豊田章男社長の直轄であり、トヨタグループ総力を挙げてのEV参入で話題を集めているトヨタ。しかし、2040年時点でも何らかの形で内燃機関を使った車両は80%近く残るという分析もあります。

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EVやFCVなどの電動化車両へのシフトは徐々に進んでいくのは間違いないにしても、従来からのガソリン、ディーゼルエンジン、トランスミッションの進化はまだまだ伸ばす必要があり、マツダが「HCCI(予混合圧縮着火)」の開発を推進しているのもその一例といえます。

今回、トヨタから発表された2.5L 直列4気筒の新型直噴エンジンは、エンジンの実力を最大限引き出すために「TNGA」により基本骨格を一から見直したものだそうで、構造と構成を刷新することにより、高い走行性能と環境性能を両立させた「Dynamic Force Engine」と命名。今後もさらに進化させていくとしています。

同エンジンは、高速燃焼技術、可変制御システムの採用のほか、排気・冷却・機械作動時などの様々なエネルギーロスを少なくして熱効率を向上させるとともに、高出力を両立するとしています。

新開発の2.5Lガソリン車用エンジン、ハイブリッド用エンジンは、それぞれ世界トップレベルの熱効率40%、41%を達成しています。同時に、緻密な制御による高レスポンス化と全速度域での高トルク化など、多くの新技術の採用により全面的に見直し、大幅に進化させたそうです。

また、新しい8速AT(FF用)、10速AT(FR用)も、エネルギーロスを最小限にし、伝達効率を高めるためにギヤやクラッチなどに様々な対策が施されています。

ギヤは、歯面の摩擦係数を低くする新たな加工が施され、ギヤが噛み合う時のエネルギー伝達ロスを削減。機構内の摩擦材形状が最適化されたクラッチは、回転時のクラッチの損失トルクを約50%低減(従来型6速AT比)するなど世界トップレベルの伝達効率を達成。

ほかにも、小型軽量化により車両燃費を向上させるとともに、低重心化により直進およびコーナリングの走行安定性向上に寄与するそうです。

また、ギヤをワイド化するとともに、高性能・小型トルクコンバーターを新開発し、ロックアップ領域を拡大。アクセル操作に素早く、滑らかに反応するようになり、走りの質が高められています。

10速ATの「Direct Shift-10AT」は、8速から10速に段数をアップさせてトータルのギヤ数を増やしながら、低・中速域を中心に、各段の使用領域(段数)を最適化するクロスギヤが採用されています。これにより、FRプレミアム車にふさわしいスムースかつ世界最速レベルのクイックな変速が生み出すダイナミックな走りを実現。

もちろん、FR向けハイブリッドも進化しています。4代目プリウスに採用された小型、軽量、低損失化技術を継承し、2.5Lエンジン用ハイブリッドシステムを一新するとともに、FR用の高性能「マルチステージTHS供廚鮨軍発。

この2.5LのTHS兇蓮⊂型・軽量・低損失化技術と、TNGAによる新型エンジンの高い燃焼効率と高出力との相乗効果により、優れた動力性能、低燃費を高次元で追求したとしています。

具体的には、ハイブリッド車の走りのイメージを一新する高い発進加速性能とダイレクト感あふれる走りを実現。高速走行時のシステム効率の向上に加えて、高車速域でもエンジン間欠運転を可能にすることで高速燃費を向上しているそうです。

プラグインハイブリッドシステムは、従来のモーター走行に加えて、これまで発電機として使用していたモーターを走行用としても使用する「デュアルモードドライブシステム」を搭載。欧州車などでも採用されている技術ですが、これにより力強いEVモード走行を実現。

各国の排ガス規制に対応すべく環境性能を高めるのは必須になっています。しかし、そこには従来よりも力強い走りも必要で、新パワートレーンを搭載させた車両を2021年には、トヨタの車両販売台数の60%以上に拡大(日本、米国、欧州、中国が対象)。CO2排出量は15%以上削減するとしていますから、新生トヨタに注目が集まります。

2021年までの5年間でエンジンは、今回開発した2.5Lガソリンエンジンを含め、9機種(17バリエーション)、トランスミッションは多段化AT、新機構の無断変速機(CVT)など4機種(10バリエーション)、ハイブリッドシステムは6機種(10バリエーション)の投入予定とされています。

(塚田勝弘)

トヨタが新型2.5L 直列4気筒直噴エンジンと8速/10速ATを開発!! CO2排出量を15%以上削減へ(http://clicccar.com/2016/12/07/423842/)