SAE 2012 World Congress (1): 自動車メーカーの展示取材

Get connectedをテーマにFord Focus、ホンダ FitなどのEVが出展

2012/05/23

要 約

 以下は米国デトロイトで開催されたSAE 2012 World Congress (2012年4月24日~26日)で、自動車メーカー6社 (Ford, Chrysler, GM、日産, ホンダ, Hyundai,)が展示した新技術、新車両の概要である。

 今年のテーマは"Get connected"。Connectは、今後の更なる自動車産業の発展を促すインフラ、インターネット、電力グリッドなどとクルマとの繋がりという、文字通りの意味のほかに、SAEでは技術発表や展示会がクルマの次世代技術を開発するエンジニア達をconnectする重要な場であると捉えている。今年の自動車メーカーの展示ブースの数は、昨年、一昨年と同じ6社であったが、サプライヤーの出展ブース数は、昨年の約140社から約100社に大幅に減った。リーマンショック前には約300社のブースがあった。自動車メーカー各社が出展した内容は次の通り。(順不同)


 注:文中hwyとあるのはEPAのhighway走行条件での燃費。mpgはmiles per gallonの略


昨年のSAE取材レポート:SAE 2011自動車メーカー編 (2011年4月)、部品サプライヤー編 (2011年5月) 



FordはFocus EV やMustangなどを展示

Focus EV

 Fordは、カリフォルニア州、ニューヨーク州、ニュージャージー州の3州で2011年末から受注を開始した Focus EVと、2013年初めに販売予定の次期型Fusionの「Fusion Energi」と呼ぶPHVを展示した。FordとMicrosoft社が開発したMyFord®Mobileと呼ぶスマートフォンのアプリを使うと、Focus EVやFusion Energiのバッテリーの充電状況の把握や、周辺のEVの充電ステーションまでの時間や距離などの情報を得ることができる。


次期型Fusion Energi (手前)とFord Focus EV

EVの充電状況などの把握に役立つアプリ  MyFord(R)Mobileの概要
次期型Fusion Energi (手前)とFord Focus EV EVの充電状況などの把握に役立つアプリ
MyFord®Mobileの概要(拡大する)

 

Ford EcoBoost Engine

  自動車メーカー各社は、過給により小さな排気量で必要なトルクを発生させ、摩擦損失や機械損失を低減した「ダウンサイズエンジンエンジン」の開発に取組んでいる。 Fordはダウンサイジングした新しいエンジンをEcoBoost Engineと名づけ、2013年までに北米では90%(グローバルでは80%)の車種で選択できるよう搭載車種の拡大を進めている。

 今回、Fordは2012年に販売される2013年新型Fusionに搭載予定の1.6L EcoBoost Engineのモックを展示した。EcoBoost Engineの特徴は直噴、ターボ、DOHC、吸気と排気それぞれに可変バルブタイミング機構を備えるなど、高出力と低燃費を両立させる技術アイテムを織り込んでいる。


1.6LターボのEcoBoost Engine
1.6LターボのEcoBoost Engine

 

Fordの主なEcoBoost Engineと代表的搭載モデル搭載車一覧
1.0L 直3
EcoBoost
1.6L 直4
EcoBoost
2.0L 直4
EcoBoost
3.5L V6
EcoBoost
(参考)
代表的搭載モデル Focus
( 欧州)
2013 Fusion Taurus
Edge
Flex, F150
Taurus SHO
Explorer Sport
Toyota Camry
2.5L 直4
仕様 直噴4弁
DOHC1.0L
直噴4弁
DOHC1.6L
直噴4
DOHC2.0L
直噴4弁
DOHC2.5L
4弁
DOHC2.5L
可変バルブタイミング 吸排気VCT 吸排気VCT 吸排気VCT 吸排気VCT 吸排気VVT
直噴 付き 付き 付き 付き 無し
ターボ 付き 付き 付き 付き 無し
最高出力 120ps 179hp 240hp 355hp(Flex)
365hp(SHO)
178hp
最大トルク 125lb・ft 172lb・ft 270lb・ft 350lb・ft 170lb・ft
City/highway燃費
(Estimated)
26mpg/37mpg 22mpg/32mpg
(Taurus)
17mpg/25mpg
(Taurus SHO)
25/35 mpg

VCT: variable camshaft timing 可変バルブタイミング機構
VVT: variable valve timing 同上

 

Ford MustangのBOSS302

 スポーツカーとして知られるMustangに、Fordが1969年に製造した高性能バージョンBoss302が存在した。Fordは昨年、同じ名前の Mustang BOSS302を販売。今回その実車とエンジンを展示した。自然吸気5.0LのV8 エンジンは4弁4カムシャフト、レッドゾーンは7500rpm以上で、最高出力はMustangのほかのモデルより高い444hp。302は立方インチ単位によるエンジン排気量で4,951ccを意味する。


Ford Mustang BOSS302の車体底面

Mustang BOSS302に搭載される5L V8エンジン
Ford Mustang BOSS302の車体底面 Mustang BOSS302に搭載される5L V8エンジン

 

 



CHRYSLERはDODGE DARTやエンジンモックを展示

 クライスラーは2012年夏に販売の予定の2013年型Dodge Dartを出展。DartはFiat傘下のアルファロメオGiulietta (ジュリエッタ)とプラットフォームを共有するコンパクトセダンで、LEDテールランプを採用し、インパネに大型液晶パネルを使用するなど小型車ながら内外装とも高級感のあるデザインに仕上げた。エンジンはインタークーラー付き1.4Lターボ、2.0L、2.4Lの3機種、トランスミッションは6速AT、6速MT、6速DCT(Dual Clutch Transmission)から選択できる。1.4Lターボと2.4Lエンジンの吸気側には、MultiAirと呼ぶFiatが開発した油圧電子制御を用いた可変バルブリフト技術が使われ、燃費と出力の向上、CO2削減を図ったとしている。


