プレリュードには、後輪も向きを変える4WSで知られる世代があります。でも、1996年に登場した5代目のType Sが曲がるために使ったのは、それとは別の仕組みでした。前輪の左右へ送る駆動力に差をつける、ATTSです。
左へ曲がるときは、右の前輪へ多くの力を送る。右へ曲がるときは、その反対。ハンドルでタイヤの向きを変えることに、左右の駆動力で車体を曲げる働きを加えました。「FFなのに、アクセルを踏む力を曲がるためにも使う」と聞くと、その中身が気になりませんか。
- 対象は1996年11月発表の5代目プレリュード、日本仕様のType Sです。
- 前輪の外側へ駆動力を多く配分し、ハンドル操作に加えて曲がる力を生みます。
- 歯車と多板クラッチを電子制御する仕組みで、4WSや通常のLSDとは働き方が違います。
左カーブなら右前輪。まず「外側」を覚えよう
ATTSは、Active Torque Transfer Systemの略で、ホンダは「左右駆動力配分システム」と説明しています。ここでいう左右は、車に乗った人から見た左右。左カーブの外側は右前輪、右カーブの外側は左前輪です。
この外側の前輪へ、内側より多くの駆動力を送ります。左右が同じように車を前へ押すだけでなく、片側をより強く押せば、車体の向きを変える働きも生まれる。ホンダの発売資料では、片側のオールを強く漕いで向きを変える手漕ぎボートも、身近な例として使われています。
もちろん車にはタイヤもハンドルもあります。ATTSだけで曲がるのではなく、ハンドルを切って生まれる力に、駆動力の左右差による働きを足すわけです。左右の前輪のどちらを強く駆動するかが、そのカーブの向きとつながっています。
外へふくらもうとする動きに、駆動力で応える
前輪駆動車が旋回中にアクセルを操作したとき、思った線より外へふくらもうとすることがあります。こうした傾向をアンダーステアといいます。ATTSは、旋回状態に応じた左右配分によって、この傾向や車体の動きの乱れを軽減するために開発されました。
前輪は、車を前へ進める仕事と、曲がるための仕事を一緒にしています。その左右の使い方を変えて、タイヤの性能を生かそうとしたのがATTSでした。高性能なエンジンを載せて終わりではなく、その力をどちらへ渡すかまで考えたところに、Type Sの特徴があります。
中では、デフとATTSが一緒に働いている
この章では、デフとの分担、歯車とクラッチ、最大80対20の意味の順に見ていきます。
デフをなくして、別の箱に置き換えたわけではありません
ATTSの説明には、デファレンシャルギア、略してデフが出てきます。カーブでは内側と外側の車輪が通る距離が違うため、左右の回転差を許す仕組みが必要です。その役目を持つのがデフです。
1996年のホンダ資料では、エンジンから変速機を通った駆動力が、まずデフで左右に分かれ、その左右輪の回転がATTSのユニットへ導かれると説明されています。ATTSは左右の回転を歯車の組み合わせで結び、一方の駆動力をもう一方へ振り分けます。
左右の回転差を許すことと、左右に渡す駆動力へ差をつけることは、同じ話ではありません。「外側のタイヤはカーブで多く回るから、それだけでATTSだ」と考えないようにすると、中の歯車の役割を追いやすくなります。
左右それぞれの旋回用ギアと、多板クラッチ
ユニットには左旋回用と右旋回用の歯車の組み合わせがあり、その結びつき方を多板クラッチで調整します。多板クラッチは、何枚もの板を使い、回転する部品同士のつながりを加減するものです。
左旋回では、左旋回用のクラッチを働かせ、左輪側から右輪側へ駆動力を振り分けます。発売資料が示す経路には、左輪用サンギア、3連ピニオンギア、右輪用サンギア、デフケースが登場します。歯車を介して力を受け渡すことで、外側になる右前輪の駆動力が増えます。
右旋回では、右旋回用のクラッチと歯車の組み合わせが受け持ち、外側になる左前輪の駆動力を増やします。単に右側の部品を強く締めれば右輪が強くなる、という配置ではないので、図を見るときは部品の名前だけでなく、力がどこへ伝わるかを順に追ってみてください。
最大80対20は、いつもその割合という意味ではない
ホンダは、多板クラッチの結合度合いを調整し、左右の駆動力配分を最大80対20まで変えられると説明しています。大きな数字ですが、これは車輪の回転数の比ではありません。
80対20は駆動力配分の最大値で、左右のタイヤを常にその回転比で回すという意味ではありません。直進時には旋回用クラッチを働かせず、通常どおり左右へ均等に駆動力を伝えます。
カーブのたびに機械が一気に80対20へ切り替わるわけでもありません。旋回状態に合わせて結合を加減できるからこそ、日常の操作になじむ制御を考えられるのです。
滑ってからだけではなく、アクセルとハンドルの操作も読む
