車両は技術的により複雑になり、物理的に大きくなり、非常に重くなっています — 私はあなたを見ています GMC ハマー .その一部は、転覆リスク、オフセット ヒット、および車両の衝突構造における高強度鋼の必要性に対する安全基準の強化によるものですが、安全性だけが原因ではありません。また、高密度のバッテリー システムにより重量が増加した豊富な電化製品もあります。
このスケールアップの傾向の背後にある理由に関係なく、結果は同じです。重量とサイズにより、方向転換が非常に遅くなります。船の針路を修正するのは難しいという古い格言が思い浮かびます。しかし、消費者は依然として、6,000 ポンドのロールスロイス カリナンにスポーツカーのハンドリングを求めています。そのため、4 輪ステアリングは急速に自動車業界の機械的な主力の 1 つになりました。
四輪操舵という用語には、全輪操舵や後輪操舵など、いくつかのバリエーションがあります (Tesla の最新の Cybertruck 発表のように)。非常に多くの用語やブランド名が飛び交っているため、最新のポルシェ パンフレットをざっと見て回る平均的な人にとっては、非常に混乱する可能性があります。
1893 年に発明された後輪操舵をよりよく理解するために、The Drive's ガイドとギアのセクションでは、4 輪ステアリング システム、その仕組み、製造元、乗り心地への影響についての究極の説明をまとめました。ローリンを取得しましょう。
後輪操舵は、ハンドルを回すと後輪の角度が作動し、前輪と連動して、または反対方向に回転して、車両の低速または高速の俊敏性を向上させるメカニズムです。
さまざまなタイプの後輪操舵システムについてすぐに説明しますが、これらのシステムの一般的な前提は、一連の油圧または電気アクチュエータを使用して後輪のトーを変更することです.
トーとは、ホイールが車の内側または外側を向いている角度を指しているため、「トーイン」および「トーアウト」という用語が使われています。つま先はまた、負と正として説明することができます.ほとんどの場合、つま先は車の前輪を指し、両方の車輪が内側に向いているか外側に向いているかによって、車の高速安定性 (トーイン) または低速俊敏性 (トーアウト) に影響します。
後輪操舵では、車両のシステムが両方の後輪のトーをタンデムに変更します。つまり、後輪が一斉に左右に動き、同じ方向を向くようになります。これは、車両の前輪のつま先の働きとは正反対です。
各システムは独自のものですが、四輪操舵でリア タイヤから得られる動きは、異なるシステム間でまったく同じです。ドライバーが低速でハンドルを切ると、前輪が進行方向に回転し、後輪が反対方向に回転するため、車の回転円が効果的に減少します。これにより、低速での操作がより迅速かつ簡単になります。
高速域での操舵は前輪と後輪を同じ方向に向け、高速安定性を高めます。これがパフォーマンスの世界で意味することは、ポルシェ パナメーラのような長くやや重い車両が、ポルシェ 911 のようなホイールベースの短いスポーツ カーに追いつくことができるということです。
また、これらのシステムは、前輪だけが回転する場合よりも、大型で重量のある車両のパフォーマンスを向上させます。これは、ランボルギーニ ウルス、ベントレー フライングスパー、メルセデス ベンツ S クラスなどの例に見られます。
メーカーによって後輪操舵のソリューションは異なりますが、目的は同じです。日産の古い HICAS (ハイキャパシティ アクティブ コントロール ステアリング) システムなどの機械式のみのシステムに依存するものもあれば、アウディのダイナミック オール ホイール ステアリング システム、ポルシェのリアアクスル ステアリング、アクティブZF がフェラーリやキャデラックなどのメーカーに供給しているキネマティクス コントロール (AKC) システム。
繰り返しになりますが、これら 2 つのシステムは、後輪のトーを内側または外側に変更することによって実質的に同じように機能しますが、それらを作動させるものは異なります。 R34世代のGT-R以来、日産では使用されておらず、G37以降のインフィニティでは使用されていない日産のHICASのような機械システムでは、パワーステアリングポンプによって駆動される油圧が車輪の作動に使用されました。次に、速度センサーを使用して、後輪がどちらの方向にどれだけ回転するかを判断します。ホンダの Prelude Si 4WS にも同様のシステムがありました。
電気機械式の 4 輪ステアリング システムは、以前のバージョンよりもはるかに一般的で、より高度になっています。自動車の ECU とそのドライブトレインに沿った多数のセンサーによって制御される今日の 4 輪ステアリング システムは、以前のものよりもはるかに正確なホイールの配置、角度、および機能を提供します。
