4WDのまとめ その3
2018/10/06 公開
一旦、４駆の話から逸れます。
このサイトを読んでいただいているオッサン諸兄に、もはやアンダーステアとかオーバーステアの説明は不要でしょう。
ここでは、アンダーステア・オーバーステアとタイヤのグリップ力についてちょっとだけお話いたします。
右の画像はダーツの的ではなく、グリップサークルと呼ばれる図で、タイヤのグリップ力の大きさと方向を表すために用いられます。
タイヤのグリップ力の全体を１００とすると、コーナーリングに用いる横方向のグリップ力と、加速や制動に用いる前後方向のグリップ力を足して１００を超えることができません。
例えば横方向に４０グリップ力使っているときには、アクセルやブレーキをどんなに踏んでも、タイヤは加速 / 制動には６０グリップ力しか使うことができないということです。
ああ、蛇足ですが、４０グリップ力とか６０グリップ力とか勝手いに言っていますが、「グリップ力」という単位は、たった今、ワタクシメが作ったので、ヨソで使わないようにしてください。
きっと笑われます。
このグリップサークルをＦＦ車のフロントタイヤのものとします。
クルマが静止、ハンドルを真っ直ぐにした状態からアクセルペダルを床まで踏み込みます。
このＦＦ車にはＴＲＣがついていて、タイヤが滑るかどうかのギリギリのところにエンジン出力を調整してくれます。
このときのグリップの状態が右図です。
タイヤは１００グリップ力を前方向に使われていることが分かります。
横方向グリップ力の余力は０なので、この状態でハンドルを切ってもクルマは右にも左にも曲がりません。
続いて、ＦＦ車のコーナリング中です。
アクセルペダルはパーシャルの状態で、クルマは加速も減速もしていませんが、ハンドルは切られていて、けっこうイイ調子で曲がっている最中です。
これが右図の状態で、前後方向にグリップ力は使われていませんが、横方向に８０グリップ力が使われていることを表しています。
言い換えると、横方向８０グリップ力とクルマにかかる遠心力が釣り合っていると言えます。
コーナーの出口が見えてきたので、この状態のままアクセルペダルを踏み込んで、前後に５０グリップ力を使うとします。
グリップ力の総和は１００なので、８０グリップ力を使っていた横方向グリップ力は５０に減ってしまいます。
８０で遠心力と釣り合っていたのに、５０に減ってしまえば遠心力に負けて、タイヤはズルズルとコーナー外側に進んでしまいます。
これが、ＦＦ車でコーナリング中にアクセルを開いたときに起こるパワーアンダーステアです。
当然、ＦＲ車でも同様なことが起こりますが、ＦＲ車の場合はズルズルとだらしなく外側に向かうのは後輪なので、パワーオーバーステアとなるわけです。
そう、「秋名のハチロク」、イニシャルＤの世界です。
ようやく４駆のハナシ・・・とはなりません。
もう少し前説にお付き合いください。
４駆が、何故アンダーステアが強いのかを理解するために、ハンドルを切ってからクルマの向きが変わるまでのタイヤに加わる力の向きを知らなければなりません。
最終的に矢印だらけになってしまいましたが、
右の画像はダーツの的ではなく、グリップサークルと呼ばれる図で、タイヤのグリップ力の大きさと方向を表すために用いられます。タイヤのグリップ力の全体を１００とすると、コーナーリングに用いる横方向のグリップ力と、加速や制動に用いる前後方向のグリップ力を足して１００を超えることができません。
例えば横方向に４０グリップ力使っているときには、アクセルやブレーキをどんなに踏んでも、タイヤは加速 / 制動には６０グリップ力しか使うことができないということです。
ああ、蛇足ですが、４０グリップ力とか６０グリップ力とか勝手いに言っていますが、「グリップ力」という単位は、たった今、ワタクシメが作ったので、ヨソで使わないようにしてください。
きっと笑われます。
このグリップサークルをＦＦ車のフロントタイヤのものとします。クルマが静止、ハンドルを真っ直ぐにした状態からアクセルペダルを床まで踏み込みます。
