人とくるまのテクノロジー展に見る新技術と技術傾向｜RJC 日本自動車研究者　ジャーナリスト会議

進む補機パーツの電動化
　恒例の「人とくるまのテクノロジー展横浜」が5月25日～27日の3日間、パシフィコ横浜で開催された。ワールドプレミアやジャパンプレミアを含めて、多くの自動車メーカーやパーツメーカーがその誇るべき技術を展示しており、自動車技術の動向を知るのに絶好の場となっている。
　今年の傾向として感じたのは、電動化がいろいろなところで進んでいることだった。特に廉価車ではエンジンによる機械駆動がまだ多いが、間もなくオイルポンプやウォーターポンプなども電動ポンプが当たり前になるだろう。必要なときに必要な量のオイルや水を送ることができ、ロスが少ないからそれは必然。燃費を追求していくと当然そうなる。
　過給機も同様で、効率を考えると今後は電動スーパーチャージャーが大きく進展しそうだ。電動スーパーチャージャーの利点はなんといってもその応答性の高さにある。機械式のスーパーチャージャーも応答性は良いとされるが、低回転では大きな過給圧は得られないし電動には及ばない。ましてやターボチャージャーではタイムラグの問題が付いて回る。そのためにVGT（バリアブルジオメトリーターボ）、ツインスクロール、ツインターボ等々、応答性の改善の努力はいろいろあるが限度がある。ただし、ダーボチャージャーは大きな過給圧を得るには向いており、両者の組み合わせも有効な選択肢になる。ダウンサイジング（直噴＋過給による排気量ダウン）の方向性がある今、電動ターボはその特性を生かせば有効な効率向上の手段になると思われる。ターボで有名なHKS社では素早い電動スーパーチャージャーと大容量の排気ターボを組み合わせたシステムを展示していた。
マイルドハイブリッドから始まる48V化への波
　ヨーロッパではすでに始まっている48Vによるマイルドハイブリッドも各社が手掛けていた。日本でも必ずや登場し始めると思われる。これはスズキのSエネチャージと構成は同じで、発電とモーターの機能を持った「モーター・ジェネレーター」をベルトでつなぐもの。48Vと普通の12Vの4倍の電圧のシステムであり、エンジンの始動とアシスト機能だけでなく、電動で動き出すことも可能としている。
　実はこの原型はかつてのトヨタクラウンのマイルドハイブリッド「THS-M」に見られる。これは36Vの鉛電池と3kWのモーター・ジェネレーターの構成で、やはりベルト駆動だったがエンジンとの間には電磁クラッチが設けられていた。この発展型ともいえるリチウムイオン電池を使用した48Vバージョンのマイルドハイブリッドは、燃費の追求から日本でも始まるのは確実だと思われる。
　電動に関して私が関心を持ったのは、新型プリウスの４WDシステム「E-FOUR」のモーターに関してだ。従来のプリウスには４WD仕様はなかったが、4代目プリウスには初めて４WDが設定された。一方そのシステムであるE-FOURはエスティマハイブリッドから使われ始め、今でもアルファードなど他の車種でも使われているシステムだ。ただ、新型プリウスのE-FOURではモーターが従来方式の交流同期モーターではなく、交流誘導モーターが使われている。一般に同じ出力を出すには同期モーターのほうが小さく作れる。したがってほとんどの自動車メーカーのEVやハイブリッド車は駆動には同期モーターを使っている（例外はテスラくらい）。
　では、なぜプリウスのE-FOURは誘導モーターを採用したかというと、モーターのロスを減らすためである。４WDを必要としない走行状況においてはローターは空回りするわけだが、同期モーターのローターは永久磁石（例のレアアースを使ったネオジム磁石など）を持っており、それがステーターのコイルに作用して発電してしまう。しかし、誘導モーターは、ローターに永久磁石を持たないので発電することがなく、ロスがないというわけだ。発電してもそれを溜めておけばよいとも考えられるが、バッテリーへの出し入れには必ずロスがあるので、そもそも発電させないほうがよいに決まっている。
　ただ、そうなると誘導モーターのテスラは回生が効かないのかという疑問が出てきそうだが、そうではない。誘導モーターでも意図的にわずかな電流を流してやれば磁界ができるので、それをキッカケに発電させることはできる。いずれにしろメインの駆動ではないので、若干の重さはあってもロスの少ない誘導モーターが採用されたということだろう。