油圧ハイブリッド車の燃料効率と環境性能

[2008年06月号]

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油圧式トランスミッションの効率は、従来の機械式トランスミッションと同等またはそれ以上になる。パサートをベースとした車両のシミュレーションで、INNAS社の“Hydrid”油圧トランスミッションは、全体効率95%を達成した。エンジン最適化とエンジンの停止動作も考慮に入れると、燃料効率は大幅に向上する
提供:INNAS社

 これらの車両については、新たな動きも見られる。大学などの研究機関やベンチャー企業、油圧機器メーカーなどの多くが、油圧ハイブリッド技術が乗用車やSUVといった、より小型の自動車に適しているかどうかの評価を開始している。とは言え、いずれの関係者も、油圧ハイブリッド車が近いうちにトヨタ自動車の「Prius」などの現行の電気ハイブリッド車を追い抜くことはないと考えている。独Bosch Rexroth社の車両用油圧機器部門の役員で技術戦略およびプログラムマネジメントを担当するSimon Baseley氏は、「現在、電気ハイブリッドには強い追い風が吹いている」と言う。油圧を応用した技術は多くの分野で成熟した技術としての地位を確立しているが、自動車用に大量生産するとなると、未解決の技術的な課題が存在する。米ウースター・ポリテクニック大学機械工学部教授で、油圧ハイブリッド技術を専門とするJames Van de Ven氏は、「現在最も必要とされているのは、容積が小さく効率の高いポンプモーターだ」と言う。また、アキュムレータについても、軽量化、小型化、ならびに製造コストの削減が必要である。しかし、これらの構成部品の改善は、最近少々進んだ程度でしかない。

 それでも、現在の技術で油圧ハイブリッド車を乗用車サイズにまで小型化することは可能だ。Baseley氏によると、Bosch Rexroth社は、ニューヨーク市内を走るタクシーとリムジンに油圧ハイブリッドを搭載し、技術的な適合性を評価するプロジェクトに参加している。このプロジェクトでは、ニューヨーク州エネルギー調査開発局(NYSERDA)と米エネルギー省が資金を提供し、米Sure Power社が油圧ハイブリッド式リムジンの開発を担当している。評価車両の多くは「Lincoln Town Car」をベースとし、ニューヨーク市内では“ブラック・カー”と呼ばれている。NYSERDAのスポークスマンのSal Graven氏によると、車両の開発はほぼ終了し、市街地での評価試験は09年まで続けられるという。

 これ以外の油圧ハイブリッド車は、現状では試作品またはシミュレーションの段階にとどまっている。チャレンジ精神旺盛なエンジニアは、機械的なトランスミッションを完全に排除した完全シリーズハイブリッドを目指す傾向があるが、このことは道理にかなっている。というのも、エンジンと車輪との間のパワートレインにおいて機械的な連結をなくすことは、燃料効率の向上と排気ガスの削減に最大の効果をもたらすと期待されているからだ。ちなみに、Priusなどのパラレルハイブリッドでは、こうしたことは不可能だ。エンジンの負荷と路面からの負荷を切り離せば、エンジンを最大効率点に近い条件で運転し続けることができる。独BMW社でパワートレイン開発部門のマネジャーを務めるCarsten Breitfeld博士もまた、ベルリンで07年末に開催されたCTI Innovative Transmission Symposiumという催しで、同様の見解を発表している。完全シリーズハイブリッドによってブレーキ使用時のエネルギーを回生し、エンジン停止時間を大幅に増やす運転パターンを導入すれば、経済性向上と排気ガス抑制の両方の観点でより魅力的なものとなる。

 完全シリーズハイブリッドは、理論上は実現可能である。従来とは異なる高効率の自動車用油圧機器を開発しているオランダのエンジニアリング企業INNAS社の取締役を務めるPeter Achten氏は言う。「問題は、電気式と油圧式のどちらが勝つかということではない。重要なのは、伝統的な機械式トランスミッションを完全になくすことだ。」油圧方式は、そのための有望な手段の1つであるというだけだ。




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