GR-FOURはWRXSTIの4wdシステムよりすごいですか

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どちらが優れているともいえないですが、いずれも常時4輪に駆動配分できる本式の「フルタイム4WD」です。また、いずれも後輪偏重トルクを基本としてコーナリングの応答性を高めています。しかし、その仕組みが全く異なります。

スバルWRX STi が「センターデフ式フルタイム4WD」なのに対して、トヨタのGR ヤリス GR-Fourは、センターデフを持たない「トルク・オン・デマンド型フルタイム4WD」というタイプになります。違いを説明しますので、最後までお付き合いいただけましたら幸いです。すでにご存じの内容ばかりでしたら申し訳ありません。

注）スズキ等一部メーカーが簡素な「スタンバイ式4WD」にもかかわらず、カタログに「フルタイム4WD」と背伸びした記載をしてしまっています。誤認なきようご注意ください。

■ センターデフについて

通常「フルタイム4WD」と呼ばれるものは「センターデフ式フルタイム4WD」が基本型になります。まず最初にここで登場する「デフギア（デファレンシャルギア）」について説明しますね。文末までこのデフギアが関係します。

FFやFRのような2WDでも駆動輪の左右の中心には「デフギア」があります。デフギアはコーナーでの外輪と内輪の回転差を抵抗なく差動制御してくれる優れものです。エンジンからの出力はデフギアで左右輪に分配されますが、このデフギアを前後輪の間に装着したのが「センターデフ」です。
エンジンの出力は一度センターデフが受けて前後輪に分配されます。4WDの場合は前後輪ともに駆動輪になるので前後にデフギアがありますので、センターデフがある場合は、計3つのデフギアがあるということですね。このデフギアの差動制御をロックさせると、前後輪が直結になり悪路走破性が上がります。しかし、コーナーでは前輪よりも後輪の回転が遅いため、前後輪のグリップがケンカしてブレーキのかかる「タイトコーナーブレーキング現象」が発生します。センターデフによる差動制御を介することでこの厄介な現象を回避しているのですね。

＜デフギアの欠点とLSD＞

駆動輪にデフギアの差動制御があるおかげで、スムーズに曲がれるのですが、デフギアには片側の車輪が空転すると、反対側の車輪はグリップあっても駆動力が伝わず、空転し続けるという致命的な欠陥があります。このような素の状態のデフを「オープンデフ」といいます。オープンデフは、雪道でスタックしやすく、スポーツ走行のコーナーでは内輪が空転して加速しにくくなります。それを解決するために、限られた条件でデフをロックする「LSD（Limited Slip Diff）を装備する車両もあります。

また、センターデフ式フルタイム4WDの場合、センターデフがオープンデフだと、例えば登り坂で前輪が空転すると、後輪には駆動力が伝わらず進めなくなります。それゆえセンターデフにも何かしらのLSDやデフロック等の機構を備えるのが一般的となっています。

■ スバルWRX STi

通常、FF車というのはエンジン横置なのですがスバルは縦置です。もともとFFなので前輪は効率的に駆動しますが、エンジン縦置なのでそのままプロペラシャフトをリアまで伸ばせばシンプルに本格的なフルタイム4WDが完成できるわけです。さらに上下前後に極端に小さい水平対向エンジンを縦置にしており、これらが他メーカーからしたら反則といえるほど4WDには有利な運動性能を生み出しています。この点、エンジン横置FFベースの4WD車（含GRヤリス）に対して素性としてアドバンテージがあります。
WRX STi は「 センターデフ式フルタイム4WD」になりますが、センターデフはプラネタリーギヤを用いて前後輪への駆動力配分を前41:後59（STi 2.0
L最終モデル）に設定し、後輪偏重トルクとしています。さらに、センターデフに「DCCD（Drivers Control Center Diff）」という機構が装着されており、センターデフのロック率をドライバーが調整できるようになっています。ロック率を高めるほど悪路走破性は高まります。
WRX STiの前後のデフギアは、前輪にヘリカルLSD、後輪にトルセンLSDを装備しています。そしてセンターデフにはDCCDですから、確実に4輪に駆動力を伝えられる機構になっています。これはどちらかというとスポーツ走行に向けたシステムになります。

