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フーガ・ハイブリッド登場

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 10月26日、以前から開発していたフーガハイブリッドを正式発表し、11月から発売を開始する。価格は577.5万円で、標準車のフーガ370GTに比べ約120万円高い。
 日産は2000年にティーノ・ハイブリッドを限定発売したり、2006年にはアメリカ市場で、トヨタのTHSⅡシステムを搭載したアルティマ・ハイブリッドをやはり地域限定で発売するなど実証実験を行ってきた経緯があるが、一気にハイブリッドカーの量産に突き進まなかったのは経営的、政策的判断だった。ハイブリッド以外にEV、ダウンサイジング・ガソリンエンジン、スーパークリーンディーゼルを展開するというピュアドライブ戦略を練った上で日産のハイブリッド戦略が構想された。一気に小型車までハイブリッド車を展開しようというトヨタやホンダとはかなり異なる戦略といえる。
 日産は、ハイブリッドは大型FR車に搭載するという方針が採用された。これはドイツのメーカーも同様で、ハイブリッドシステムの価格を吸収しやすく、燃費だけではなく高性能を追求できるセグメントを選択したといえる。
 FRモデルであるため、エンジン、トランスミッションは縦置きのFRレイアウトになり、JATCO製7速ATの変速機部分ととモーター、2個のクラッチを一体化している。
 
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↑トルコン部分に位置するモーター

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↑No2クラッチ

 JATCO7速はケースやギヤ部分はAT7速とまったく共通で、トルコン部分にクラッチとモーターを、変速ギヤ後部にNo2クラッチを配置している。おそらくJATCO7速ATは開発時からハイブリッドシステムを組み込む前提であったのだろう。
 リチウムイオン電池はトランクスペースの床下に配置され、インバーターはエンジンルームにある。このため、既存車種へのハイブリッドシステム搭載でありながらスペース効率は悪くない。
 車両重量は1860kgで、3.7Lの標準車より110kgほど重くなっている。

 ハイブリッドシステムは、エンジンとモーター兼ジェネレーターの間にNo1クラッチ、7速トランスミッション部に発進や変速時に作動するNo2クラッチを配置した、1モーター/2クラッチタイプのパラレル・ハイブリッドとなる。モーターの性格としては、エンジンアシストとエネルギー回生を受け持つ。またトランスミッションを経由することでモーター走行も行うことができる。
 日産の1モーター/2クラッチ式は、エンジンとモーターの間にクラッチを持たないため気筒休止させるホンダ方式より摩擦抵抗の面で有利であり、2個のモーターと大容量のバッテリーを積むTHSⅡより合理的という判断をしたものと考えられる。
 モーターとクラッチを組み込んだトランスミッションにトルコンは採用せず、エンジン、モーターの駆動力はクラッチを介してダイレクトにつながるところに最大の特徴がある。

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↑燃費比較

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↑システムのレイアウト

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↑FRハイブリッド車との比較

 先行したメルセデスやポルシェはZF社のトルコンATを利用したシステムになっており、
トルコンを持つために発進時にはトルク伝達がスムーズという特徴がある。
 日産方式はトルコンのスリップによるエネルギーロスを排除できるが、その一方でエンジントルク、さらに瞬時に最大トルクが立ち上がるモーターのトルクをコントロールしながら断続するクラッチ制御と、エンジン、モーターの駆動トルク制御は相当に高度なチューニングが求められたはずだ。

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↑加速時のクラッチとモーター制御


 モーター出力は68ps(50Kw)、270Nmと強力だ。そしてエンジンは標準車の3.7Lではなく3.5L・V6が選択された。ハイブリッド用の専用エンジンとされているが出力は306ps、350Nmと高出力タイプである。
 動力性能的には3.7LのVVELエンジンをはるかに上回り、4.5LのV8エンジンを搭載した旧モデルに匹敵するという。
 その一方で、10・15モード燃費は19.0/km/Lで、ベース想定車に対する燃費向上率190%はプリウスに匹敵するレベルになっている。
 トヨタの同等クラス車との比較では、RX450hが19.4km/L、GS450hが14.2km/L、クラウンハイブリッドが15.8km/L。
 フーガの燃費は、強力な低速トルクを生かしたハイギヤードな最終減速比(2.611.標準車は3.357。7速のギヤ比は同一)や、モーター走行の多用といった設定にあるのだろう。
 モード燃費だけではなく実用燃費面でも、信号停止時はもちろん、巡航中は即座にエンジンを停止させ、モーターのみで走行するモードを多用するようで、比較的モード燃費との乖離が少ないのではと思われる。高速走行中でも160km/h以下であればモーター走行が可能だという。


