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2021年10月18日 イイね!

48Vマイルドハイブリッドシステムの考察(私見)

【トヨタ系ハイブリッド車について不愉快な表現を用いていますので気になさる方はこの先はご遠慮ください】


世の中に走る車の中でハイブリッド車が最も嫌いだったCBがGOLF8を購入するきっかけになった理由のひとつが48Vマイルドハイブリッドでした。
GOLF8に試乗するまではマイルドハイブリッドというシステムは軽自動車や小排気量モデル使われている簡易的なハイブリッド機構という程度の認識しかなかったので、GOLF8で初めてマイルドハイブリッドシステムの構造をよく理解し、実際の試乗した際にその有効性に深く納得する部分があった故に次期FXとしての箱替え時期を大幅に早めて購入に至る理由にもなりました。

ということで、いつもの考察シリーズですが私見を大いに交えてまとめてみることにしました。(あくまでも個人的な意見です)

まずは私もそもそも知識が無かった構造的な部分からちょっとおさらいしてみます。
日本でハイブリッド車の代名詞は言わずと知れたプリウスです。(私がハイブリッド車が嫌いな元凶的な車です)
プリウスはトヨタが1999年に21世紀に間に合いましたと言って登場させて以来、日本だけでなく海外でも販売を開始しエコカーのトレンドとなりました。

ハイブリッド車の特徴は大きなモーターを使ってのモーター走行や、モーターを発電機としても使用しエネルギーの回生に使うことで燃費を向上させることができる機能を持ち、エンジン車が捨てていた減速エネルギーを効率よく活用できるという点です。 ただ、これらの機能を持たせるために普通のエンジン構造に加えて大型かつ高電圧のバッテリーと大型モーター、制御装置のインバーターなどを組み込まなければならずコスト的にも普通のエンジン車よりもかなり価格が高くなります。
私がハイブリッド車が嫌いだった理由はまさにこのポイントで、エンジン車の構造を持ちながらそこに大型のバッテリーやモーター、インバーターといった装置を付加することとなり、これらの追加部品を生産する際の環境問題(特にバッテリー)や装備が重くなることでの車の基本性能の大幅なダウン、さらに車両価格UPへの影響などを考えると、ユーザー、環境、エネルギー的には誰も得をすることが無く、むしろ悪い影響しか与えていないのですが、そんなエコイメージだけが先行するまやかし的な商品を販売してメーカーだけが儲かる仕組みがどうにも嫌いでした。
(第3世代のプリウスに4年間乗った経験からの感想です。)

一方、マイルドハイブリッドの構造は一番シンプルなものはエンジン車のオルタネーターをモーター/ジェネレータータイプのものに交換し、これをモーターとして駆動できるだけの電気を供給できる少しだけ容量の大きなバッテリー(12V)を積んでしまうというものでほとんど追加する部品はありません。 ハイブリッドとマイルドハイブリッドの機能的に大きく違うのはモーターだけで走れるかどうかというポイントで(最新のものは若干違いますが)、マイルドハイブリッドはあくまでもエンジンで走ることが主で、モーターはそれをアシストするのみ、さらにそのアシストもほぼスタートのわずかな時間のみです。 もちろんこの機能の違いでハイブリッド車程の燃費改善は行えませんが、そのシステムはハイブリッド車に比べるとかなりシンプルでそれらを付加することでの環境負荷や、ユーザーへのコスト負担は大きく違います。

48Vマイルドハイブリッドは欧州の主要自動車メーカーが共同で策定した規格ですが、先に記したマイルドハイブリッドをもう少しアレンジしたものでエンジン車のオルタネーターをモーター/ジェネレータータイプのものにするところまでは同じですが、ここでアシストに使われる部分を強化しているのが特徴です。
この強化をするために使っているのが小型の48Vのリチウムイオンバッテリーです。 ハイブリッド車のような大型で高電圧を使うようなバッテリーではなく
10kg程度で弁当箱を大きくしたような小型で電圧も危険領域ではない48Vの小型バッテリーです。 オルタネーターの代わりに搭載するモーター/ジェネレーターも15ps程度の出力が出せるタイプにすることで、モーターアシスト機能を強化して走るという部分にメリットを与えています。
事実、欧州車での採用はどのメーカーもフラッグシップから搭載が始まっていて、日本の軽自動車(や小排気量車)に多く採用される状況とはかなり違っています。

