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 2021年11月上旬のこと。ドイツBosch(ボッシュ)は栃木県那須塩原市に構えるテストコースに、自動車メーカーの電気自動車(EV)技術者を招き入れた。EVが抱える課題を解決する技術を盛り込んだ試作車に乗せるためだ。

 EV技術者が体験したのは、「CVT4EV」と名付けたEV向けの無段変速機(CVT)である(図1)。Boschは「25年までに量産したい」(ボッシュパワートレインソリューション事業部トランスミッション事業室カスタマーエンジニアリングベルト統括プロジェクト1Gマネージャーの鎗田大輔氏)とする。

図1 Boschの試作車
図1 Boschの試作車
EVの変速機を組み込んだ車両を、那須塩原市に構えるテストコース(塩原試験場)に持ち込んだ。自動車メーカーのEV技術者が試乗した前の週に、筆者も同様のプログラムを体験した。(撮影:日経Automotive)
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 EV向け変速機の役割は、効率の良い領域でモーターを駆動できるようにして航続距離を延長すること。さらに、駆動トルクを高めて走行性能を改善していくことである。

 アイシンやドイツZFといった変速機大手も、EV向け変速機の開発に注力する。ジヤトコは「20年代前半の量産を目指す。既に試作機を搭載した車両で性能を評価中」(同社イノベーション技術開発部部長の前田誠氏)だ。

 機械部品メーカーも熱い視線を送る。例えば日本精工(NSK)はEV向け2速変速機のコンセプトを開発済みで、「早ければ24年には(同コンセプトに搭載したデバイスを)製品化できる」(同社執行役常務 自動車技術総合開発センター所長 自動車軸受技術センター所長の近江勇人氏)と読む。

「あえて変速機を使う必要はない」のも一理

 EV向け変速機は航続距離の延長や最高速度の向上など利点は多い一方で、賛否があるのも事実だ。ある日系自動車メーカーのEV技術者は、「せっかくEVにして変速機を無くしたのだから、シンプルなシステム構成の方がいい」と語る(図2)。

図2 ドイツVolkswagenのEV「ID.3」の減速機
図2 ドイツVolkswagenのEV「ID.3」の減速機
変速機構は備えていない。モーターの出力を駆動輪に伝達する。(撮影:日経Automotive)
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 エンジン車には変速機は必須だった。エンジンは、効率よく動作できる領域が狭い。横軸を回転数(rpm)、縦軸をトルクとしたグラフで考えると、効率が高い“目玉”はピンポイント。このため、車速や要求トルクなどが運転状況によって変化しても燃費の目玉付近でエンジンを動作できるように、多段の変速機を使った緻密な制御が必要となる。

 一方のモーターは、電力消費量(電費)の目玉が大きい。幅広い動作領域で90%以上のモーター効率を達成できるため、「あえて変速機を使う必要はない」(前述のEV技術者)という意見も一理ある。