xDrive 全輪駆動システムは BMW の関心を発展させたもので、恒久的な全輪駆動システムに属します。 このシステムは、フロントとフロントとの間で無限に可変、連続的かつ可変的なトルク配分を提供します。 リアアクスル運転状況により異なります。 現在、xDriveシステムはスポーツSUV（ SAV、スポーツアクティビティビークル) X1、X3、X5、X6、および 乗用車第3シリーズ、第5シリーズ、第7シリーズ。
BMW の全輪駆動開発の歴史には 4 世代が含まれます。
世代 |
特性 |
初代、 1985年以降 |
通常走行時の車軸間のトルク配分は37:63（前車軸37％、後車軸63％）、ビスカスカップリング（ビスカスカップリング）によるセンターデフ、リアクロスアクスルデフのロック |
2代目、 1991年以降 |
通常走行時の車軸間トルク配分は36:64、電磁制御多板クラッチによるセンターディファレンシャルのロック、電気油圧多板クラッチによるリアクロスアクスルディファレンシャルのロック制御、車軸 (車輪) 間のトルクを 0 ～ 100% の範囲で再配分する機能 |
3代目、 1999年から |
通常動作時の車軸間のトルク配分（38:62の比率）、フリータイプのセンターおよびクロスアクスルディファレンシャル、クロスアクスルディファレンシャルの電子ロック、ダイナミックスタビリティコントロールシステムとの相互作用 |
4代目、 2003年以降 |
通常走行時の車軸間のトルク配分は40:60の比率で、センターディファレンシャルの機能はマルチディスクで実現 摩擦クラッチと 電子制御された、車軸間のトルクを0から100%まで再配分する機能、クロスアクスルディファレンシャルの電子ロック、動的安定性制御システムとの相互作用 |
xDrive 全輪駆動システムは、BMW の伝統的な後輪駆動トランスミッションに基づいています。 車軸間のトルクの配分は次の方法で実行されます。 トランスファーケース、これは摩擦クラッチによって駆動されるフロントアクスルドライブギアです。 スポーツユーティリティビークルのトランスミッションは、ギアドライブではなくチェーンドライブを使用します。
xDrive システムは DSC (ダイナミック スタビリティ コントロール) と統合されています。 DSCシステムは、電子ディファレンシャルロックのほか、トラクションコントロールシステムDTC（ダイナミックトラクションコントロール）、降下制御システムHDC（ヒルディセントコントロール）などを統合しています。
xDrive と DSC システムの相互作用は、統合制御システムを使用して実行されます。 シャーシ ICM (統合シャーシ管理)。 ICM システムは、AFS (アクティブ フロント ステアリング) システムへのリンクも提供します。
システムの仕組み
xDrive 全輪駆動システムの動作では、摩擦クラッチ作動アルゴリズムによって決定されるいくつかの特徴的なモードを区別できます。
- 遠ざかる;
- オーバーステアのあるコーナリング。
- アンダーステアのあるコーナリング。
- 動きます 滑りやすい表面;
- 駐車場。
通常の状態で発進すると、摩擦クラッチが閉じられ、トルクが 40:60 の比率で車軸間で配分され、加速時に最大のトラクションが得られます。 速度が 20 km/h に達すると、道路状況に応じて車軸間のトルク配分が行われます。
オーバーステア（リアアクスルがコーナーの外側に横滑りする）でコーナリングすると、摩擦クラッチがより大きな力で閉じ、より多くのトルクがフロントアクスルに送られます。 必要に応じて DSC システムが作動し、車輪にブレーキをかけて車両の動きを安定させます。
アンダーステアのあるコーナリング (フロントアクスルがコーナーの外側にドリフト) の場合、摩擦クラッチが開き、トルクの最大 100% がリアアクスルに送られます。 必要に応じて、DSC システムがアクティブになります。
滑りやすい路面 (氷、雪、水) を走行する場合、摩擦クラッチをロックし、必要に応じて DSC システムの電子車輪間ロックを行うことで、個々の車輪の滑りが防止されます。
駐車時はフリクションクラッチを完全に解放し、後輪駆動となりトランスミッションやステアリングの負担を軽減します。