 なおハイブリッド化にともない、パワーステアは電動油圧式に、エアコンコンプレッサーも電動化された。
 専用ブレーキはブースター部分に小型の高精度モーターとECUを内蔵し、油圧ブレーキと回生ブレーキを協調制御することで、ブレーキ踏力のフィーリングを自然にしている。つまりそのためにブースター内部の高精度モーターが想定ブレーキ力と回生ブレーキ力をバランスさせるように油圧を微調整しているシステムと考えられる。
 バッテリーはオートモーティブエナジーサプライ社製のリチウムイオン電池で、8セルを1モジュールとし、12モジュールで電池パッケージとしている。当然ながパッケージの容積は、トヨタハイブリッドのニッケル水素電池のおよそ半分だ。

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↑電子制御油圧ブレーキユニット部

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↑回生・油圧(摩擦)ブレーキの作動イメージ

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↑電動油圧パワーステア

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↑電動油圧ブレーキの作動

 1セルは3.6Vの電圧出力で、総電圧は346V、最高出力は50Kwと公表されている。
 オートモーティブエナジーサプライ社製の電池は薄型ラミネート型セルで、正極はマンガンスピネルタイプ。同社は同じラミネート型でもハイブリッド用と、EV用の2種類の設定があり、ハイブリッド用は高出力型、EV用は高エネルギー密度型と区別している。

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↑リチウムイオン電池パックの構成

 装備では、低速でモーター走行時に歩行者に車両の接近を通報するスピーカー、モーター走行時とエンジン走行時の騒音落差を埋めるためのANC(アクティブノイズコントロール(スピーカー)が特徴的だ。
 ダンパーは、ハイブリッド車専用の周波数感応式、つまりゴツゴツ振動時には油圧を逃がすオリフィスを持つダブルピストン式を採用している。
 
 日産はフラッシップであるフーガ(インフィニティ)にハイブリッドを設定した。ハイブリッドシステムは当面は上級車向けとし、小型クラスはEVとダウンサイジング・エンジンの投入という日産の戦略はある意味で手堅いといえる。
 ハイブリッド化に一気に舵を切ってしまったトヨタとホンダは軌道修正にやや時間を要するのではないか。
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スカイアクティブ マツダのロードマップ

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 10月20日、マツダは次世代技術説明会を開催した。その内容は異色とも言えるもので、冒頭に山内CEOから経営&ブランド戦略が説明され、ついで金井専務(研究開発・プログラム開発推進担当執行役員)から技術戦略が説明された。個別の技術概要は、その後にプレゼンテーションされた。
 マツダの次世代技術については、すでに2009年の東京モーターショーでSKY-G、SKY-Dエンジンと、次世代ATのSKY-Driveが出展された。
 そして今年に入ってヨーロッパでSKY-G/Dエンジン、SKY-Driveのメディア向け先行説明会と試乗会が開催されている。
 今回、日本で正式に技術プレゼンテーションが行われたわけだが、日本での説明会では次世代技術は「SKYACTIV」と紹介された。(ACTIVEではなくACTIVと表記する)
「SKYACTIV」とは、マツダの技術開発の長期ビジョンである「サステイナブルZoom-Zoom宣言」に基づく、「走る歓び」と「優れた環境・安全性能」の高次元での両立を象徴する革新的な次世代技術の総称とし、いわばマツダの新技術のブランド名称としたのだ。
 このため、今回の説明会では、すでに発表しているSKY-G、SKY-DなどはSKYACTIV-G、SKYACTIV-Dに改称。そいてこれまでの新開発ガソリン、ディーゼル、ATに加え、SKYACTIV-MT(6速MT)、SKYACTIV-Body(軽量・高剛性ボディ骨格)、SKYACTIV-Chassis(新開発のフロントストラット/リアマルチリンクサスペンションにより高い剛性と軽量化を両立(従来比14%の軽量化)もあわせて紹介された。
 つまりこれまでは、新開発のパワーユニット、パワートレーンの総称であったSKYが、新たにSKYACTIVに改称され、今後新開発される車両全体の技術名称になっている。


 マツダの中長期経営戦略は、2016年、つまり5ヵ年計画でグローバル販売170万台以上を目標とするという。
 そのための柱として、SKYACTIV技術、モノ造り革新、ブランド価値、新興市場、フォードとの相乗効果の5点をあげている。
 注目されるのは、ブランド価値の「再構築」(そのために今回のSKYACTIVもブランド化されたと見るべきだろう)。そして新興国市場を明確にターゲットにするということはクルマの大胆なコストダウンが求められ、それがモノ造り革新というテーマになっているものと思われる。
 「モノ造り革新」とは、クルマの基本構想とフレキシブル生産構想と一体的に企画、開発することで、生産合理性やコストダウンをはかることを意味するという。
 具体的な目標は、開発の効率化30%以上、コスト低減、生産設備投資20~60%の抑制だとされる。
 ブランド価値の向上については、「つながり革新」と呼ばれる活動を行うという。メーカーの商品力、価格、販売店舗、販売手法、サービスなどを相互に連携させることで「One and Only」のブランド価値の向上をめざすというのだ。つまり小規模でも存在感のあるブランド力の再構築である。

