世界初の量産ハイブリッドカー「プリウス」の開発

"1980年代後半、バブル経済は頂点に向かってい
た。しかし、当時のトヨタ自動車会長であった豊田
英二は、好景気に踊らず、足元を見つめ直してい
た。いつまでも同じ車の作り方でいいのか。このま
まの開発で21世紀にトヨタ自動車は生き残れるの
か。車づくりに対して危機感を強めていたのだ。会
長の命を受け、1993年9月、当時の副社長であった
金原淑郎は、21世紀のトヨタ車を研究する委員会形
式のプロジェクト「G21」を立ち上げた。プロジェ
クトでは「21世紀に向けた新しい車づくりの検討」
と「現在の開発の仕方を見直し、新しい方法に挑戦
すること」をテーマに話し合いが進んだ。そして
「外形は小さく、車内は大きな車」というパッケー
ジに関する方向性が定まった。"
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1994年1月からスタートした新体制では、燃費に優
れた、地球環境にやさしい乗用車に仕上げ、市販す
るまでの具体的なプランがつくられた。この新体制
のもとで、1995年10月に開催される東京モーター
ショーに向けたコンセプトカー開発が進んでい
た。コンセプトカーにはハイブリッドシステムの搭
載が決まり、開発が急がれた。モーターショーに華
やかに登場したコンセプトカーは、ラテン語で「～
に先だって」を意味する「プリウス」と命名。その
名の通り、21世紀の先駆けとなった。
世界初の量産ハイブリッドカー「プリウス」の開発トヨタ自動車株式会社
今でこそハイブリッドカーとして知られる「プリウ
ス」であるが、当時のモーターショーでは、ハイブ
リッドシステムと他社に知られないよう「TOYOTAEMS（トヨタ・エネルギー・マネジメント・システ
ム）」と名付けられていた。当初、ハイブリッドシ
ステムの搭載には反対の声もあった。要素技術の開
発が完了していないこと、特にバッテリーに関して
は市販されているレベルでは絶望的であった。
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さらに、ハイブリッドシステムは研究レベルにあっ
て、量産するための体制が整備されていないこと、
コストが高くなることなどがあげられた。また当
時、1970年代から、すでにアメリカのGMをはじめ
とする世界の自動車メーカーが、ハイブリッドシス
テムについて研究を重ねていたにもかからわず、
バッテリー、制御システム、ソフトウェアの3点が
技術的にクリアできず、実用化は不可能と考えられ
ていた。
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"――トヨタハイブリッドシステムの概要トヨタハ
イブリッドシステム（THS）は、発進時や低速走行
時のように、エンジンの効率が悪い状況では、エン
ジンを自動的に止め、低速でも効率のいい電気モー
ターの力で走る。通常の走行時には、エンジンを動
力源として走る。エンジンが効率よく働くように、
エンジンの力と電気モーターの力の割合を変えなが
ら走るのである。"
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THS用エンジンでは燃費効率が徹底的に追求されて
いるが、さらに効率のよい条件を保つように電気
モーターがアシスト役を果たしている。またTHSに
は、電気モーターを使いながらも電気自動車とは異
なり、「外部からの充電が全く不要」という特長が
ある。エンジンによって発電された電力は、電気
モーターによる車輪の駆動に使われるほかに、必要
に応じてバッテリーの充電にも用いられているの
で、従来の自動車と同じようにガソリンを補給する
だけで走ることができる。
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"さらに、電気エネルギーを利用するTHSのメリット
に「回生ブレーキ」がある。従来の自動車ではブ
レーキをかけたとき発生する摩擦エネルギーを熱と
して捨てているが、THSはこうした運動エネルギー
を電気に変換してバッテリーに回収する。とくに発
進・停止を繰り返すような街中での走行時に有効な
優れたシステムである。またTHSは車両が停止する
とエンジンを自動的に停止させることもできる。こ
のように最高の燃費を考え、走行条件によってガソ
リンエンジンと電気モーターという2つの動力源を
使い分け、さらにエネルギーのムダを徹底して無く
したTHSは、今までのガソリンエンジン車に比べて
燃費を約2倍に向上させ、排出するCO2を約50％削
減するとともに、排出ガス中のCO、HC、NOxを約
1/10に低減している。"
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"――モーターの量産化将来、EVやハイブリッド
カー、燃料電池電気自動車といった次世代自動車
が、ガソリンやディーゼルエンジンを使った車に
取って代わるなら、モーターがエンジンの代わりを
果たすことになる。そうなれば、自動車メーカーは
モーターの生産を外部に頼るわけにはいかない。安
定して量産することが、これからのエコカー戦略の
重要な鍵となる。それまで産業用や鉄道用の大型
モーターはほとんど手作りに近く、月産1万台とい
えば、モーター業界ではとんでもない量産である。
大型モーター生産の機械化はこれまでほとんど例が
なく、モーターの設計、形状、性能向上など、多く
の問題があったため、生産技術部門による試行錯誤
が繰り返された。"
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"――半導体の内製化プリウスの車両制御コン
ピュータに使う制御基盤の開発も内製化が決まっ
た。さらにバッテリーの直流電力を三相交流電力に
変換し、電力制御するためのインバータユニットの
生産も、内製化することになった。長い歴史をもつ
電機メーカーと、わずか10年前にはじまったばかり
であった社内の半導体部門とでは、比べようがない
と反対の声も強かったが、将来、非常に重要な製