現代の BMW は 1985 年に全輪駆動を採用しました。 これはクロスオーバーが登場するずっと前だったため、バイエルン人はオプションでそのようなトランスミッションを第3シリーズと第5シリーズにのみ装備し、インデックスに追加の文字xが付けられました。 センターディファレンシャルを備えたトランスファーケースがギアボックスに取り付けられ、そこから駆動力が前後の車軸に送られました。 最初の 2 世代 (1985 年と 1991 年) のシステムでは、異なる設計のクラッチがセンターとリアのクロスアクスル ディファレンシャルをブロックしていました。
1999年に市場に参入 BMWクロスオーバー X5には第3世代全輪駆動トランスミッションを搭載。 その基本的な違い: すべてのクラッチが排除され、ホイール間ディファレンシャル ロックは電子制御下のブレーキ機構によって模倣されています。 センターデフそして完全に無料です。
そして2003年には コンパクトクロスオーバー X3 は xDrive を導入し、その後すべての全輪駆動 BMW に採用されました。 このシステムはすでにいくつかの近代化を経ていますが、その基礎と動作原理は同じままです。
基本の基本
あらゆる革新を経て、現在の xDrive は前世代の基本的なアーキテクチャを保持しています。 電子制御の摩擦クラッチは、本質的にセンターディファレンシャルとそのロックに取って代わり、車軸間のトルクをより効率的に分配するのに役立ちます。 さらに、兵器庫では「 Xドライブ「初代X5から受け継いだものがあります」 電子システム、クロスアクスル ディファレンシャル ロック (ADB-X) をシミュレート: グラブします。 ブレーキ機構ホイールが滑り、もう一方のホイールでより多くのトルクを実現できるようになります。
車軸間のトルクの再分配は、クラッチの圧縮力に依存します。電子機器の指令により、状況に応じてクラッチが圧縮または発散します。 クラッチの圧縮はサーボモーターによって制御されます。 トリックレバー (下図の位置 2) は、 回転運動電気モーターのシャフトが軸方向に動き、クラッチが押されたり解放されたりします。
クラッチがロックすると、トルクの一部がリアアクスルから取り除かれ、チェーンまたはギア駆動のトランスファーケースを介して前方に伝達されます。 デザインの違いは中央トンネルのレイアウトによるものです。 クロスオーバー車ではスペースが広いため、チェーン付きのユニットが使用され、乗用車ではギア付きのよりコンパクトなバージョンが使用されます。
BMWがxDriveトランスミッションを永久全輪駆動と呼ぶのは不誠実だ。 通常モードでは、トルクは 40:60 の比率でリアアクスルを優先して配分されます。 この場合、クラッチはほぼ完全にクランプされます（完全なブロックにより、軸間の堅固な接続が確保され、モーメントが均等に分割されます）。 クラッチが緩んでいると、すべてのトルクが後軸に伝わります。 つまり、実際には定数があります。 リアドライブ自動的に接続されたフロントアクスルを備えています。
ここでもう一つの宣伝行為を紹介します。 メーカーは、クラッチは前方への推力を最大 100% 伝達できると主張しています。 これは、クラッチが完全にロックされ（両方の車軸がしっかりと接続されている）、後輪が空中にぶら下がっているか、非常に滑りやすい氷上にあり、前輪の下に乾いたアスファルトがある場合に発生します。 この場合、後輪にはトラクションがない、つまり後輪にかかるトルクがゼロになるため、前車軸のトルクを 100% 実現することが実際に可能になります。 しかし、これには魔法はありません。カップリングのユニークなデザインではなく、物理法則がショーを支配します。 あらゆるハードロックディファレンシャルがこのタスクを処理できます。 さらに、説明された状況は、後輪がオンであっても、通常の状況では非現実的です。 ミラーアイスたとえ非常にわずかであっても、コーティングを施したタイヤのグリップは依然として存在し、それによって伝達されるトルクの一部が表示されます。 したがって、xDrive はフロント アクスルに 100% の伝達を行うことができません。
