新ＡＣＴ－４制御は手伝い程度でしたが良い仕事したかな

前回記事で予告をしてしまったので、本日は新ＡＣＴ－４について書いて行こうと思います。
なお、ＡＣＴ－４を「アクトフォー」と読むのはホンダの商標登録に引っ掛かるので
「アクティブトルクスプリット」もしくは「エーシーティーフォー」とそのまんま読みます。
でも、社内的には「アクトフォー」と呼んでましたけどね（笑）

そして、その歴史をずーと辿ると、もちろんスバル初のレオーネ４ＷＤもしくは
東北電力＋宮城スバル発案のスバルｆｆ－１バンを用いた４ＷＤ試作車になるわけですが、
それはＭＴ車だったけどいわゆるＦＦと４ＷＤを切り替えるパートタイム４ＷＤです。
レオーネ・エステートバン４ＷＤが発売されたのは１９７２年のことですね。

ただし、当時のクロスカントリー４ＷＤ（当時はジープタイプとか呼んでましたが）とは違い
高速走行・高速旋回でも４ＷＤ状態で走ることもできる４ＷＤとして開発されていて、
その後スバル自身もいち早く４ＷＤ状態での直進安定性や高速安定性にも着目していきます。

そんな中で、ＡＴ車にも４ＷＤを用意しようということから１９８１年に
レオーネ・ツーリングワゴン４ＷＤにＭＰ－Ｔという湿式多板クラッチを用いて
ＦＦ（ＦＷＤ）と直結４ＷＤをいつでもボタンひとつで切替え可能なようになります。
ちなみに、ＭＴ車のパートタイムはドグクラッチ（嵌め合い式）だったので
タイトコーナーブレーキング現象など内部循環トルクが過大だと切替えが滅茶難儀でした。

もう一つ、ちなみに、これは単に聞いた話で真意のほどは知りませんが、
当時のＡＴトランスミッションはジャトコ製で、ニッサンのＦＲ車用ＡＴをベースに作られていて
その３速ＡＴをベースにすでにニッサンではオーバードライブ付の４速ＡＴ化となっており、
そのオーバードライブ部分にＭＰ－Ｔの４ＷＤトランスファーを設けてもらったとのことでした。

まっスバル単独ではオートマチック・トランスミッションは専用開発できませんし
部品メーカーとしても当時のスバルの生産台数ではわざわざ専用ＡＴを開発する気もなかったので
いわゆる苦肉の策としてこの４ＷＤ方式となったとも言えるのかも知れません。

それに、これだけに限らず、スバルはＭＴもＡＴもなかなか独自開発や投資することが出来ずに
それ故に小型も軽も多段化に後手後手となってばかりの歴史の繰り返しで、
それがＣＶＴ化に舵を切る一因になったとも言えるでしょうね。

さて、その後、１９８４年のオールニューレオーネの時代にはこのＭＰ－Ｔをベースに
降雨、制動、急加速時には自動で４ＷＤになるというオート４ＷＤ制御が加えられます。
まっ、それ自体はワイパースイッチやブレーキスイッチやＡＴのキックダウン・スイッチなどで
単に電気回路的に、つまりまだ電子制御というものではなく、やや子供だまし的なものでしたが……

そして、ついに１９８７年７月のアルシオーネＶＸ（２.７Ｌ）、同年１０月のレオーネにて
ＭＰ－Ｔを電子制御するＡＣＴ－４が誕生するに至ります。
で、その後、このＡＣＴ－４は２００１年まで、実に１４年ほどの長きに渡って
基本的にはハードもソフトもこのまま使い続けられることになったわけです。

そのＡＣＴ－４は再度構造をおさらいすると、トランスミッション後端、プロペラシャフトの直前に
湿式多板クラッチを設置して、それをＡＴの制御用油圧を共用利用して後輪への駆動を制御します。
油圧をデューティー制御（オンオフのパルス幅＝時間幅）で電子制御するのですが
その電子制御コントローラーもＡＴのそれの中に組み入れられています。