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 またマツダの企業平均燃費は、2015年までに2008年を基準に約30%、つまり7ヵ年でベース技術改良をメインにして30%の向上をはかることを目標にする。
 これは、ハイブリッドカーやEVを市場導入するより、はるかにCO2削減に効果があるとしている。

 
 マツダの次世代技術戦略は、ビルディングブロック戦略と名付けられた。
 その意味は、クルマの基本となるエンジンやパワートレーン、ボディ、シャシーなどを大幅にグレードアップさせ、環境適合性を向上させることを優先した上で、次のステップ、アイドリングストップや減速エネルギー回生ブレーキ、モーター駆動技術などを積み上げて行くといということだ。

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 もっともアイドリングストップはすでに採用しているので、次はベース技術全般の引き上げという順番になり、その次のフェズで減速エネルギー回生システムの採用ということになり、ハイブリッドはその先と位置づけられている。
 企業全車の燃費を30%の削減とは、CO2を23%削減することを意味し、このレベルを達成するためにはベース技術の革新がない場合、企業全車の約半数をハイブリッドカーにしないと達成されず、EVの投入では企業全車の約23%がEVでなければならないという試算になる。つまりハイブリッドカーやEVの投入より、ベース技術で燃費を向上させるほうがCO2削減にも有利という判断なのだ。
 これは正論である。高価格ゾーンにあるハイブリッドカーやEVに急速な販売拡大は望めないからだ。
 このような戦略のもと、エンジンの燃費はガソリンで15%、ディーゼルで20%、ATで4~7%、ボディの軽量化は100kg以上(燃費換算で3~5%)という燃費向上代の振り分けを行っている。

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 一部にはフォードがマツダの株式を売却し、資本関係が解消されるのではという予想報道もあるが、マツダにとっての今後の5ヵ年の経営戦略を確立し、これからの事態に備える準備はできたと見ることができる。

アルファロメオTCT FPTが開発した新世代トランスミッション

 アルファロメオMiToに油圧作動の連続可変リフト式エンジン、マルチエアと、新開発のデュアルクラッチ・トランスミッション「アルファTCT」を採用したニューグレード(コンペティティオーネ、スプリント)が登場し、10月14日から発売された。マルチエアエンジンとアルファTCTを新採用したMiToは今春から予約受付されていたが、ようやく正式発売となった。(アルファTCTはアルファロメオ社の固有名称で、ツインクラッチテクノロジーを意味する。FPT社は一般的なDCTの呼称を用いている)

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↑マルチエア・ターボエンジンと組み合わされたアルファTCTトランスミッション

 MiToは2009年5月の発売以来、1年余でエンジン、トランスミッションを大幅に革新するビッグマイナーチェンジを行うことになったわけだ。
 排気カムシャフトで駆動される油圧シリンダーにより吸気バルブのリフトを無段階に可変化した革新的なマルチエアエンジンの詳細については既報だが、このエンジンと同様にフィアットパワートレーンテクノロジー(FPT)社が新開発したデュアルクラッチトランスミッション「アルファTCT」の詳細がこのほど発表された。

 
 アルファTCTと名付けられた乾式デュアルクラッチに式の6速トランスミッションはC635型と呼ばれるが、この名称はMiTOクワドロフォリオヴェルテに採用されている6速MTと同一名称であり、このことが物語るように6速MTとTCTは共通の部品を使用し、同一の工場ラインで生産されることで投資コストを削減しすることが開発コンセプトのひとつになっているのだ。
 開発責任者のフランチェスコ・チミーノ部長は、開発の背景を次のように語っている。
 「時代の要求にあわせたトランスミッションはどうあるべきかという点を、基本的なところから考えました」
 現在の市場ではクラシックなMT、ヨーロッパを中心に小型車で採用されているAMT(シングルクラッチ式自動変速MT)、トルコンを使用したAT、、DCT(デュアルクラッチ式自動変速トランスミッション)さらにCVTがラインアップされているがそれぞれが特徴を備えている。
 それぞれのトランスミッションの特性は以下のようになる。
-------------------------------------------------------------------------------
 MT:最も軽量で低コスト。高効率。しかし燃費抑制が難しい。
 
