巷間、トヨタ86とスバルBRZが注目を集めている。雑誌メディアは相変わらずトヨタとスバルを対立構造に置きたがっているが、時代はそのような国内のコップの嵐に注目していれば良い段階をとうに過ぎ、欧米には到底いたることが難しいと思われる人と車と道(環境)が好ましいバランスに置かれた状態の創出を急ぐところに来ている。
トヨタ86というクルマの意味が明らかになるのはこれからだが、その成功のためには、このクルマが生まれた背景に対する十分な理解が欠かせない。以下は、driver5月号に掲載された連載3回目86のエンジン編。その全文を貼るので、是非参考にしてほしい。
Ｔ Ｏ Ｙ Ｏ Ｔ Ａ ８６誕 生 秘 話 （driver2012年5月号)
２００７年９月中旬だった。ＩＡＡ（フランクフルトショー）の取材を終え、フランクフルト・アム・マイン空港の搭乗口に足を進めると、「おっ!?」目と目が合ってお互いにギョッとした。微妙な空気が漂った刹那、彼は藪から棒に切り出した。「ヨタハチって、ありですよね？」言葉はそれだけだったと記憶するが、僕は即座に含意を汲み取った。
その一月ほど前、朝日新聞が「トヨタがスバルとスポーツカーの共同開発で合意」という記事をスクープ。さらに数ヶ月前にはトヨタとスバルの共同開発プロジェクトが確定との噂話が某誌を飾っていた。それについてのコメントを本誌編集部に求められた際、「それはない！」言下に僕が否定したのにはもちろん理由があった。
結果的にトヨタ86計画は遂行されることになり、僕の見立ての誤りが判明するのだが、そのことを悟った瞬間が”あの時”だったのだ。彼とはもちろん本連載に毎回登場する多田哲哉チーフエンジニア（ＣＥ）。フランクフルト空港での鉢合わせは半年ぶりのことだった。
朝日・スバルと来れば情報源は大体察しがつくが、まあそれはいい。とにかく、僕が”トヨタがスバルのボクサー４気筒でＦＲスポーツを開発する”を確信したのは、フランクフルト空港で聞いた禅問答のような一言からである。
その辺りを織り交ぜつつ、今回はトヨタ86プロジェクトの核心ともいえるエンジンに迫って行きたい。
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インタビューに応じたのは、前回に続く第二技術開発本部からの二人。エンジンプロジェクト推進部の岡本高光さんとエンジン制御システム開発部制御システムパッケージ開発室の渡辺健二主幹である。
名刺の肩書からは何をやっているのかにわかにイメージできません。エンジンプロジェクト推進部……？「新しいエンジンを開発して生み出す部署ですね」と答える岡本さん。
ここで、多田ＣＥの出番である。「何故二人がこにいるかという背景だけ喋って、私は部署に戻りますから」しばし耳を傾けよう。
「86の企画は、プラットフォームについては一新し、エンジンはスバルの既存の水平対向を流用、トランスミッションはＭＴがアルテッツァ用アイシンＡＩ製でＡＴはマークＸ用アイシンＡＷ製をアレンジ（前号既報）する。そういう前提で承認され、スバルと一緒にやろうということが決まりました……」
この企画が立ち上がった２００７年といえば、ジュネーブショー間近の２月７日、欧州委員会が自動車メーカーに対しＣＯ2 排出の大幅削減を義務づける規制案を提出。それを受けた形のジュネーブショーの会場ＰＡＬＥＸＰＯの華麗な雰囲気は、一変してエコモードに傾いた。
半年後のＩＡＡでは、それまで『我々にはディーゼルがある！』と言って憚らなかったドイツを初めとする欧州メーカーが、手の平を返したようにハイブリッド開発をアピールした。
燃費とリッター100馬力