基本的な結果は同じですが、メーカーによって、後輪が許容するステアリング角度が 1 ～ 15 度の範囲で異なります。
これが、人気の時代精神である O.G.四輪操舵のスポーツカー。
日産の HICAS システムは、スカイライン GT-R プラットフォームでの使用で知られていますが、初めてではありませんでした。このシステムは 1985 年に初めて公開されましたが、最初に実用化されたのは 1986 年のスカイライン GTS でした。
HICASは、スカイラインの生みの親である桜井信一郎が日産で開発したものです。チーフエンジニアは、プリンスが日産に組み込まれる前に勤務し、野生のR380に深く関わっていました。彼は言葉の使い方でも有名でした。これは、彼が HICAS をどのように構想したかについての彼の説明にも当てはまります。
桜井が最終的に彼の後継者として選んだ人物である伊藤長徳は、かつて彼のメンターが HICAS システムに求めていたものを次のように説明しました。
「スカイラインの基本理念は、信頼性と優れた走行性能を提供することです。理想は、ドライバーの意図に完全に忠実な車です。騎手が馬の背中に乗って馬が動いているとき、それは馬と騎手が一体になるのと同じです。馬は後ろ足で押し出し、トルクをかけて前に進むことで推進力を生み出します。それはごく自然なことです。これは、自動車の後輪駆動システムの良い例です。しかし、馬の動きをよく観察すると、前足で地面を押したり、後ろ足で動きの方向をコントロールしたりします。これを再現するには、車に四輪駆動と四輪操舵システムが必要です。これらが ATTESA と HICAS システムの機能です。」
日産は、HICAS がどのように機能するかを次のように説明しています。
「以前の HICAS バージョンでは、油圧を使用して後輪を操縦していました。油圧システムは、パワー ステアリング ポンプによって駆動され、速度センサーを使用して、後輪をどの程度、どの方向に操舵するかを決定します。スーパー HICAS と呼ばれるその後のバージョンでは、リア ステアリング ラックの電動アクチュエーターに移行し、システムが大幅に軽量化されました。スーパー HICAS は、システムの HICAS コンピューターを介した速度センサーとハンドル角度センサーからの入力を使用して、ターンに入る速度を判断し、運転状況に合わせて後輪の角度を調整します。 HICAS および Super HICAS の後輪ステアリングは、どちらの方向にも約 1 度に制限されています。」
スカイラインに加えて、日産の Z32 世代の 300ZX、180SX、および 240SX、ならびにインフィニティの M35、M45、Q45、および Q37 にも、HICAS およびスーパー HICAS が装備されました。
プレリュード Si 4WS は、ホンダが 1980 年代後半に発表すると思われるようなものではありません。よく考えてみれば、その時代のほとんどがエスコバル製のネオンだったと考えるなら、全輪操舵を備えた人気のエコノミーカーベースの 4 ドアは、世界的にも理にかなっている。
Prelude Si 4WS の 4 輪操舵システムの基本的な前提は、Honda の「自動車のハンドリングと操縦性を新しい次元に推進したい」という思いから生まれました。ホンダは、1977 年にプレリュードの 4WS システムの開発を開始しました。純粋な機械システムである Prelude の 4 輪ステアリングは、フロントとリアに 1 つずつ、2 つのステアリング ギアボックスを使用し、センター シャフトが 2 つを機械的にリンクしていました。
ホンダは Prelude Si 4WS の元のニュース リリースを送信しました。このニュース リリースには、システムがどのように機能するかについての詳細な説明が含まれていました。
リリースによると、「ドライバーがステアリング ホイールを回すと、フロント ステアリング ギアボックスのラック アンド ピニオン機構がラックを横方向に動かします。 「このラックストロークが前輪を操ります。同時に、ギアボックス内に収納された別のラックとピニオンを介して出力ピニオン シャフトを回転させます。このアウトプット ピニオン シャフトは、センター シャフトを介してステアリング ホイールの回転をリア ステアリング ギアボックスに伝達します。リア ステアリング ギアボックス内のストローク ロッドが軸方向に動き、タイ ロッドを介して後輪を操舵します。」
車の速度に関連してそれがどのように機能したかは、さらにワイルドです.
