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●TNGAの概念がパワートレーンにもおよぶ
昨年12月に発売された新型プリウスで、トヨタ・ニュー・グローバル・アーキテクチャー(TNGA)に基づくプラットフォームが実用化に移された。TNGAは豊田章夫社長が推進する“もっといいクルマづくり”のための基本概念だ。このTNGAが、パワートレーンにも適用される。今回トヨタ自動車が催した“パワートレーン技術説明会”では、何が語られ、そこから何が見えてきたのか。

○電動化に関する説明会かと思いきや…

トヨタ自動車は今年11月17日に、「EV開発を担う社内ベンチャーを発足する」と発表した。電気自動車(EV)の開発にあたって、小さな組織で従来と全く異なる仕事の進め方をすることにより、商品の早期投入を目指すというのである。

それから間もなくの12月6日、今回のパワートレーン技術説明会が催された。ここまでの経緯から、電動化へ向けたさらなる強化の内容であるかと想像したが、中心となったのは、新ガソリンエンジンの効率向上と、新多段変速機(トランスミッション)、そして新エンジンをいかすハイブリッドシステムの説明であった。

社内ベンチャー発足によるEVの即戦力化は、米国カリフォルニア州で2018年から強化されるZEV規制への対応が差し迫ったことへの対処であろう。2018年には、新車販売の4.5%をEVなど排出ガスゼロ(ゼロエミッション)の車種にしなければならない。従来、ここにハイブリッド車も組み入れることが認められてきたが、2018年からはEV、燃料電池車(FCV)、プラグインハイブリッド車(PHV)しか勘定に入れられなくなる。なおかつ、規制の比率は毎年増強され、2024年には19.5%に達し、5台に1台はZEVにしなければならなくなる。

○既存エンジンの低燃費化も喫緊の課題

これまでトヨタは、究極のエコカーはFCVであり、また低燃費のハイブリッド車を普及させることが気候変動への効果を上げ、一方EVについては、コミューターなど限定的な利用になるとのすみ分けを前提としてきた。だが、FCVの普及は水素ステーションの整備に時間を要して見通せず、ハイブリッド車はZEVの勘定に入れられなくなり、それらに対して、限定的と考えてきたEVの本格的な商品化が待ったなしとなったのである。今回の説明会でも、電動化へ向けた開発者を約30%増強すると述べられた。

同時に、トヨタは世界一の自動車メーカーとして、世界各地で新車販売を行っている。トヨタの決算発表によると、2015年度における同社の連結販売台数は868万1,000台で、ダイハツ工業と日野自動車を含めたグループ総販売台数は1,009万4,000台に達する。連結販売台数のうち、海外での販売は662万2,000台で割合は76%。海外販売のうち283.9万台は北米向けで、次に多いのがアジア向けの134.5万台となっている。

北米のZEV規制対策は急務だが、アジアを含め、それ以外の地域では、まだEVの強制的な導入は起きていない。そうした市場へはエンジン車やハイブリッド車での販売促進が求められることになる。とはいえ、気候変動に対応した高効率で燃料消費の少ない、すなわちCO2排出量のより少ない動力源の投入は不可欠であり、今回の技術説明会となったのであろう。

●一新されたパワートレーンの概要
また、カリフォルニア州を中心としたZEV規制においても、PHVはその勘定にまだ入っており、これにはエンジンが引き続き搭載されることになる。

すなわち、EVの迅速な開発と商品化、それに合わせて従来型内燃機関としてのエンジンや、国内はともかく世界的な普及はまだ道半ばのハイブリッド車の一層の拡販という2本柱が、世界一の自動車メーカーの戦略であるということだ。トヨタならではの数の原理と、原価低減による販売価格の抑制が、この新パワートレーンの核となる。

○エンジン構築要素の統一で開発費を低減

個別に概要を見ていくと、ガソリンエンジンについては、燃焼のアーキテクチャー化を図り、エンジン排気量が異なる新エンジンの開発において、諸元のモジュール化により個別の開発費を抑える開発の仕方を行う。簡単に言えば、排気量の違うエンジン開発においても、エンジンを構築する要素を統一することで、余分な実験や検証を省いて原価を抑えていくということだ。それによって効率の高い省エネルギーなエンジンを開発していき、同時に十分な動力性能も確保する。

今回発表されたエンジンは、排気量が2.5リッターの直列4気筒で、これは中型車以上の上級車種向けであり、従来使われてきたV型6気筒エンジンからの代替であろう。気筒数が減ることで摩擦損失や部品点数を減らすことができ、高効率化と原価低減を両立できる。