なので、余分に追加しているのは湿式多板クラッチ一式くらいであとは流用・間借りみたいなもので
それ故に非常に軽量・安価で造ることが出来ています。
逆に言えば、ＡＴでなくＭＴだと油圧ポンプや電子制御コントラーラーなど別途必要となってしまうので
だからＡＣＴ－４がいくら良いといってもスバルＭＴ車にはなかなか使えなかったわけですが。

一方、ＡＣＴ－４の制御についてはボクはあまり内部まで把握しておりませんが、
車速とスロットル開度などによるいわゆるマップ制御が主体となっているものでした。
ＡＴ内部に前輪／後輪回転数のセンサーはあって、その差回転からスリップ判定して補正したり、
あるいは後年になってからＡＢＳ作動時はそれ用の補正がかかったりとかはしていたようですが。

ちなみに、多くの自動車メーカーはＡＢＳなど作動時には４ＷＤの内部循環トルクが邪魔しないよう
出来る限り２ＷＤにするというか前後の拘束はなくしたいという考えをしているようで、
特にＶＷなんかはビスカスカップリング使ってもワンウェイクラッチも設けるほどでしたが、
当時のスバルはむしろ僅かな前後の拘束によって一旦ロックした車輪の回復を早めることができ
それを積極的に利用してＡＢＳ作動時の停止距離を短くしたり車両安定性を高めることをしてました。

この辺は頭でっかちの理論派のドイツマイスターと実践主義的なスバル技術者との違いが出ていて
なかなか面白い事実だったと思います。
ただし、その当時に比べるとＡＢＳというかブレーキ制御デバイスは格段に高性能化されたので
今となってはブレーキ制御デバイスにすべてを任せてＡＷＤは邪魔しないという流れになりましたが。

あっまたまた脱線してしまいました。
そんなＡＣＴ－４の制御でしたから、湿式クラッチの仕様が変わったり、ＡＴフルードが改良されたり、
あるいはエンジンの特性が少し変わったり、あるいはそれらが経時変化したり製造ばらつきあったり、
そんなちょっとしたことでも４ＷＤの後輪へのトルク伝達量が変わってしまいます。

マップ制御ですからその都度そのマップをすべて見直してやらなければならないのですが
エンジン制御のようにＥＤＭ（エンジンダイナモメーター）上でマッピングできるわけでもなく
結局は上手く行かずに、開発中に問題がでたり、あるいは市場で問題がでたりを繰り返してました。

特に問題となったのは、タイトコーナーブレーキング現象と発進時の前輪空転です。
駐車時などドライ舗装路で大転舵して走るとガッガッなど振動が出てしまったり
逆に雪道などで発進しようとする前輪だけ空転して４ＷＤとしての走破性がイマイチだったりです。
この２つの性能は相反するもので、あっちが出て修正するとこっちが出るみたいな繰り返しです。

そういうことなどを指して“ロバスト性”に欠けるということなわけです。
もっと、原理原則に基づいた制御、あるいはフィードバック制御を用いて
ロバスト性を上げる必要があるというのがボクの問題提起だったわけですね。

また、ＡＢＳの普及などもあり、精度の良い４輪車輪速を使った制御などに
さらに各種のセンサも増えてきていて、それらがＣＡＮで共有できる時代になっていたので、
アップデートすべきではないのか、てなことも議論の場では発言した覚えもありますが、曖昧ですね。

そんなわけで、新ＡＣＴ－４制御の開発がスタートすることになったわけですが……
実はＡＷＤ－ＣｏＥ時代の上司でもあり、トランスミッション関係の制御を得意としていたＳさん、
そう、この時のベルギー＆スウェーデン出張やこの時のスウェーデン出張も一緒に行った
その小柄なＳさんがほとんど一人でその新ＡＣＴ－４の制御ロジックを構築しました。

