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2013年01月30日

【技術】ハイブリッド車の言葉の定義(MGUとかレンジエクステンダーEVとかマイクロハイブリッドとか・・・)

【技術】ハイブリッド車の言葉の定義(MGUとかレンジエクステンダーEVとかマイクロハイブリッドとか・・・) ハイブリッド車がウジャウジャ走るようになって久しい。

クルマ好きにはHV/EVアンチが多いケド、mistbahnは割とハイブリッド車のテクノロジーが好き。

エコ・ハイブリッドにはあまり興味がないのだが、
F1のKERSだってハイブリッドだし、2012年のル・マンではAudi vs トヨタのハイブリッド車バトルだったし・・・
社用車のGS450hを運転する度にモータアシストによる爆発的な加速にはシビれるし・・・。



もっとも、「ハイブリッド・スポーツ」のCR-Zは残念ながら私にはとても退屈なパワートレインに感じたが・・・・。





何をどうしたって、重量増になるので、自分のクルマ(特に趣味車の方)をハイブリッドにしようとは思わないが、テクノロジーとしては好きなのである。



●MGU

最近、Motor Fan illustratedや、モータースポーツ誌などを読んでいると、車載の電動機(インバータ、回生コンバータ、PCUも含む?)を「モータ」「電動機」と言わずに「MGU(モータ・ジェネレータ・ユニット)」と表現されていることが多い。



力行(=駆動ネ)だけじゃなく、回生(=発電)も行うので適切な表現だと思うし、個人的には好きな呼び方なのだが、「MGU」と呼称するモータと、「MGU」とは呼ばないモータに線引はあるのだろうか?

また、「MGU」は一般的な呼称として定着するのだろうか?



プリウスなんかのTHS (Toyota Hybrid System)では、「MGU」というキーワードは使われない。
普通に「モータ」と「ジェネレータ」と表現されている。
THSでは、1台の電動機で力行と回生を行なっているワケではなく、力行用のモータと、回生用のジェネレータが別々に存在するため、そもそも「MGU」という言葉は不適切なのかもしれない。



ホンダもIMA(Integrated Motor Assist System)の説明では「モーター」としか表現していない。



IMAの電動機では、力行も回生も行なっているので、「MGU」と呼んでも差し支えないハズだが、「MGU」と表現しても伝わらないからだろうか?
海外ではどうか?・・・と「Honda IMA MGU」とかでググってもヒットしないので、ホンダは英語圏でも「MGU」という表現は使っていない。

ちなみにホンダのIMAは、「Hondaのハイブリッドはエンジンが主役」サイトで説明されているように、エンジンと常に一緒にモータが連れ回る「パラレル・ハイブリッド」。
このサイトでは

"構造がシンプルなため「パラレル方式」は、より軽量につくることができます。
軽量であることは、クルマの運動性能をよくする点でも、燃費をよくする点でも有利。
また、エンジンが主役でエンジンパワーとモーターパワーをロスすることなくダイレクトにタイヤへ伝えるので、スポーティな走りの楽しさを味わえます。"


と、良いことばっかり書かれているが、ホンダがIMAをパラレルとしたのは、ハイブリッドに関する多くの特許をトヨタが抑えてしまっているから、消去法的に仕方なく・・・というのが有名な話。
パラレルの場合、減速時にモータによる回生だけでなく、エンジンブレーキも一緒に作用してしまうので、回生効率が悪い・・・などのデメリットがある。

もっとも、ホンダのIMAのシンプルさは嫌いじゃないので、もうちょっと味付けをなんとかして頑張って欲しい。
ホンダらしいテイストに仕上げて欲しい。



日産もハイブリッド技術の紹介ページで「MGU」をいう呼称は使用せず、「モータ」と言ってる。




では何故、F1(KERS)、ル・マン(Audi、トヨタ)では「MGU」というネーミングが使われるのか?
海外では一般的なのか???


例えば機械式の2ペダルMT(DSG、Sトロニック、SST、M-DCT、PDK etc...)の総称(一般名称)が「AMT(デュアルクラッチの場合はDCT)」に収束した(※定着したかは不明。未だにDCTのことを車種問わずに「DSG」と呼ぶ人は結構多い)ように、「MGU」に収束・定着する日も来るのだろうか?




