アウディ クワトロ AWD テクノロジーの詳細

アウディ クワトロ全輪駆動テクノロジーは、乾燥した天候や悪天候時に、あらゆる路面で最大限のグリップ力を発揮することで知られています。

quattro 全輪駆動システムはさまざまな点でアウディを特徴づけており、公道やレーストラックにおいてその不当な優位性を維持しています。 モータースポーツの分野では、クワトロは 1980 年代にアウディを数多くの世界ラリー選手権に優勝させました。 これは、80 年代と 1990 年代の IMSA レースとトランザム レースにおけるアウディの成功の原動力となりました。 そして、それはル・マン24時間レースにおけるR18 e-tron クワトロの成功の原動力となった。

クワトロのアイデアは、4 つの車輪すべてにトラクションを備えた車を量産したいという願望から生まれました。アウディのエンジニアは、1970 年代にフォルクスワーゲン イルティス オフローダーによって実証された基本特性に基づいて、軽量の全輪駆動システムを最初に開発しました。 この技術は、1980 年に最初の量産型クワトロ全輪駆動システムとしてアウディの傘下に導入されました。 現在の quattro 全輪駆動は、生産開始以来 40 年間の学習に基づいて構築されており、さまざまな用途でいくつかの異なるタイプが利用可能です。 今日のドライブトレインについて説明する前に、初期の quattro システムがどのように機能したかを理解することが重要です。

初期のquattroシステム

最初のquattro全輪駆動システムは、前輪と後輪の間でトルクを分配するために3つの機械式ディファレンシャルを使用しました。 真空作動スイッチを介して、ドライバーはセンターディファレンシャルをロックすることを選択して、フロントディファレンシャルとリアディファレンシャルを一緒にロックし、スリップすることなく同じ速度で回転させることができます。

通常、ディファレンシャル (各車軸で車輪を駆動する一連のギア) は、各車輪の移動速度の差を補償するために完全に開いています。 たとえば、コーナーを曲がるときのことを考えてみましょう。内側の車輪の回転は外側の車輪よりもはるかに小さくなります。 リアディファレンシャルをロックすると、両方の車輪に均等にパワーが伝わるようになります。これは、滑りやすい路面やトラクションが制限された状況で走行するときに必要なだけでなく、どんな状況でもグリップを最大化するためにも必要です。 フロントには回転する必要があるため、ロッキングディファレンシャルがありません。

1980 年代後半の quattro の最初のメジャー アップデートでは、フロントからリアへのパワーを自動的に 50:50 に分割するトルセン (トルク センシングの略) ディファレンシャルが、オリジナルの手動操作のセンター ディファレンシャルに代わって搭載されました。 リアディファレンシャルロックスイッチは残されました。 一部の大型車両にはリア トルセン ディファレンシャルも装備されていました。

トルセン センター ディファレンシャルには、一対のはすば遊星歯車が収容されていました。 ギアはハウジング内のぴったりとフィットするポケットに保持され、端の平歯車を介してスプライン結合されていました。 これらの平歯車では、遊星歯車が同じ方向に回転することができませんでした。 ただし、車軸がトラクションを失った場合、平歯車はトラクションを利用してホイールにトルクを伝達するのに役立ちます。 これにより、車両のトルクの最大 3 分の 2 を前輪または後輪のどちらかに送ることができるようになります。

ハルデックス：横になることを嫌いません

アウディの中型および大型車には縦置きエンジンが搭載されており、トランスミッションとディファレンシャルはエンジンの後方に配置されています。 米国では 2000 年に始まり、アウディ TT のような小型車はエンジンを横向きに搭載した (横置きと呼ばれることが多い) ようになりました。 その結果、トランスミッションは実質的にエンジンの下のスペースを占め、別の種類のクワトロ全輪駆動システムが必要になりました。

Haldex カップリングは、この種の用途に必要なパッケージングに対する答えです。 Haldex アプリケーションでは、プロペラシャフトがトランスミッションからリアディファレンシャルまで伸びています。 プロペラシャフトの端は、ハルデックス カップリングの入力シャフトに接続されます。 ハルデックスカップリングからディファレンシャルにつながる部分を出力軸と呼びます。

滑りやすい路面では、1 つまたは複数の車輪のトラクションが低下する場合があります。 その結果、ハルデックスカップリングは入力軸と出力軸の速度差を感知して動作します。 ユニット内部では、凹凸のある昇降プレートの周りをローラー ベアリングが回転し始めます。 これによりピストンが上昇し、油圧が増加します。 この圧力が前輪と後輪をつなぐハルデックス クラッチに加わり、全輪駆動が可能になります。 エンジン速度、アクセルペダル位置、エンジントルクを読み取るセンサーもリアディファレンシャルの作動に関与します。 さらに、電子ディファレンシャル ロック (EDL) は ABS システムを利用して、個々の車輪でのトラクションの損失を制御します。