トルクの分配は回転数の分配(10/5)
◆ 4WD車におけるトルクの分配、前後輪のトルク分配が50:50の場合は問題ない。いや、問題がないというのはおかしな言い方だが、前後輪に等しくトルクを分配すると50:50になる。直結しても50:50だし、路面のμが同じであればセンターデフがあっても50:50が基本になる。
◆ では10:90〜90:10まで連続トルク分配可変が可能ですみたいなシステムはどうなっているのか?前輪と後輪それぞれに可変トルク伝達機構、例えば電磁パウダークラッチ的なものを取り付ければトルクの制御が出来る。しかし前後輪にトルクを配分する機構をそれぞれ備えた車は少ないはずだ。例えばFFベースの4WD車で前輪を基準とするなら、前輪と後輪を繋ぐ部分に電磁クラッチや電子制御カップリングが1個だけ備わっている。
◆ このカップリングの締結力がゼロの場合は後輪にトルクが伝わらないので、トルク配分としては前輪が100で後輪がゼロだ。カップリングをエンゲージさせると前輪と後輪は結合するので、トルク配分は50:50になる。では前輪の駆動力をゼロにして後輪を100にしたい時にはどうするか?これはカップリングが1つの場合はどうしようもない訳で、そんな設定は出来ない。
◆ 悪路走破性を向上させるには50:50のトルク配分で良いのだが、走行安定性の為の4WDだと話が違ってくる。FF車両の前輪は駆動力とステアリングを切る事による横方向の摩擦力を担当するので、コーナリング時の横方向のグリップ力が悪くなる。なのでトルク配分としては前輪を少なめにしたいのだが、中々上手く行かない。
◆ だけれど無理矢理それっぽくする事は出来て、それは後輪を前輪よりも速く回転させることだ。カップリングをエンゲージさせると後輪の方が速く回転するのだから、前輪は駆動力を失ってブレーキにしかならなくなる。つまりこの状態が前輪の駆動力がゼロ以下で後輪の駆動力が100以上だ。
◆ 前後輪の回転数をセンシングして、それっぽい回転数差にするようにカップリングを制御すれば、何となくトルク配分出来ているような感じになる。しかしこれだとカップリングはかなりのパワーを吸収せざるを得なくなり、効率は悪化する。
◆ このアクティブトルク可変分配というのは擬似的に可変トルク配分っぽいことをやっているが、基本的には前後輪の回転数差をカップリングのスリップで吸収していることになる。じゃあカップリングが温まっちゃってどうしようもないでしょうとなり、ニュルブルクリンク24時間レースに参戦したヤリスはカップリングがぶっ壊れた。
◆ カップリングはITCCと呼ばれるもので、湿式多板クラッチで構成されている。クラッチ板はDLC加工がされて表面硬度が高められ、密閉構造でオイル漬けになっている。レース車両も基本的には市販車と同一のものながら、クラッチ板の枚数を増やすなどして強化した。しかしエンジンパワーに耐えきれずに内部温度が上昇し、封入オイルが変質することで動力伝達が上手く行かなくなった。
◆ オイルを高性能化させるにはコストが上がると言うことで、カップリングの放熱面積を拡大することを考えているそうだ。レース車両にもコストの概念があるのが何ともトヨタらしい。ただいずれにしても駆動力の差を半クラッチ状態で吸収しているのだから、発熱は多くなる。なおこの方式はトヨタが初というわけではなく、マツダはトヨタが採用する以前に市販車に使っていて、前後輪の回転数差はマツダが1%でトヨタが0.7%なのだそうだ。

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