MotorFan.jp メカニズム詳密解説シリーズVol.13『TOYOTA PRIUS』トヨタ・プリウスのメカニズムを徹底解説！

2018/09/02
ニューモデル速報

カウル高さの低減量は62㎜と、着座高の低減量を上回り、前方視界は悪化していない。着座位置が低くなったため、長身者でもルームミラーの目障り感がなくなった。ボンネットの先端は低くなり、トヨタマークの高さは86同等とのこと。単に見た目だけでなく、気流の分岐位置も低くなっているはずで、床下に流れ込む空気量の低減にも役立っているのではないか。

着座高の低減量に比べて、全高の低減量が少ないが、ルーフ後半の空力形状を維持しつつ、後席ヘッドルームも成立させるには、これが最適解だったということ。補機用の鉛電池も、ラゲッジルームからエンジンルームへ移されている。

前席の着座姿勢を「運転重視」にしただけでなく、後席の着座姿勢も「腰かけ型」から「ソファー型」に近くなった。前後席とも、ロングドライブ適性が高くなったと言えるだろう。また、ラゲッジの床面長は、「折り畳んだ車椅子を平積みできる」という具体的要件を掲げて設定。リヤオーバーハングが長くなった大きな理由がこれである。

TNGA（Toyota New Global Architecture）とは、今後のトヨタのクルマづくり全体の思想を表したもの。“Architecture” と付いているが、特定の構造を指すものではない。共通化／標準化によるコストダウンや開発期間の短縮によって得られた利得を商品力の向上に振り向け、原価低減と大幅な商品力向上を両立させる設計思想のことを指す。新型プリウスは、それを反映した商品第1号となる。

ドア開口部やリヤサスまわりに環状骨格を回すのは、ボディ剛性向上の常套手段となったが、新型プリウスでユニークなのは、フロントサスタワーからインパネリインフォースにかけても“日”の字の骨格構造を形成していること。サスタワー後部とカウルアッパーをガセットでつなぎ、インパネリインフォースからカウルアッパーに向けてもブレースを延ばし、カウルアッパーにも閉断面を横断させることで、“日”の字の骨格を形成している。

フロントサス形式は変わらずストラットだが、フリクションの元となる曲げ入力を排除するジオメトリー設計を実施。入力分離型アッパーマウントも、全車適用となった。リヤサスはトレーリングリンク・ダブルウイッシュボーン式に改められたが、これは欧州Cセグメントの定番形式。ダンパーは前後とも飽和バルブタイプとし、操縦安定性と乗り心地の両立を図った。

15インチタイヤ車と17インチタイヤ車は、上下の関係ではなく並列した関係。ハーシュネスショックやロードノイズの吸収性は15インチのほうが上だが、トレードオフとして操舵応答性は若干、マイルドになる。17インチはその逆で、乗り心地やロードノイズにやや硬さが出てくるものの、操舵の応答性や旋回中のダイレクト感は、17インチ車が圧倒的に優っている。

シリンダーヘッドを刷新して燃焼室内に発生するタンブル流（縦渦）を強化するポート形状を採用し、燃焼速度を高める改良を行なっている。燃焼が安定したことから、EGR率を最大25％まで増大。部分負荷時の吸入気体量を増やすことで、絞り損失の低減を図った。それら以外にも、細かいフリクション低減対策を実施し、最大熱効率を40％まで向上させている。

モーターのリダクションギヤを、遊星歯車から並行軸ハス歯歯車に変更。噛み合い要素が減ったことや、ファイナルドライブギヤで掻き上げた潤滑油をケース内側のポケットに滞留させて攪拌抵抗を抑えるなどの対策によって、機械抵抗損失を約20％低減している。モーターは巻線の断面や巻き方を改良し、コンパクト化を実施。軸方向の寸法を47㎜短縮し、搭載性の向上を図った。

バッテリーはニッケル水素電池に加え、リチウムイオン電池も採用する。充放電性能はほぼ同じになるように設計されており、動力性能や燃費に違いはないとのこと。リチウムイオン電池のほうが約15.8㎏軽いため、「E」と装備が充実して重くなる「A」グレード以上のFF車に搭載。重量差を縮小することで、サスチューンを共通化できるというのもメリットのひとつだ。

プリウス初の4WDシステムは、後輪駆動に誘導モーターを採用。FF走行時の引きずり抵抗低減を図った。通常の永久磁石式モーターは、電気を流せば回転し、強制回転を加えれば発電する性質があるが、4WDのリヤモーターにこれを使うと、FF走行時には、発電し続けることになってしまう。永久磁石を使わない誘導モーターなら、この損失が発生しないのだ。