↓48Vマイルドハイブリッド概念図




搭載する付加パーツを厳密に言うと48VマイルドハイブリッドにはDC/DCコンバーターも搭載されています。 これはモーター/ジェネレーターで発電された48Vを12Vに降圧して従来から持っている12Vの鉛バッテリーに供給するための機能です。 まだまだ車には12Vで動作させる部品が多いこともありますが、何より最初のエンジンスタートだけは従来から持っているエンジンスターター用のモーターを回す必要があり、エンジンスタート一発目はエンジンも冷えていますし、極寒地では鉛バッテリーでないと十分なスターターを回す電源を供給ができないのでこの12Vバッテリーは外せないようです。

↓48Vのリチウムイオンバッテリー(運転席シート下に置かれています)




マイルドハイブリッド車(12V、48V)でもハイブリッド車同様に減速時にはモーター/ジェネレーターをジェネレーターとして使い減速エネルギーを電気エネルギーとして回収しています。 ここで以前のブログで書いたコースティングからのブレーキングなどで今までのブレーキ感覚とは少々違ったものが出てきます。

ざっと、ここまでで構造的な違いをまとめてみましたが、構造的な点だけみてもハイブリッド車のような重くて余計なパーツを多く使うことなく有効なシステムとしてまとめていることがわかります。

次に実際の機能面です。 構造的にシンプルでハイブリッド車に比べて重くて余計なパーツが無いと書きましたが、それでも48VのリチウムイオンバッテリーとDC/DCコンバーターは付加されているわけなので、これらが積まれているメリットは何かという点です。

↓中央部分やや下あたりに搭載されているのがBSGです。



 
結論から言ってしまうと、モーターアシストによる発進時のスムーズな加速、低中速域でのパワー感と燃費性能になります。 ここでわざわざ燃費のことを後に書いたのは意味があって、個人的には燃費よりも先に書いた発進時のスムーズな加速、低中速域でのパワー感のほうが重要なポイントでした。
ここはDSGとの絡みもあるんですが、今回はエンジンとしての視点で書きたいと思いますのでDSGの話はまたいずれ。

GOLF8が搭載しているモーター/ジェネレーターのスペックは13ps/62Nmです。 一見するとあまりパワーが無いように見えますが、エンジンと違いモーターは停止からスタートする時点で最大トルクを出すことができます。 GOLF8の1.5Lエンジンのトルクは250Nm/1,500-3,500rpmですがアイドリングの900rpmあたりから最大トルク250Nmが出せる1,500rpmまでの間をモーターでアシストするには62Nmのトルクは十分で、実際の体感としてもスタート時は力強いトルク感を感じます。 ここだけでいえば前車のGOLF7R(ノーマル時)よりもトルク感を感じます。

これが街乗りできびきび走る乗りやすさに貢献しています。
以前GOLF5の時代に1.4TSIにスーパーチャージャーとターボチャージャーの二つの過給機を搭載する面白いモデルがありましたが、これもターボチャージャーが効いてくるまでの低回転領域をスーパーチャージャーで補うという発想でしたが、それを現代版に置き換えているのが48Vマイルドハイブリッドのような気がしています。 低回転域を補うためにモーターで過給機を回しても同じような効果が得られるのか知れませんがそれでは部品点数が多くなってしまうので、モーターをそのまま使うということは理にかなっています。

モーター/ジェネレーターは従来のオルタネーターの代わりに取り付けられているのでエンジンとは常にベルトで繋がって友連れ的に回転しています。
このシステムの特徴的な構造の一つですが、ベルトで繋がっていることからBSG(ベルトドリブン・スターター・ジェネレータ)とも呼ばれています。
モーターとして機能する際にこのベルトで駆動されていることはメリットとなり、エンジンのアシストをする際、特にエンジン停止時からの再始動が非常にスムーズに行われる点です。 車両が信号待ちなどで止まっている状態のアイドリングストップからの再始動はスムーズとはいえさすがに再始動したことが体感的にわかりますが、コースティング(滑走)時のアイドリングストップからの再始動は体感ではほぼわからずタコメーターを見ていてエンジンが再スタートしたことをようやく認識できるスムーズさです。

GOLF8ではDSGというツインクラッチのミッションを使用していますが、このミッションの最大の弱点(壊れることは除き)としては極低速域でのぎくしゃく感ですが実はBSGでのアシストはここにもうまく制御を働かせていて、ミッションの弱点をカバーし、今までのDSGを知っている身からするとこのスムーズさは驚きの一言です。

