【なぜ?】クラウンがFRから卒業して、THSとは違うHVを採用した理由

【なぜ?】トヨタ・クラウンがFRから卒業して、THSとは違うハイブリッドを採用した理由

トヨタのフラッグシップとして知られる伝統的なモデル「クラウン」が16代目へとフルモデルチェンジ。初代から続いてきたFRレイアウトから卒業したことが話題だ。さらにクロスオーバー/セダン/スポーツ/エステートといった4つのバリエーション展開をするというのも商品企画としては挑戦的といえる。とはいえ、もともとクラウンというのはオーソドックス一辺倒のモデルではなく、トヨタの最新テクノロジーをアピールする側面も持っていた。ここでは、トヨタとして初採用となる「デュアルブーストハイブリッド」の仕組みに注目してみよう。
TEXT◎山本晋也(YAMAMOTO Shinya)

新型クラウンクロスオーバーは2つのハイブリッドを設定

2022年7月15日に世界初公開された、16代目クラウンは4バリエーション展開という多くの人を驚かせるカタチでの発表となりました。前々から噂になっていたように、プラットフォームはFWD(前輪駆動)を採用、スタイリングについても従来のクラウンとは一線を画したチャレンジングなものとなっています。

そんな新型クラウンは、第一弾として、2022年秋ごろに「クロスオーバー」と名付けられたリフトアップセダンスタイルのバリエーションからローンチする予定となっています。セダン/スポーツ/エステートといった他のバリエーションがすべて揃うのは1年半後あたりになるということで、クラウンという単独モデルというよりはクラウン・ファミリーが誕生したと理解すべきかもしれません。

2022年秋ごろに登場予定、リフトアップセダンスタイルの「クロスオーバー」

新型クラウンにおいて先兵となるクロスオーバーには、2種類のパワートレインが用意されています。ひとつは、中型以上のトヨタ車ではおなじみの2.5L NAエンジンに動力分割機構、発電用モーターと駆動用モーターを組み合わせた「THSII(トヨタハイブリッドシステムII)」。もうひとつが、トヨタ車としては初採用となる2.4Lターボとモーター、6速ATを組み合わせた「デュアルブーストハイブリッド」です。

いずれも後輪を駆動するモーターを別途備えた電動4WDだけの仕様となっています。このあたり『クラウンの後輪は駆動しているべきだ』という判断が働いたのでしょうか。また、どちらのハイブリッドシステムにも最新技術から生まれたバイポーラ型ニッケル水素電池を採用しているのも特徴です。

この2つのハイブリッドシステムは明確に個性が分けられています。

THSIIは、システム最高出力172kW(234PS)でWLTCモード燃費が22.4km/Lと経済性とパフォーマンスのバランスを考慮したもの。デュアルブーストハイブリッドは、システム最高出力257kW(349PS)とパフォーマンス重視です。そのぶん、WLTCモード燃費は15.7km/Lとなっていますが、スポーツハイブリッド的な位置づけで加速性能に振ったシステムと理解すべきでしょう。

2.4Lターボとモーター、6速ATによってフロントを駆動

新開発の「2.4L デュアルブーストハイブリッドシステム」は上級グレードの「RS」のみ選択可能。

2.4Lターボエンジンを軸とした「デュアルブーストハイブリッド」のメカニズムを深掘りしていきましょう。

まずは、パワーユニットの構成を整理してみます。

2.4Lガソリン直噴ツインスクロールターボ:200kW(272PS)
フロント用モーター:61kW(82.9PS)
リヤ用モーター:59kW (80.2PS)

駆動力を生み出す3ユニットのスペックを見てわかるのはエンジンが主体となっていることです。2つのモーターを足しても120kWでしかありませんから、システム最高出力の257kWを発生するときは、エンジンがピークパワーを出しているのに近い状態であると推測できます。

フロントのパワートレインの配置(トルクフロー)を文字化すると、【エンジン→モーター→6速AT】といった流れになっています。パワートレイン系のエンジニア氏によると『二人乗り自転車のようなパワートレイン』ということです。
これは典型的なパラレルハイブリッドのトルクフローで、モーターがエンジンをアシストするタイプのハイブリッドだと理解できます。フロントについては、エンジンの回転に合わせてモーターがアシスト、その合計した出力を6速ATに送り込んでタイヤを駆動するという仕組みになっているのです。ターボチャージャーとモーターアシストという2通りのブーストが可能なことが、「デュアルブースト」のネーミングの由来でしょう。

