トヨタが新型TNGAパワートレインを発表…CVTには世界初の発進用ギヤを採用

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新型CVT「ダイレクト シフト-CVT」
  • 新型CVT「ダイレクト シフト-CVT」
  • 直列4気筒2.0リットル直噴エンジン「ダイナミック フォース エンジン(2.0L)」
  • 6速MT
  • トランスアクスル
  • ニッケル水素バッテリー
  • パワーコントロールユニット(PCU)
トヨタ自動車は、グローバル販売の主力である、2.0リットルクラスの新しいTNGAパワートレインを開発。無段変速機(CVT)には、世界初となる発進用ギヤを採用し、走行性能と環境性能を大幅に向上させた。

新型CVT「ダイレクトシフト-CVT」では、ロー側使用時の伝達効率向上のため、乗用車用CVTでは世界初となる発進用ギヤを採用。発進時はギヤ駆動とすることで、力強い加速の実現とともにもたつき感を改善。ギヤとベルトの切り替えには、AT技術で培った高応答の変速制御技術を使用し、スムースで気持ちの良い発進性能を実現したという。

発進用ギヤの採用に合わせて、ベルトをハイ側に設定。より効率よくベルトを使用するとともにワイドレンジ化し、2.0リットルクラストップの変速比幅7.5を実現した。

また、発進用ギヤ採用で入力負荷を軽減したことで、ベルトを狭角化するとともにプーリーを小径化し、変速速度を20%向上。これらにより、ダイレクトでスムースな走りと現行比+6%の優れた燃費性能を実現している。

新型6速MTは、質量を7kg低減するとともに全長を24mm短縮。世界トップレベルのコンパクトなサイズにすることで燃費性能向上に貢献する。また、伝達効率も世界トップを実現し、シフトチェンジ時に自動でエンジン回転を合わせるiMT制御を採用することで、スムースな変速操作をサポートする。

新型直列4気筒2.0リットル直噴エンジン「ダイナミックフォースエンジン(2.0リットル)」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実現。ガソリン車用エンジン・ハイブリッド車(HV)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。また、低回転から高回転まで全域でトルクアップを実現すると同時に、各国の排気規制にも先行して対応する。

2.0リットル・トヨタハイブリッドシステム(THS II)は、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、高い燃費性能はキープしたまま、より走行性能を向上。加速時にはエンジンの回転数を下げると同時に電池からの電力を高め、リニアで伸びのある加速感を実現している。

エンジン車に採用する新4WDシステム「ダイナミックトルクベクタリングAWD」では、走行状況に応じてリヤ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。ドライバーの思い通りの旋回性能と、高い悪路走破性を実現した。

また、前後輪の車輪軸に世界初の「ラチェット式ドグクラッチ」を装備。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させて損失を大幅に低減し、燃費向上をはかる「ディスコネクト機構」を採用している。

ハイブリッド車に採用する新型4WDシステム「E-Four」には、電気で駆動する後輪の全体トルクを従来型の1.3倍に増加させた上で、走行状態に応じて適切に後輪にトルクを配分する新制御を採用。高い走破性と優れた操縦安定性を実現した。

また双方に、エンジン、トランスミッション、ブレーキ、4WDを統合して制御する「AWDインテグレーテッド マネージメント(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。

今回発表した新パワートレインは、今春以降、搭載車種をグローバルで拡大していく計画。従来型エンジン車の環境性能や走行性能向上に寄与するほか、基礎技術の一部は、今後トヨタが普及を目指す電動車でも、確実に性能向上に反映されていくという。

トヨタはTNGAによって開発したパワートレーンを2021年までに、エンジンは9機種・17バリエーション、トランスミッションは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バリエーションを投入するとすでに発表しているが、今回のCVT・6速MT・2.0リットルエンジン・同ハイブリッドシステムはその中の4機種となる。これらTNGAによって開発したパワートレインの搭載車は、当面、5年後の2023年には、トヨタ単独の年間販売台数(日本・米国・欧州・中国)の約80%を目指す。トヨタではこれによるCO2排出量の削減効果は、TNGAによるパワートレインの燃費向上寄与分だけでも、18%以上を見込んでいる。
《纐纈敏也@DAYS》

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