 AMT:コスト、質量、効率、パワートレイン適合性においてベストバランス。しかし変速が遅く、駆動力の途切れが大きい。
 
 AT: 高コスト、重量大、専用設計が必要なほか、トルコンや油圧維持のために効率が悪い。しかし感性にマッチし、快適。
 
 DCT:MTと同等の構造で、コスト、重量も中間的。高効率、優れた感性性能、パワユニットとの適合性も良好。
-------------------------------------------------------------------------------
 チミーノ氏はこの比較に取り上げなかったが、CVTはベルトをプーリーで圧着する方式のため油圧を発生させるために効率はMTとATの中間的な存在。一方、駆動力の途切れのない無段変速という大きな特徴を持つ。またコストもAMTとATの中間だ。
 このようなタイプ別比較評価において、デュアルクラッチ式(DCT)は、最新のトランスミッションとして最適解として選択された。

FPT戦略

 
 デュアルクラッチ式、つまりDCTの採用で先行したVWグループには湿式多板クラッチ式と乾式クラッチ式の2種類が存在する。当然ながらFPT社でもDCTの開発にあたり双方を比較検討している。
 湿式クラッチが優れている点は、トルク容量が大きいこと、クリープのしやすさの2点で、乾式クラッチが優れている点は冷間始動性、全体質量、MTとの共用性、スタートストップ性との相性、燃費、コストと6点あり、総合的に見て乾式が有利という結論に達している。しかしながら、VWの乾式DCTのトルク容量は250Nmとされているが、FPT社はより大トルクのエンジンに適合させることになった。
 「乾式クラッチで許容トルク容量を最大限に増大させる事が最大の難関になった」とチミーノ氏は語っている。
 FPT社は、中型ディーゼルターボなどのトルクにも適合をはかる必要があったわけだ。FTP社は、DCTをコンパクトカーからミドルクラスの、デーゼル、ガソリンエンジン車に適合させる戦略で、その一方でA、Bセグメントに関してはよりシンプルでローコストのAMTを選ぶとしている。
 FPT社とは対照的に、プジョー/シトロエングループは次世代のトランスミッションとして、コンパクトクラスから大トルクのディーゼルターボまで適合できる新トランスミッションに6AMT(BMP6型)を選択した。すでにこの新型トランスミッションは年間80万基の規模を持つ新工場で生産を開始している。つまりプジョー/シトロエンはシングルクラッチ式自動MTを次世代トランスミッションと位置づけたわけだ。
 FTP社は、DCTを実現するための戦略として、MTとDCTでコンポーネントの共通化を最大限に追求すること、フロントLSD、4WDに適合できること、車両搭載性はMTと完全互換できること、下級セグメントや大量生産、各種のプラットフォームに対する適合性を実現すること、単一生産ラインでMTとDCTに対応し、MTとDCTの生産比率をフレキシブルにできるといった条件もクリアすることにした。つまりこうした大量生産を前提とし、生産ラインのトランスミッション生産量全体を拡大させることでDCTの開発コストやコンポーネンツのコストを吸収できるという結論に達し、開発が決定した。

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↑C635が他のMTとDCT比較。まったく同一のパッケージになっている。

 VWグループはDCTを次世代トランスミッションとして位置付け、自社のカッセル工場で大量生産を行っており、すでに累計は150万基を超えている。VW社のDCTの登場以後、各メーカーの特定車種にDCTは採用されているが、それらは極少量の生産であり、日本でも日産GT-R、三菱ランサーエボXなど、いずれもハンドメイドといえるレベルの生産数に過ぎない。
 FPT社は、VWと同様に本格的な大量生産を前提としたプロジェクトとしたことに大きな意義がある。

 C635の主要な特徴は、3軸構成、2分割ハウジング構造、最大入力350Nm、最大出力トルク4200Nm、既存コンポーネンツの多用、MTと同じ生産ラインで製造で、6速MTユニットと外観も搭載性もまったく同じとされている。
 ギヤのレイアウトは、3軸+リバースギヤアイドラーを備え、6速、7速とされている。
 6速の場合は変速比幅は6.7。なお「マルチエアエンジンとのマッチングでは、7速は不要で6速でじゅうぶんという結論になった」とチミーノ氏は語っている。

C635概要


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 シンクロは、1~3速がトリプルコーン、4速、Rがダブルコーン、5~6速がシングルコーンとなっている。なおウエット状態でのユニット重量は81kgときわめて軽量にまとめられていることも特徴だ。(VWの乾式7速DCTのユニット重量は70kg)
 
 デュアルクラッチ部分は、、奇数ギヤ用、偶数ギヤ用のクラッチがデュアルマスフライホイールを挟んでシングルベアリングで支持されるレイアウトで、奇数ギヤ用クラッチはクローズタイプでアクチュエーターの油圧によるプルロッドによってスライド動作し切断され、磨耗補正の機能も持つ。
 偶数ギヤ用クラッチは、オープン式でスレーブシリンダーで圧着させることで作動させる。なおクラッチユニットはLuk社製で、これはVWの乾式DSGとまったく同じである。