●レンジエクステンダーEVとシリーズ・ハイブリッド

上記にもリンクを貼った、自動車メーカのハイブリッド解説でも、

「エンジンを発電のためだけに使用し、モータを車軸の駆動と回生に使う」


タイプのハイブリッドは(IMAのような「パラレル」に対して)「シリーズ・ハイブリッド」と呼ばれている。


いつ頃からか、「レンジエクステンダーEV」という言葉が使われ始めた。
最初は何のことかわからなかった。


自動車メーカの中の人と話をしていて、「レンジエクステンダー用のエンジンが・・・」と言われて、

 「最近良く聞く、レンジエクステンダーって何?」

と尋ねたところ、「EVの発電専用のエンジン」って言われて、

 「それって、シリーズ・ハイブリッドのことなんじゃないの?」

と尋ねたら、「?」というリアクションをされたことがある。



また、なんかのWEBニュースで

 「ガソリンの消費量を大きく低減したEVを開発!」

みたいな記事があって、そこに「レンジエクステンダーEV」という表現も「シリーズ・ハイブリッド」という表現も使われてなかったので、

 「EVなのにガソリン食うの?それハイブリッドじゃないの??」

とマジツッコミしたこともある。
後から、「レンジエクステンダーEV」を無知な記者が「EV」とだけ表現したんだろうな・・・と解釈した。



「レンジエクステンダーEV」「シリーズ・ハイブリッド」と全くのイコールだと思うんだが、なんか定義の違いってあるんだろうか?
有識者の方、ご教示ください。


レンジエクステンダーEVの電動機の場合、「MGU」という表現は微妙だったりするのかな?
でも、モータでの回生も行なっているから、「MGU」で問題ないのか。


レンジエクステンダー用のエンジンって、「発電専用」なワケだから、自動車メーカが開発する必要はなく、クボタ、ヤンマー、コマツ、MHI、富士ロビン、ホンダ汎用、KHI汎用・・・など、汎用エンジンメーカが作っていてもおかしくなさそうだが、あんましそういう噂も聞かないなあ・・・・。
なんでだろう??



●マイクロ・ハイブリッド

こないだ、「このCMはダメだろ!」とブログアップしたスズキのene-charge。



(※やっぱり、EVやHVなどに関与している人々は一様にあのCMはダメだと思っているということがわかってきた。)

スズキのene-chargeに限らず、既存のエンジンにポン付けのオルタネータ寄りの小さい電動機を用いての減速時の回生などで発電を行い、リチウムイオン電池に貯めておき、アイドリングストップ間はコレを電源として使用する・・・という簡易的な省エネ技法が最近のトレンド。



ダイハツの「新eco IDLE」とか、日産の「S-HYBRID(スマートシンプルハイブリッド)」とか。
ホンダも近々、軽自動車に投入するとニュースで読んだ。


これらを「マイクロ・ハイブリッド」と総称しているソースを最近ちょくちょく目にするのだが、この「マイクロ・ハイブリッド」という言葉も商標ではない一般名称として定着するのだろうか?





・・・これらのハイブリッド絡みの技術は日進月歩で、各メーカ、自分とこの商標を全面に押し出すからわかりにくいとは言え、初代プリウスの登場からは15年以上経つワケで・・・

「一般名称」が確立、定着するのって、だいたい何年ぐらいかかるものなんだろうか?



●自動車技術関連関連目次はこちら
ブログ一覧 | 技術論 | クルマ
Posted at 2013/01/30 00:14:24

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【書籍】Motor Fan illus ...」 From [ mistbahn with PP1 ... ] 2013/01/30 23:54
■Motor Fan illustrated vol.71~ル・マン24時間~ 出版: 三栄書房(2012/09) 「いつの話やねん!」とツッコミが入りそうなタイミングでのレビュー。 購入した ...