「直進位置から約 140 度未満のハンドル入力の場合、出力ストロークは一方向に移動します」とリリースは述べています。 「それ以上の角度では、後方でのストロークと相対運動が徐々に滑らかに減少し、最終的には反対方向に曲がります。したがって、リアステアリングギアボックスには、ステアリング入力の大きさに応じて、出力の方向を徐々に反転させるメカニズムが含まれています。」
ホンダは次のように付け加えています。しかし、ステアリング入力が増加し、ホイールが指定された量 (約 240 度) を超えて回転すると、後輪は反対方向にステアリングを開始します。」
ロード＆トラックの場合 1987 年に Prelude Si 4WS をテストしたところ、実際にスラローム テストでポルシェとフェラーリを上回りました。プレリュードのホンダの 4WS システムは、次の 2 世代に引き継がれましたが、プレリュードの最終世代は日本のみのオプションであり、Si および SiR モデルのみでした。
米国では強力な三菱 3000GT VR-4 しか知られていませんが、その日本限定の GTO 系統は、ギャラン VR-4 と三菱のダイナミック フォー システムの導入にまでさかのぼることができます。ここにある他のものとは異なり、三菱のダイナミック フォーは単独のシステムではなく、4 輪駆動、4 輪ステア、4 輪独立サスペンション、4 輪 ABS も含まれていたため、この名前が付けられました。
1987年に発売されたギャランVR-4は、3000GTだけでなく万能のランサーエボリューションの元となった。このプロトタイプのラリーカーは、ダイナミック フォーだけでなく、二輪駆動モデル用のアクティブ ECS (市場初のアクティブ サスペンション システム) も生み出しました。三菱はこの 2 つを同じコインの反対側と見なし、一連のシステムの素晴らしい名前である Active Footwork System というラベルを傘に付けました。
今回ギャランに採用されたアクティブフットワークシステムは、アクティブフォー（四輪駆動モデル）とアクティブECS（二輪駆動モデル）の総称であり、主に低速域から高速域まで余裕を持たせ、ハイパフォーマンス時代の走りやすさを追求したサスペンションシステム。これは、各タイヤと路面の間のグリップを高めることで、加速、コーナリング、ブレーキングの点で車両の動的性能をさらに向上させる革新的な新しいシステムです。」
四輪操舵システムについては、リリースによると、中高速域でのステアリングレスポンスをさらに向上させるために、車速と操舵力に敏感なフル油圧システムです。どのように作動するかは、リア サスペンションのトレーリング アーム ジョイントに最大 1.5 度まで油圧が送られることによって行われますが、これは操舵力と時速 31 マイル以上の車速に依存します。
その 3 年後、三菱はアクティブ フットワーク システムとキャッチフレーズ「The GTO.あらゆる能力のドライバーがその高いレベルのパフォーマンスを、安全に、楽しく、好きなように楽しむことができるように設計されています。」
GTO の最初の日本のプレス リリースによると、4 輪ステアリング システムは次のように機能しました。アクチュエータは、前輪のパワー アシスト油圧回路にリンクされた後輪ステアリング ポンプによって調整されるため、後輪の操舵角は前輪の操舵力に比例します。後輪のステアリング ポンプは後輪の回転速度に比例した量のオイルを供給するため、後輪の操舵角は車速に比例します。」
3000GT VR-4 の自然吸気 V-6 またはツインターボチャージャー付き V-6 と組み合わせた 2+2 スポーツカーは、スカイライン GT-R、スープラ、RX-7 に対抗するために作られました。また、フロントとリアの両方にアクティブなエアロダイナミクスが付属しています。 3000GT/GTO のリリースは、日本製パフォーマンス カーの「紳士協定」期間中に行われました。つまり、パフォーマンス カーは、少なくとも理論上は約 276 馬力に制限されていました。ただし、3000GT VR-4 のより正確な数値は、おそらく 300 ～ 350 馬力でした。