このＦＦ車にはＴＲＣがついていて、タイヤが滑るかどうかのギリギリのところにエンジン出力を調整してくれます。
このときのグリップの状態が右図です。
タイヤは１００グリップ力を前方向に使われていることが分かります。
横方向グリップ力の余力は０なので、この状態でハンドルを切ってもクルマは右にも左にも曲がりません。
続いて、ＦＦ車のコーナリング中です。アクセルペダルはパーシャルの状態で、クルマは加速も減速もしていませんが、ハンドルは切られていて、けっこうイイ調子で曲がっている最中です。
これが右図の状態で、前後方向にグリップ力は使われていませんが、横方向に８０グリップ力が使われていることを表しています。
言い換えると、横方向８０グリップ力とクルマにかかる遠心力が釣り合っていると言えます。
コーナーの出口が見えてきたので、この状態のままアクセルペダルを踏み込んで、前後に５０グリップ力を使うとします。グリップ力の総和は１００なので、８０グリップ力を使っていた横方向グリップ力は５０に減ってしまいます。
８０で遠心力と釣り合っていたのに、５０に減ってしまえば遠心力に負けて、タイヤはズルズルとコーナー外側に進んでしまいます。
これが、ＦＦ車でコーナリング中にアクセルを開いたときに起こるパワーアンダーステアです。
当然、ＦＲ車でも同様なことが起こりますが、ＦＲ車の場合はズルズルとだらしなく外側に向かうのは後輪なので、パワーオーバーステアとなるわけです。そう、「秋名のハチロク」、イニシャルＤの世界です。
「コーナリングフォース」・・・カッコいい響きではありませんか！
ジェダイの騎士がフォースを自在に操ってバッタバッタとドロイドを倒していくように、オッサンドライバーはコーナリングフォースを自在に操って峠道をヒラリヒラリと切り替えしていくのです。ところで、オッサン読者諸兄はスターウォーズの「最後のジェダイ」はご覧になりましたでしょうか？
４０年前、若きジェダイであったルーク・スカイウォーカーは、すっかりオッサン・・・じいチャンに近いオッサンになり果てていました。
そして問題は、我々もルーク・スカイウォーカーと同じだけ齢を重ねているということですッ・・・トホホ
メイ ザ フォース ビイ ウィズ ユウゥゥゥゥ（号泣
ハナシを４駆に戻します。前述のアニメーションの通り、コーナーリング中は、フロントタイヤはリヤタイヤより大きなコーナリングフォースを発生しているので、加速も減速もしていないと右図の状態になります。
ここでは、フロントタイヤの横方向に８０グリップ力、リヤタイヤの横方向に５０グリップ力とします。
さあ、コーナー出口が見えてきたのでアクセルペダルをドカンと踏みましょう。
トラクションは万全です！ 遠慮せずに床まで踏んじゃいましょう。
ここでエンジンがタイヤの前後方向に１００グリップ力分のパワーを出したとします。
４駆ですから、エンジンの力は前後に５０：５０で振り分けられます。
フロント、リヤタイヤの前後方向に５０グリップ力が使われました。リヤタイヤでは横方向が５０、前後方向が５０なので、タイヤの性能をすべて使いきり、タイヤはクルマを曲げながら前に進めます。
ところがフロントタイヤでは、前後方向に５０使われてしまうと、８０必要な横方向グリップ力が不足し、タイヤは外側に膨らんでしまいアンダーステアになってしまいます。
さらにその上、リヤタイヤはクルマをクルマの正面方向（右図の破線方向）に押し出そうとするので、さらにアンダーステアは強くなります。これをプッシュアンダーステアと呼ぶそうです。
スポーツ４駆とは名乗ってみたものの、これでは発進加速と直進安定性だけの直線番長になるわけです。（直線番長をディスっているわけではありません。ダッチ・バイパーとか、ＦＰＹ３１型シーマとか、それはそれなりに魅力的です♡）
これを防ぐためには、「コーナーリング中にアクセルを踏んでもフロント側へのトルク配分を抑え、ステアリングホイールが戻され始めたら、それに伴いフロント側へのトルク配分を増やす」的な制御が必要になってくるわけです。
そう、ワタクシメが苦手な電子制御です！
いかにして、電子制御はトルク配分しているのか、次回に続きます。