それでも、xDrive は本当に効果的であると同時に、構造的にシンプルです。 これは、電子安定性制御システム DSC によって完全に補完されており、全輪駆動の利点をすべて実現することができます。安全性を確保しながら、ドライバーの意欲を決して侵害することなく、ダイナミクスと制御性を向上させます。
計画的な近代化
2006 年に X5 クロスオーバーの第 2 世代が登場すると、xDrive もわずかに更新されました。 私たちは制御エレクトロニクスを改良することに限定し、スタビリティコントロールシステムにさらに大きな力を与えました。
2年後には建設的な変化がもたらされました。 X6モデルでは、X-Drive方式に電子制御DPC（ダイナミック・パフォーマンス・コントロール）を備えたアクティブ・リア・ディファレンシャルが導入されました。 後輪間のトルクを再配分することができます。これにより、車のアンダーステアが解消され、コーナリングが容易になります。 より高速な、ドライバーによって指定された軌道上に残ります。
DPC には、最大 100% までの無限に可変のロックがあります。 構造的には 2 つ追加することで実現されます。 遊星歯車電気駆動装置によって制御される一対の多板摩擦クラッチ。 三菱はこのようなスキームを初めて実証しました。 ランサーエボリューション VII. BMW では、X5 および X6 クロスオーバーでのみ利用可能です。 若いモデルの場合、簡素化された電子アナログであるパフォーマンス コントロールがオプションとして追加されました。 この機能はスタビリティコントロールシステムに組み込まれており、旋回時に内部ブレーキがかかります。 後輪外側にモーメントを追加します。
xDrive トランスミッション設計に他の変更が加えられていないことは、システムの信頼性を物語っています。 BMWの代表者らは、その存在を通じて重大な問題を引き起こしていないと主張している。 統計によると、ドライブのオイルシールや葯を除いて、クラッチ制御サーボモーターが最も頻繁に故障します。 しかし、これは 300,000 km 近くで発生し、そのような走行距離を走行するオーナーは 3 人に 1 人、さらには 4 人に 1 人に過ぎません。 さらに、ユニットがトランスファーケースの外側に配置されているため、交換手順が簡素化され、モーターの価格も低くなっています。
マウンテン ジュビリー
BMWはクロスオーバーラインの15周年を祝うことを決定した 走行距離が多いモンテネグロの冬道。 このルートにはオフロード道路は含まれていませんでしたが、山の蛇紋岩がたくさんありました。 実際、このような状況では、xDrive システムの能力が最大限に発揮されるはずです。
私の前には、若い X1 を除いて、クロスオーバーの全ラインが見えます。 車には冬用スタッドレスタイヤが装着されています。 ルートの平坦な部分と山間部の気温差は、わずかなマイナスから+15 °Сの範囲です。
蛇紋岩に沿って運転する速度を制限する唯一の要因は、常識と自己保存の本能でした。 対向車を自由に追い越せる道幅がある場所ではなく、ほとんどの曲がり角はブラインドです。
正直に言うと、タイヤのグリップの限界で長時間運転するのは怖くて、体力的にも大変でした。 しかし、このような状況下でも、xDrive は私を緊張させることはなく、時にはうれしい驚きを与えてくれました。 アクティブリアディファレンシャルを備えた兄のX5とX6は元気よくスタッドにねじ込みました。 スポーツモードでは、安定化システムのおかげで少し遊んで、より多くのガスを使ってヘアピンを横に抜け出すことができました。 そして、まれな走行中やオープン ターンでは、古い X は、速度が上がるにつれて、あたかも輪郭のあるターンに変わっていくかのように、より自信を持って外側の車輪に寄りかかりました。
より抑制された X3 と X4 は、あまりアクティブな運転を誘発しませんでした。 しかし、X3 は、潜在的に危険な状況でも満足させることができました。
待ちに待ったオープンターンを前に、ブレーキングゾーンのアスファルトは霜で覆われていた。 ブレーキペダルが必死に振動し、驚くほどゆっくりと速度が落ちた。 しかし 緊急措置何もする必要はありませんでした。X3 は安定性を失うことなく、十分な余裕を持ってターンを行いました。 そうですね、xDrive に感謝します!
