自動運転、パワートレイン、シャシー制御、空力／燃費　〜リーフ開発の真実に迫る〜日産リーフは、この技術が凄い！開発担当者が、4つの開発秘話＆うんちくを大公開!! 【NISSAN LEAF 開発秘話説明会】

2018/03/12
MotorFan編集部西内辰夫

すべての写真を
見る

その2 「高級車の静粛性とストレスフリーな加速性能」

続いて、パワートレインの開発担当者が「高級車の静粛性とストレスフリーな加速性能」というテーマで、新型リーフの魅力と”技術うんちく”を掘り下げた。

高遮音ボディを採用する新型リーフは、EVならではの「静けさ」に対して多くのテクノロジーを投入しているが、パワートレイン単体でも「静けさ」を追求している。

目指した方向性は、「静かで、すっきりとした音質」だというが、さて「静かで、すっきりとした音質」とは、どういうモノなのだろうか？

2kHz周辺の低音域ではインバーターの剛性アップやユニットの構造見直しで対応。5〜6kHzの高音域ではインバーターの上にウレタン製の遮音材や樹脂製のカバーを追加することで低減。これによって、先代モデルよりも静かで心地よい音になり、高級車のプレミアムセダン並の静粛性を手に入れたという。

「ストレスフリーな加速性能」については、あらゆるシーンで心地よい加速を実現すべく、出力＆トルクアップを目指した。その結果、先代モデル比で0-100km/hが−15％、中間加速の60-100km/hが−30％へと進化した。これによって、力強い発進加速とストレスのない高速合流が可能となった。

ストレスのない高速合流については、インバーターのハード＆ソフトの変更によって実現した。

従来モデルでは80kWだった最大出力を110kWまで引き上げたうえ、電流制御と電圧位相制御のふたつの電流制御方法を2/10000秒でシームレスに切り換えるテクノロジーを新たに投入。これによって、0-100km/h加速のような中間加速時に必要とされるパワーゾーンの引き上げに成功しつつ、トルク段差がなくシームレスな加速が実現した。

「処理速度が2倍の高速CPUで、バッテリーの性能を引き出しました」

「静粛性については、黒板を爪で引っ掻くような不快な音域などをカットすることで、静かですっきりとした音を実現しています。また、加速性能を高めたインバーターにはバッテリーに電流を流すパワーモジュールを備えており、ここを効果的に冷やすために、新たに冷却水路を設置しました。直接冷却することで冷却性能が高まり、最大トルクの向上につながっています。高電圧の電気回路や部品は水にとても弱いので、しっかりと濡れないようにする必要があります。シール部分を工夫し、長寿命で防水性の高い冷却が実現して問題を解決しました。さらに、出力アップには電流制御を行っており、インバーターの電圧の波形を固定して位相を制御することで電圧利用率を向上させた結果、バッテリーの電圧をフルに使える領域まで広がりました。処理速度が2倍の高速CPUを採用し、大容量化したバッテリーの性能を引き出しているのもポイントです」
(日産自動車株式会社パワートレイン技術開発本部パワートレインプロジェクト部電動パワートレインプロジェクトグループアシスタントマネージャー　丸山渉氏)

記者が感じた“技術うんちく”度＝★★★★★

力強い発進加速を実現したのは、インバーターの冷却性能アップによって制御をさらに高度化することができ、電流性能を引き出したこと。さらに、ふたつの電流制御方法によって中間加速を高めており、このふたつのテクノロジーが加速性能の“技術うんちく”だ。先代モデルに対し、トルクが25％アップ、質量25％減となり、最大トルクは従来モデルの254Nm対して320Nmまで高めた。モーターの出力アップは、主にインバーターの性能向上で対応したことが分かる。