品・技術になるという長期的な視点から内製化が決
まった。"
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"経験の少ない開発チームにとって苦労はつきなかっ
た。インバータユニットは、家庭用エアコンのイン
バータ数十台分にあたる電力を、たった1つの素子
でまかなわなければならない。構造も、素材も、市
販のものはまったく参考にならなかった。実験によ
る破損を繰り返し、いろいろな工夫を重ねた結果、
世界中のエレクトロニクスメーカーが出している、
どのチップよりも破壊耐量が高い、世界レベルのイ
ンバータユニットが完成した。"
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"――バッテリーの開発プリウスのユニット開発の
中でも、最も苦労が多く、生産開始までに開発でき
るかが問題となっていたのはバッテリーであった。
バッテリーに関しては、すでにRAV4電気自動車用
のニッケル水素バッテリーを松下電池工業と共同で
開発し、実用化していた。プリウスも同じように、
松下電池との共同で開発が進められたが、今までの
ほぼ1/10までコンパクト化が求められるとともに、
冷却や発熱についても、難しい問題が山ほどあっ
た。"
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その開発の最中、1996年12月には、電気自動車やハ
イブリッドカーの将来の市場を見越した共同プロ
ジェクトを実現するため、トヨタ自動車と松下電池
の合弁で、パナソニックエナジーが設立された。松
下電池の「良いものを安く大量につくる」という哲
学と、トヨタ自動車のつくり込みの思想のもと開発
された電気自動車用のバッテリーは、世界最高水準
を達成。本田技研のハイブリッドカーへの採用も決
まり、外国のメーカーからも数多く問い合せがくる
ほど、優れたバッテリーとして高い評価を受けてい
る。
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"――親子2代のチーフエンジニア 1994年に新体制と
なったプロジェクト「G21」のリーダーには、車両
開発の経験のない内山田竹志が選ばれた。実験部出
身で、長年、振動実験に携わった後、技術管理部に
移り、技術部門の組織再編を担当するなどリーダー
シップと新しい視点をもつ人物である。新しいプロ
ジェクトには新しい発想が必要だと考えた上層部の
判断だった。"
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"内山田の父もかつてトヨタ自動車に勤務し、クラウ
ン3代目に携わったチーフエンジニアだった。彼の
就任で、トヨタ自動車初の親子2代のチーフエンジ
ニアが誕生した。父の働く姿を見て育った内山田
は、中学の頃からトヨタ自動車で働きたいと考えて
いた。大学に進学する時は、父の助言もあって、当
時、主流だった機械系ではなく、応用物理学科を選
び、研究室は苦手な実験を避けて自動制御を選ん
だ。現在ならITSをはじめ、自動車メーカーでも制御
技術者への期待は大きい。しかし、時代が早すぎ
た。彼が選んだ研究室にはトヨタ自動車からの募集
がなかった。どうしても入社したいと考えた彼は、
人事部を訪ね、入社試験を受けさせてほしいと頼ん
だ。熱意が通じ、試験を受けることができた彼は、
無事、入社を決めた。"
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父と同じように自動車の開発がしたいと夢みていた
内山田だったが、入社後、配属されたのは技術電算
部だった。ここでも彼はあきらめなかった。会社に
願い出て技術部門へ異動。車全体をとりまとめる仕
事がしたいと苦手だった実験部をあえて志望した。
実験部で16年半、技術管理部で4年の経験を経
て、1994年、長年の夢がかない、プロジェクト
「G21」のリーダーとなった。
世界初の量産ハイブリッドカー「プリウス」の開発トヨタ自動車株式会社
"――ハイブリッドシステムの開発による新たな排ガ
ス対策の提案ハイブリッドの開発が完成に近づこう
とした1996年3月。プロジェクト「G21」でハイブ
リッドシステムの開発を担当しているBR-VFのリー
ダーとして、新たにベテランエンジニアが呼ばれ
た。開発のスピードを危惧した上層部が選んだの
は、排出ガス対策の第一人者である八重樫武久だっ
た。八重樫は、入社数年後、アメリカのマスキー
法に対応して設けられた、排ガス対策の特別プロ
ジェクトに参加した。その後、ガソリンエンジンの
排ガス対策を中心に、三元触媒やEFI（電子制御燃料
噴射装置）を組み合わせた排気ガス低減に取り組ん
だ。"
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アメリカ・カリフォルニア州の新排ガス規制対応の
リーダーとして、ULEV（ウルトラ・ロー・エミッ
ショナル・ビークル）に対応したシステムを提案。
その過程では、連続可変バルブタイミング機構
（VVT-i）開発にも携わった。かつて苦労したアメリ
カの環境規制であったが、その基準は排気のクリー
ン度だけを過剰に強調し、実用性を無視していた。
さらに地球温暖化の原因と考えられる二酸化炭素
（CO2）もほとんど規制していなかった。アメリカ
の規制は燃費に直接関わるだけに、燃費対策が遅れ
ているアメリカビッグスリーに、開発の時間を与え
ているとしか思えなかった。
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"こうしたアメリカの姿勢に対し、八重樫は、ハイブ
リッドカーを世界に先駆けて実用化することを誓っ
た。排気ガスもCO2も大幅に低減し、なおかつ実用
性があって、アメリカの市場に受け入れられる車を
提案したいと意気込んだ。その熱意が世界初の量
産ハイブリッドカー「プリウス」を誕生させた。 "
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