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第11回シェフラーシンポジウム2018 電動ドライブとハイブリッドドライブ向けの新しい開発プラットフォーム:シェフラーはいかにして電動モビリティを加速させていくか

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シェフラーは、設計要件に最適なプラグインハイブリッド車用トランスミッションを開発しました。ハイブリッド専用トランスミッションでは、セミオートマチックトランスミッションと電動化パワートレインのそれぞれの利点を組み合わせると同時に、駆動特性や乗り心地を向上させる一方で、排出量を低減しています。

2018年05月07日 | Yokohama

新設した電動モビリティビジネス部門は、第11回目となるシェフラーシンポジウムにおいて、将来の電動ドライブおよびハイブリッドドライブに向けた革新的なソリューションを披露します。発表内容としては、トリプルクラッチを内蔵した小型のハイブリッドモジュール、電動アクスル駆動の新世代、および完全な「ハイブリッド専用トランスミッション」などがあります。さまざまなパワートレインに対応する電気・電子部品は、技術会社であるシェフラーが今回初めて公開する共通の開発プラットフォームをベースにしています。この発表によってシェフラーが目指すのは、電動モビリティが早く市場で地位を確立できるようにすることです。

重要な自動車市場におけるCO2制限量は、今後10年でますます厳しくなります。例えば欧州連合では、1km走行あたりのCO2排出量を95gにするという2021年の全車両目標を、2030年までにもう30%引き下げることが計画されています。また、中国やカリフォルニアなどのいくつかの市場では、オルタナティブドライブ搭載車両に対して一定の規則を定めています。法的要件だけでなく、お客様の好みも国ごとに異なるため、シェフラーの新しい電動モビリティビジネス部門はドライブソリューションの幅広さを重視しています。幅広さを押さえつつ、費用対効果の高い電気自動車やハイブリッド車の設計を可能にするために、電気・電子ドライブ部品は共通の開発プラットフォームをベースにします。このプラットフォームは、電気モーターやパワーエレクトロニクスなどのハードウェアと、ドライブの制御に必要とされる重要なソフトウェアモジュールから成ります。

シェフラーはすでに、ダブルクラッチおよび電動ドライブを内燃機関とトランスミッションの間に配置した今日のハイブリッド車向けハイブリッドモジュールという、エンジニアたちが「P2配列」と称すソリューションによって、市場で大きな成功を収めています。すでに現在の第2世代ハイブリッドモジュールで、電気走行時に、電気モーターの内側でハイブリッドモジュールを内燃機関と切り離す断接クラッチの取り付けを実現しています。シェフラーシンポジウムで世界初披露する予定の第3世代では、完全なダブルクラッチが電気モーターの内側――正確には、ローターのくぼんだスペースに取り付けられています。必要な力固定を可能にするためには、高性能なスポーツカーには標準装備として取り付けられているようなマルチディスククラッチを用います。3つのクラッチを動作させるための同じく高度に統合されたアクチュエーターと組み合わせ、内燃機関のみをベースにした改良型よりもパワートレインはわずかに長いですが、それでも極めてコンパクトなハイブリッドモジュールを開発しています。

プラグインハイブリッド車の市場シェア拡大を受けて、自動車メーカーはトランスミッションの設計を見直しています。電気モーターをトランスミッションの前後に配置する代わりに、電動ドライブとトランスミッションを1つの部品や機能ユニットに統合するといったような方法でこれらを接続することが、あり得る話になってきました。シェフラーは、「ハイブリッド切り替え専用トランスミッション」という革命的なコンセプトを、今回のシンポジウムで初めて発表する予定です。「DH-ST 6+2(専用ハイブリッドシフトトランスミッション)」は、セミオートマチックトランスミッションをベースにし、電動ギア2つと機械ギア6つを備えます。内燃機関と並行して稼働する電気モーターを、ギア比2つの切り替えが可能な方法でトランスミッション構造に統合しています。これには、次の利点があります。電気モーターは、高速走行時でも非常に効率的に稼働できます。内燃機関に限り、2段変速が可能です。2つのサブトランスミッション間にある一種の増幅トランスミッションにより、内燃機関も電気経路のサブトランスミッションを利用できるようにします。つまり、4つのギアを追加で利用できるようになるということです。1つのホイールプレーンを2度利用するので、6つのギアに必要なホイールプレーンは5つで済みます。シェフラーが行ったシミュレーションから、「DH-ST 6+2」と220kWのシステムパフォーマンスによってスポーティな走りでのパフォーマンスが可能になるだけでなく、100kmあたり約4.5lというWLTCで極めて低い燃費も達成できることが分かっています。

シェフラーは、2011年にフロントアクスルとリアアクスルに2つの電動アクスル駆動を搭載したコンセプト車両を発表していますが、これはアクスルの車輪間でトルクを有効に配分することもできるものでした。それ以来、シェフラーはこういったドライブの重要部品を量産に移行するだけでなく、電動アクスル向けに完全なモジュラー式システムを開発することも行ってきました。このシステムは、ディファレンシャル、切り替え式2段変速トランスミッション、および有効なトルク配分の最適部品を含めた、軸方向に平行なドライブと同軸のドライブ両方の改良型から成ります。シェフラーがシンポジウムで初めて発表するコンフィギュレーターを使って、電気自動車およびハイブリッド車用の電動アクスル駆動は今後、スペース要件、走行性能、機能に応じて定義することができます。

2011年バージョンのアクスル駆動と最新バージョンを比較すると、電動ドライブの分野で進歩が見られます。90kgのアクスル駆動が可能な最大性能は2010年代の初めは60kWでしたが、最新世代では145kwに到達し、しかも10kg軽量化しています。シェフラーの自動車部門担当CEOであるマティアス・ジンクは、次のように説明しています。「これらは、私たちがドライブの電気部品、機械部品、電子部品の開発を、システムに基づくアプローチを用いて行ったことで初めて達成できたものです。私たちは、自分たちがあらゆる形式の電動化における開発パートナーであると自負しています。シェフラーは今日、パワートレインの電動化に利用可能で、豊富に積み上げてきた幅広い技術ポートフォリオを提供しています。例を挙げると、私たちはP2ポジション用に、トルクコンバーター、CVTトランスミッション、そしてダブルクラッチを統合したハイブリッドモジュールを提供しています。この分野では、技術会社であるシェフラーの機械に関する深い専門知識が、お客様にとって利益となる別の強みにつながります。このように、私たちはお客様のさまざまな要求と、モビリティのさまざまなニーズに対応した適切な製品を提供しているのです」

本リリースは、2018年4月13日にドイツ・バーデン=バーデンで発表されたプレスリリースの抄訳です。

発行者: Schaeffler Japan Co., Ltd.
国: 日本

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