そして、実験部はほぼボク一人でそのＳさんとともに実証試験をして
詳細な制御定数などを絞り込んで決めて行き、
最終的にはこの２００１年の北海道冬期試験での評価を得て新ＡＣＴ－４（制御）は完成しました。

感覚的にはＳさんが９割方、いやもっとで９５％ぐらいで、ボクは５％ほども手伝ってないほどで
残り１％以下でその他のＶＤＣ（ＥＳＣ）関連の確認などを別の部署でやってもらった程度です。
それもボクから依頼する形で確認してもらって、まとめの報告書もボクが書きました（笑）

社内的には、ＡＣＴ－４はもうそのまんまでもいいと思われていた時代でもあり
外野がチャチャ入れてこなかったので、ほぼ２人だけでスムーズに開発できたとも言えますが。

その新ＡＣＴ－４はマップ制御ではなくモデルベース制御となっています。
その頃はもうエンジン空気量などから正確にエンジントルクを算出できるようになってますし
当然ながらトルコン含めてＡＴでの駆動トルクも算出できるようになってますから
その駆動トルクに応じて基本トルク配分６０：４０とかになるように湿式多板クラッチを制御します。
その湿式多板クラッチも単品で油圧と伝達トルク特性のデータ取りおよび品質管理も出来ています。

それに、ＡＢＳの４輪車輪速センサやさらにはＶＤＣ（ＥＳＣなどブレーキ制御の車両安定装置）なら
ハンドル角センサなども取り込んで、スリップ時の制御やタイトコーナー時の制御の精度も上げています。

まっ、このハンドル角（推定も含む）の補正部分でその１５年後くらいにマツダから嫌がらせを受け、
社内的にはその原因を作ったのがボクであるかのような謂れのない厭味を言われたりもしましたが……
まっどこの世界でも他人のせいにしたがる人や足を引っ張ろうとする腹黒い人はいるものですけどね(汗)

ちなみに、マツダの嫌がらせとは、おそらくマツダが新ＡＣＴ－４の制御則を徹底的に解明・検証して
雪道（ローラー台）でフル転舵して急発進しようとするとＦＦっぽく空転してしまうことを発見して
それを自動車評論家たちを集めて目の前でスバルＡＷＤの弱点として大々的に喧伝したものです。

ただ、雪国の人なら当然でしょうが、そんなツルツル路面でフル転舵してアクセルガバッとはしません。
むしろそんな状態で後輪にがっつり駆動をかけたらどこにふっ飛んでいくか分かりませんからね。
スタックしそうならハンドルは直進方向に戻しつつゆっくり発進するのが運転の基本です。
それに、１０年以上新ＡＣＴ－４の制御をしていてスバルユーザーからの苦情や指摘は皆無でしたし。

というか、これって操縦安定性の話でもなんでもなくて、トラクション・走破性の話ですから、
新ＡＣＴ－４開発時は操安乗り心地の実験をしていたボクに責任転嫁されてもお門違いなわけですが……

なんにせよ、単にマツダがスバルの揚げ足取りで、つまり嫌がらせでこんなことを仕掛けたわけです。
まっ、マツダのＡＷＤも実力は高いですが、イメージでスバルＡＷＤの後塵を拝していることに
なんとかしたいという焦りの気持ちがあったのでしょうけどね。

また、この頃はマツダはなんとか安売り・叩き売り体質から脱却したいと企業戦略を立て直そうとし
その一環で勝手にスバルに対抗意識を持っていたようで、
それで何かにつけても自動車メディアにも対スバルで仕掛けていたみたいですけどね。
まっ、当時のスバルはそんなにマツダを意識はしていませんでしたけど……（笑）

それに、スバルのＡＷＤの名声というのは単にＡＷＤ機構やその制御だけの良し悪しではなく
雪国など環境の悪い状況においてもクルマとしてのあるゆる機能を考慮して創られているかどうか、
あるいはそれらのユーザーの要望に真摯に向き合って愚直に開発しているかどうか、
（例えば、デフロスタ性能や下回りの雪詰まり雪害とか極寒時のエンジン始動性とかとか……）
そういうところの差であると思うんですけどねぇ。