「そんなことから、いくらスポーツカーだからと言っても１６０ｇ／㎞（ＣＯ2 排出量）を超えたらクルマとして認めてもらえない。俺たちの目標はスポーツエンジンなんだから、リッター１００馬力は欲しい。環境性能と官能性能の両立です。そこでスバルのエンジニアと試作するんですが、結論は『どっちかにして下さい』。そんなのできるはずがない、ということでした。そこで、ＬＦＡのＶ10開発の中心人物だった岡本のところに相談に行ったんです」
多田ＣＥの話はまさに当事者ならではのリアリティがあり、なるほどそういうことですかとその後の展開に納得できるものがある。
無理を言っても仕方ないので理論的にどうなのかと岡本に尋ねると、スバルの既存のエンジン（当時はＥＪだが次世代のＦＢ型開発も動いていた）では難しい。バルブ径の制約があるので、ひょっとしたらボア×ストロークをスクエア（２l なら86×86）にしたらいけるんじゃない？とか、直噴にすれば燃費も馬力も両立できる……そんなことが分かってきた。
２l の排気量はパッケージングを書いて落ち着いた結果。もっと軽く小さくというアイデアは考えなかったのかという問いには、重量や安全規制との関係でクルマとして成立しない。そこそこ気持ちよく走るには2.5 l 案も検討されたということだ。
「いざ開発！となったところでまずハードルとなったのはトヨタ社内。そんな量産規模に専用エンジンなんて正気の沙汰か？ トンデモナイ。技術部は常にマンパワーが不足していて、わけの分からない開発に優秀なエンジニアを出せるもんか、と。もうひとつのハードルはＤ－４Ｓ＝直接／ポート噴射のダブルインジェクション。トヨタのエンジン技術の虎の子です。それをスバルに開示するなんてトンデモナイ」
トンデモナイ、トンデモナイでもうボコボコの目に会ったそうだが、強力にバックアップしてくれた役員の存在に救われて『まぁいいか』となったというのである。
「金の面倒は見ないけど何とかしろということで、じゃあスバルさん一緒にやりましょうと言ったら、トヨタ社内以上に驚かれた。特に直噴についてアレルギーがあったんです」
世界的なブームの際にスバルも直噴を手掛けたが、不具合が多くてものにならず。当時スバルで直噴の陣頭指揮を取っていた人物が折悪しくエンジン部門の役員になっていたこともあって、全然話にならない。
「それでも一度Ｄ－４Ｓボクサーを作ってみようとなった。現物化したところで話が大きく進展したんです。高いハードルと思っていた性能が、バッと出た。これにはスバルもトヨタも驚いた。Ｄ－４Ｓは凄い技術ですが、アプリケーションが難しい。ノウハウを提供しても、出来るはずないと言うエンジニアも多かった。予想以上に早く性能が出たという経緯があって、今回この２人がいるということです」
それでは……と腰を浮かす多田ＣＥに、編集担当が是非とも個人的にお尋ねしたい、と食い下がった。”スバルに開発のすべてを任せたのはなぜですか？”
「別に任せていませんよ。メディアの皆さん誤解しているようですが、トヨタにとって86はごく普通の開発です。これはレクサスも含めてですが、企画デザインはトヨタがやって、実際に設計図を描くのはトヨタのグループ会社。最近はデザインまで他社が入ってきているので、今回は通常以上にトヨタ本体が動いたという意識なんです」
「お尋ねの件、あちこちで耳にしますが、最初僕は何の質問か理解できなかった。トヨタ内部で設計図引くのはレクサスＬＳぐらいです。ただスバルとは２００５年に株を買うことになった日の浅い関係。ダイハツとかトヨタ車体みたいに互いに理解の及ぶトヨタ言語、共通語がない。そこだけは違うと、すごく覚悟して取り組んだわけです」
”スバルがなかったら、86の企画は成立しなかった？ 当初は直４で…という話もあったと聞いてますが”
「水平対向を使うという意味ではそうです。直４ではパッケージングが成り立たないので。マツダと提携していたら、ロータリーを使っていたかもしれない（笑）」
まだまだトリビアは尽きないが、この辺で本題に入ることにしよう。
マツダと同じ考え方だった!?