ATTSの多板クラッチを調整するのは、電子制御ユニット、ECUです。制御の基準になるのは、アクセルの踏み込み量とハンドルの切れ角。それに車速と横Gを合わせて、旋回している状態を把握します。
横Gは、カーブで横方向にかかる加速度です。さらに、車体が左右へ向きを変える速さを調べるヨーレイトセンサーも使います。前輪の部品だけで完結するように見えて、車体全体の動きも見ているのです。
ホンダは、運転者の操作量をもとに制御量を決める「フィードフォワード」を中心にしたと説明しています。起きた動きの乱れに対応するだけでなく、運転者がハンドルやアクセルをどのように操作したかを手がかりに、必要な配分を考える方式です。
そこへヨーレイトのフィードバックを加え、制御量を監視します。操作を読む仕組みと、実際の車体の動きを確かめる仕組みを組み合わせている、と捉えると分かりやすいでしょう。
効き目を強くすれば、それで完成ではなかった
ATTSの開発担当だった泊辰弘さんは、ホンダの公式開発秘話で、効果をはっきり感じられるプログラムも試したと話しています。ただ、さまざまな状況で走らせると、効きすぎるほうが不自然に感じられたため、試験を重ねて自然な方向へ調整したそうです。
この話を知ると、最大配分の数字だけでは装置を説明できないことが分かります。どれだけ左右差を作れるかに加えて、運転者の意思にどう応えるかも開発の仕事だったのです。
普段は存在を強く意識させない方向へ仕上げる。複雑な歯車と制御が入っていても、目指したのは機械を操作していることが気になる走りではありませんでした。
駆動力の差に合わせて、前の足回りも専用設計
ATTSを付ければ、それで車全体の仕事が終わるわけではありません。左右の前輪が違う力で路面を押すと、タイヤの向きを変える軸のまわりに働く力にも差が生じます。ハンドルの操作性まで考える必要がありました。
そこでType Sには、ダブルジョイント式のフロントサスペンションが専用開発されました。ボールジョイントを2か所に設け、タイヤが向きを変える仮想的な軸を、実際のボールジョイントとは別の位置に設定できる仕組みです。
1996年の資料では、ホイールセンターオフセットを43.7mmから25mmへ小さくし、左右の転舵トルクの差を減らしたと説明されています。ここでいうオフセットは、社外ホイールを選ぶときの寸法の話と混ぜず、操舵軸と車輪中心の位置関係として読んでください。
ATTSに対応して、タイヤの周りの支え方も整える。駆動力を配るユニットだけでなく、その力を受ける足回りまで見ると、Type Sがひとまとまりで開発されていたことが分かります。
4WS、LSD、ATTS。名前の似た「曲がる装置」を分ける
プレリュードを調べると、4WS、LSD、ATTSという言葉が並びます。どれも走りに関わりますが、何を変えるかで分けると混乱しません。
| 仕組み | 主に注目するところ | ATTSと区別したい点 |
|---|---|---|
| 4WS | 後輪も操舵する | 車輪の向きを変える仕組み |
| LSD | デフの差動を制限する | 方式ごとの特性があり、ATTSの別名ではない |
| ATTS | 前輪左右の駆動力を配分する | 外輪へ多く配分して曲がる力を生む |
ATTSを知りたいときは、車輪の向き、左右の回転差、左右の駆動力を分けて考えるのが近道です。どれもタイヤに関係しますが、調整しているものが違います。
また、Type Sには専用のアクティブコントロールABSも開発されています。これは制動時に働く装置で、ATTSの駆動力配分とは別の説明です。ATTSそのものを、片輪にブレーキをかけて曲げる方式だと思わないようにしておきましょう。
1996年のType Sから、その後のホンダへ
この記事で扱ったのは、1996年11月7日発表の5代目プレリュード、日本仕様Type SのATTSです。型式はBB6。2.2L DOHC VTECを載せる前輪駆動車で、プレリュードの全タイプにATTSが付いていたわけではありません。
同じ世代の車でも、タイプや時期が違えば装備は変わります。中古車や部品を調べる際は、「プレリュードだから4WSもATTSも付く」とまとめず、年式とタイプ、実車の装備を確かめてください。LSDへ置き換えるといった改造も、名前が似ている部品を交換するだけの話として扱えません。
ホンダは後年、左右の駆動力を曲がるためにも使う考え方を発展させ、2004年のレジェンドにSH-AWDを搭載しました。ATTSが前輪左右を扱ったのに対し、四つの車輪の駆動力を制御する方向へ進んだのです。
Type Sの資料を読むときは、まず曲がる外側の前輪、次に力を振り分ける歯車とクラッチ、最後に操作と車体の動きを読むセンサーへ。部品を一つずつたどると、ハンドルだけではない「曲がり方」を、このFFクーペがどう作ろうとしたのか見えてきます。
