クルマに適した出力特性とは。。。

　私がみんカラを始めて6年。。。
　最近うれしく思うのは、私が高校時代に没頭し、その後の進路にも大きく影響を受けたモーターファン（現在は休刊）連載「兼坂弘の毒舌評論」を読まれていた方が意外に多くいらっしゃること！
　今回は兼坂先生が提唱したDDE（ディファレンシャルドライブエンジン）について書きたかったのですが、残念ながら図版が見つからないのでお休みします。

　さて「毒舌」愛読者の私は、動力発生装置の目指す特性はフラットパワー（トルクカーブは右下がり）であると信じてきました（前述のDDEもフラットパワーを達成するためのアイデアの一つ。。。実現性はともかくとして）。
　フラットパワーを既に実現している動力源としてよく知られているものに電動モータがあります。モータは回転数と無関係に流す電流に応じたトルクを発生します。実際には駆動回路の電流容量の制約等で最大トルクはカットされてしまいます（図5の275Nm付近のライン）が。。。2,800rpmを超え9,800rpmまでの右下がりのライン上ではいつでも最大出力80kWを発生する事ができます（※）。
※アクセルを深く踏込んだ場合（全負荷）での話です。部分負荷時には最大出力80kWの範囲内で、アクセルの踏み代に応じた出力が得られます。

　図は日産リーフのものですが、車重1,520kg（マイナーチェンジ前）にして最大出力80kWに過ぎないのに実に良く走る事に驚かされます。トルクカーブが右下がりなので回転上昇と共に加速度が増すようなことは絶対ありません（申し訳ありません、あらゆる状況で確認が出来た訳ではないので訂正します）が、アクセル操作に直結して湧き出す駆動力変化が気持ちよいです。運転すれば誰でも、先ずエンジン回転数を上げなければ出力の出ない従来車とは別物のドライバビリティを実現している事が体感できると思います。
　そんなリーフも市街地を抜けて高速に上がると元気がなくなります。駆動力[kN]＝パワー[kW]÷車速[m/s]ですから車速が上がれば80kWなりの加速しか出来なくなります。しかしその走りからは、総じて80kWという限られた出力をうまく引き出しているなと感心させられます。フラットパワーなのですから当然と言えば当然ですが。

　しかし最近ある方より「自動車には上に凸のトルクカーブの方が乗り易い筈」とのコメントを頂きました。理由としては
１．空気抵抗の影響を受ける自動車の走行抵抗が右肩上がり（≒車速の2乗に比例）なこと。
２．エンジン回転上昇に伴って加速感が増す方が、ドライバーの感性に適していること。
・・・という事でした。
　２に関しては例えば「カムに乗る」なんていう感覚が該当するかと思います。但しここではエンジン特性を味わう「楽しさ」は除外して、ドライバーの出力要求としてのアクセル操作に対する駆動力の応答を考えてみる事にします。
　私が右下がりのトルクカーブが望ましいと感じるのは、実は「動力源としてフラットパワーであるべし」という思い込みによるものだけかもしれない。。。

　例えば作業負荷が大きくパワーウェイトレシオにも劣り、空気抵抗を受けるような高速走行をしない建機（ブルドーザ等）のトルクカーブは必ず右下がりに設定されます。そうしないと負荷変動や登坂で失速するなどして操作が難しくなるからです。
　それでは中大型トラックはどうでしょうか。パワーウェイトレシオは乗用車に比べると劣り、最高速度も100km/hをすこし越える位と思いますが空力は悪いので空気抵抗の影響はそれなりに大きい筈。ちょうど最近買った本に走行性能曲線が載っているので見てみましょう。

　走行抵抗カーブを見ると、60km/h辺りから空気抵抗の影響が顕著になり右上がりとなります。それに対し各ギヤでの駆動力カーブは、ターボ過給ゆえ低回転域のみ右上がりになってしまっていますが、1,500rpm以上の回転域では右下がりを保っています。
　乗用車の場合、高速巡航の多いヨーロッパでディーゼルターボが人気なのは多くの人が知るところと思います。走行抵抗とバランスを取るような右肩上がりのトルクカーブより、持てる馬力を生かして速やかに目標車速まで加速し頭打ちとなる、右下がりのトルクカーブが受け入れられていると思えるのですが。。。

　こちらは自然吸気ガソリンエンジンのスロットル開度一定でのトルクカーブ（模式図）です。吸気管圧一定ではない事に注意してください。スロットルが絞られていると回転上昇に伴って吸気管圧が下がりますので図の如くトルクカーブは右下がりとなります。バキューム計の付いたスロットル直引きのMT車に乗ったことがある方なら良くご存知のことと思います。
　省燃費要求の高まりと共に馴染みも薄くなりましたが、大排気量NAエンジンをゆるゆると低負荷で走らせる「余裕」「ゆとり」が乗り易さに繋がると言われた事がありました。これは右下がりのトルクカーブにより生み出されているものと自分は思っていましたが。。。残念ながら私はそのような大排気量NAエンジン車を乗り回した経験がなく、確かなことはわかりません。

　こちらの図は、トルクカーブが右下がりなほど変速段数は少なくて済み、シフトアップ時の繋がりも良好である事を示しています。しかしパワーウェイトレシオに余裕がある乗用車の場合、必ずしもそうした特性がドライバーにマッチするとは限らないのかもしれません。

　こちらは日本でもすっかりお馴染みのVW 1.4TSiのトルクカーブ。ターボ過給ゆえ1,500rpm以下のボトムエンドではだらしがないですが、それ以上の回転域では大幅な低速トルク増強を果たしているのが解ります。しかし私が受けたご指摘によれば、これも「乗り易さ」とは相反するものなのでしょうか。

　まだまだ、勉強と経験が必要ですね。。。

＊＊＊＊＊'13/8/26追記＊＊＊＊＊
　模式図ですが、トヨタが出願したHV制御装置に関する特許から抜粋したアクセル開度－要求トルクのマップです。アクセル開度に応じて発進～低速時は定トルク、車速がある程度以上に到達した後は定出力（フラットパワー）で制御しているであろう事が読み取れます。