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↑乾式デュアルクラッチ部の構造。プルロッド式クラッチ作動。

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↑VWの7速DSGはレバーでクラッチを作動させる。

 FPTは350Nmという最大入力トルクにするため、5度ステップのクラッチ温度管理を行う精密制御を採用、つまり乾式クラッチの限度ぎりぎりまで使用するようにしているという。
 このように極めてシンプルで小型軽量な構造としクラッチ作動エネルギーを最小限としているのが特徴だ。
 ギヤチェンジ機構は電子制御の電動油圧ポンプを採用し、小型で高効率を目指している。
 油圧制御は5個のフローソレノイドバルブと2個のプレッシャーソレノイドバルブ、そしてクラッチ作動用のフローソレノイドバルブとプレッシャーソレノイドバルブを備えている。
 ギヤ部分はMT用のC635、すなわちMiToクワドロフォリオ・ヴェルテ用と共通だ。
 アクチュエーターの油圧制御は高圧/低圧レベル制御を採用し、変速時に油圧変動を補正できる。
 発進やギヤ変速のモード選択(アルファDNAなど)にあわせたエンジン、トランスミッション制御、ブランド別の個性に合わせた多様なモードも内蔵している。

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 MiToコンペティチオーネにはエンジン特性、変速特性、パワーステアのアシスト特性、VDCの特性などダイナミクスを統合的に選択できるDNAシステムが装備されている。D(ダイナミクス=スポーツ走行)、N(ノーマル=市街地走行)、A(オールウエザー=滑りやすい路面)をドライバーがスイッチで選択でき、これにあわせて変速の速度やタイミングが自動的に変化するのだ。
 また機能としては、ブレーキを解放したときのクリープ機能、ヒルホールド機能、スタートストップ機能を採用している。

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 なおクラッチの作動や変速は、エンジンECUとTCUの統合制御であることはもちろん、総合トルク制御ロジックを採用していることは言うまでもない。DCTは、必要駆動トルクから先読みした変速待機を行うことが大きな特徴で、1速→2速にチェンジした段階では、加速意志が検出されていれば次段の3速ギヤがすでに選択され待機状態にある。そして次の瞬間にはクラッチの断続だけで瞬時に変速される。
 これを実現するためには、走行状態における必要駆動トルクを演算し、その値を元にエンジンの要求トルクを決め、同時にトランスミッションの次段必要ギヤを決定するという総合トルク制御が不可欠なのだ。言い換えればDCTが成立するためには、エンジン、トランスミッションの総合トルク制御(出力比例制御)が行われていなければならないのだ。
 このDCTのTCUはエンジンECUと共通のボックスで、最短タスクサイクル2ms、CPUは120MHzで、専用CAN-BUSで接続される。
 
 チミーノ氏は、C635DCTの特徴を次のようにまとめている。
1) AT、CVTと同等の快適性を備えながら、優れた伝達効率、ドライバビリティを実現。
2) 小型サイズながらVW7速を上回る高いトルク容量を実現。
3) Bセグメント車にも対応できるコンパクト設計。
4) DCTとして高効率、軽量、小型、低コストを実現。
5) スタートストップシステムとの優れた適合性。
6) 電子制御油圧作動式クラッチとシフトアクチュエーターを採用し優れた作動性と小型軽量化を両立。
7) 出力比例制御に基づくECUとTCUの統合制御を採用し、耐久性に優れ、スムーズな発進や変速性能を実現。
8) 最高出力トルク4200Nmとすることで4WDにも適合。

 なお、このトランスミッションはMiToを手始めに、今後登場するアルファロメオ・ジュリエッタ、フィアット各車にも幅広く採用される予定である。

フィットのマイナーチェンジ、ハイブリッドを追加

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↑ハイブリッド。ベース車とはフロントグリルが異なる

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↑ハイブリッドのインストパネル。メーター部は専用デザイン

 10月8日、フィットがマイナーチェンジされ、新たにハイブリッドを追加した。
 今回はビッグマイナーチェンジという位置付けで、エクステリア、内装の手直し、装備の充実化などがはかられ、新たに設定したハイブリッド、よりスポーティさを強調した1.5RS、上級者からの乗り換えを意識した1.5Xなどラインアップのポジショニングをより明確にしている。
 現在のフィットは2007年秋の発売で今年で3年目にあたる。初代のフィットは2001年から2007年まで6年間販売されたが、おそらく現行モデルは5~6年程度のモデルライフになると考えられ、今回のマイナーチェンジはちょうどモデルライフの真ん中にあたる。
 フィットは、初代以来コンセプトは不変で、キャビンスペースとモダンさを両立させた洗練され、ヴィッツより大きく見えるモノフォルムデザインと、床下センター燃料タンクを採用することでリヤシートがフロア面まで折り畳めることによるリヤスペース、ラゲッジスペースの有用性が高いという点が2本柱になっている。つまりデザインと、キャビンスペース&ユーティリティがコンセプトの基本になっている。
 その一方で、初代は動力性能とサスペンションストロークなどシャシー性能や乗り心地に弱点を抱えていたため、2代目ではこれらの弱点が改善されている。また2代目は最初からワールドカーを前提にプラットフォームからすべてが新設計されたことも大きな特徴だ。
このため、ボディは世界各地で調達が可能な590Mpa級の高張力鋼板を上限としている。


