クラシックなモデルのニューバージョン

どうしてモジュラー設計の採用に踏み切ったのでしょうか？理由は、これから先、自動車メーカーが守らなければならなくなる二酸化炭素排出量上限を定める厳しい法規の存在です。現在のところ、車が運転時に排出する二酸化炭素の量だけしか考慮されず、例えば、自動車生産時に排出される二酸化炭素は問われないため、どのメーカーもバッテリーで動く電動車の販売数を増やそうと努力しています。しかし、純粋な電動車は、すべての消費者のニーズや用途に適しているわけではありません。「従って、ZFでは、2030年になっても市場に販売される新車の約70%がまだ内燃機関を搭載していると予測しているのです」とvon Schuckmannは説明します。燃費を抑え、結果としてCO2排出量も削減する、そのためにこれから10年間はあらゆるタイプのハイブリッド化が主流となってゆくに違いありません。

革新的なプロセスで製作されこの電動モーターを作り上げたのは、ZFのE-モビリティ部門です。モーターの性能はパワー密度を左右する銅の密度により決定されます。つまり、全体量に対する導電性材料の比率です。この比率を最大限に高めるため、ZFは、従来の銅線コイルを用いず、その代わりに溶接した銅製ロッドを使用することにしました。

さらなる新しい特色はパワーエレクトロニクスが取り付けられる場所です。

エンジンルームのスペースは極めて限られているため、ハイブリッド車の全シリーズにおいて、これまで、パワーエレクトロニクス系は車の別の場所に外付けされていました。結果として何メートルというケーブルでパワーエレクトロニクスとトランスミッションを結ばなければなりませんでした。これが新しいトランスミッションでは、パワーエレクトロニクス全体をトランスミッション ハウジング内に収めることに成功したため、不要となりました。Michael Ebenhoch博士が指揮する開発チームにとって、これは大きな課題でした。「ハウジング自体もスペース節約を試みる一方、パワーエレクトロニクスの寸法もできるだけ小さく設計しようというのは、まったくもって至難の業でした」とこのカー パワートレイン テクノロジー部長は話します。しかし、パワーエレクトロニクスの小型化には限界があります。

パワー半導体自身はあまり大きくなくても、スイッチングには高電流が必要です。このプロセスの一部として、半導体は何キロワット分もの熱を発すため、これを放熱しなければなりません。トランスミッションオイルでパワーエレクトロニクスを冷却する代わりに、車の空調システムの冷却系に接続することでこの問題を解決しました。トランスミッション ハウジングの中でパワーエレクトロニクスが十分なスペースを得ることができるよう、Ebenhoch率いる開発チームのエンジニアたちはギヤシフトのプロセスに関わっている油圧アクチュエータの全パーツを分析しました。エレクトロマグネティック（電磁）ダイレクトシフトバルブを使用することで、小型化が実現しました。従来の電動プレッシャーアクチュエータと違い、エレクトロマグネティック ダイレクト シフトバルブでは追加のピストンやブッシュ類が不要です。このようにして、これまで3.1リッターだった油圧制御ユニットが1.8リッターとコンパクトになりました。

また、新しいトランスミッションで使われるその他のパーツもすべてハイブリッド用を念頭にインテリジェントに設計されています。そして、とりわけ顕著なのがオイル回路です。これまではオイルポンプが2基使用されていて、つまり、エンジンが直接駆動する、効率の良いベーンセルポンプと電気走行時に作動する電動ポンプまたはパルスメモリー方式でした。これが次世代型8速ATでは、パワースプリットポンプ1基になります。内燃機関エンジンが停止していれば、小型の電動モーターがポンプを動かします。

一見、第4世代のトランスミッションに機構の変化は大してないように思えます：ブレーキ2台、クラッチ3台がプラネタリーギヤをスイッチするのはこれまでと同じです。「しかし、細かい部分まで厳重なチェックをし、フリクションパワーを改善することに成功しました」と、Ebenhochは話しています。大変な仕事でしたが、見返りは十分でした：メカニカル機構を最適化するだけで、エンジン駆動時におけるCO2排出量は、1キロメートル走行あたり1グラムも減少したのです。

第4世代8速ATの開発事業は、今や最終的段階にさしかかっています。BMWやFiat Chrysler（フィアット クライスラー）はすでに、このAT採用を決定しました。このトランスミッションを搭載した車の最初の走行試験が行われるのは今年後半となる見込みで、ドイツにあるZFのザールブリュッケン工場では、量産開始に向けた準備が始まっています。