あぁ、またもや脱線してしまいましたorz
えーと、もう少し新ＡＣＴ－４制御について補足を加えさせていただきます。
前述のようにモデルベースで基本トルク配分を６０：４０とかになるように設定したと書くと
この記事に書いたようにＡＷＤの前後トルク配分なんて大した意味はないよとかの話と
矛盾してんじゃないかと勘違いされてしまうかも知れませんが、そうではないんですよ。

湿式多板クラッチが滑らない状態、つまり前後がしっかり繋がっている状態では
これは直結４ＷＤと同等の状態にあるわけですから、その状態では
この記事のように前後５０：５０ではなく前後トルク配分は不定となります。

しかし、湿式多板クラッチが全体のトルクに対して４０％までしか伝達できない、
つまりそれ以上になると湿式多板クラッチが滑り出してそれ以上のトルクを伝達できないとなると、
その途端に直結４ＷＤ状態ではなくなるので６０：４０のトルク配分までにしかならないわけです。
つまり、全体のトルクの４０％で後輪へのトルクリミッターがかかると言い換えることができます。

つまり、基本６０：４０とか分かりやすく言っているものの、本当のところは
１００：０から６０：４０までの間で不定となるようにしているということです。
実際には制動力とかまで考えると－６０：－４０～６０：４０と言うべきかもしれませんし、
たまたま前輪だけ滑りやすい場面では瞬間的には０：１００とかにもなり得るんですけどね。

ですから、モデルベースの基本とする考え方は、後輪には必要以上の駆動力を与えないようにするです。
それと同時に、必要以上の前後輪の拘束力を排除し、前後輪の差回転の自由度を与えるということです。
そのような考え方ですから、かなりの部分で工学的に正しいＡＷＤ制御と言えるし、
その点でもかなり理想に近いＡＷＤ制御がこの新ＡＣＴ－４で実現することが出来たと言えるでしょう。


と言うわけで、なんにしても新ＡＣＴ－４はＳさんが９５％、ボクが残り５％ほどお手伝いして
実質的にわずか数ヵ月で完成し、それ自体にすごい名称も与えることなく、ただ“新”とつけただけで
（広報や宣伝に、マップ制御とかモデルベースとか説明してもチンプンカンプンでしたしね）
社外的にも社内的にもあまり知られず、当然ながらボクも大した評価はされませんでしたね。

ただ、社内の他の人に試乗してもらうと、ほとんどの人はすごく良くなったと評価してもらえたし、
それまでのＡＣＴ－４のような毎回繰り返されたトラブルも以降はほとんどなくなり、
その後２０年ほどに渡ってスバルＡＷＤの縁の下を支えるような技術であり続けたという話でした。

また、時代は下って、２０１６年冬からスバルも「オールスバルＡＷＤ」とかと銘打って
自動車評論家らを北海道に招待してスバルのＡＷＤ全車を体感試乗してもらうイベントを開催したら、
数名の評論家から「いつの間にＡＣＴ－４ってこんなに良くなってたの？」とか
「ＡＣＴ－４がこんなに良いならＶＴＤってもう要らないね」とか言われちゃいましたしね。
まっ、そん時はボクはただニコニコ、いやニヤニヤしながら頷いてただけですが（笑）

おそらく、マツダの嫌がらせを受けて、一部制御の見直しなどはしたかと思いますが、
おそらく今でも新ＡＣＴ－４の制御はその根幹部分はこの時の制御が踏襲されていると思います。

また、いちおうこれによってお駄賃ほどの特許使用料も貰い続けることも出来ましたしね（笑）
ちなみに、本件も含めて退職時に特許関連はすべて企業としてのスバルに権利譲渡しているので
退職後は一銭も貰ってないですけどね。

さて次回は、ＡＴ用ではなく、スバル廉価（といっても主流）ＭＴ用ＡＷＤの話でもしましょうかね。