「まずはリッター１００馬力欲しい。そして燃費（１６０ｇ／㎞＝14.5㎞／l ）。両立したいと言うわけです。トヨタの４気筒スポーツユニットの３Ｓ－Ｇや２ＺＺ－Ｇは７８００ｒｐｍ。回して馬力を稼ぐというのは結局ローギヤードなんです。燃費の両立は厳しい。もっと低い回転数でリッター１００馬力を出す。そういう観点から攻めると、Ｄ－４Ｓという最新技術を使えば従来より６００～８００ｒｐｍ低くても出せます」（岡本）
トルクが得られるという意味？
「というより、直噴なので気筒内温度が下げられる。それによってηｖ（イータ・ブイ＝吸気の体積効率）が向上する利点がもともとあるわけです。ただ、直噴を使うと吸気行程中に全部燃焼させるために乱れ（渦流）を強くさせないといけない。ところがポートに乱れを付けると、直噴でηｖが増えるより抵抗による相殺のほうが大きくて、結局性能がでません」
「筒内温度が下がると効率が上る。ここに直噴のメリットがあるんです。ポート噴射は、バルブの近傍に溜まっている燃料をガバッと吸い込んで、吸気行程中も含む広い範囲でちゃんと燃焼が成立する。吸気抵抗などは関係ないんですね。筒内に直接吹く直噴は、点火直前の短時間に燃料と空気をミックスさせて、液滴が完全に蒸発するような状態を作り出さなければいけないもんですから、乱れを与えてやらないと」
岡本さんの話は当然のことながら専門領域に直行する。スワールやタンブルのこと？
ここですかさず、渡辺さんがフォローに回った。「そうです。当初のＤ－４ではそのためにタンブル／スワールコントロールバルブを吸気ポート内に設けていました。でも、バルブが付いているので抵抗になる。そこでＤ－４Ｓでは、乱れを作るバルブとかポート形状をなくし、ポート噴射を合わせることで乱れと均一性の両立を図っているわけです」
「結局、高回転・高負荷の領域では乱れを付けなくても自然に渦流が発生するものですから、実は直噴でも燃焼する。低負荷のところでは乱れは必要。ですから必要に応じてポート噴射に切り換える。直噴／ポート噴射、吹き分ける両方を持っていることによって燃やす。吸気ポート内の抵抗を最小にして直噴を成立させる……それがＤ－４Ｓの目的です。５％から７％ほど吸入効率が向上します。通常７８００ｒｐｍぐらい回さないとリッター１００馬力を達成できないところを、７０００ｒｐｍでも出来てしまうということです」
アカデミックな岡本さんの話に目を白黒させていると、ふとあることを思い出した。直噴技術を突き詰めて、高圧縮比による高効率化とηｖ向上による高出力／低回転化を実現する……要するにダウンスピーディング。そう、これってマツダのＳＫＹＡＣＴＩＶの導入時に、ベルリンのテクノロジーフォーラムで脳味噌にたっぷり脂汗をかいた技術内容と重なる。
そう言えば、「86のエンジンは内燃機関で頑張っている某社と同じようなことをやっている」初回の富士スピードウェイでのインタビューの際に、多田ＣＥが意味ありげに呟いたことを思い出した。
Ｄ－４Ｓで生まれるエンジン性能
Ｄ－４Ｓを搭載するＦＡ20は、同じ２l ＮＡで７０００ｒｐｍで最高出力を得るＮＣロードスターのＬＦＶＥ型（１２５ｋＷ＝１７０ps、１８９Ｎｍ＝19.3kgｍ）との対比で約20％の出力優位性を備える。ロードスターは車重が１００㎏ほど軽いので、比出力＝パワーウェイトレシオは86の6.15に対し6.58㎏／psと接近するが、それでも燃費はＪＣ08で約５％ほど上回っている。
「Ｄ－４Ｓの特徴を端的に示す例をもうひとつ。同システムを採用するトヨタのＶ６（２ＧＲ－ＦＳＥ）は３．５l で３１８ps／６４００ｒｐｍ、３８０Ｎｍ／４８００ｒｐｍです。これに対抗して日産は３．７l （ＶＱ37ＶＨＲ）で３３３ps／７０００ｒｐｍ、３６３Ｎｍ／５２００ｒｐｍを出しましたが、直噴ではありません。Ｄ－４Ｓのメリットは低い回転数で出力が得られる。トルクで２００㏄分の差があるんですよ」
