【東京オートサロン2022】ルノー新型クロスオーバーSUVクーペ「アルカナ」独自のハイブリッドシステムを搭載

ルノー・ジャポンは2022年1月14日、東京オートサロン2022で新型クロスオーバーSUVクーペ「アルカナ」を参考出展した。

このアルカナは、ルノーがF1レースで培ったノウハウを取り入れて独自に開発した軽量、コンパクトでドライブフィールに優れたハイブリッドシステム E-TECHを搭載している。

今回参考出展されたアルカナE-TECHハイブリッドは2022年春の発売が予定されている。そして、このアルカナを皮切りに、他車種にも順次この最新ハイブリッドモデルを日本に導入する計画だ。

E-TECHハイブリッド

燃費規制、排ガス規制が厳しくなる中、ルノーはそれまでのガソリンエンジン、ディーゼルエンジンに代わるパワートレーンとして独自のハイブリッド技術の開発を行なっていた。

それまでのハイブリッド車は、街中での燃費性能には優れているものの、ヨーロッパで求められるレスポンスの良いドライブフィールや高速域での性能に優れているとはいえず、ヨーロッパの交通環境には十分でないと考えられていた。また、大きく重くなりがちなハイブリッドシステムを、ルノーが得意とする中、小型車に搭載するためにはコンパクトで軽量なシステムとすることが必要であった。

これらの課題を解決するために、ルノーはF1で培ったノウハウを採用した全く新しい発想のハイブリッドシステム「E-TECHハイブリッド」を開発したのだ。

E-TECHハイブリッドは40年以上参戦しているF1を始めとするモータースポーツで使用されるドッグクラッチをトランスミッション部に採用し、軽量化、コンパクト化を実現したモーター＋トランスミッション技術だ。

高い燃費性能はもちろん、モーターとエンジンそれぞれが得意とする領域で、その性能を最大限に引き出すことで、街中ではストップ＆ゴーをスムーズにこなし、追い越し時や高速道路では力強い加速が得られるなど、従来のパワートレーンを凌ぐドライブフィールを実現している。

F1の技術をハイブリッドシステムの開発に用いたのは、燃費を向上させつつ、ドライブフィールに優れたシステムとするために、エンジンとモーターを繋ぐトランスミッションを軽量でコンパクトなものとすることがキーポイントとされた。この条件を満たすために活用されたのが、ルノー/アルピーヌが長年にわたり参戦し多くの経験とノウハウを持つF1の技術なのだ。

F1のトランスミッションは、コンパクトで動力伝達効率に優れたドッグクラッチ（滑りなしの噛み合いクラッチ）が採用されている。このドッグクラッチを使い、従来の滑りクラッチやシンクロナイザーさえも排したコンパクトなトランスミッションを考案した。

そして、この革新的なトランスミッションの実現性を検証するために使われたのが、工業用のLEGOブロックだという。ルノーのエンジニアは、LEGOブロックを使ってトランスミッションのモデルを組み上げ、このアイデアが実際に機能するかどうかの検証を進め、それと同時にF1エンジニアと協業してF1のノウハウを活用した。

F1では、2014年からそれまでの内燃エンジンから新たにエネルギー回生システムを組み込んだハイブリッドシステムを導入している。そしてエンジンとふたつのモーターを組み合わせたパワーユニットを効率よく、速く走らせるためのソフトウェアを開発するために、F1チームは膨大な走行データをAIを使ってシュミレーションし検証している。

さらにメンテナンス性、デバックのしやすさ、信頼性を高めていった結果、パワートレーンを制御するソフトウェアは徐々にシンプルなものとなり、これは結果的にE-TECHハイブリッドが必要とするものに近似していた。

全速度域で爽快なドライブフィールがルノーのハイブリッド

F1のノウハウを取り入れて開発されたルノー独自のハイブリッドシステム「E-TECHハイブリッド」は、メインモーターであるE-モーターとHSG（ハイボルテージスターター&ジェネレーター）という2基のモーターと、1.6L4気筒自然吸気エンジン、そしてこれらを繋ぐトランスミッションのドッグクラッチマルチモードATで構成され、従来のパワートレーンにはないスムーズな変速とダイレクトな加速を両立させている。

このエンジンには、ルノー/日産/三菱アライアンスのエンジン、HR16型を採用。エンジン制御、ピストン、コネクティングロッド、クランクシャフトはE-TECHハイブリッド専用に再開発されている。

モーターは、静かで滑らかな走り出し、市街地でのスムーズなストップアンドゴー、追越し時や高速域での加速ではエンジンを瞬時にアシストし、高速域での力強い走りはエンジンが受け持つ。ヨーロッパ車ならではのレスポンスの良い爽快なドライブフィールが全速度域で楽しめるのがE-TECHハイブリッドの最大の特徴なのだ。

メインモーターの出力は36kW（49ps）/205Nm、HSG（ハイボルテージスターター&ジェネレーター）の出力は15kW(20ps)/50Nm。そして1.6Lエンジンは94ps/148Nmを発生する。

ドッグクラッチマルチモードATは、一般的なクラッチやシンクロナイザーさえも省き、軽量化とコンパクト化を図ったギアボックスだ。モーター、エンジンの動力を切れ目なく効率よく引き出すことができる。

そしてアルカナに続き、今後登場するルーテシア、キャプチャーには1.2kWh（230V）のリチウムイオンバッテリーを搭載。燃費とCO2排出量を大幅に削減し、条件が許せば、市街地走行時の最大80%の時間をフルエレクトリックモードで走行し、最大40%の燃料削減が可能とされている。

このE-TECHハイブリッドは、発進時はエンジンを使用せずにモーターのみで駆動。このため瞬時に力強いトルクを得ることができ、スムーズでレスポンスのよい発進が可能。

そして走行状況に応じて、シリーズ、パラレル、エンジン駆動のみと効率を最適化しながら走行するのが特長だ。エンジン側に4個、モーター側に2個あるギアを組み合わせ、状況に応じて最適なモードを自動的に選択し、燃費の低減、排出ガスの削減、レスポンスの良い快適な走りをもたらすシステムだ。

また減速する際に発生する運動エネルギーは回収され、電気に変換してバッテリーを充電し、Bモードではより回生能力は高まり、より多くのエネルギーを回収することが可能だ。