自由のための代償
フリー（オープン）対称ディファレンシャルには重大な欠点があります。 常に均等にトルクを共有します。 一方の車輪がトラクションを失うと、もう一方の車輪が停止します。 たとえば、トランスミッションに 3 つのフリー ディファレンシャルを備えた 4 輪駆動車に 1 つの車輪だけをぶら下げた場合、車輪は無力に回転し、車は動きません。 車が動くためには、さまざまなディファレンシャル ロックが使用され、トルクの一部が車輪に伝達されます。 より良いグリップ: これらは、安定性制御システムの制御下で動作するセルフロックディファレンシャル、さまざまなクラッチ、またはそれらの電子シミュレーターです。
ドイツの関心事BMWは独自の完全な製品を開発しました 永久ドライブ xdrive の歴史は前世紀に遡りますが、システムは常に改良されており、現在でもグループの多くのモデルに搭載されています。 車両制御を可能な限り効率的に最適化し、同時にすべてのインジケーターを制御下に保つために、このシステムが委託されています。 現在、xDrive 全輪駆動システムは、新世代の BMW SUV に搭載されています。
- スポーツアクティビティビークル×6。
さらに、この開発のシステムは次のような場所にもインストールされています。 乗客モデル BMW、3、5、7シリーズ用。 このシステムは、その存在から 25 年間にわたって十分に実証されており、したがって、懸念者はその使用を放棄する予定はありません。
システムの主な特徴
xdrive インテリジェント全輪駆動システムは、車に外部から作用する力と車自体に作用する力の両方を含む、車内のすべての力の作用を制御します。 この開発の作用により、推進力とダイナミズムがまったく新しい方法で配分されます。 私たちが何について話しているのかを明確にするために、システムのいくつかの特徴を示す必要があります。
- 無段階の可変トルク配分を提供します。 このおかげで、トルクが後輪と前輪に均等に配分され、速度が何倍にも高まります。
- このシステムは状況の変化をインテリジェントに認識し、必要に応じて驚くほど迅速にトルクを再配分します。
- xDrive は驚異的な応答性を実現します 操舵, そのため、ドライバーは車を運転する際に何の努力も必要ありません。
- このシステムは非常に正確にブレーキを計測して制御するため、対象車両の運転がさらに安全になります。
- このシステムには、弾性ショックアブソーバーと、その感度のおかげで垂直および縦方向の動的力モーメントを最適化および制御する要素が含まれています。
- このシステムは、あらゆる路面で驚異的な安定性とダイナミックな動きを実現します。
これらの特性から、BMW が全輪駆動車の運転をドライバーにとって完全に安全で楽しいものにするためにあらゆる努力を払ってきたことは明らかです。 xDrive システムを搭載した車は、巨大なパワーを備えていますが、同時に制御に対して信じられないほどインテリジェントな従順性を示します。 長年にわたる研究と技術の絶え間ない改善により、xDrive システムを搭載した自動車は、制御入力に対する応答の驚くべき変動性と精度を獲得することができました。 このシステムは、あらゆる状況で駆動力を変換し、状況に最適に適応させ、ドライビングダイナミクスを効果的に改善します。
話したら 簡単な言葉で言うと、xDrive システムはインテリジェントに適応します。 四輪駆動車ドライバーのニーズに応じて。
四輪駆動
多くのメーカーの車が全輪駆動を備えていますが、xDrive システムを備えているのは BMW だけです。 従来、全輪駆動は主に、路面、でこぼこした路面、土や氷によって引き起こされる不便さを最小限に抑えることを目的としていました。 しかし、力が車軸全体に不均一に分散されたり、非効率的に分散されたりすると、全輪駆動では運転の喜びが得られません。 このような非効率な流通の特徴としては、 以下のデメリットコントロール:
