コンポーネントを一新しなければ勝てない

昨年はWECで”惨敗”を喫したTOYOTA GAZOO Racing。それを打破するため、今シーズンには新型車TS050ハイブリッドを開発、投入してきた。ここまでの2戦では速さを見せているものの、まだ未勝利。前戦スパ・フランコルシャンでは、2台揃ってエンジンにトラブルが発生してしまった。

「今年、小林可夢偉選手が加入してくれました。彼は外見は奔放な感じなのですが、レース後のデブリーフィングなどでの分析は、エンジニアにわかりやすい言葉で説明をしてくれる。外見と中身の性格は全然違うんだなと感じました。中嶋一貴選手とは長く仕事をしてますが、すごく冷静沈着な外見。しかしクルマの運伝となれば、彼は大くくりに捉えどんなコンディションになっても意に介さず淡々と運転してくれます。ふたりの存在は、クルマの開発に非常に戦力になっています」

そう語るのは、モータースポーツユニット開発部の村田久武部長である。村田はこの日、TS050ハイブリッドの技術開発、そしてそれに込めた思いを語った。

TS050ハイブリッドの開発が始まったのは、昨年のル・マン24時間レースの直前だったという村田。「すべてのコンポーネントを一新しなければ勝てない」との想いから、その開発を進めることを決定したという。

目標は”火力発電所”

今季大きく変わっているのは、エンジンと充電システムである。エンジンは昨年までの自然吸気V8からV6直噴ターボに、充電システムはこれまでのキャパシタからリチウムイオンバッテリーを使う方式になった。

いずれの変更も、ある目的のために採用されたものだ。それは、”熱効率向上”である。現在のモータースポーツは、同じエネルギー源、つまりガソリンや軽油から、どれだけのパフォーマンスを引き出せるかということが非常に重要である。

「当初、ガソリンを100としたら、馬力に使われていたのは30くらい。その他は排気や抵抗によって捨てているというのが現実だった。でも今は、まず馬力の部分では45くらいになっている」

村田はそう説明する。ただし、内燃機関=エンジンの効率向上により、同量の燃料から引き出せるパワーは確実に上がった。この効率向上を狙ったのが、今年の新エンジンである。

「かつてはディーゼルエンジンの効率が非常に高かった。しかし今では、ガソリンエンジンも変わらないくらいの効率になってきている」

村田によれば、当初30%だった熱効率は、45%近くまで向上しているという。これを実現するためには、フリクションロスの低減や希薄燃焼、フルコースコーションやセーフティカー出動時の減筒制御（燃焼させるシリンダー数を削減すること）などを実現しているという。

しかしそれでも、55%ものエネルギーを使えていないという計算だ。ここで出てくるのが、エネルギー回生システム（ERS）である。回生するエネルギーには運動エネルギー（キネティック／ERS-K）と熱エネルギー（ヒート／ERS-H）の2種類が存在している。

村田は「今はERS-Kの開発に注力しています」と説明する。ERS-Kで回生するのは、ブレーキ時に捨てている運動エネルギー。これを電気エネルギーとして回収・貯蔵して、再び使うというものだ。今ではF1でも使われているし、町中でハイブリッドカーが走り、おなじみとなった技術である。この効率を向上させることで、熱効率を高めようというわけだ。

これにより、「究極のパワートレイン開発を行いたい」と村田。目標は「火力発電所」であるという。東京電力の発表によれば、現時点での最高値で58.6%、今年には61%の熱効率を実現するという。これが、レーシングハイブリッドが目指す数値ということになる。

すごいリチウムイオンバッテリーができた！

ただ、回生するエネルギー量が増えれば、その分貯蓄する”電池”の性能向上が求められる。トヨタが昨年まで使っていたキャパシタは、瞬間の出力には優れているものの、その最大容量に弱点があった。一方、広く使われているリチウムイオンバッテリーは、容量の面では優れているものの、出力の点には難点があった。

「運動エネルギー回生をやっていくためには、パワーも容量も大きい蓄電装置が必要となります。そのため、我々はハイパワーのリチウムイオンバッテリーを開発してきました。今年その開発に成功し、TS050に搭載してきました」

WECのレーシングマシンが扱うエネルギー量は、とんでもなく大きいものだ。

「ル・マンで1周あたりでアシストとして使えるブースト（回生）エネルギーは8MJ、セクターひとつで1.14MJになっています。この1.14MJはどのくらいのエネルギーかといえば、2.4tのミニバンを、3秒間で48mの高さまで持ち上げられるくらいのものです」

そう村田は説明する。

「プリウスなどのプラグイン・ハイブリッド車を急速充電すると、3時間で10.3MJ貯めます。TS050なら、ル・マンの1.3周分、約4.5分で貯めているというわけです」

これを可能にするリチウムイオンバッテリーについて村田は、「詳細は申し上げられませんが、すごいリチウムイオンバッテリーができたなと思っています。市販車でこれが使えたらと思うと、ワクワクする」と語る。

このエネルギー回生を実現するためにはもうひとつ、機械式（油圧式）の従来のブレーキと、回生エネルギーをしっかりと協調させることが重要。しかもリヤにはギヤボックスも繋がれており、協調制御は複雑である。

これについて村田は、「ECBという協調回生ブレーキにより、違和感なく止められる」と説明する。

また、エンジンと回生システムで生み出すエネルギーをさらに効果的に使うために、空力開発も進めた。ドラッグ（空気抵抗）を削減し、空力効率を年々進化させているのだという。

トヨタは、敗者のままでいいのか。

これらの技術が惜しみなく投入されたTS050ハイブリッドに、村田は自信を見せる。

「実際にクルマに全てを搭載して走らせたのは、2月中旬から。実は、ポールリカールでのプロローグと、シルバーストンでの開幕戦は、まだマッチングしている最中でした。しかし、TS050は全てのコンポーネントを一新し、ル・マンに特化した開発をしてきました。今は『ル・マンを見ていてください』としか言えないですね」

しかし、前戦スパ・フランコルシャンでは、前述の通り2台揃ってトラブルに見舞われてしまった。これについて村田は説明する。

「信頼性については心配していませんでした。今回のトラブルは、オー・ルージュに強打されてしまったことが原因。他のサーキットでは滅多にない急坂、オー・ルージュで受ける縦Gにより、エンジンが折られたようになってしまった。ル・マンにはそういう場所はないので、問題ないと思います」

村田はTS050について「ル・マンに勝つため、命がけでやってきた」と言う。またマーケティング部門でも、「トヨタは、敗者のままでいいのか。」という強烈なスローガンを掲げ、ル・マン24時間初優勝を目指し、レースに臨む姿勢を広くPRしていくという。

「『年間タイトルよりも、ル・マンを勝て』と、OBからも社内からも言われています。それが、僕の肩にかかっています。1年前に開発を始めた時には途方もない仕事量でしたが、スタッフも『負けるのは嫌だ』と、開発に励んでいます」

「10カ月頑張ってきたけど、あと1カ月。今はやり残したことはないのか？ と言って、最後の準備に励んでいます」

そう語る村田。トヨタにとって念願のル・マン制覇、それは日本のモータースポーツファンにとっての念願とも言える。さて、その結果は？ ル・マン24時間レースは、6月18日（土）に決勝レースがスタートする。

なおこのレースの模様は、LINE LIVEで視聴できるようになるという。しかも、スタートは生中継、その後2時間ごとにダイジェスト映像が配信されるという。