4WDの車について質問です。

Question

パートタイムの方はタイトコーナーブレーキング現象が起きると言いますが、フルタイム4WDはそういった現象がおきません。
パートタイム4WDは何故おきるのですか？
デフロックしていれば分かるのですが…

よろしくお願いします。

補足

たくさんの回答ありがとうございます。 質問の経緯は、私の今の車はプラド150（センターデフ）のみに乗っており、山遊びやコースで使うのにトルクも少なく、私自身テクニックもまだないのでjkルビコンに乗り換える事にし、現在納車待ちです。 ラングラーをネットで調べたところ4Hにすると壊れやすい、曲がりづらいとあったので、デフロックにしてないのに何故だろうと思った次第です。

Answer 1

ルビコン納車待ちですか。プラドも走破性高いですが、さらに本格的な機能を備えるので楽しみですね。150プラドは「センターデフ式フルタイム4WD」ですが、センターデフをロックできます。このセンターデフロック状態は、パートタイム式4WDで四駆に切り替えた時と同じ状態になります。ラングラーの四駆システムの説明に入る前に、今回登場する四駆システムの仕組みについて説明します。少し長くて恐縮ですが、最後までお付き合いいただけましたら幸いです。

■ パートタイム式4WD

「パートタイム式4WD」は、通常は2WDで走行し、悪路など緊急時のみドライバーの意思で4WDに手動切替します。4WDに切り替えるとトランスファが前輪の駆動系を機械的に直結し、前後輪ともに均等に駆動力を発揮します。
しかし、この状態でグリップのよい路面でコーナーを曲がると、前輪の回転数よりも後輪の回転数が低くなるため、前後輪のグリップがケンカしてブレーキが掛かる「タイトコーナーブレーキング現象」が発生します。この現象は、タイヤも擦り減り、燃費も悪くなり、駆動系に負荷が掛かるなど故障の原因になります。滑りやすい雪道や泥道であっても直結4WD状態というのはとにかく曲がらない。いつものつもりで曲がったらアンダーステアが出て膨らみ、ガードレールに突っ込むなどの危険もあるのです。従って、岩場などのかなり限られた条件でのみ本領発揮できますが、それ以外の走行シーンではむしろ性能が劣るケースも多いです。パートタイム式4WDというのは、こうした特性をよく理解した玄人向けのものなのです。

■ センターデフ式フルタイム4WD

150プラドは本格的な「センターデフ式フルタイム4WD」ですが、「タイトコーナーブレーキング現象」が起こらず常時4輪を駆動しながら走れるのは、「センターデフ」のおかげです。
例えば、2WD車の場合、エンジンからの出力は一度デフギアが受けて、そこから左右の駆動輪に分配されます。このデフがコーナーでの左右輪の回転差を抵抗なく差動制御してくれますが、このデフギアを前後輪の間に設置した4WDが「センターデフ式フルタイム4WD」になります。エンジンからの出力は一度センターデフが受けて、そこから前後それぞれのデフギアに送られ常時4輪を駆動します。なので前･中･後と計３つのデフギアがあるのですね。これらのデフのおかげで、前後輪の回転差も左右輪の回転差もうまく差動制御してくれて、抵抗なくスムーズに駆動することができます。
一方、デフギアは片側が空転すると反対側に駆動力が発生させられない欠点がありますが、その欠点を補助するのがデフロックやLSDになります。

■ トルクオンデマンド型4WD

通常は2WDで走行し、駆動輪が滑るなどして必要な時のみ4WDに切り替えて、また平常に戻ると2WDに復帰するという仕組みになっています。
例えば、後輪駆動ベースの場合、通常はエンジンの出力は後輪に直結しており、前輪に伸びるプロペラシャフトの間に油圧制御装置が挟み込まれています。この装置の油圧が高まりクラッチがつながると前輪にも駆動力が分配される仕組みです。

センターデフを持ちませんが、その制御装置を拡大解釈して「センターデフ」と呼ぶメーカーもあります。実は、新型のJKラングラーもそのひとつであり、「電子制御センターデフ」というのは、実際にはセンターデフではなく、上記に説明した油圧制御装置のことです。また、こうした仕組みは一般的には「スタンバイ式4WD」とも呼ばれますが、これも拡大解釈して「フルタイム4WD」と呼ぶメーカーもあります。これもまた、新型のJKラングラーがそうなので、新型ラングラーの四駆の仕組みの理解の妨げになっています。新型ラングラーは、センターデフ式フルタイム4WDではありませんのでご注意ください。

・・・前置きが長くなりましたが、ラングラーの説明に入ります。

■ 現行ラングラーの4WDシステム

まず、新型ラングラーには全モデルに「セレクトラック･フルタイム4×4システム」という名称の四駆システムが搭載されています。これは従来の「パートタイム式4WD」に「トルクオンデマンド型4WD」をドッキングさせた特殊なものです。
貼付写真のセレクターレバーをご覧いただくと分かるのですが「4H」が２つあるのがわかると思います。右側がパートタイム式4WDの ”4H PART TIME”、左側がトルクオンデマンド型4WDの”4H AUTO" で、どちらも選べるようになっています。

