| |
１．概要
高速の長い下り坂の走行方法に関し、以下の通り、下り坂の特殊走体性理論(案)をご提案します。
また、本理論の背景、あわせて御紹介します。
(本理論の実走行データは、特殊走体性理論４に紹介してあります)
本提案の適用範囲、および「半滑空」あるいは「滑空」あるいは「アクセルオフ」時のエンジン回転および燃料噴射の関係は、以下の通りです。
下り傾斜 エンジン 燃料
速度帯 3%未満 3%以上 回転 噴射
------------------------------------------------------------
Ｈゾーン(86km以上) ○ ● あり あり
Ｍゾーン(79〜85km) ○ ● あり 無し
Ｌゾーン(78km以下) ● ● 無し 無し （注）
●： 本下り坂マクロ理論の適用範囲
○： 本下り坂マクロ理論の適用範囲外で、
Ｈゾーンはnedaさん実走試験範囲
注：76〜78km/hの速度では、高速から減速時はエンジン回転の可能性有り。
２．下り坂マクロ理論
■下り勾配では、可能なら、速度が75km/h以下のエンジン停止の「滑空」とする。
注：76〜78km/hの速度帯もエンジン停止の「滑空」が可能であるが、
エンジンが停止しているか否かは、回転計(タコメータ)が無いと判定が難しい。
■周囲の交通状況等により、79km/h以上のエンジン回転付きの「半滑空」とする
場合も、加速するような下り勾配(約3％以上)では：
★まずは燃料噴射がストップする85km/h以下の速度での「半滑空」を目指す。
(位置エネルギーの「余り」をエンジン回転のフリクションロスに
可能な限り割り当てるため)
★86km/h以上で燃料噴射付きで｢半滑空｣する場合も、最高速度を制限する。
(位置エネルギーの｢余り｣を、可能な限り回生ブレーキにより
バッテリー充電させるため）
注： 加速するような下り勾配(約3％以上(エンジン回転で噴射無しは約４％以上))
では、上記方法はいずれも回生ブレーキ(アクセルオフのみを含む)を作動させ、
位置エネルギーの「余り」を出来る限りバッテリーに充電させることになる。
３．上記理論(案)の背景概要
机上計算の結果、以下の２点が判りました。
・下り勾配が約３％以上の場合、位置エネルギーが「余る」
・エンジンの回転を止めることにより、大幅に燃費がアップする
以下にこれら机上計算結果をご紹介します。
４．位置エネルギーの「余り」
前提を
・実時速：80km/h 、理想的な平坦路での燃費：30km/L
・位置エネルギー: 車両総重量1500kg(２名乗車)で
100m標高差をガソリン換算118cc
とすると、「余り」の位置エネルギーの元々あった位置エネルギー量に対する割合は、以下のように計算されます。
下り勾配 「余り」割合
===================
6% ５３％
5% ４４％
4% ２９％
3% ６％
６％の下り勾配では、折角ガソリン使って作った位置エネルギーが、下りで半分以上「余る」のですね。これ、勿体無いです。
５．位置エネルギーの「余り」の使い方
この位置エネルギーの「余り」はの使い方は、現時点では以下の２つの方法が考えられます。
ア. 回生ブレーキでバッテリーを充電する
イ. 加速して運動エネルギーを増加させる
ここで、イ. 加速して運動エネルギーを増加させる方法は、
以下の２つの問題があると考えています。
・不必要な速度まで加速することは、速度の二乗のに比例する風圧を更に増加
させることになり、結局その風圧処理に「余り」の位置エネルギーを使うこと
になり、燃費向上にはならないのではないか。
備考： 急降坂で加速しても、急降坂がおわりほぼ平坦地になった場合、
僅かな距離で加速分の運動エネルギーが無くなってしまうのでは、
という感覚があります。
・急降坂で、不必要な速度まで加速することは、危険性を伴う。
この理由により、位置エネルギーの「余り」は、回生ブレーキ(含：アクセルオフ)
にてバッテリー充電に使って、後でモータ走行に役立てることが
エネルギー変換ロスはあるものの、トータル燃費が向上する、と考えています。
６．半滑空時のエンジン回転のロス
79km/h以上での半滑空時はエンジンが回転しますが、このフリクションロスの燃費への影響を以下の通り想定します。
・フリクションロスをガソリン消費換算で毎分約15cc程度と想定します。
・下り勾配約3%未満では位置エネルギーの余りが発生しないため、エンジン回転のフリクションロスがある以上、その分の何らかの形で燃料の消費が必要です。
・燃料の自動噴射がある場合は、このフリクションロスを打ち消す量（毎分約15cc程度)の噴射と想定します。
・一方、燃料の自動噴射が無い場合は、フリクションロス用にアクセル踏み込みで、平均して同じ量(毎分約15cc程度)の燃料を噴射をする必要があります。
・即ち、下り勾配約3%未満では、自動噴射の有無は燃費に影響しないと想定します。
さらに、上記２．と同じ前提で、エンジン回転の有無しでは、計算上の燃費は以下のようになります。
下り勾配 回転無 回転有 回転ロス割合
====================================
2.5 % 260.9km/L 72.5km/L 72%
2.0 % 102.7km/L 56.5km/L 45%
1.5 % 64.0km/L 46.3km/L 28%
1.0 % 46.4km/L 39.2km/L 16%
0.5 % 36.5km/L 34.0km/L 7%
即ち、下り勾配が強くなればなるほど、エンジン回転のロス割合が大きくなることになります。
従って、下り勾配が強くなればなるほど、エンジン回転無し(78km/h以下)の走行が燃費アップに繋がると考えられます。
以上ですが、この理論に対して、コメント等をお願いします。
★なお、かずっちさんから、別スレッドにて以下のコメントを頂いています。
>下り傾斜による加速は、交通状況と速度制限の許す範囲で、
>できるだけ加速することが、結果として長い距離を移動し、
>場合によっては次の上り坂を登坂する際の運動エネルギーを
>蓄積することになります。
>
>速度が増せば空気抵抗（走行抵抗）が増大するのは確かですが、
>速度を一定に保って 回生→蓄電→放電→加速 の効率を考えると、
>多くの場合は直接「走行距離を稼ぐ」方が、有利だと思います。
(かずっちさん、すみません、勝手に引用させて戴きました)
かずっちさんのコメントに対してもご意見を頂ければ幸いです。
|
|
燃費＆ガソリン価格 報告専門板
KS
- 10/3/27(土) 23:42 -
![[記事表示]](http://priusbbs.jonasun.com/c-board/iconyomu.gif){kind=small}