変速機(トランスミッション)は多段化を進め、後輪駆動車用のトランスミッションをトヨタ初の10段変速とする。多段化の目的は、エンジン回転数をあまり上下させなくても十分な動力性能を発揮できるように、細かく変速することだ。それによって、エンジン回転の幅の中でもっとも効率の良い回転数域を常に使うことにより、燃費を改善し、同時に十分な加速性能を手に入れる。簡単に言えば、あまり高い回転までエンジンを回さなくても十分な力を発揮させることで、燃費を抑えるということだ。回転を上げると摩擦損失が増えるので、馬力は出ても燃費は悪化するからである。

○ハイブリッドシステムも進化

ハイブリッドシステムについては、これまでトヨタの方式には、歯車の大小を切り替えることで変速するエンジン車のような機械的な機構は用いられてこなかった。しかし今回、「Multi‐stage THS供廚砲蓮∋車を使った変速機構を採り入れることにより、エンジンとモーターの最適な回転数をより幅広く調節できることになった。

もちろん、これまでもモーターが得意とする低回転域と、エンジンが得意とする中〜高回転域をうまく組み合わせることはしてきたが、その最適な範囲は、日本やアメリカなど高速道路での最高速度があまり高くない交通環境での回答であった。今回、機械的な変速機構を採り入れることにより、より高速走行の多いヨーロッパにおいても、動力性能と燃費性能を向上させる手段を手に入れたことになる。したがって、Multi‐stage THS兇蓮高級車向けの後輪駆動用システムとなっている。

加えて、PHV用のハイブリッドシステムも、新しい2.5リッター直列4気筒エンジン用として紹介された。これは、プリウスおよびプリウスPHVの1.8リッター直列4気筒エンジン向けと同様の機構の内容となっている。

●TNGAが提携メーカーへも波及か
○TNGAで“仲間づくり”が加速?

今回の技術発表の中で注目されたのは、アイシン精機から昨年4月に専務役員としてトヨタに移り、パワートレーンカンパニーのプレジデントを務める水島寿之氏が、出身の自動車部品サプライヤーの発想で、「(新型パワートレーンは)他のメーカーにも載る技術だ」と述べたことである。

トヨタ以外の他のメーカーについて具体的な発言はなかったが、トヨタと提携関係にある富士重工業(スバル)やマツダ、場合によっては今後提携内容が具体化していくであろうスズキなどへの適用が考えられる。新しいパワートレーンやハイブリッドシステムをグループ内に拡げていくことで、豊田章男社長が言う“仲間を増やしていく”連携の中で、それら仲間の商品構成を支援する根幹技術になっていく可能性があるということだと私は解釈した。

それら自動車メーカーのうち、スズキは独自技術で着実に「エネチャージ」や「S-エネチャージ」、また最新のソリオには新しいハイブリッドシステムを投入しているが、スバルは「XV」に独自のハイブリッド車、マツダは「アクセラ」に前型プリウスと同じハイブリッド車を持つだけで、電動化車両の商品構成は貧弱だ。それでいて、それら自動車メーカーもカリフォルニア州のZEV規制の対象メーカーとなっていくのである。もちろん、すでに述べたように、もはやハイブリッド車はZEV規制に対し何の効力も持たない。

○“いいクルマ”にリソースを集中させるために

TNGAは、この先のトヨタ車の在り方を決める基本概念である。その第1弾としてプラットフォームが紹介され、新型プリウスを出始めとし、間もなく「C-HR」というクロスオーバー車にも展開され、さらには2020年までにはトヨタ車の半数がTNGAに基づいたクルマになっていく。そしてこのTNGAは、単にプラットフォームのモジュール化ではなく、パワートレーンにもいえることが、今回の技術説明会で明らかにされた。

クルマの骨格となるプラットフォームと、その心臓部といえるパワートレーンの共通概念化を図ることによって生じる余剰の資源を、「もっといいクルマづくり」の次の一手へ回していくことで、トヨタ車の価値を一層高めるとともに、仲間となった自動車メーカーへもその恩恵が行き渡るようにしていこうという考えが垣間見えてくる。

環境適合性を最先端で高めながら、クルマの魅力をどう消費者に訴求できるか。そこが、これからの自動車メーカーの雌雄を決するという切実な思いと決意を、今回のトヨタのパワートレーン技術説明会から感じるのであった。

(御堀直嗣)