整理しよう。86に採用されることになったＦＡ20には最新のＤ－４Ｓが投入されている。ηｖの向上を目的とした新システムは、一世代前のエンジンより低回転でリッター１００馬力が達成できる。ηｖは低回転域から効く。リッター１００Ｎｍを基準とすると、最低でも５％（１０５Ｎｍ）トルクを出せる。その分ギアリングを考えて燃費にも振れる。この特性を活かしてスポーツカーとてして成立させる。そういう基本戦略が根底にあった、ということだ。
思い起こせば２年半前の第41回東京モーターショー、登場したＦＴ86コンセプトを取材する際に”ボア×ストロークは86×86㎜で１９９８㏄になるよね。だから86コンセプトなんでしょ？”多田ＣＥに当てずっぽうで投げたら、彼の目が一瞬ギョとなった。理屈としてはそこに収まってしまうものなんですか？
「燃焼という観点で見ると、ストロークを長くしてピストンスピードが上ると自然に乱れがついて、燃焼は良くなる。燃費を稼ごうとすると、結局ロングストロークになっていく。ただ、それだとリッター１００馬力を出すための……」
回転数が足りない？
「バルブ面積が足りないんです。ボア径が小さいと、必要な空気量を満たすバルブ面積が不足するんです。私はレースエンジンをずっと手掛けてますが、ロングストロークによるピストンスピードで性能が制約されることはほとんどありません。逆にショートストロークで燃焼を満足させようとすると、余分に乱れをつけないと同等の燃焼状態が得られない。ディメンションの制約要件はエンジンの全幅。水平対向エンジンはサイドメンバー内に収まるかどうかが問われますから。86×86㎜は、スバルさんが持っているラインアップ（ＥＥ型２l ディーゼルターボ）から考えて決めたわけです」
ＦＡ20に対するトヨタの関わりは詰まるところ何をどうしたんです？「ポートやピストンのデザイン、燃焼に関わる部分はトヨタのものを持ってきている、ということですね」（岡本）
「燃焼室形状ですとか、冷温時に成層燃焼させるためのピストン頭頂部のキャビティ形状。そのへんの設計に加えて、我々が開発中のＤ－４Ｓ技術のディメンションを相似形で入れ込んだものをそのまんま包み隠さず。設計図から制御仕様書まで全部スバルさんにお渡ししています。現在トヨタで量産している次世代の技術、ポートインジェクションの位置関係であるとか、直噴インジェクターの噴霧形態であるとか。さきほど多田ＣＥが虎の子と表現してましたが、これまでのトヨタでは考えられない取り組みなんですね」（渡辺）
低さよりも短さで有利？
「コストですね、一番は。高いです。（軽くはない？の問いに）いや、全長を短くできるので軽いんですよ。もっとも効くのはクランクシャフト重量。この点で直４は勝てません。重心高は、実はそれほどでもない。言うと怒られちゃうかもしれないけれど、ドライブトレインのセンターは決定的には変わらない。上屋がない分軽いですが、オルタネーターやエアコンはクランク軸の上方に来ますからね。短くて軽いから、ヨー慣性の小さいクルマに仕上げられる。ノーズが軽い走行感覚は、そっちのほうが影響が大きい」（岡本）
「直４を横倒ししてもそこまで後退させられない。フロントミッドシップというのは多田ＣＥが非常にこだわったところです」（渡辺）
なるほど専門家の見立ては深い。７４００ｒｐｍのレブリミットは、直噴インジェクターに必要な高圧を得る（ソレノイドの）ドライバーの許容限界が決めるということで、ボア×ストロークが直接それに関与することはないそうだ。
サウンドジェネレーターによる音作り（サウンドチューン）はエンジン設計の領域ですか？
「トヨタにはエンジンプロジェクト推進部の中に機能開発部署がありますが、86はチューニングを含めてＢＲＺと同じです。このクルマでは技術交流会というのがあって、Ｄ－４Ｓ以外でもトヨタのエンジン部門がディスカッションに加わってます。エンジンの設計や目標設定はスバルさんの領域でが、トヨタのエンジンでもありますのでお互いに……」
ここが一番分かりにくい。イニシアティブはどっちなんですか？
「開発の主はスバルさんですから、スバルです。ディスカッションしていくと、トヨタ基準を通せない部分も出る。彼らもエンジニアとして誇りを持っているし、技術力も高い。開発の過程で互いに尊重・尊敬し、認め合う関係になり、切磋琢磨してこのＦＡ20を作り上げた。双方に勉強になったと思ってます」（渡辺）