これら気に入った点は実は燃費にも効いてくるポイントとなります。 特に停車からのスタートにおいてのアシストは燃費に効いてくると思いますし、ベルト駆動でコースティングの際にエンジンストップまでできることを可能にしたところも燃費改善には貢献しているでしょう。 今回の考察とは別に書こうと思いますが、コースティングの際の燃費改善には、もう一つ空気抵抗の低減を行っているボディデザインも見逃せないところです。

このように構造面、機能面からもこのシステムのメリットは大きく、ワインディングをかっとぶような走りは望むべくもありませんが、実用域においてスムーズ且つトルクフルできびきび走ってくれる機能を最低限の付加パーツで実現しているところが48Vマイルドハイブリッドを気に入ったポイントです。
 
私が好きなきびきびした走りを実現してくれていることに一番の魅力を感じていますが、これにプラスして燃費も向上させられる48Vマイルドハイブリッドのシステムはハイブリッド嫌いの私のイメージを払拭してくれて今回のGOLF8を選ぶことの一つの大きな要因となっています。

Posted at 2021/10/18 21:40:17 | コメント(2) | トラックバック(0) | クルマ
2021年10月17日 イイね!

これほしいかも(^^)

これほしいかも(^^)GOLF7あたりからCOXのブルーミラーが出始めましたが、GOLF8用も開発しているみたいです。 GOLF3の頃からサイドミラーは純正欧州仕様のブルーミラーを付けたり、サードパーティ製品を付けてみたりしましたがいずれのCB号でもブルーミラーに交換してきました。

今回のGOLF8でも良さそうなブルーミラーを物色中でしたがCOXのコレはなかなか
良さそうです。サイドミラーにLEDのウインカーを仕込んでいる製品は過去にもあったし、レヴォーグの時も装着しましたが、光る面積が大きいと夜間にバックしようとしたときにハザードを点灯させるとあの光が邪魔で後方が見辛くなってしまうことがありました。 今回のCOXの製品は小さめのLEDがダイナミックターンインジケーターと同期して点灯するようなので見辛さはなさそうです。

レンズはあまり曲面率が高いと自然に見えないのですが1000Rの低屈曲レンズを使っているようなので自然な見え方だと思われます。表面に親水加工も施されているようなので雨の日の視界確保にも役立ちそうです。

ちなみにこのような形でターンシグナルの点灯箇所を追加する場合はリヤのターンシグナルの点灯方式と同じ方式でないといけないようです。 

点灯状態はこちらで見られます。

来年の2月発売予定らしくまだしばらく待たねばならないようです(^^;
Posted at 2021/10/17 16:37:41 | コメント(0) | トラックバック(0) | カスタマイズ | クルマ
2021年10月10日 イイね!

GOLF8のコースティングとアイドリングストップに思うこと

本日は長文です!!

GOLF8の現行車は1.5Lと1.0Lの2種類の動力ユニットですがどちらも国内には無い48Vマイルドハイブリッドのシステムを搭載しています。 車に詳しい方ならプリウスなどのハイブリッドとは違うシステムであることはご存じかと思いますが、いわゆるハイブリッド車で使用されるような大きなバッテリーやモーターを搭載していません。 代わりにBSGと呼ばれる小型のモーターと48Vの小型のリチウムバッテリーが搭載されています。

これまでに1,000kmほど走行しましたので個人的に感じるコースティングとアイドリングストップについて思うことを書いてみます。
これまた詳しい方には説明は必要ないとは思いますが、大雑把に言えばアイドリングストップは停車時にエンジンを止めることを言い、コースティングは走行中にエンジンを止めて滑走することを言います。 アイドリングストップはもう普通に搭載されてきている機能ですがGOLF8では48Vマイルドハイブリッドを搭載したことで少々仕組みが変わっています。 コースティングも走行中にエンジンを止めるために48Vマイルドハイブリッドの機能を使うことで実現しています。

↓以下の図が48Vマイルドハイブリッドの概念図です。




48Vのリチウムイオンバッテリーと48VのBSG(Beit-driven Starter Generater)が肝になりますが、ここにDC/DCコンバーター経由で12Vバッテリーと通常のスターターモーターがあることにも注目です。

