トヨタのEV「bZ4X」に搭載の「アイシン、デンソーとBluE Nexus製のeAxle」

いよいよ発売されたトヨタ初の量産EVである「bz4x」ですが、
その心臓部パワートレインを作っているのは、日本が誇る
トヨタ系列の部品メーカーであるアイシン、デンソーでした。

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アイシンは2022年4月13日、トヨタ自動車の新型EV（電気自動車）「bZ4X」に採用された製品を発表した。


　bZ4Xはグローバル展開するEVのラインアップ「bZシリーズ」の第1弾だ。同シリーズでは2025年までに7車種の投入を予定しており、セダン、小型クロスオーバーSUV、小型SUV、大型SUVなどのコンセプトモデルも披露されている。

　採用された新製品の1つは、モーター、インバーター、トランスアクスルを一体化したeAxleだ。bZ4XのFWDモデル向けの150kW仕様とAWDモデルのフロントとリアに搭載する80kW仕様の3機種を、アイシンとデンソー、BluE Nexusで共同開発した。BluE Nexusとしては初採用のeAxleとなる。各コンポーネントの開発をアイシンとデンソーが担当し、システムとしての開発をBluE Nexusが行った。





　デジタルシミュレーションなど、これまでにハイブリッド車（HEV）で培ってきた技術から導き出したeAxle内の最適な冷却、熱マネジメント技術、インバーターの冷却にも貢献する積層両面技術の進化により出力密度を向上した。長時間かつ高トルクで出力可能な高い動力性能を実現した。

　また、モーターの磁気回路の最適設計、コイルエンドの短縮接合技術、eAxle向け低粘度オイル、新しいRC-IGBT（逆導通IGBT）などの損失低減技術により、電費に貢献する。bZ4XのWLTCモードの交流電力量消費率はFWDモデルで128Wh/kmだ。NEDCモードで損失は従来品から10％低減した。コイルエンドの短縮接合技術はデンソーが開発してきたものだ。

　さらに、インバーターをトランスアクスルに内蔵するビルトイン構造を採用した他、モーターの小型化、「アウトプットシャフト」の採用によるデフとモーターの軸間短縮により、eAxleの大幅なコンパクト化を図った。ビルトイン構造により、取り付け部品も削減した。こうした工夫によりフロントは前後方向の長さ、リアは高さを低減し、車内空間や荷室空間の拡大に寄与する。フロント向けは前後長が従来比110mm減の410mm、幅が492mm、高さが420mmだ。リア向けは前後長が444mm、幅が427mm、高さが303mmとなっている。

eAxleはアイシンの安城第一工場（愛知県安城市）で生産する。150kWのフロントユニット、80kWのフロントユニットとリアユニットをフレキシブルに混流生産できる組み立てラインを設けた。共通固定プラットフォームと、変動対応エリアの組み合わせによって、異なる機種をセル生産で組み立てる。将来的により多くの種類のユニットを生産する場合にも、変動対応エリアの切り替えなどによって対応できる。

　ロボットアームに装着するツールを自動で持ち替えることができる組み立て機も新たに導入した。複数の工程を1つのロボットで処理できるため、生産ラインのコンパクト化と低コスト化が図れる。また、自動搬送システムやエネルギーの見える化などの新しい生産技術を複数取り入れ、組み立てラインにおけるCO2排出量を従来比で30％削減する。



　ロッカーEA材はアイシンとしては初めて手掛ける製品となった。CAE解析と実機試験によって、最適にエネルギーを吸収できるラダー断面構造を開発した。変形のモードや荷重特性をCAEと実機で合わせ込み、最適な断面の形状を検討した上でリブの配置や肉厚など2000通りのパターンから最終的な設計を導き出した。これにより、側面衝突を受けたときにロッカーEA材が折りたたまれるように最適に変形してエネルギーを吸収し、電池ケースに伝わる衝撃を小さくする。また、アルミを採用することで車両の軽量化にも貢献する。


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　アイシン軽金属からは、充電機能と電力分配機能を集約したESU（Electricity Supply Unit）を保持するESUクロスが採用された。アルミダイカスト一体構造を採用することで、十分な剛性を確保しながら鉄フレーム構造と比べて大幅な軽量化を図る。さらに、低圧鋳造技術により、設備のダウンサイジングも図った。



(BluE Nexus企業紹介より)

　クラウドの地図情報や音声処理機能を活用するコネクテッドナビもアイシンが担当した。交通情報や駐車場の空き情報をリアルタイムに提供する。また、EVであるbZ4Xへの搭載ということもあり、ルート案内を設定するとバッテリー残量と走行可能な距離を基に充電施設を中継地点として提案する移動支援機能や、バッテリー残量で走行可能なエリアを示す円形表示、周辺の充電施設を提案する充電施設検索などにも対応させた。
➡︎□元記事に

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調べてみると、BluE Nexusという会社はアイシン、デンソー、トヨタが出資してできた会社で
トヨタの電動車両のパワートレインを作るためにできた会社の様です。以下HPより

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アイシンとデンソー、それぞれが世界中のお客様に提供し続けてきたトップレベルの技術・製品に、トヨタ自動車がTHS（トヨタハイブリッドシステム）で培ったノウハウを融合させることで、自動車の電動化に不可欠な駆動モジュール・システムを開発します。

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今回は、その中心部品「eAxle(eアクスル)」を共同で作っています。
モーター、(モーターを操縦する部品)インバーター、(駆動につなげるギアトレイン)トランスアクスルの
3部品を一体にして非常にコンパクトにしているところがミソかと思います。
しかも完全国産で、バッテリー防御やナビまでトヨタグループ挙げての部品調達で、
電動化しても日本の雇用を守るというトヨタの意志を感じます。




➡︎□EVの弱点高速時の電費改善に貢献できるeアクスルeAxleとは？



➡︎□ボッシュのeAxleについて



➡︎◻︎EVは高速走行が苦手



➡︎◻︎「eアスクル」って何？



➡︎◻︎そもそも「インバーター」って何？