ノート4WD、FF vs 4WD の加速競走についての思考実験

ここ数日のノート4WDの運転にもとづく『理屈コネ太郎』の推察では、加速性能においてFF vs 4WD の勝敗はFFの圧勝と現時点では知ったかぶりに結論づけた。

実際にFFモデルと4WDモデルで加速競走をしたわけではないので、あくまで知ったかぶり思考実験での結論である。

以下、その結論の理由をいつものようにダラダラと述べてみる。お時間ある際の暇つぶしのお役に立てば幸甚これに勝るものはない。

要は、4WDモデルの駆動用電力の供給源、すなわち発電用エンジンと動力バッテリーの給電システムがFFモデルと共通で、日産が特別な4WD優位的な制御の違いを2モデル間で行っていないなら、100㎏以上軽いFFの方が加速性能が良いという事だ。(もち水平の高μ直線で)

当初、『理屈コネ太郎』はノート4WDの給電システムは、短時間だけでも2つのモーターの最大出力orトルクを同時に発揮できるものだと思っていた。(当サイト内『ノート4WD e-Powerの不思議』を参照)

なぜなら、カタログに記載されているエンジン&モーター主要諸元表では、前後モーターの最高出力は同時には発揮できませんよ。片方だけならそれぞれこれだけの性能を発揮できるという意味ですよ…とは(たぶん)どこにも記載されていないから。

そうなのだ。『理屈コネ太郎』は前後のモーターの最高出力や最高トルクが同時に発揮できる前提でノート4WDを購入してしまったのである。

納車後数日乗ってみて、どうもその前提は違うぞ…と確信しつつある。ノート4WDはFF以上に速いとは全然思えないのだ。

135kW&380N·mのクルマにしてはぜんッぜん遅えぇー。コレである。

『理屈コネ太郎』の推察を下記に縷々記述してみる。

既述した通り、おそらくFFと4WDでは給電システムは共通だろう。

そして動力バッテリーはFFモデルの発電エンジン(60kW&103N·m)と駆動モーター(85kW&280N·m)の出力差を補充するには十分な性能ではあるのだろう。

FFモデルの前輪駆動モーターの出力85kWをフルに発揮できるだけの能力を給電システムは持っている。

逆に、それ以上の合計出力は不要である。だって、動力モーターの出力は85kWなのだから。

そしてこの推察とおり、4WDモデルの給電システムがFFモデルと同じであるとしたら、ノート4WDの前後2つのモーターの合計出力は高々85kWしか発揮にできないという事になる。

つまり『理屈コネ太郎』が当初考えていた、前後2つのモーターの出力とトルクの合計値(135kW&380N·m)のノート4WDで走りまわるという期待は、全く見当はずれだったということになる。

なので、加速に第一の拘りがあるのならFFの方が絶対に買いである。因みに、W/PRは車両総重量とkWで計算すると、FFで17.59㎏/kW、4WDで19㎏/kW。『理屈コネ太郎』が誤解していた4WDのW/PRは11.96㎏/kWだったので、えらい違いである。

11.96㎏/kWだと思って購入したクルマが実は19㎏/kWでした…では醒めまくるってものだ。

しかし『理屈コネ太郎』は加速が第一の拘りではないし、なによりもうノート4WDを購入してしまったあとなので、今は気付いた事実には順応していくしかない。

であれば、FFと同じ85kWの出力しか出せない4WDにどのようなメリットがあるかを考えて、そのメリットを享受する努力が有用であろう。

因みに、常時4WDの走行安定性への寄与についての解説は、当サイト内の『μの不安定な道』と『雨天・荒天時』を参照してくださいな。

さてさらに思考実験を知ったかぶって展開していこう。

ノート4WDでは、前モーターが最高出力(85kW)付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は0kWである。要するにFF状態(この状態をAとする)。

次に、前モーターが75kW付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は10kWである。(この状態をBとする)。

同様に、前モーターが65kW付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は20kW付近である。(この状態をCとする)

同様に、前モーターが50kW付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は35kW付近である。(この状態をDとする)

同様に、前モーターが40kW付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は45kW付近である。(この状態をEとする)

最期に、前モーターが35kW付近で稼働している時には、後ろモーターの出力は50kW付近である。(この状態をFとする)

このA~Fの状態を縦軸に前モーターのkW数、横軸に後ろモーターのkW数のグラフに描くと下のグラフにようになる。

上のグラフでは、Aの場合、前モーター85kWで後モーター0kWので少し見にくいが縦軸と重なる線となる。2点(0,85)と(0,0)を結んだ線分。

場合Bでは、前モーターが75kWで後モーターが10kWなので2点(0,75)と(10,0)を結んだ線分になる。

同様にC場面では、2点(0,65)と(20,0)を結んだ線分になる。

D、E、Fについても同様にして更に3つの線分を描く。そうすると上記のグラフが描ける。

このグラフの左下がわの領域が前後輪の出力を制御する事によって実現できる範囲である。

下記のグラフは当該領域を塗りつぶしてみた。ノート4WDはこのエリアで前後輪のトルク配分を1msecで制御していて、それが低μ路で走行する上で非常なメリットに作用する事、それがノート4WDが100㎏超の体重増加と引き換えに得た、FFモデルに対するアドバンテージなのだと理解するに至った。

因みにFFでは、出力コントロールは前モーターでしか術がないので、上記グラフでいうと縦軸の線上の制御だけ。このグラフの描き方で言えば、一次元の制御である。

2モーターの4WDなら、前後モーターの別々な出力制御によって制御範囲が二次元の面となる。

もしノートe-Pwer4WDの売りがソレであるなら、カタログにもその旨を記載すべきだと思う。

もう今となってはどうでも良い事だけど、『理屈コネ太郎』は前後モーター合計の出力を愉しみに購入したのだから。同じ誤解をする人は沢山いると思いまーす。

分かりにくいカタログは良くないと思いまーす。

ちなみに、日産お客様相談室に確認したところ、やはりノート4WDでは前後合計で85kWの出力となっているそうで、前後2つのモーターの出力とトルクの合計値(135kW&380N·m)で走行する事は出来ないとの回答を得た。

またその旨の説明のカタログに記載されていないとの確認も得た。

さらに、前後輪とは別に左右の車輪を個別に制御してはいない事。また前後のひとつずつディファレンシャルギアに相当する軌道長修正装置は実装しているとの事も確認できた。

いかがでしたか? 暇つぶしのお役にたてましたか?

今回は以上ん。

追伸、カタログ情報から『理屈コネ太郎』が想像していた制御範囲のグラフを下記に記載します。

(0.85)と(50.0)の2点間の線分を追加した。この線分はノート4WDの2つのモーターが同時に最高出力を発揮できるだけの給電システムを備えた場合の線分。この左下のエリアは、今回は塗りつぶしていないが、両モーター合算出力135kW、11.96㎏/kWの私が本当に購入したかった幻のノート4WDが制御できる範囲を示している。

下記のグラフの斜線で塗りつぶしたエリアは私の期待と現実との切ないギャップだ。残念といえば残念だが、ま、これはこれで受容して愉しみましょう。

もう買っちゃったんだから、それしかありません。

今回は以上。

補記:大雪の日の積雪路での走行性能についてはココをクリックしてね。システム出力では4WDはFFと同じでも、前後輪を制御できる4WDだと積雪路の走りが全然違う…って事を書いていますので。

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