「機能評価マトリックスというのがあるんです。オイル消費とかＰＣＶ流量にトヨタもスバルも基準を持っている。トヨタが売るクルマとして譲れない部分はディスカッションを踏んで合わせてもらう。ダイハツさんやヤマハさんとの開発ではフルトヨタスペックですが、スバルさんとは歴史が浅いので基準の確立に時間が必要でした」（岡本）
一番衝突したテーマは何でした？
「キャリブレーション（適合）ですね。技術を尽くして、どちらかが技術的に納得する」（渡辺）
ＦＡ20の開発完了は２０１１年の７月。改めてそこまでの紆余曲折を時系列的に振り返るのは控えるが、スポーツユニットとして高い可能性を秘めた個性的なエンジンを、短期間で量産可能レベルに引き上げた実力は、総力戦必至の状況を迎えつつある日本自動車産業に希望が持てるという点で高く評価できるのではないだろうか。
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「86の企画を任された当初、今井君という若い部下と二人で調査を始めました。彼は、入社以来ＡＥ86しか乗ったことがないし、これ以外買う気もしない。多田さん、これしかないですって朝から晩まで言ってた。そうこうしている時に『クルマはＦＲしかない』と言う人がいると聞いて会うことになった。実は、ＦＲを採用することに不安があったんです」
「なんでこの時代にＦＲ、何が良いのか説明しろ……ということでいろんな人に会って話を聞いたんだけど、何もない。一人だけね『多田さんＦＲが良いに決まってる。人間が歩く際、足を前に出すと手はバランスを取るように動く。ＦＲと一緒でしょ？ 人間の身体にぴったりなの。ＦＦなんて逆立ちして走っているようなもの』なんて言う。確かにそうだ。”これだ！”みたいな。ヒントは伏木さんから貰ったと思っているわけです」
インタビュー冒頭の話の流れの中で多田ＣＥは５年前の記憶を掘り起こしてみせた。
「実は、僕は人馬一体に反対なんですよ……」僕はそう言いながら応じることにした。人とクルマの関係は意志のある異なる生命体を制御する人と馬の関係ではなくて、カラダが一体化しながら伸びる。クルマは身体機能の拡大装置なのであって、自分の身体がクルマになるという発想でなければいけない。自分が動いているんだと思えばいい」
「ＦＲはだから気持ち良いんだと、煙に巻いた覚えがあります（笑）」多田ＣＥの合いの手を無視して続けると、これは市川浩という身体論で知られる明治大学の哲学教授と出会った時に確信した話。某タイヤメーカーのブランド立ち上げに関わった際にＦＲに関する持論を語ると、「そういう考え方はあるよ。君は自動車の世界では孤立しているかもしれないけれど、他の世界にはそれぞれにいるから心配するな」これに励まされて30余年、なかなか説明する機会もないので、端的にＦＲはドリフトだと言っているわけです。
86は、その中身を知れば知るほどイメージにきれいにはまってくる。僕は依然として1.6l 直４の汎用スポーツモデルの必要性を感じているが、グローバル化している自動車ビジネスでの成功を考えると、ボクサーＦＲスポーツには納得が行く。何よりもその素材性の高さ、アフターマーケットを活性化させるポテンシャルは、日本のクルマ作りのあるべき姿を具体的に示していると思う。
この原稿を執筆中に「ただいま〇〇に向けて移動中ですが、連載二回目なかなか面白いですね。ところで伏木さんスマイルカーブって知ってますか？ 調べると面白いですよ」多田ＣＥから謎かけのような電話が入った。まだまだこの連載を続けてほしい。どうやら直々のリクエストであるようだ。
やりましょう。
了
2004 Oldsmobile Silhouette AC Compressor
返信削除Wow its a very good post. The information provided by you is really very good and helpful for me. Keep sharing good information..