ドライブトレインの効率改善へ、多段化や電動化、...

(4) No.29 2016.8

FOURIN 世界自動車技術調査月報

2016 年 6 月 21 日～22 日、ドイツ南部ボーデン湖に面する Friedrichshafen の国際会議場において VDI(ド

イツ技術者協会)主催による、2016 年自動車ドライブトレイン世界会議が開催された。

会場には世界 20 ヵ国から自動車産業、機械産業の 2,000 人近い技術者が参集。二日間を通じて、全体講

演、分科会、並行会議を含めて合計 85 コマの技術プレゼンテーションが行われ、最新の技術成果の発表と、

各専門分野に関するディスカッションが行われた。

また、会議場に併設する形で、ドイツ・欧州を中心に自動車メーカー、自動車部品メーカー、エンジニアリ

ング会社、技術研究機関など 91 の企業と団体がブースを設置し、新技術、新部品を展示した。

ドライブトレイン世界会議の全体講演では、パワートレインの快適性、効率、安全性の向上を実現するイン

テリジェント化の動向、また、近年の燃費・排ガス規制への不正対応を反映して実走行段階における効率向

上技術の重要性が強調された。

分科会としては、DCT(Dual Clutch Transmission)、開発コンセプト、コンポーネント、バイワイヤシステム、シ

フトエレメント、工法、ドライブトレイン、シミュレーション、軽量化、AT、NVH、シミュレーションというテーマが設

定され、それぞれのテーマについての研究成果と課題発表が行われた。また、各プレゼンテーションに対し

て余裕を持って質疑時間が設定され、幅広い議論が展開された。

ドイツでの開催ということを反映して、DCT や CBY(Clutch By Wire)など MT 関連の技術発表が多方面から

発表。メカニカルな部品やシステムの効率向上や、軽量化、小型化を徹底する姿勢が目立った。燃費低減を

第 16 回 VDI 主催、2016 年自動車ドライブトレイン世界会議報告

ドライブトレインの効率改善へ、多段化や電動化、自動運転技術の活用を提案

(FOURIN 作成)

【会議場前ブース】

目指す立場からは、多段ステップ AT や多段 DCT をベース

にした新世代の1モーターハイブリッドシステムの発表や、多

様な車種への採用に対応するためのモジュール設計の発表

が目立った。また、自動運転との連動を念頭に置いたパワー

トレインの協調制御や V2X などの発表も行われた。

以下、会議参加を通じて得た欧州における自動車用ドライ

ブトレインの最新動向を現地プレゼンテーションや会場、

ブースでのヒアリングから報告する。

【会場前広場】

No.29 2016.8 (5)

FOURIN 世界自動車技術調査月報

種類別変速機予測

ZF を始め欧州の主要部品メーカーは CBY(Clutch By

Wire)の発表を行ない、MTの需要が依然として健在であ

ることから、MT をより取り扱い安く、また燃費貢献する技

術として CBY の技術普及を目指すとしている。ZF が発

表した 2030 年までの需要予測によると、2030 年段階に

おいても、MT は世界需要の 36%を占め、台数規模では

2025 年まで拡大を続け2030 年も 4,000 万台超を維持す

ると見込んでいる。

一方、DCTは2015年から2030年までに3倍増、CVT

は 6 割増を見込んでいる。AT の伸びは 7%にとどまるが、

台数規模の拡大は続く。

一方、AT 内の段数別シェアを予測する BorgWarner

は 2015 年から 2020 年までに 4 速と 5 速 AT の需要が

ほぼなくなり、6 速以上の AT となり、5 速、6 速 AT も 8

速以上にシフトするとしている。また、CVT も漸増を続け

小型から中型車用 AT において中心的な役割を担うこと

が見込まれている。

【BorgWarner が予測する段数別世界 AT 比率】

【ZF が予測するトランスミッション世界別自動車需要】

(万台)

1%未満1% 3% 6%

36% 31%29%

29%

13% 15%

16%

16%6%

10%

11%

12%

1%

1%

1%

1%

44%

42%

40%

36%

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

2015年 2020年 2025年 2030年

MT

AMT

DCT

CVT

AT

EV

(ZF のプレゼンテーションより)