 セールス的には、初代からトヨタ・ヴィッツを上回る勢いで、トヨタに危機感を抱かせるほど成功している。ヴィッツを脅かした主な理由は、エクステリアデザインとより見栄えのよい内装であったといわれる。
 2代目のセールスも好調で、初代以来日本では累計150万台、全世界、115カ国の市場で350万台を超えるヒット作となった。
 工場は日本、ブラジル、タイ、中国、インドネシア、台湾、そして2009年からはイギリスとインドでの生産も開始されている。マーケット的には、日本以外では南北アメリカ、ヨーロッパが60万台を超える規模で、アジアは70万台からさらに飛躍的に市場を拡大すると見られる。
 フィットはまさにホンダを支えるワールドカーであり、今後は新興国でさらに販売を拡大する役割をになっている。
 フィットは日本では低価格ゾーンのサブコンパクトカーと位置付けられているが、ヨーロッパやアジアでは同クラスのBセグメント車よりやや割高な価格設定としているが、デザインとユーティリティの高さで強い競争力を持っていると考えられる。

 
 フィットのベースでありメインになるのが13G/13Lで、デザイン変更以外では、燃費のアップ、使い勝手の向上、オプションとして音声ガイド・自動操舵式パーキングアシストやリヤビューカメラも設定。燃費はエンジン、CVTの改良により10・15モードで24.5km/Lとなっている。
 エンジンやCVT本体は従来と変更ないが、油膜保持がより優れたパターンコーティングの採用、ピストンのオイルリングは何と2ピース構造を採用、吸気ポートの形状を改良して低速時のスワール流を強化し、より大量のEGRを導入、CVT車用のシリンダージャケットには樹脂製のスペーサーを挿入して熱間時のピストンクリアランスを適正保持させる、クランクオイルシール部にテフロンを採用するなど、きわめて細部まで燃費チューニングを行っている。CVTはフルードウォーマーと油圧センサー追加装備。
 あわせてECOモードスイッチを装用した。

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↑ウォータジャケットに挿入される樹脂スペーサー

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↑2ピース構造のオイルリング

 エクステリアは単なるデザイン変更だけではなく、空力特性を改善しており、これはヨーロッパ市場を意識したものだ。
 1.5Lモデルでは、15Xは専用デザイン、専用装備やMクラスセダン並みの静粛性を訴求し、上級車からの乗り換えユーザーに快適性でアピールできるようにした。
 またスポーティモデルであるRSは従来の5速MTから6速MTにグレードアップ。またエクステリアだけではなく、サスペンション、電動パワステ、電子スロットルなどのスポーティチューニングを行い、従来モデルよりスポーティさを強調している。

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↑べース車のハンドリングのチューニング
 
 ハイブリッドモデルは、もともとフィットクラス用のプラットフォームを使用するインサイト、CR-Zに続く第3弾となる。フィット・ハイブリッドは先行した2車とパワーユニットは共通だが、先行2車は専用デザイン、専用パッケージングであるのに対し、フィット・ハイブリッドは初の既存車種へのハイブリッド搭載となった。
 パワーコンポーネントのレイアウトは、バッテリー、PCUをリヤのスペアタイヤのスペースに収納し、ラゲッジフロアの高さはリヤシートを折り畳んだ時のシートバック上面と同一の高さであり、きわめてスペース効率が高い。
 もちろんこれは、モーターアシスト式、つまりパラレル式ハイブリッド・システムの利点を生かした結果で、バッテリー容積がプリウスなどよりはるかに小さいことのメリットといえる。

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↑ハイブリッド車のエンジンルーム

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↑エンジンとモーター、CVT

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↑スペヤタイヤ部に収納されるバッテリー/PCU

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↑ハイブリッドのパッケージング。フィットの特徴もよくわかる

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↑インサイトとフィットのバッテリー/PCU配置の相違

 燃費は10・15モードで30km/l。フィットはインサイトより空力面で不利なため、重量差(約70kg)、空気抵抗軽減、タイヤやブレーキキャリパーの改善などにより差を埋めているのだ。このため、フィット・ハイブリッドはエンジンアンダーカバー、フロアアンダーカバーを専用装備している。