エンジンスタートに関連する二つのモーターについて少し考えてみると、12V側の通常のスターターではこれを回すためにはピニオンとフライホイールのギヤを嚙合わせる必要があるので必然的に完全にエンジンが停止している状態でしか行えません。 一方の48V側のBSGではベルトを介してエンジンと常に繋がっているので当然ながらエンジンが止まっていなくてもスターターとして機能します。 このような二つのモーターを使い分けているのがこのシステムです。

ただ、ここで考えてみると48VのBSGがあれば12Vスターターは必要ないとも思えますが、車の使われ方として極寒の地で使われることを考慮するとリチウムイオンバッテリーでは極寒で動作するだけのエネルギーが与えられないためにこのようなシステムになっていると推察します。

実際の動作としては最初のエンジンスタートは12Vのスターターを使い、走行中のアイドリングストップとコースティングは48VのBSGで行っているようです。(ディーラー談)

ここまでが機能的な話ですが、実際の動作はどうかというと、まずアイドリングストップですが、先に説明したように車に乗り込み一番最初のスタートSW押してのエンジンスタートではその組み合わせは12Vバッテリーとスターターです。 すべてが止まっている状態からのエンジンスタートなので従来よりは少し静かにスタートしたかな、という程度でエンジンは回り始めます。(もちろんRのような激しさは皆無です)
で、走行中のアイドリングストップですが、GOLF8ではコースティングという機能も持ってるために車両が止まる前からエンジンはストップしてそのまま停車してアイドリングストップ状態に移行します。 次に前走車がスタートするか、もしくはアクセルを踏むことでエンジンが再スタートしますが、気持ち的にここでのスタートは気持ち滑らかな気もしますが、動いていなかったものを動かすわけなので車両が停止していればその動作は分かりますが、音、振動共に従来のアイドリングストップに比べるとかなり静かでスムーズな動作となっています。 
GOLF8にもアイドリングストップをキャンセルする機能があるのですが、じつはこれをONにして動作をキャンセルすると、ブレーキをかけ徐々に止まろうとするときにコースティングでエンジンがオフになったものを停止した瞬間にシステムとしてはアイドリングストップに以降するのですがその時キャンセルが働いてエンジンが回ってしまうというおかしな挙動になってしまいます(^^;

次にコースティングです。 これは48VのBSGを搭載したからこそできる機能になります。 秋のこの位の時期だとエアコンを入れていないことも多いですが、エアコンを入れてないとアクセルをオフにすると頻繁にコースティング状態に入ります。 コースティングは今までにない機能なので慣れないとかなり違和感を覚えます。 極端な話ですが、MT車である程度速度が出ているときにクラッチを切ってエンジンを切ったような状態です。 当然車は滑走状態になるので燃費は稼ぐことが出来ますが、車両としては安定しない状態(パワーがかかっていない)になります。この状態を意識して乗らないと違和感はなかなか拭えないかもしれません。

もちろんこのコースティングは一般的な道路では長い時間続くわけではありません。 当然ながら少しづつ速度が落ちるのでこの時はアクセルを踏めばすぐにエンジンがかかり加速します。 特徴的なのはこのBSGでのエンジンの再スタートがものすごく滑らかなことです。 アイドリングストップの際はそれなりに感じると書きましたが、こちらはかなり注意して耳目を働かせていないとわからないほどスムーズにエンジンが再スタートします。

一方でコースティングから前走車に追いついたり、そのまま信号などでアクセルを踏むことなくそのままブレーキングをすることもあります。 こちらの制御はなかなか曲者です。
先ほどアクセルオンの場合のスムーズさを書きましたが、コースティングからのブレーキはもっと複雑です。 まずブレーキを踏んだ瞬間にエンジンが再スタートします。 これは先の状態と同様でスムーズではありますが、このエンジンオンの目的はエンジンブレーキをかけるためだと思われます。 次にこのブレーキングでのエネルギーを回生するために48VのBSGを発電側で使い、徐々にこちらに制動力を移していきます(多分、そう思われる)。 そのためブレーキングの途中でまたエンジンが止まりブレーキエネルギーをすべて回生側に回すような制御となっています。 アイドリングストップのところで書きましたが、制御的にはこのような形で繋がっていっていると思います。(多分)

