【E-Four】電気式4WDの仕組み、機械式四駆との違い

トヨタのハイブリッドモデルには、「E-Four」電気式4WDを搭載したモデルが多くラインアップされています。では機械式四駆と仕組みは、どのように違うのでしょうか?当記事では、「E-Four」電気式4WDと機械式4WDの違いを解説します。

【E-Four】電気式4WDの仕組み、機械式四駆との違い ~電気式の仕組み~

RAV4 HP
引用:トヨタ自動車 RAV4

「E-Four」電気式4WDとは、いったいどのような仕組みになっているのでしょうか?ハイブリッドモデルというシステムにマッチした仕組みになっているようです。

「E-Four」電気式4WDは、モーターで駆動する仕組み

RAV4 モーター
引用:トヨタ自動車 RAV4パンフレット

トヨタのハイブリッドモデルは、エンジンとモーターの両方を効率よく組み合わせたことによって、燃費向上と高出力を両立させた車です。そして、ハイブリッドシステムを運用するためのリチウムバッテリーは、フロア下に収納されています。

ハイブリッド車独特のシステム構造から、エンジン出力を利用した機械式四駆を採用しないで、モーターを採用した構造になりました。「E-Four」電気式4WDの仕組みは、比較的解りやすく作られています。左右独立した電気モーターがあり、2段減速機を介して後輪を駆動させる仕組みです。

リアドライブ用には、高出力タイプと燃費や居住空間確保タイプの2種類が、現在のトヨタモデルに搭載されています。

「E-Four」電気式4WDは、センサー入力でコンピューター制御される

「E-Four」電気式4WDは、「回転数」「制動」「タイヤのスリップ」「停止・走行」などの状態をセンサーで感知し、コンピューターで駆動を制御する仕組みです。

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【E-Four】電気式4WDの仕組み、機械式四駆との違い ~機械式の仕組み~

海辺のランクル

機械式4WDとは、一体どのような仕組みをしているのでしょうか?ここでは、機械式4WDの仕組みを解説します。

トヨタRAV4の機械式4WDで仕組みを説明

RAV4ガソリンモデルに採用されている4WDは、機械式のダイナミックトルクベクタリング技術を世界初採用しています。エンジン回転は、プロペラシャフトを介して、デファレンシャルギアを通過した後に、回転を制御するカップリングが装備されています。

これによって、左右独立した回転制御が可能になっています。左右が独立して回転をゼロから100%まで可変できるトヨタ最新の仕組みです。

一般的な機械式4WDの種類や方式

トヨタ自動車4WDシステム概略図
引用:トヨタ自動車 ニュースルーム 4WDシステム概略図

一般的な機械式4WDの仕組みは、上記四角い黄色部分のような仕組みが多いでしょう。エンジン回転は、プロペラシャフトを介してデファレンシャルに入る前にカップリングが付いていたり、またはデフにカップリングが組み込まれているものが一般的です。

トヨタ自動車4WDシステム概略図
引用:トヨタ自動車 ニュースルーム 4WDシステム概略図

一般的な機械式4WDの場合は、基本的にフルタイム4WDとパートタイム4WDの2種類があります。前後輪への配分は、最大で50%ずつという仕組みが多いでしょう。

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「E-Four」電気式4WDと機械式4WDの違い ~4WDの設計について~

「E-Four」電気式4WDと機械式4WDの大きな違いは、どこにあるのでしょうか?

「E-Four」電気式4WDと機械式4WDでは、基本的な構造が違う

「E-Four」電気式4WDと機械式4WDでは、そもそも車輪を回転させるために得る動力が違います

「E-Four」電気式4WDは、ハイブリッドのシステムを活用したモーター駆動です。一方機械式4WDは、あくまでもエンジン回転を伝達していく仕組みとなっています。

現段階では、「E-Four」電気式4WDと機械式4WDで目的も違う

「E-Four」電気式4WDは、モーターの作動範囲上、走り出しやスリップしそうになったときなどに安定した運転ができるような設定になっています。また燃費性能が悪くならないようにも設定されています。

一方機械式4WDの場合は、燃費性能は下がってしまうかもしれませんが(現在はかなり改良されていますが、2WDを超えることはできません)、後軸へのトルクを安定して配分でき悪路走行なども得意なモデルといえます。

将来的には、「E-Four」電気式4WDが機械式4WDの目的に追いつく

今や電気を利用したEVやハイブリッドモデルの開発は、世界各国で盛んに行われています。エンジンモデルの比ではないくらい日進月歩で色々な技術更新がされています。そのため性能や使用目的が、機械式4WDに追い付く日はそんなに遠くないと考えます。

「E-Four」電気式4WDの進化は、RAV4に搭載されたダイナミックトルクベクタリング技術の次世代ハイブリッドモデル搭載の可能性があることからも推察できますね。