■ GRヤリス GR-Four

先程、フルタイム4WDの基本は「センターデフ式フルタイム4WD」が基本と書きましたが、GRヤリスはセンターデフを持ちません。その方が重量を軽くできます。通常、センターデフのない4WDは「スタンバイ式4WD」で、普段通はほぼ2WDで走行し、必要な時だけ4WDになるタイプが一般的です。世の中の4WDのほとんどがこのような「スタンバイ式4WD」です。しかし、4WDで定評のあるスバルで主力のシステム「ACT-AWD」も実はセンターデフを持ちません。最近では新型ヴェゼル（2代目）の四駆システムも同様になっています。分かりやすくするため、最初に基本的なスバル ACT-AWDの「トルクオンデマンド型フルタイム4WD」の仕組みを説明します。

＜スバル ACT-AWDの場合＞
スバルのACT-AWDは、非常に高性能で評判よく、スバル車のほとんどがこのシステムですが、センターデフを持たないことはあまり知られていません。エンジンの出力は前輪に直結しており、後輪への駆動配分は電子制御のクラッチの強弱で行います。その後輪へのクラッチが全く繋がれていない状態だと前後駆動配分は前100:後0。クラッチが完全に繋がれた状態だと前50:後50です。ACT-AWDの場合、基本配分を前60:後40として絶えず電子制御で最適な前後駆動配分を行っています。この仕組みでは理論上前100:後0～前50:後50の範囲での駆動配分が可能ということになります。

＜GR-Four の場合＞
GRヤリスのGR-Fourも基本は同じなのですが、こちらは前30:後70まで変動させられます。なぜ後輪偏重トルクにできるのか？ ここがGR-Fourの特徴になります。
先程、4WDは前後輪にもそれぞれデフギアがあると説明しました。通常の4WDは前後ともデフギアは同じギア比になっています。しかし、GR-Fourでは前後でギア比を変えており、元々前輪よりも後輪の方が強いトルクなるようなギア比が設定されています。
後輪は前輪からトルクの分配を受けており、前後輪の間にある電子制御のクラッチを強く効かせて直結に近づけるほど、後輪のトルクが強くなるわけです。完全に緩めると前100:後0になります。GR-Fourは、3種類のモードが選べて、それぞれ以下のようなトルク配分になっています。

・NORMAL 前60:後40
・TRACK 前50:後50
・SPORT 前30:後70

上から順に油圧クラッチの直結度合いが強くなるというわけですね。でも、完全に直結した状態ですと、コーナーでは前後輪の回転差により厄介な「タイトコーナーブレーキング現象」が発生するので、実は30:70でもクラッチは緩いくらいだそうです。完全にロックさせると前20:後80くらいになるようです。これが後輪偏重トルクにできるカラクリです。考えた人はお頭が良すぎますね。

また、GRヤリスの前後のデフは標準グレードはオープンデフですが、上級グレードには前後共にトルセンLSDが組まれています。こちらもWRX STi 同様にツポーツ走行に向いたシステムになっています。

まとめると、WRX STi はFFベースのエンジン縦置で基本構造が左右対称低重心なことが有利であり、シンプル軽量で頑強な四駆システムが組めること。またドライバーが独自にセンターデフの直結率を調整できることなどが特徴です。
ＧＲヤリス GR-Fourは、FFベースのトルクオンデマンド型であるにもかかわらず、発想の転換で後輪偏重トルクにしていること。低排気量で高出力で軽量コンパクトな車体に組み込んで総合力を高めていることが特徴ですね。
四駆システム自体は甲乙つけがたいですが、発想としてはGR-Fourは目からウロコの人が多いのではないかと思います。

長くなり失礼いたしました。まだまだ説明不足なのですが、両車種ともに利点があります。日本でこのような高性能なスポーツ4WDが生まれたことは嬉しいです。何かご不明な点等ございましたら追加でご質問いただけましたら幸いです。