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↑ハイブリッド専用のフロアアンダーカバー

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↑ハイブリッド車のシャシーチューニング

 またハイブリッド制御は、アイドリングストップをよりしやすくし、市街地発進時のモーターアシスト量の増大、低速クルーズ時のモーター走行域を拡大するなどの変更を行っている。
 その他にハイブリッド車は吸音材、遮音材を追加し、ベースモデルよりはるかに静粛化を行っているのも特徴だ。
 なおハイブリッド車のエンジンは、インサイトと同じくSOHC、2バルブ、2点火プラグ式で、ベース車のSOHC、4バルブ、シングル点火プラグとは異なっている。
 価格は、ハイブリッド・ベース車が159万円、中級装備車で172万円、ナビ+フル装備車で210万円となっている。

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↑ハイブリッド用エンジンの燃焼室。点火プラグは特殊な針-針電極式。大量EGRに対応したプラグだ
 
 フィットは、ホンダにとっては最大のワールドカーであり生産台数が多いことや、世界各国の工場で生産されるという制約などを抱えていることや、コスト制約が強く、身動きが遅くなる傾向にあることは否めない。
 VWはポロを開発するにあたって、JAZZ(フィットの海外車名)も参考にしつつ、大きな革新を成し遂げている。
 これに対して、フィットはワールドカー化の推進やハイブリッドシステムの搭載に開発を特化したこともあって、ベース部分の革新ではやや後手にまわっている気がする。エンジンやトランスミッションの刷新は2012年以降と見られる。
 もちろん次世代への革新は、フルモデルチェンジ時に行われると見るのが妥当だが、その間にも技術革新は大幅で、競争が激化しているのだ。
 実用燃費においても、新エンジンを投入した日産マーチ、VWポロとフィット・ハイブリッドのいずれが優位なのだろうか?
 また、ホンダはハイブリッド・システムの販売拡大を最優先とし、システム価格は約20万円とすることを実現した。このためバッテリーは現在でも第1世代とも言える単1電池型を採用しているが、もちろんこれはスペースユーティリティを考えれば角型モジュールに劣る。
 ブルーエナジー社が開発する新型リチウムイオン・バッテリーは次期型シビック・ハイブリッドから採用される模様だ。
 さらに、ここ最近は世界的にサブコンパクトカーのEV化の流れが加速している。これに対応したホンダのEVは、2012年以降とされている。

スバルの新世代・水平対向4気筒エンジン 第3報

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↑FB20型。オイルフィラー、レベルゲージ、オイルカートリッジの位置に注意


 このほどスバルの新世代エンジンに関する技術説明が行われ、ほぼその全容が明らかになった。まずエンジン型式名は、FB型と発表。したがって、北米用の2.5LはFB25型、日本でメインになる2.0LはFB20型となる。
 FB20のボア・ストロークは、84.0×90.0mm、FB25は94.0×90.0mm。ボアピッチは98.4mmで、EZ系(6気筒)、EE系(ターボディーゼル)と同じ生産ラインで流されることが分かる。とはいえ、FB型のエンジンの骨格、部品は新設計である。

基本諸元

 開発のコンセプトは、ストレスなく高回転域まで吹け上がるというボクサーエンジンの特徴はそのままに、燃焼効率を高めることで環境性能の引き上げと扱いやすさの向上を狙ったという。「え? 今の時代に高回転まで狙っているの?」という気がしないでもないないが、実際には6000回転+アルファが最高許容回転数だろう。
 具体的な開発の狙いは燃焼効率(燃焼速度)のアップと、平均有効圧力の向上=摩擦抵抗の低減をメインに、低中速トルクとレスポンスを高めることで扱いやすさ、ドライバビリティをを高めることだ。
 
 そのため90mmというストロークを選定し、FB20ではロングストロークに、FB25はわずかにオーバースクエアとなっている。もちろんロングストローク化そのものが目的というより、燃焼室径をより小さくし、あわせてバルブ挟み角を狭めることで超コンパクトペントルーフ型燃焼室にし、燃焼速度を高めているわけだ。
 バルブ挟み角は最終型のEJ20(DOHC)との比較で41度→27度と大幅に縮小。吸排気のカム芯間距離は126mm→104mmと限界まで攻めている。ちなみに最初期のEJ20はクラス最高の出力を狙ったスポーツエンジンとされ、バルブ挟み角は意図的に52度と広く、ビッグボアを前提にバルブ面積の拡大とストレートポートを追求した、本格的な高出力・高回転型エンジンだった。FB型と比べるとまさに隔世の感がある。