- ステアリングホイールの回転に対する感度は限られています。
- 不足する 乗り心地;
- 直線運動が不安定になります。
- 操縦時の快適性が失われます。
しかし、 BMWの懸念新世代の全輪駆動車を開発するという問題には、まったく異なるアプローチがとられました。 メーカーは、問題の車の実証済みの後輪駆動を基礎として採用しました。 その特性を最適化・向上させ、4輪全てに配分しました。
そして四半世紀が経ちました BMWドライブ世界中の道路で信じられないほどのダイナミクスと完全な安全性を示します。
システムの有効性を保証するもの
前述したように、xDrive システムの基本原理は、車両の両方の車軸にトルクを均等に分配することです。 このような効率的かつ正確な分配は、フロントアクスルドライブ用のギアドライブの形式をとったトランスファーケースの助けによって可能になります。 摩擦クラッチが作動するとボックスが制御されます。 xDrive システムがインストールされている場合 スポーツSUV BMWでは、トランスミッションがギヤ式からチェーン式に変更されています。
さらに、システム効率が大幅に向上し、 追加オプション、それとともに送信に導入されます。
- ダイナミックヨー制御システム。
- 電子差動トルクロック;
- トラクションコントロールシステム;
- 降下支援システム。
- 統合シャーシ制御システム。
- アクティブステアリングシステム。
- システム動作の基本原則。
知的 BMWシステムには独自の特徴的なモードがあり、摩擦クラッチによって決定されます。
- スムーズな始動。
- 過剰な旋回能力でターンを乗り越える。
- アンダーステアでターンを調整する。
- 滑りやすい路面での移動。
- 最適化された駐車場。
通常の状態で路面状況が良好な状態で車が発進する場合、摩擦クラッチは閉じた状態となり、この場合のトルクは軸に沿って 40:60 の配分となり、これが加速時に最も効率的なトラクションをもたらします。 車が 20 km/h の速度に達すると、路面と制御の瞬間に応じてトルクが再配分されます。
通過点
オーバーステアのコーナリング操作中に、リアアクスル BMWの車ターンの外側に滑り出す可能性があります。 これを回避するために、フロントアクスルがトルクを受けながら、摩擦クラッチがより大きな力で閉じます。 車が標準的な角度ではない非常に急な方向転換をした場合、ダイナミック コントロール システムが役に立ち、車輪にわずかにブレーキをかけて動きを安定させます。
車がアンダーステアで旋回を通過する場合、フロントアクスルが旋回の外側に横滑りする可能性があり、摩擦クラッチが開きます。 この状況では、トルクの 100% がリアアクスルに分配されます。 もしあるなら 非標準的な状況、その後、動作安定化システムが機能します。
車が異常なアンダーステアで曲がり角を通過すると、車の前車軸が曲がり角の外側に向かって滑ります。 この場合、摩擦式クラッチが開き、トルクの 100% が後軸に配分されます。 車が水平にならない場合は、スタビリティ コントロール システムが作動します。
水や人、雪などで覆われた滑りやすい路面を車が走行すると、個々の車輪が滑って車が横滑りすることがあります。 これを防ぐために、摩擦クラッチがブロックされ、状況が安定に達しない場合は、動的方向安定性の補助システムの設置が機能します。
xDrive システムコンセプトを搭載した車両を駐車するには、摩擦クラッチを完全に解放する必要があります。 この場合、車両は完全に後輪駆動状態となり、操舵時の伝達負荷が効果的に軽減される。 車両運転時の支援システムの合理的かつインテリジェントな介入により、最適な状態が実現されます。 快適な環境運転し、運転の安全性を何倍にも高めます。
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