興味深いことに、これらのシステムの一部は、ギャラン VR-4 の直系の子孫である三菱ランサー エボリューション用に新しく命名されたスーパー オール ホイール コントロール (S-AWC) システムに移行されましたが、4 つのシステムは引き継がれませんでした。ホイール ステアリング システム — パジェロ エボもそうではありませんでした。
General Motors の Quadrasteer は間違いなくこのグループの変わり者ですが、フルサイズのピックアップ トラックへの最初のアプリケーションとして注目に値します。 GM にとって残念なことに、それは長続きしませんでした。
米国のトラックはビッグビジネスです。それはこの 10 年間の控えめな表現かもしれませんが、競合他社を 1 つ上回るために費やされた研究開発の量は膨大です。メーカーが消費者を他のメーカーやモデルから引き離すために何を提供できるかという点で、すべてが検討されています。 2002 年、GM は四輪操舵が次の大物であるという考えに夢中になりました。 Quadrasteer へようこそ。
2002 年の最初のニュース リリースで、GM は次のように述べています。トラックの運転をより安全に、より簡単に、より便利にする革新的なシステムは、2002 年の第 4 四半期に GMC シエラ デナリのフルサイズ ピックアップに搭載される予定です。これは、シエラ デナリの後輪を前輪に対して (最大 12 度) 回転させる電気機械システムであり、前例のない低速操縦性と高速安定性をもたらします。」
他の四輪操舵システムとは異なり、GM は選択可能で、通常の前輪操舵と四輪操舵が可能でした。これらのモードに加えて、GM には 4 輪操舵牽引モードも含まれており、そのすべてがダッシュボードの一連のボタンによって作動しました。そのリリースによると、「クアドラステアは、ハンドル位置センサーを介してドライバーの希望するステアリング入力を感知することによって作動します。この情報は、ステアリング入力と車速に基づいて、適切な後輪角度を決定するマイクロプロセッサに送られます。マイクロプロセッサはそのデータを電気モーターに送り、アルゴリズムに基づいて、遊星ギアセットを介してリア ステアリング ラックを駆動します。システム障害が検出された場合、Quadrasteer のフェイルセーフ メカニズムは 2 輪操舵に戻ります。」
フルサイズ トラックでの 4 輪ステアリングの利点にもかかわらず、GM は 2005 年以降、このプログラムを打ち切りました。GMC シエラ、シエラ デナリ、ユーコン、およびシボレー シルバラードとサバーバンだけがクアドラステアを装備できました。開始時は 5,600 ドルでしたが、プログラムが廃止される前に 1,000 ドルに減額されました。
大型車の後輪操舵の利点を考えると、ほとんどのメーカーがなんらかの後輪操舵を提供していることは想像に難くありません。ただし、2 つとして同じシステムはありません。また、同じ呼称もありません。
システムをよりよく理解するために、システムを提供しているメーカーとその名前を以下に示します。
後輪操舵システムは複雑な技術であるため、これはビデオ形式で説明したほうがよいトピックの 1 つです。これは、私たちの友人である Engineering Explained の Jason Fenske からのものです。
質問があります。 ドライブ
答え: 全輪駆動とは、車両の動力を 4 輪すべてにある程度送ることができる状態のことです。全輪操舵は、車の 4 つの車輪を回転させるシステムです。
答え: です。これらのシステムは、低速と高速の両方の安定性と俊敏性を向上させるため、車のパフォーマンスと機能を常にサポートします。ラッド。
答え: 最初の 4 輪ステアリング システムは、1893 年に英国のエンジニア、ジョセフ ディプロックによって開発されました。彼は最初の 4 輪駆動、4 輪操舵システムとペドレール ホイールの特許を取得しました。
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