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 なお構造的にはシリンダーヘッド部とカムキャリアは分離式とされ、生産性、整備性が高められている。
 カム駆動はチェーン式となり、補機は1本ベルトで駆動される。もっともチェーン駆動としたため、エンジンフロントカバーはアルミ鋳造製となっている。なおチェーン潤滑はオイルパン一体式である。
 FB20はレギュラーガソリン仕様のため、圧縮比は10.5。ピストン頭部は浅皿形状になっている。動弁は、摩擦抵抗を減らすために、従来のダイレクト式からローラロッカーアーム式に変更。

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 なお、バルブ挟み角を狭めると燃焼室形状はコンパクトになり優れた形になるが、その一方で吸気ポート形状が苦しくなる。レース用であればストレートポート、ストレートインテークマニホールドも可能であるが、幅と高さに制限がある乗用車のエンジンルームではポートを含め大きな角度で曲げざるを得ない。
 高出力と低速トルクを両立させるためにはポート形状、吸気をどのようにするかが大きな問題であり、そのひとつの解が可変バルブリフト機構である。しかしFB型エンジンは従来から使用実績のあるTGVを選択した。ポート図のように、ポート側にもTGV用の隔壁を設け、低速時にはTGVを閉じ、吸気を容積の狭い隔壁上部に流すことで吸気流速を高め、なおかつピストン頭部の形状に合わせて縦渦を生成し、均一な混合気を作ることができるようにしているのだ。

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 低負荷走行時には従来より大量のEGR(再循環排気ガス)を導入するため、着火性を高めるためにもTGVは採用される。大量EGRの導入は、低負荷走行時にスロットル開度を大きくし、ポンピング損失を低減させる狙いだ。
 ユニークなことにEGRの体積効率を高めるために、ディーゼルエンジンのようなEGRクーラーを装備する。おそらくガソリンエンジンでは他に例を見ないと思う。ただディーゼル用のEGRクーラーは冷却コアを持つ本格的なインタークーラー方式が多いが、水平対向エンジンの場合はエンジン後部上面に左右のシリンダーブロックを接続する流水路を装備するため、FB型はここの内部パイプにEGRを流すことで冷却する水冷式EGRクーラーとしているのだ。

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 吸排気カムにはそれぞれAVCS(可変バルブタイミング機構)を装備する。従来は吸気側だけであったが今回から吸排気両方に装備し、高膨張比的な運転も行うことができる。そのため、吸気側のAVCSは油圧式としては初の中間点ロック式とした。従来の油圧式はエンジン停止時には片側ロックとなっていたが、中間ロック式ではエンジン停止時に中間位置で止まり、再始動時には状況に合わせて遅角側に作動させることも可能になり、早閉じ、遅閉じのいずれもできる。
 排気マニホールドも新設計となり等長エキゾーストマニホールドの集合部の体積を減らし、さらにその直下に触媒を配置し、始動時の熱損失を少なくして触媒活性化を早めている。なお燃焼改善により有害物質の発生量も少なくなっているため、触媒の貴金属容量は30%減、触媒コストは半減しているという。
 
 冷却面では、燃焼室周囲をじゅうぶんに冷却する一方でシリンダーブロック部分は高温を維持する2系統冷却を採用。さらにボトムバイパス通路も新設して暖気の促進をはかりシリンダー部の摩擦抵抗低減と冷却損失の低減の両立をはかっている。
 摩擦抵抗を減らすために、ボアは真円加工、すなわちボアのボーリング時にはダミーヘッドを組み付け、スタッドボルト軸力を加えた上で加工する。欧州の高級車のエンジンの手法だが、近年は摩擦抵抗を一段と減らすために、日産マーチ用エンジンでも採用されている。
 ピストン、コンロッドも従来レベルより約20%軽量化された。またバルブ駆動がローラーロッカーアーム式にしたり、オイルポンプのリリーフ圧を低める2段リリーフなどによっても摩擦抵抗を低減している。
 エンジン重量は、アルミ鋳造フロントカバー、AVCSの4個装備などにより従来のEJ20型より少し重くなっている。
 
 FB型の性能は、燃費が約10%、加速性能は約3%、アクセル開度が少ない状態での加速、つまり実用域での加速でレスポンス、加速感の向上が実現しているという。
 なお今回発表されたFB型は自然吸気に特化したチューニングが行われているのだが、レギュラーガソリン仕様とはいえ、出力はやや物足りない気がする。逆に出力を抑えるのであればより低回転化してもよかったのに。
 もちろん今後の展開としては、シリンダーヘッド、ピストンやコンロッドなどを専用設計することでターボ化、直噴化が可能になると考えられる。
 このエンジンは今後10年間といったスパンでのスバルを支えるエンジンの原型といえる。将来的にはダウンサイジングコンセプトも考慮されているようだが、それを実現するにはしばらく時間を要すると思われる。
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