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「ハイキャス」に「4WS」… 一度は廃れた四輪操舵 なぜ急増?? 乗り心地にも意外な効果あり!?

 今、4WS(四輪操舵)機構を搭載したクルマが増えつつある。

 筆者が実際に最近試乗したモデルでいうとルノー メガーヌR.S.、ベントレー フライングスパー、メルセデス Sクラス。4WSとは4(フォー)ホイール・ステアリングの略語で、フロントだけでなくリアタイヤも操舵するという意味だ。

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 かつてはこの4WS技術、国産車に次々と採用されていた時代があった。1980年台、代表的なものが日産 スカイラインに搭載されたHICAS(ハイキャス)、ホンダ プレリュードの4WS。

 いずれもその後定着することはできなかったにもかかわらず、なぜいま四輪操舵がふたたび増えているのか?

文/松田秀士
写真/RENAULT、HONDA、編集部、塩川雅人(ベストカーWeb)

【画像ギャラリー】進化形4WSが続々登場!! 80年代の四輪操舵と現代の最新4WSを見る

■そもそも四輪操舵って何の意味があるの?

日産 スカイラインに搭載されたHICAS(ハイキャス)も4WS機構だった

 では4WSどんな効果があるのだろう? クルマが曲がるとき、ドライバーは曲がりたい方向にステアリングを切る。直進時からステアリング切ることによって路面とタイヤの間に大きな摩擦が生じ、タイヤに横方向のグリップ力(コーナリングフォース)が発生する。

 このときリアタイヤは当初真っ直ぐ向いているが、曲がり始めるとボディに角度が付くのでリアタイヤにも角度が付きコーナリングフォースが発生する。

 しかしフロントとリアのコーナリングフォース発生に時間差が起きることになる。フロントに対してリアが遅れてしまうわけで、これによってリアが不安定になるのだ。

 つまりリアが滑りやすい状況に陥る。速いステアリングワークをおこなうと、よりその傾向は強くなる。

 これを防止するため一般的な技術として、リアサスペンションがコーナリングでバンプした時(沈んだ時)にトーインといって、リアタイヤを上から見た時に「ハ」の字になるようにしている。

 これはわずかな量だが、進行方向に向かって「ハ」の前方向が先細りするようにすることで、コーナリング時やブレーキング時に早くリアタイヤにグリップ力を発生させてクルマを安定させるのだ。

 これは4WSほどの技術ではなく、リアサスの構造とブッシュ類などのコンプライアンス(たわみ)などによって作り出している。

 実はレーシングの世界ではセットアップによってリアのトーインを最初から強めたり弱めたりしている。

 オーバーステアでスピンしそうなハンドリングではリアのトーインを強めることで一定の効果がある。これはキャンバーをネガティブ(強く)したのと同じような効果がある。しかし、直進時の抵抗が増え、直線スピードが伸びないデメリットもある。

 逆にアンダーステアの強いFF車ではトーアウトにしてよく曲がり込むようにしたこともあった。このデメリットはブレーキング時にとても不安定になることだった。ポルシェ911でもおこなったが、逆にトラクションがなくなった。

 レースの世界ではドライバーがこのようなことを理解したうえで、その特性に応じたドライビングをする応用力が重要だ。

■なぜ国産勢の四輪操舵は定着しなかった?

4WS機構を搭載していたホンダ プレリュード。よく曲がるが、曲がりかたに不思議な感覚を覚えるクルマだった

 話を戻そう。1980年代のクルマは今ほどボディやサスの剛性がなく、そのような機械的な方法(トーインをつける)では足りなかった。

 そこで四輪操舵の登場となるわけだがスカイラインの「HICAS」やいすゞの「ニシボリックサス」、さらにプレリュードの「4WS」、そしてマツダも開発し、あの頃の国産メーカーはまさに後輪操舵技術のデパート状態だった。

 なかでも印象的だったのはプレリュードの4WS。前輪のギアボックスからロッドを介して機械的にリアタイヤもコントロールしていた。小舵角では同位相(フロントタイヤと同じ方向)に切れ、大舵角では逆位相(フロントタイヤと逆方向)に切れるというもの。

 つまり高速走行では同位相にしてリアを安定させるが、ワインディングや駐車時は逆方向に切れることで良く曲がり込むようにしていた。

 ワインディングを攻めるとき、大舵角で逆位相に切れるときも、最初わずかに同位相を起こし、そこから中立を通って逆位相に切れるので不思議な感覚を覚えたものだ。しかしよく曲がり込むクルマだった。

 さて、そのような4WSのデパートだった国産メーカーは次々にこの技術をやめてしまった。その一番の理由はボディ&サス剛性のアップとスタビリティコントロールの進化だ。

 剛性アップは最近のクルマの安定性が優れていることで理解できるだろう。大元の剛性がしっかりしたことでタイヤの動きを正確にコントロールできているからだ。

 そしてスタビリティコントロールは、DSCなどメーカーによって呼称が様々だが、要は電子制御によって4輪の個別にブレーキをかける技術のこと。ホンダのアジャイルハンドリングアシストなど、最近ではトルクベクタリングなどもこれに入る。

 電子制御の進化によってすでに装備されているブレーキをコントロールするだけでスタビリティー(安定性)を手にすることができるので、機構的にもコスト的にも4WSの必要性がなくなったのだ。

■乗り心地や小回り性能にも寄与する現代の四輪操舵

ルノー メガーヌの4WS機構。ボディ剛性の向上と電子制御技術でより自然で上質な乗り味となっている

 しかし、今、また四輪操舵が復活しつつある。しかも外国メーカーで。

 機構的にはリンクとアクチュエーターをリアサスに追加し、電子制御によって走行状況に合わせた同位相&逆位相をおこなう。ボディ剛性がしっかりしたうえに、より正確にリアホイールコントロールがおこなえるようになり、そのハンドリングはより自然で上質なものに進化してきている。

 冒頭に記したベントレーは635psというハイパワーで、ワインディングでは同位相を上手に使い安定感抜群だった。

 また、Uターン時など逆位相によってボディサイズでは考えられないような小回りが可能。メルセデスSクラスも小回り性能はコンパクトサイズFF車並み。駐車時など内輪差も減る。1980年代の4WSはこの駐車時に戸惑いもあったが、現在のそれはかなりわかりやすい。

 最後にメガーヌR.S.の「4コントロール」。同位相は1度、逆位相は2.7度のコントロールを電子制御によっておこなうシステムだが、60km/h以下では逆位相でそれ以上のスピードでは同位相に動く。これがドライビングモードのスポーツモード以上では閾値(しきいち)が100km/hになるのだ。

 メガーヌR.S.は、FFのスポーツモデルにしてはサスがソフトで乗り心地が良い。実は4WSの採用によってリアサスをソフトにすることができている。

 普通FFスポーツモデルではリアタイヤの応答性を高めるためにリヤサスを硬くする。サスは固めた方がタイヤへの面圧上昇が早くなる。つまり荷重移動が早くなり、リアタイヤのグリップ上昇が早くなり安定性が増す。

 しかし4WSの採用によってリアタイヤを積極的にコントロールできるからサスを硬くする必要がなくなるのだ。また、リアタイヤを積極的に使うので、従来はフロントタイヤばかり摩耗していたところ、4輪が均一になりローテーションできるようになったことでタイヤ寿命も延びたのだという。

 四輪操舵は、クルマの性能を飛躍的に高める技術。コストはそれなりにかかるが、セーフティ(安全性)とアジリティ(敏捷性)の両立が可能なのだ。

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