＜4H PART TIME モード＞

”4H PART TIME”にシフトするとトランスファがガチャンとつながり前後輪直結した4WDになります。この際にグリップのよい道で曲がると「タイトコーナーブレーキング現象」が起きます。舗装路でこれをやると車両に負荷が掛かり壊れやすく曲がりずらくなります （センターデフ式フルタイム4WDでセンターデフをロックさせたのと同じ状態です）。

＜4H AUTO モード＞

一方の”4H AUTO" の場合、通常はFRで走行していて、センサーが空転や車両の挙動変化を感知すると、電子制御クラッチの油圧を高めて前輪の駆動系をつなぎ自動で4WDになり、不要になると油圧を下げFRに戻ります。前後輪トルク配分は、前:後
=0:100〜50:50の範囲で変動します。最も油圧の高い状態で50:50ということになります。
油圧クラッチが作動して4WDになった状態でも、タイトコーナーブレーキング現象にならないのですが、前後輪は繋がってはいるため、2H状態の完全なFRの時と比べると、わすかにアンダーステア傾向が表れやすいと思います。また、油圧クラッチの差動回数が増えると、確かに油圧機構は消耗しますし、コーナーで作動時はタイヤの抵抗が増えますので燃費も若干悪化する傾向にあります。それゆえ、必要なければ2Hで走った方が車両の負荷が少ないというのは妥当していると思います。

＜各モードの使い方＞

先の記載の通り、パートタイム式4WDの4Hや4Lは、雪道等でも曲がりにくく、危険を伴うこともあります。それもあって新型ラングラーは新たに  ”4H AUTO"を設けたのだと思います。”4H AUTO"であれば、余計なアンダーステアも出ずに、通常の雪道程度であれば、むしろ ”4H PART TIME” より安定して走ることができます。なので路面が滑りやすい場合は”4H AUTO" で、深雪や悪路は”4H PART TIME”、本格的なオフロードは”4L”、普通の舗装路では"2H”という使い分けをするのはベストです。ルビコンは前後のデフもロックできる（ ロックトラック･フルタイム4×4）なので、さらに本格的なオフロード走行をできますね。

なお、”4H AUTO" は新型JKラングラーの「セレクトラック･フルタイム4×4システム」の話で、マイナーチェンジ前の「コマンドトラック」ついては、単なる「パートタイム式4WD」なので、”4H AUTO"は存在しません。

このあたりで回答になっていますでしょうか？
長くなり失礼しました。何かご不明な点がありましたら、追加でご質問いただけましたら幸いです。是非、ラングラー楽しんでください！

質問者からのお礼コメント

詳しくありがとうございます。
勉強になりました。

Answer 2

補足について

ご存知の通り、パートタイム4WDはセンターデフを持ちません。
ラングラーも基本はセンターデフを持たないパートタイム4WDです。
最近センターデフを持つフルタイム4WDのモデルも追加されたよう
ですが、ネットの記事はパートタイム4WDモデルの話しだと思われます。

Answer 3

フルタイム車でも、センターデフをロックすれば、パートタイム車と同じ事ですから、タイトコーナーブレーキ現象は発生します。

現象が発生するのは、旋回時に、前軸と後軸の回転差を吸収する事ができないからです。

基本的なパートタイム車には、そもそもセンターデフはありません。
ですから、直結4WDと言われています。

Answer 4

質問者さんの言っているデフロックは「フロントデフ」と「リアデフ」の事ですね、これは左右の回転誤差を吸収する仕組みですが、タイトコーナーブレーキング現象はフロントとリアの回転誤差が吸収されず駆動にブレーキをかけてしまう状況です、フロントはステアリングで舵角が変わるけどリアは角度は変わらないので、フロントとリアが描く回転半径が異なる訳です。

フルタイム4WDなら前後の回転誤差もセンターデフで吸収できますが、パートタイム4WDはセンターデフがなく前後の回転誤差を吸収する仕組みが無いんです。

Answer 5

センターデフの無い欠陥構造ですから、前輪と後輪の回転差で走行抵抗に成ります。

Audi Quattroが、フルタイム四駆として登場して以来、欠陥構造のパートタイムは、ほとんど姿を消しました。

Answer 6

デフロックしていなくても旋回時に前輪と後輪の回転時の半径の差はあります（内輪差）。前輪が外側を回って後輪が内側を回ります。前輪のプロペラシャフトと後輪のプロペラシャフトでは回転数の差が生じます。パートタイムはトランスファーで前後輪が直結されているので回転差の分だけ駆動系に負荷がかかる。タイヤがスリップして余計な負荷が逃げてくれなければ、車が止まります。

Answer 7

フルタイム４ＷＤの車は存在しません。
フルタイムと言われているのはリアルタイム４ＷＤです。
なので普段は２ＷＤですのでブレーキング現象は起こりません。