トヨタ、2018年春から導入予定のパワートレイン技術を一挙公開

2018.02.26 自動車ニュース
新しいエンジンやパワートレインについて説明する、トヨタ自動車パワートレーン製品企画部の山形光正チーフエンジニア。
新しいエンジンやパワートレインについて説明する、トヨタ自動車パワートレーン製品企画部の山形光正チーフエンジニア。拡大

トヨタ自動車は2018年2月26日、同年内の市場導入を予定しているエンジンおよびパワートレイン技術を発表した。

質疑応答において、新型CVTの特徴について説明する第1駆動・EHV設計部 CVT設計室の原島 照室長。
質疑応答において、新型CVTの特徴について説明する第1駆動・EHV設計部 CVT設計室の原島 照室長。拡大

今回発表された技術は、新型のCVT「Direct Shift-CVT」および6段MT、2リッター直4直噴エンジン「Dynamic Force Engine(2.0L)」、2リッターエンジン向けの改良型「トヨタハイブリッドシステム(THS II)」、新型4WDシステム「Dynamic Torque Vectoring AWD(ダイナミックトルクベクタリングAWD)」および新型「E-Four」である。

具体的な内容は以下の通り。

新型CVT「Direct Shift-CVT」のカット模型。
新型CVT「Direct Shift-CVT」のカット模型。
発進時に動力を伝達するギア。
発進時に動力を伝達するギア。拡大

Direct Shift-CVT

トランスミッションの基本性能である、伝達効率の向上とエンジン高効率領域のさらなる活用、高い変速レスポンスを追求。ベルト効率の悪いロー側(変速比が低い側)使用時の伝達効率を向上させるため、乗用車用CVTとして世界で初めて発進用のギアを採用した。

また発進用ギアの採用に合わせて、ベルト駆動のレンジをハイ側に設定。ベルト駆動時の効率を高めるとともに、2リッタークラスのエンジン向けトランスミッションとしてはトップクラスとなる、7.5という変速比幅を実現した。さらに、発進用ギアの採用は変速レスポンスの向上にも寄与しており、CVTへの入力負荷軽減によって実現したプーリー部の小型化、および狭角化により、変速速度を20%向上。疑似ステップ変速の採用もトピックとして挙げられる。

これらの技術により、Direct Shift-CVTは従来のユニットより6%優れた燃費性能を実現しているという。

新型6段MT
新型6段MT拡大

新型6段MT

従来のユニットより全長を24mm短縮するとともに、重さを7kg軽減。世界トップレベルとされる伝達効率とも相まって、車両の燃費性能向上に貢献するとしている。また、ギアチェンジ時に自動でエンジンの回転数を合わせる「iMT制御」も搭載。

2リッター直4直噴エンジンの「Dynamic Force Engine(2.0L)」。
2リッター直4直噴エンジンの「Dynamic Force Engine(2.0L)」。拡大

Dynamic Force Engine(2.0L)

現行型「カムリ」に搭載される2.5リッター直4直噴エンジンの技術や燃焼思想を、トヨタの中核を担う2リッターエンジンに応用。高速燃焼技術、可変制御システムの採用のほか、排気や冷却、機械作動などにおけるエネルギーロスを抑えることで、熱効率の向上と高出力化を実現している。特に熱効率については、純ガソリン車用エンジンで40%、ハイブリッド車用エンジンで41%と、ともに世界トップレベルの性能を達成。幅広い回転域でのトルクアップを実現するとともに、厳しさを増す各国の排気規制にも先行して対応している。

新開発の「THS II」の部品。手前からトランスアクスル、パワーコントロールユニット、ニッケル水素バッテリー。
新開発の「THS II」の部品。手前からトランスアクスル、パワーコントロールユニット、ニッケル水素バッテリー。拡大

2.0Lトヨタハイブリッドシステム(THS II)

現行型「プリウス」用のユニットが持つ高い燃費性能は保ちつつ、より走行性能を向上させた2リッターエンジン用ハイブリッドシステムを新開発。加速時のエンジン回転数を下げると同時にモーターの駆動力を高め、車速とエンジン音の高まりが連動したリニアで伸びのある加速感を実現している。

Dynamic Torque Vectoring AWD/新型E-Four

燃費性能の向上と高い操縦安定性、および走破性を追求。走行状況に応じて後輪のトルクを左右独立で制御するトルクベクタリング機構を採用することで、旋回性能と悪路走破性を向上させている。

また、後輪に動力を伝えるプロペラシャフト部にラチェット式ドッグクラッチを備えることで、2WD走行時には後輪に動力を伝達させる駆動系の回転を停止。駆動力の損失を下げることで燃費向上を図る「ディスコネクト機構」を採用している。

一方、後輪をモーターで駆動するハイブリッド車用のE-Fourについては、後輪の駆動トルクを従来の1.3倍に増強するとともに、走行状態に応じて適切にトルクを発生させる新制御を導入。操縦安定性と走破性を向上させた。

さらに、両システムにエンジン、トランスミッション、ブレーキ、4WDを統合制御する「AWD Integrated Management(AIM)」を採用。路面を問わない高い操縦安定性を確保している。

2023年には80%のクルマにTNGAパワートレインを搭載

これらのエンジンおよびパワートレイン技術について、トヨタは今春以降、搭載車種をグローバルに展開。2023年には日本・米国・欧州・中国における年間販売台数(トヨタ単独)の、約80%のクルマにTNGA世代のパワートレインを搭載するとしている。また、これらの技術の普及により、CO2排出量については18%以上の削減効果を見込んでいるという。

(Clubpyme)
 

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