この記事へのコメント

2013/01/30 01:45:42
初代プリウス&インサイトの頃から
“電気物”に興味を持ち続けていた私の主観で言うと、

 シリーズ&パラレル ハイブリッド
  ⇒ バッテリーだけでは 10kmも走れないイメージ。
     (基本的にエンジンは使う)

 EV(大手メーカーの物)
  ⇒ バッテリーを大量に積んで、数十km以上は走る。

 レンジ エクステンダーEV
  ⇒ バッテリーをそれなりに積んで、電気だけで20~30kmは走る。
    (本来の名称は「シリーズ ハイブリッド」。
     でも、電池を沢山載せていることをアピールしたい。
     あと、ハイブリッドの代名詞 「プリウス」の後追いイメージを避けたい。)

 PHV (Plug-in Hybrid Vehicle)
  ⇒ ハイブリッドの代名詞となった 「プリウス」 のイメージを、トヨタは引き継ぎたい。

 PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
  ⇒ 本格的な、最初の?量産EVとして 「i-MiEV」 を送り出した三菱としては、EVと言いたい。

 FCV
  ⇒ 燃料電池を使う時点で、既に電池を2種類(燃料電池&リチウムイオン電池等)積むのが当たり前なので 「ハイブリッド」という言葉は必要無い、と考えるメーカー。

 FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle)
  ⇒ ハイブリッドの代名詞となった 「プリウス」 のイメージを、燃料電池車にもトヨタは引き継ぎたい。

・・・どうでしょう?(^-^;)
コメントへの返答
2013/01/30 12:22:18
ずっとヨタが嫌いだったんですが、初代プリウス登場時には一気に見直したもんでした。


シリ・パラって、バッテリだけでは10kmも走れないもんなんですか?
GS450hLみたいな、あんましエコTHSじゃないTHSしか知らないもので・・・。
そもそも、連続してモータだけで走らせよう・・・という思想の制御じゃなく、燃費と加速性能を最適化するように、モータのみ・モータ+エンジン・エンジンのみ・・・がめまぐるしく切り替わるシステムですよね。


レンジエクステンダーEVはプリウス色を払拭したいのかぁ・・。
プリウスの築いたハイブリッドのイメージに敢えて乗っかろうとした2代目インサイト(=ダサい)とは対照的なネーミング?

なんか「レンジ・エクステンダー」は「航続距離延長装置」の意味なんですが、まあ確かにそうなんですが、個人的にはなんか違和感があります。

> でも、電池を沢山載せていることをアピールしたい。

エンジンで「レンジ・エクステンド」するワケだから、電池積載量をアピールする必要はないのではないでしょうか???


「PHEV」は確かにおっしゃるとおり・・・
内容は「PHV」ですよね(笑)
三菱の場合、エンジンはレンジエクステンダー用途に限定されているワケではなく、駆動にも使われているので「PHV」だ。


FCV、FCHVはあまり興味をもったことがないのでコメントしづらいですが・・・

クラリティは実車を見る度に、エレガントでカッコイイ!!と思ってます。
クラリティのデザインを踏襲した2代目インサイトがかなり貧相になってしまっているのですが、もっとうまいコンパクト化はできなかったものか・・・と。
2013/01/30 02:45:12
あと、“弱”ハイブリッドについて。

スマート(for two) mhd(マイクロ ハイブリッド ドライブ)
が発売されてから結構経ちますが、今でも継続していますね。

逆に、同じ頃に出たトヨタの
クラウン マイルド ハイブリッドは消えてしまいました。
 (42Vの鉛バッテリーを載せて、オルタネータ兼用の3相モータを使って
  アイドリングstop中でもエアコンのコンプレッサを駆動でき、
  コレを使うのでエンジンの再始動も静かだったようです。
  本題と関係有りませんが、最後(~2008年)の1G-FEエンジン搭載車種です。
  ついでに、この車と一緒に、車体電装 12V ⇒ 42V化の話も消えた気が・・・)

--------
後発組。
 「ene-charge」「新eco IDLE」 「S(スマートシンプル)-HYBRID」

この 3つの中で、頑張った感があるのは
「ene-charge」 でしょうか。
CMは「・・・」でしたが。(^_^;)

何をイマサラ・・・な、とっても残念な感じがするのは
「S-HYBRID」 ですね。。
日産は自身のページで
 『新しいタイプのハイブリッドシステムです。』
と書いていますが、疾うの昔に同じ仕掛けの
クラウン マイルド ハイブリッドや
smart-mhdが出てますから・・・(-_-;)

--------
--------
蛇足です。

走行用バッテリーを搭載していないので
「ハイブリッド カー」 ではありませんが、
日産は昔、マーチ等の一部グレードに
日立のモーターを使った “e-4WD” という電動四駆を出してました。