そのメリットとして考えられるのは、レスポンス面でのアドバンテージです。
ターボエンジンにはどうしても過給のタイムラグ(ターボラグ)が付き物ですが、モーターアシストによってターボラグを隠すことができるため、抜群のアクセルレスポンスを味わえることが期待できるのです。このあたりもデュアルブーストハイブリッドのチャームポイントとなりそうです。

クラッチを使い分けてバッテリーの充電をコントロール

パラレルハイブリッドかつ電動4WDとなると気になるのは、バッテリーの充電コントロールです。
なにしろ初期のパラレルハイブリッドではバッテリー充電は回生ブレーキ頼みでした。もし、新型クラウンのデュアルブーストハイブリッドにおいても回生ブレーキだけでバッテリーを充電するシステムであれば、後輪用モーターを駆動したいときにバッテリーが空で、4WD状態にならないということがあり得ます。

もちろん、そんなことはありません。

デュアルブーストハイブリッドのフロント駆動におけるトルクフローを、【エンジン→モーター→6速AT】といった風に表記しましたが、この”→”部分にはそれぞれクラッチが備わっています。エンジンとモーター間のクラッチをつなぎ、AT側のクラッチを離しておくことで、フロントユニットは発電機として機能します。また、エンジンとモーター間のクラッチを切り離し、モーターとATをつなぐというモードにするとEV走行が可能となります。

さらにポイントとなるのはすべてのクラッチをつなぎ、エンジン出力メインで走行しているときにも発電できることです。フロントモーターは構造上エンジンと同じ回転数で動いていますが、モーター出力によってアシストするのではなく、逆にエンジン出力によってモーターを回すという使い方もできます。このとき回路を逆転させると発電機として機能します。

ですから、巡行しているようなときにバッテリー残量が心もとないとなったときには、エンジン出力に一部を利用してフロントモーターで発電してバッテリーを充電するといった制御も可能なのです。仮にエンジンが100の出力を発生しているとして、そのうち20をモーターが抜いて発電に回すということも可能です。

4WD走行が続いて、バッテリーの電力を使い切ったときにも、同様の制御は役立ちます。エンジン出力100のうち、50をフロントモーターが抜き出して発電、その電力をリヤモーターに送るということもできます。様々なロスを除いて話を単純化すれば、バッテリーの充電が空であっても、50:50の駆動力配分とすることが可能というわけです。

THSとは異なるシステムに未来はあるか?

新型クラウンに採用されるデュアルブーストハイブリッドのシステム構成自体はトヨタ独自というわけではなく、他メーカーでも見かけるものです。けっして珍しいものではありません。しかし、革新と挑戦を旗印とする新型クラウンに採用したことは意味深いといえます。

これまで動力分割機構を使うTHSは、プラグインハイブリッドへの展開が容易な点などが評価されてきました。ハイブリッドの本命と言われ続けてきたともいえます。だからといって、デュアルブーストハイブリッドは本命にはならないとは限りません。

これまでもトヨタはクラウンに新技術を採用、それをエントリーモデルへと拡大してきた歴史があるからです。もはや当たり前となっているクーラー(冷房)、クルーズコントロール、カーオーディオといった快適装備を国産車として最初に採用したのは、いずれもクラウンでした。エンジン技術でいえば、直噴とポート噴射を併用するD-4Sをトヨタ車として初採用したのもクラウンです。

そうであればデュアルブーストハイブリッドも、他のトヨタ車に展開される可能性が高いといえます。実際、トヨタにはハイパワーな3気筒ターボエンジンがあります。そのエンジンを使ったデュアルブーストハイブリッドが登場すれば、電動化時代のスポーツユニットとして価値あるものになるかもしれません。

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著者プロフィール

山本 晋也 近影

山本 晋也

1969年生まれ。2010年代から自動車コラムニストとして執筆活動をしています。過去と未来をつなぐ視点から…