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NM-1
Neutral Maker for Electric Power
Steering
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効果
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NM−1を取り付ても制御OFFの場合や制御ONでも操舵アシスト時の操舵フィールは、従来型EPSと、
ほぼ同じですが、 制御ONで操舵アシストしない時(範囲F)のときは アシスト機構の摩擦トルクが激減する
ため、 ピニオン側からの小さな力や動きがステアリングホイール側に伝わるようになります。
そのため、小さいSAT(セルフアライングトルク)でもステアリング軸が動くようになるので、
直進方向に強く戻ろうとし、ステアリングインフォメーションも多くなりますので、
運転が楽な操舵フィーリングになる、良好なオンセンタ−フィール(直進走行感)が得られます。
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以下の動画は、そのNM−1の効果を示したものですが、EPSがアシストしない状況を想定して、
EPSのアシストモーターを駆動回路から切り離した状態での効果を示しています。
1.NM−1無し
EPSが不自然な操舵フィーリングになる主な原因は、
アシスト機構の減速機とアシストモーター内部の摩擦力です。 |
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NM−1を取り付ける前のEPSでは、
ステアリングホイール外周の、
右側に約1kgの重り(ダンベル)と
左側に200gの分銅とを取り付けた、
左右の重さの差が0.8kg以下では停止し、
0.8kg以上で回転を始めるものです。
ステアリング ホイールの直径はφ370mmで
あることから、
起動トルク
= 0.8kg x 9.8N/kg x ( 0.37 / 2 )m
= 約 1.45Nm
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2.NM−1有り
2−1
NM−1が制御することにより、ステアリングホイールは
小さな力で動き始めますので、
滑らかな操舵が可能になり、微舵もごく自然にできます。
特に、直進時の操舵が、ストレス無く、快適になります。 |
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起動トルクが約 1.45NmだったEPSに
NM−1を取り付けて、制御をONにすると、
ステアリングホイール外周の片側に
取り付けた、140g以上の分銅で動き始めます。
(左の動画は200gの分銅です。)
起動トルク
= 0.14kg x 9.8N/kg x ( 0.37 / 2 )m
= 約 0.25Nm
0.25Nm / 1.45Nm = 約 0.175
起動トルクは20%以下になります!
一般的に動摩擦係数は静止摩擦係数の
数分の一になるので、動くと操舵力が小さく
なりますが、起動トルクが小さくなると、
その大きさの差も小さくなりますので、
起動時の操舵力を小さく感じると共に、
変動も更に小さく滑らかに感じます。 |
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2−2
NM−1の制御により、前輪タイヤからの小さな力も
アシスト機構で遮断されることがないので、
セルフ アライニング トルク(SAT)によってほぼ直進まで戻る
ようになり、
また、ステアリング インフォメーションも豊かになります。
*この効果は従来のEPSでは構造的に実現できないものです。
従来のEPSでも直進に戻るようにしたものがありますが、
それは、舵角センサーやヨーセンサーを用いた制御によって実現しているものであり、
SATで戻っている訳ではありません。
また、戻る角度や操舵フィールはNM−1より劣ります。
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起動トルクが約 1.45NmだったEPSに、
NM−1を取り付けて、制御をONにすると、
前輪に繋がるインターミディエイトシャフトを
接続する側のスプライン部を、指で摘まんで
回せるようになります。
( スプライン部の外径は約φ17.5mmです。 )
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2−3
走行中の効果例
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(テスト車両は、ダイハツ ミライース LA300S です。) |
緩い左カーブを旋回中にNM−1の制御を
ONにすると、
EPSのアシスト機構内の摩擦力で曲がった
状態で停止しているステアリングホイールが、
セルフアライングトルクによって、
自ら、ほぼ直進に戻ります。
そのため、NM−1の制御をONにしている
時に、左旋回から直進に戻る場合は、
時計方向に回ろうとするステアリング
ホイールの動きを止めている手の力を緩める
だけです。
手で時計方向に力を加えて直進に戻す必要は
ありません。 ごく自然な操舵です。
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下の写真は、上の動画内の静止画像を重ね合わせたものです。、
@、A、B の矢印は、ステアリングホイールに貼られた目印の黄色テープの位置を指し示しています。
Bは、NM−1が制御OFFで、且つステアリングホイールから手は離しても曲がった状態で停止しており、
ここがNM−1の制御ONにする直前のテープ位置です。
Aは、NM−1の制御をONにした後のセルフアライニングトルクで直進側に最大戻ったテープ位置です。
@は、動画にはありませんが、直進状態で停止したときのテープ位置です。
( ↑ クリックで拡大します。)
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左の写真のステアリングホイールは、
直径が370mmで、目印の黄色テープ幅は19mm
であることから、
それぞれのステアリングホイールの角度変化が
分かります。
B ---A の角度差は約18deg(度)です。
この角度差は、NM−1の制御によって
EPS摩擦トルク が減少した効果による
ものです。
A ---@ の角度差は約6deg(度)です。
この角度差は、操舵機構全体の摩擦に
よるものです。
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上記の走行動画は短いですが、
テスト車両を使って旋回からの直進戻りや
直進走行の様子を動画を使って、
NM−1の効果を説明しています。
特に、この動画では操舵力メーターを
新規に製作して、操舵力を定量的に
目で見えるようにしています。
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