後輪がモーター駆動(低速時のみ)、前輪がエンジン駆動です。
 (これは Wikipediaが詳しく、マツダにも搭載車種があったようです。
  > http://ja.wikipedia.org/wiki/E-4WD#.E3.83.9E.E3.83.84.E3.83.80 )
コメントへの返答
2013/01/30 12:28:55
> 今でも継続していますね。

安価で、理にかなってますからね。
もっと早く普及しても良かったと思いますが、電池の方の技術・価格の問題だったんでしょうね。

> マーチの “e-4WD”
> 後輪がモーター駆動(低速時のみ)、前輪がエンジン駆動

全然知りませんでした。

まさに2012年Audiのe-tronの、前輪モータ駆動、後輪エンジン駆動と同じ思想ですね。
(ル・マンではレギュレーションにより、逆に120km/h以上でないとMGUによる駆動はできませんが・・・)

定トルク電動機のメリットは低回転時のトルクなので、どちらかというと低速域で活用したいですね。
(レクサスGS450hLの鬼スタートダッシュは正にそれ)
2013/01/30 07:04:00
良い勉強になりましたぁ^^。自分も別にアンチじゃなくて、イイモノが出たら受け入れたいと思っていますが、今はフツーの車ばかりで、それならクリーンディーゼルの方がいいのでは、とか考えてます。
コメントへの返答
2013/01/30 12:34:42
GS450hとか運転してみると目ウロコなんですケドね・・・・。
ただし、本当に重いクルマなので、旋回時の横Gとかも半端ナイですが(^_^;)


新しいアテンザなんかは試乗に行かないといけないなあ・・・。
私も一時期はクリーン・ディーゼル押しだったんですが、最近はやっぱり
「高回転回らないエンジンは好きになれない」
とも思ってます(笑)

長いこと欧州はディーゼル一辺倒でしたが、排ガスのレギュレーションが厳しくなり過ぎて、後処理装置(DPFとか尿素SCRとか)の価格がトンでもなく高いため、イニシャルコストが高すぎて、最近はドンドンとディーゼル比率が下がる傾向ですね。
で、欧州ではハイブリッドではなく、ガソリンエンジンのダウンサイジング過給に特に力を入れている・・・と
2013/01/30 21:07:30
確かにレンジエクステンダーは構造はシリーズですが、あれは、あくまでEVという位置付けなので、あえて『レンジエクステンドEV』という名称になっているのだと思います。
あくまでも動力はモーター。充電のためだけににエンジンをかける。とは言えボルトもエンジンで走行出来てしまうので、なんとも言えませんが、モーターでの走行を主に行っているものを(エンジンでの走行はは緊急用)レンジエクステンドEVと、呼んでいる?
今の技術では発電機で発電しながらの走行では限界がある(充電よりも消費が多い)ため、発電機メーカーが作ったエンジンで車が出来ることは当分ないと思います(振騒面でも無理だと思いますが)。

MCUって呼び方は世間一般には知られてませんが、業界内では数年前から一般呼称になってるみたいです。
とはいえ、メーカーごとに色んな呼び方(文化)が、ありますから、ウォークマンみたいなもんで、売れてる(影響力のある)メーカーが『これだ!』って言ったらきっとそうなるんですけどね(笑)

アイドリングストップだけでもマイクロHVなんて言ったりもしますから(笑)
コメントへの返答
2013/01/30 22:36:20
うーん。。。
シリーズ・ハイブリッドも
「あくまでも動力はモーター。充電のためだけににエンジンをかける。」
だと思うので、全く境がわからないんですよね。。

特に違いはなく、てぇかむさんのコメントのように、メーカのイメージ戦略だけによる呼称の違い・・・・という解釈、なんですかねぇ。。。。

発電能力が動力に追いつかない・・・というのが、汎用エンジンメーカがレンジエクステンダーを作れない理由にはならないと思いますが、NV面では確かに。
NVH対策はほとんどしてないですからね。。


「MGU」は結局、日本ではコンシューマには全く定着しなさそうな気がしますね。。。
メーカが使わないので。


マイクロHVはコンシューマに受け入れられるかなあ・・・?
2013/01/30 23:20:55
個人的には特許争いwと見てます。
近い将来EVが当たり前となる時代を予想し開発していってますが、
実は大きな問題点があったりして、思いっきり足踏み状態なのが今。
ハイブリッドという名が丁度今の時代にあってる訳で、
将来的にはEVに移行する前の段階で色々と各社が独自規格独自技術でそれなりの
名称をアレコレ出してます。