(BorgWarner のプレゼンテーションより)

(6) No.29 2016.8

FOURIN 世界自動車技術調査月報

【BMW が発表した 1 モーターパラレルハイブリッドシステム】

地域により異なる走行状況に応じたトルクと車速の関係

自動車の走行状況に応じて車軸に求められるトルク

は大きく変化する。このため、トランスミッションに求めら

れる役割は基本的には始動、加速、市街地素行、都市

間走行、高速走行時に求められるトルクを提供するため

に一般に下図の通りになる。

だが、各国・地域の道路事情、走行パターン、自動車

走行文化によって、自動車に求められる性能が異なる。

このことが、自動車がプラットフォームやアーキテク

チャーにより共通化部分を増やし、エンジンもまたダウン

サイズ化により共通化が進む一方で、加速性能や

フィーリングに大きく関わるトランスミッションやハイブリッ

ドのパワーユニットの種類、性能が大きく異なるのはそ

のためである。

今回の自動車ドライブトレイン世界会議では、MT、

CVT、AT、ハイブリッドパワーユニットが世界の関係企

業から新製品や新技術発表が行われた。世界共通傾

向としては 8 速以上の AT、欧州からは新世代の DCT

と、AT や DCT と組み合わせた 1 モーターパラレルハイ

ブリッドシステムが発表された。

モータークラッチユニット

モーターセットに、クラッチ、

トーションダンパーが組み込まれている

モータークラッチユニット

(車速, km/h)0 40km/h 80km/h 120km/h

高速道

ランナバ

ウト合流

加速走行

都市間走行

高速道走行市街地走行

始動

1,200N・m

600N・m

(トルク、N・m)

車軸に求められるトルク

【自動車の走行状況に応じて車軸に求められるトルクと車速の変化】

(BMW のプレゼンテーションより)

(Karlsruhe Institute of Technology、Institute of Product Engineering のプレゼンテーションより)

No.29 2016.8 (7)

FOURIN 世界自動車技術調査月報

第二世代に入った欧州プラグインハイブリッド

欧州関係者からの発表で目立ったのが、第二世代に

入った1 モーターハイブリッドシステムで、ZFから新型の

8 速 AT に、M-Benz から 9 速 AT にモータークラッチユ

ニットを組合せたものが発表された。

双方ともに、モータークラッチユニットは、エンジン駆

動の切り離しを担当するクラッチと、エンジン駆動を伝達

するトルコンやクラッチ、振動吸収用トーションダンパー

等を一体化したモジュールとして設計され、多様な AT

との組み合わせが可能なようにモジュール化が進められ

【48V マイルドハイブリッドシステムに関連するスタータージェネレーターとベルトテンショナー】

ている。モータークラッチモジュールは、内製または合

弁会社で生産されており、欧州高級車ユーザーのニー

ズに合わせた走行モードを実現できるようにした。

欧州では、厳しくなる CO₂排出規制対応とともに VW

のディーゼル車排ガス不正以来、実走行時の燃費改善

や排ガス浄化に関連した部品や技術が、重視されてい

る。だが、その一方で長距離・高速走行性能は譲れな

い要素として頑なに維持・強化を図っている。ドライブト

レイン分野の技術革新は市場ニーズへの妥協なき対応

を前提に、規制対応とともに進展している。 (久保)

【M-Benz が 9AT ベースにした 1 モーターパラレルハイブリッドシステムの構成モジュール】

【M-Benz が発表した 9AT(9GH)をベースにした 1 モーターパラレルハイブリッドシステム】

ディスコネクトクラッチ

駆動モーター

トルクコンバーター

トーションダンパー2

トーションダンパー1

トルクコンバーターと

ディスコネクトクラッチパワーヘッドハウジング ベーストランスミッション

駆動モーターローター

フランジ

駆動モーターステーター

駆動モーターロータートルクコンバーターのセット

(M-Benz のプレゼンテーションより)

(M-Benz のプレゼンテーションより)