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トヨタbZ4X／スバルSolterraの駆動方式を考える——安藤眞の『テクノロジーのすべて』第75弾

2022.03.16 08:44

by 安藤眞

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トヨタとスバルが共同開発したbZ4X／Solterra の評価がすこぶる高い。いずれもブランド初のBEV専用車だが、技術的に興味深い点が数多く見受けられる。SolterraプロトタイプのファーストインプレッションはMF.jpに書かせていただいたので、そちらを参照願いたいが、ここではそこに書き切れなかった注目点について解説したい。
TEXT：安藤眞（Makoto ANDO）

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安藤眞の『テクノロジーのすべて』

それは2WDとAWDの作り分け方だ。2WD仕様は、フロントに150kWのモーターを搭載して前輪を駆動するFWD、一方のAWD仕様は、前後に80kWのモーターを搭載して前後輪を駆動する。

それのどこが興味深いのかといえば、まず2WDを前輪駆動としたことだ。理由については、３月15日発売のMotor Fan illustrated 誌 vol.186号42ページ以降に詳しいが、BEVとFWDの相性は良くない。ひとことで言えば「前軸重が足りない」のである。

モーターファン・イラストレーテッド 186号より。42ページから「後輪駆動とは何か」を解説しています

BEVのコンポーネントでもっとも重たいのは、走行用バッテリー。ミドルサイズのクルマなら、500kg程度はある。しかもエネルギー密度が小さいため、搭載に場所を取るし、可燃性の電解液を使用しているため、衝突から保護する必要がある。これらの要件を満足できる搭載場所は、ホイールベース間に限られる。するとその時点で、前後重量配分はほぼ50：50になる。前輪駆動にするなら、坂路発進性能や旋回加速性能の都合上、前軸重は60％以上、欲しいところだが、これではフロントにモーターを搭載しても、60％を確保するのは難しい。実際、Solterraの2WD仕様の前後重量配分は約56：44となっている。

既存のモデルとプラットフォームを共用するならともかく、Solterra／bZ4Xは専用設計。ならば2WD仕様はRRにするという選択もあったのではないか、と率直に聞いてみたら、下記のような回答をもらった。

「モーターの特性を本当に生かしたいと思ったら、当然RRだと思います。それでも僕らがFFにしたのは、普及させることを優先したためです。ほかのメーカーさんには、リヤにモーターとインバータを置き、充電器を前に置いているものもありますが、そうすると１本3kgぐらいある高電圧ケーブルが車両の前後を行ったり来たりすることになり、コストと重量が増えてしまいます。『ならばリヤに全部まとめれば』とすると、荷室が狭くなったり、後席が高くなったりと、いろいろな弊害が出てくる。むしろフロントにぜんぶまとめてしまえば、ケーブルが行き来する無駄はないし、キャビンと荷室はしっかりと確保できます。ご指摘の課題は理解しているのですが、商品として総合的に見た場合、使い勝手の点でも価格の点でも、FFのほうがお客様に受け入れて貰いやすいだろうと考えました」

“内燃機関＋トルクコンバータ”という組み合わせでは、低μ路での坂路発進制御はあまり緻密にはできない。だからこそ、これまでは「FF車の前軸重は60％以上欲しい」というのが常識とされてきた。しかし、電気モーターの精密制御とブレーキLSDを組み合わせれば、もう少し追い込める可能性はある。フル積載した場合に不利になる点は否定できないとはいえ、低μ路での使用機会が多いユーザーにはAWDも用意されているわけで、不都合ならそちらを選べば良いだけだ。

もうひとつ興味深い点は、AWDの仕立て方。FF仕様があるのだから、そこにリヤモーターをアドオンするという手法もあったはず。そうすればAWD専用のフロント駆動ユニットは起こさなくて済む。

しかし、2WDは前150kWで十分、走る仕様。そこにリヤモーターをアドオンするとなると、「トラクション性能的には十数kWで十分」となってしまい、操安性制御には能力が足りない。だからといって、前150kWに後80kWを足したのでは、前が使い切れずに、無駄に重く高コストになる。制御の自在性という点でも、前後の出力バランスは50：50に近いほうが融通が利く。

ローターやステーター、ギヤトレーンなどは、前後で共用することでコストは抑制できるし、安易な手法を取るよりも、電動AWDの可能性の高さを生かしたほうが、EVであることの魅力も訴求できる。bZ4X／Solterraの駆動方式は、2WDもAWDも周到に考えられたものなのだ。

連載安藤眞の『テクノロジーのすべて』

テクノロジー 2022.12.19

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