これが、昔みられた「ウォークマン」や「ビデオデッキ」などの現象w

VHSが主役になれたのも並々ならぬ努力があったわけでw(プロジェクトX参照)
まだ手探り段階ですし、色々な名称が混雑してるのかなと。。

EVを支える要は「暖房」である(゜∀゜)

これに打ち勝った企業は間違いなくシェアを握ると思います。
コメントへの返答
2013/01/31 12:10:15
特許争いは大変ですよね。。

自動車メーカの中の友人たちは、年間1~3個の特許取得がノルマ化されてますが、

「別に新しいことを生み出さなくても、特許申請されていない、AとBの組み合わせを探して申請するだけなのでハードルの低い作業」

と一様に言ってます。
要は、役に立たない特許でも、他社に押されられて、万が一のときに使えないと困るから・・・・と。

特許の取得・維持にもお金がかかるので、私のような中小企業勤務の人間には無縁の発想です(笑)

「レンジエクステンダーEV=シリーズ・ハイブリッド」でも、「EV」って言いたいんでしょうね。
「ハイブリッド」はプリウスで確立されちゃったので新鮮さもないので。


> VHSが主役になれた

音楽屋のときは「βの方が音が良い」と良く人から聞いてました。
(私は試してない)

独自規格大好き、独占企業になりたくて仕方がないSONY(CDとかMDとかは流石と感心してますが)は、デジタル音源ファイルの圧縮形式もATRACにコダワリ過ぎて、iPodにコテンパンにヤラれてしまってからは、一般的なフォーマットに迎合するようになりましたね。

15年間ぐらいアンチ・ソニーでしたが、最近はソニーも結構使ってます。


> EVを支える要は「暖房」である(゜∀゜)

雪国の方ならではの名言ですが(笑)
確かに。

ヒータ、電気容量食いますからね。
エンジンの場合熱効率が悪いので、排熱を再利用(コージェネ)して暖房に充ててますが、電動機の熱効率からは暖房に十分な熱が確保できないですよね。
2013/01/31 12:39:43
  ↑
 >EVを支える要は「暖房」である(゜∀゜)

この寒い冬、うちのリーフを乗ったりする時に分かりますが、
気温・室温 0℃前後の夜中に乗った時など、暖房をMAX
 (電気ヒーターはMAX 4kW の電力を喰います。)
にしても暫く温風が出てきません。
あと、ガソリン車同様、LLC&ヒーターコア経由で
暖房するので、タイムラグが大きいです。
 (室内で推定400Vの高電圧ヒーターを使うと、
  感電の恐れがあるからだと思います。)

ガソリン車も、ビートなんかは温風出てくるのが
遅い方だと思いますが、別に暖房によって
燃料の減り方が加速する訳では無いのですが、
うちのリーフだと暖房つけた瞬間に
残走行距離が2~3割減ってしまいます。
 (そもそも冬だと、電池の能力、冬タイヤ、潤滑油の攪拌抵抗などで、実走行可能距離が減ってしまいます。)

--------
御存知かもしれませんが、
つい先日リーフはマイナーチェンジで
暖房もヒートポンプ式になり、
ハンドル&シート ヒーターも標準装備になったようです。
 (うちのにはどれも付いていない・・・)

買うなら現行リーフがお勧めです。(w
コメントへの返答
2013/01/31 15:41:57
まあ、EVに限らず、エンジンカー(←ラジコン見たいな言い回し♪)もエンジンの排熱を利用しているので、暖機するまでは冷たい風しか出ないのが基本ですよね。

最近は、

安いクルマ: 暖機完了まで、暖房ONしてもブロア自体回らない仕様

高級車: 暖機してなくてもヒータで暖房♪

という傾向にあるように思います。


前述のように、確かにEVには致命的な問題ですよね。

リーフも
「ハンドル&シート ヒーターも標準装備」
ですか・・・。

なんか
「本当に大切なコトって何だろう?」
と哲学的な思いに耽ってしまいそうですが、単純にニーズがあるから、なんでしょうね。。
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