機能概要と動作はこんな感じなのですが、今まで乗っていたGOLF7Rでは毎回アイドリングストップはオフにしてから乗っていました。 これはアイドリングストップからの復帰時の挙動とバッテリーの負担が嫌だったのですが、今回のGOLF8ではどうかというと、、、

アイドリングストップからの復帰の挙動は合格点です。  バッテリーの負担度についても乗車一発目のエンジンスタート以外が全て48VBSGで行われているのが本当であれば、まあ今までのような心配をすることはないと思いますが、正直ここは新しいシステムなのでとりあえずVWが目指す方向を一緒に温かく見守るしかないのかもしれません。

コースティングについてはアクセルオンでの復帰は素晴らしい一方でブレーキングしていくところの制御については制動力のカーブをブレーキと回生で分配する部分についてもう少しうまくやれるような気がしています。

48Vマイルドハイブリッドのシステムは欧州車では最近よく使われているシステムですが、次の世代に向けての橋渡しとしてはコンパクトでそれなりの省エネ機能が発揮できる良いシステムだと思います。 ハイブリッド車嫌いのCBですが、このシステムについては納得感あるのでこれからもいろいろと発見しつつ楽しんでみていきたいと思います。
Posted at 2021/10/10 10:54:00 | コメント(3) | トラックバック(0) | クルマ
2021年10月09日 イイね!

リモートロック/アンロック

本日は初回1,000km点検でディーラーに行ったついでにWe connectの本人認証を行ってもらいました。 これを行わないとWe connectの機能の中でリモートロック/アンロックが使えません。 We connectを使うことが前提なのになぜ納車の時にやらないのかは少々疑問なんですが、皆さん同じなんでしょうかね?

帰宅して駐車場にCB号を停めてから少々離れたところからリモートロック/アンロックを試してみましたがちゃんと作動しました。 We connectアプリの動作はなにぶんにも不安定なのですがさすがにロック/アンロックはちゃんと作動してくれるようです。

↓スマホ画像の真ん中あたりの青文字のところで操作します。
 PINを入れないとロック/アンロックできないようになっています




基本的に備わっている機能はすべて試したい人なのでこの機能も使えるようにしましたが、実際問題として自分が車から離れていて車両のロックを開けるようなシチュエーションってそうそうないですよね。
思い返してみても過去にそのようなことが必要に迫られたことはありませんが、ロックをし忘れたかどうかいまひとつ不安な時はこのリモートロックで施錠が出来ます。
使う機会があるとすればこれくらいでしょうか(^^;

今回の点検でオイル交換もしたことですので、これからは気分よく回せるようになります。 ただ、GOLF8の燃費が良すぎるからなのか7R時代には考えられないことですが、もっと燃費を伸ばそうかとおもってしまう運転をしてしまっている自分にちょっと驚きです(爆

Posted at 2021/10/09 14:57:07 | コメント(1) | トラックバック(0) | 整備 | クルマ
2021年10月07日 イイね!

プチカスタマイズ

プチカスタマイズGOLFのドアグリップは安全性や使いやすさを意識して歴代モデルでしっかりと握ることが出来る形状でデザインされています。 GOLF8でもそういったポリシーの元でデザインされていますが、インナードアハンドルはGOLF7に比べると少々シンプルになっています。 (でも使いやすさはG8のほうが良いデザイン)

ということでこんなグリップカバーを取り付けてみました。 本来は天井に着いているアシストグリップ用のカバーなんですが、それを流用してみました。 もちろん太さが全然違いますのでそのままでは長さが足りずに巻き付けられないので、2本分を繋げて1つにして巻いてみました。

元々はこんな感じです↓ 大陸にはいろんなものが売ってますね。




このままだと若干カバーが滑るので、今度滑り止めのようなものを追加しようと思います。
Posted at 2021/10/07 13:46:49 | コメント(0) | トラックバック(0) | カスタマイズ | クルマ

プロフィール

「[整備] #モンキー125 スマートライドディスプレイ KDR-D12(カエディア) 取り付け 5,627km https://minkara.carview.co.jp/userid/284806/car/3571659/8236248/note.aspx
何シテル?   05/18 22:27
最近いきなりのフォロー申請を頂くことが多くなりました。多くはその後に何のコメントもいいねもありません。そのため事前のコメントのやり取りの無い方や、リアルにお会い...

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[フォルクスワーゲン ゴルフ (ハッチバック)] アシストグリップの取り外し。 
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ECS Tuning Wheel Spacer Kit for VW 
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