、左右の回転数の差（V）が大きくなるほど摩擦係数（μ）が上がるのが正の勾配、逆に回転数の差（V）が大きくなるほど摩擦係数（μ）が下がるのが負の勾配です。流体潤滑の世界では、速度（V）が大きくなるほど流体の膜厚が増えるので摩擦係数（μ）は下がっていくのが普通です。だから一般的なオイルのμ-V特性は負勾配。

LSDのコントロール性を良好にするためにはμ-V特性はフラットが望ましい。そこで 摩擦調整剤（FM剤） が登場します。ただ、色々な条件の変化によってμ-V特性が負勾配になるとチャタリングが起きやすくなるため、若干の正勾配にしてマージンを持たせておくことを狙う。

　
左：LSDオイル 80W-90 ／ 右：ミッションオイル 75W-85

という視点でCUSCOのLSDオイル80W-90のμ-V特性を見ると、ゆるい正勾配になっている。比較の他社品も新油であれば同じような特性だが、劣化で比較的早く負勾配になる。CUSCOも同条件で劣化して負勾配に転じるが、その程度はだいぶ軽い。対して75W-85のμ-V特性を見るとゆるい負勾配になっているので、このオイルをLSDに使うとチャタリングが盛大に起きます。これは粘度の違いでこうなっているのではなく、添加剤の違いによるもの。そもそもオイルの目的が違うからですね。

もうひとつ大きく違いが出ているのは速度ゼロ付近。CUSCOの80W-90は新油も試験48時間後も変化はわずか。対して他社品は新油で右肩上がりの線だったものが、劣化で右肩下がりに。この速度ゼロ付近の摩擦係数の低さもチャタリング防止には大事だそうな。

新型レヴォーグのAWDはアクティブトルクスプリット（ATC-4）。ATC-4は前後駆動力配分を前寄りの6:4を基本としていて、スバルのAWDラインナップの中では一番大人しい（アンダー気味の）特性。

新型レヴォーグはAWDのモードを「スポーツ＋」に切り替えるとアクセルオンでの旋回力が高まるという。おそらくカップリングの締結力を全体的に少し上げているんじゃなかろうか。（上げ過ぎると逆に曲がりにくくなる）

駆動力配分を55:45程度と前輪に振り分けるトルクを少し減らしてやれば、まず旋回初期にフロントが入りやすく、リアが付いてきやすくなるはず。

定常旋回に入ると大体の場合、内輪差により前輪の方が後輪より大きなRを描くため後輪の方が速度が遅い。そこでカップリングの締結力を少し強めると、前後の回転数は同一になろうとする。つまり、後輪はより速く回ろうとして駆動トルクが上がり、前輪はより遅く回ろうとして駆動トルクが下がる。

ただし、スポーツ走行でオーバーステアの旋回姿勢をつくると上記と逆の状態になってオーバーステアが抑えられると思われる。こういう走りをする場合はやはり常時後輪への駆動トルクを多めに配分するVTD-AWDやDCCDに分があるだろうね。

前後輪の回転差は4輪の車輪速センサを使えば分かる。出力トルクはスロットル開度、燃料噴射量、変速比から求められる。前後輪の回転差と出力トルクをもとに狙いの駆動力配分にできる締結力を算出し、その通りの締結力をかけてやればOK。

懸念があるとすればカップリングにかかる負荷が増えること。過熱によりセーフモードに入る、オイルの早期劣化、プレートの早期摩耗、異音、ジャダー、こういった事象が起きやすくなることが考えられる。スバルのカップリングは容量に余裕があるだろうから大丈夫と思うけど。

ヌルい印象のある ATC-4 でも、ちょっとセッティングを変えるだけでぐっとスポーティなハンドリングになることが知れたのは興味深い。

LSDを入れてから約500km走ったので、ギアオイルを交換して慣らしが完了。

LSDと一緒に入れてもらっていたギアオイルは CUSCO の 80W-90 。交換直後は油膜が厚い感じで 「トゥルン♪」 と滑らかにギアが入っていたけれど、慣らし後半になってくるとちょっと渋さを感じるようになってきた。おそらく鉄粉が相当出ているんだろうな。

ショップに持ち込んでオイル交換。出てきた油にはやはりそこそこの鉄粉が。


オイル交換、そろそろ自分でできるようにならねば。ということで交換の手順や勘どころを色々教えていただきました。

オイル交換後は滑らかなシフトフィールが復活。
これで全開をお試しできまする。