2012年夏に販売の予定の2013年型Dodge Dart

Dodge Dartのリアビュー
2012年夏に販売の予定の2013年型Dodge Dart Dodge Dartのリアビュー

Dodge Dartに搭載されるMultiAir付き2.4L Tigersharkエンジン
Dodge Dartに搭載されるMultiAir付き2.4L Tigersharkエンジン(187hp/171lb・ft)


 クライスラーはこのほか、昨年モデルチェンジした2012年新型300Cに搭載したFR用8速ATのモックを展示した。このTorqueFlite 8と呼ばれる8速ATはクライスラーがZFと開発を行ない、米国ではクライスラーとZFの2社がクライスラー向けにそれぞれの工場で生産。今年からはRAMのライトトラックにも搭載される予定。


300Cに搭載されている8速AT
300Cに搭載されている8速AT

 

 



GMはCHEVY VOLTに4G (LTE) 通信を搭載した実験車を展示

 GMの子会社OnStarは、米国携帯電話会社Verizonの 4G高速データ通信回線を利用し、送受信機を搭載したChevy VOLTを展示した。このシステムでは、走行中に後席の乗員がインターネットに接続したり、Skypeのビデオ電話で会話することや、また自宅のエアコンなどの家電製品を車室内からコントロールすることも可能とのこと。OnStarは今回展示した4G搭載のVOLTはリサーチの段階であり、実用化されるかは未定としている。


4G高速データ通信回線の送受信機を搭載したChevy VOLT

VOLTの車室内の様子
4G高速データ通信回線の送受信機を搭載したChevy VOLT VOLTの車室内の様子

 

 



日産はGEとの共同ブースでLEAFの充電設備などを展示

 今年のSAE World Congressで幹事会社を務めた日産は、GE と共同の広いブースでEVのLEAFのほか、充電装置などを展示した。

DC (直流) 急速充電器

 現在、EV用急速充電器には2つのタイプがあり、それぞれコネクター形状が異なるため互換性がない。日本の自動車メーカーなどが採用しているCHAdeMO方式は、通常のAC(交流)充電用コネクターとは別に急速充電専用のDC (直流)電源コネクターを使うのに対し、GM、フォード、クライスラー、VW、ダイムラー、BMW、アウディ、ポルシェなど欧米の自動車メーカー8社が規格化に参画しているCOMBO方式は1つのコネクターで急速DC充電と通常AC充電の両方に対応している。日産ではCHAdeMOとCOMBO方式のコネクター形状が統合されれば急速DC充電器の普及が加速されるだろうとしている。

 日産は自社開発したDC急速充電器と、他社Aerovironment社( 米国のEV用充電器メーカー)製の急速充電器を展示した。これらのDC急速充電器でLEAFのバッテリーを80%充電する時間は約30分。充電出力と価格はA社製が50kW、$45,000であるのに対し、日産製が44kW(100アンペア)、$10,000であり、ほぼ同等の性能で価格は4分の一以下、サイズも小型であることをアピールした。


日産自社開発の小型急速充電器

COMBO方式とCHAdeMO方式のDC充電コネクター説明図
日産自社開発の小型急速充電器 COMBO方式とCHAdeMO方式のDC充電コネクター
説明図(拡大する)

 

EV/POWER SUPPLY

 日産は停電時などで、EVのLEAF搭載の大型バッテリーを電源に使い、家電製品を短時間だけ作動させることの出来るPower Control System(6kW)などからなるシステムを自社開発した。日産の計算では、LEAFの平均的バッテリー残量(約12kWh)から、2、3時間程度の停電の間は必要な家電に電気を供給できるとしている。


LEAFのバッテリーから家電製品に電力を供給するシステム

EV/POWER SUPPLY システムの概念図
LEAFのバッテリーから家電製品に電力を供給するシステム EV/POWER SUPPLY システムの概念図

 

GEのEV用AC 充電器

 GEはEV用のAC充電器を新発売し展示した。ショッピングセンター、病院、企業や路上駐車場などをターゲットにしたPublic用充電器には巻取り式リトラクタブルコードを採用し、小型化を図ったとのこと。


GEのEV用AC充電器
GEのEV用AC充電器。右の筒状のものがPublic用、
左の壁掛けの小型タイプが一般・家庭用AC充電器

 

 



ホンダはFit EVやEV用ブレーキシステムなどを展示

 ホンダは昨年秋のLAオートショーで披露したFIT EVの量産仕様車とそのブレーキシステムや、昨年発表した次世代の革新技術「Earth Dreams Technology」の一つである2モーターPHV用ハイブリッドシステムなどを展示した。

FITのEV量産仕様車

 FIT EV はホンダが1997年に日米でリース販売した「Honda EV Plus」に続く2代目のEVで、日本で生産される。今年6月頃に米国西海岸のカリフォルニア州とオレゴン州で、また来年から東部のNY州などでリース販売を開始する予定。

 目標生産台数は3年間で約1,100台。EVが市街地などでコミューターとして多く使われるため、ホンダは小型サイズのFITで市場で十分対応できると考え、FITをEVのベースモデルに選んだ。今回展示した米国仕様には3時間以内で充電できるAC電源コネクターのみを設定しており、今後米国の急速DC充電設備普及の様子を見ながら、必要があれば追加を検討するとのこと。


 ギアボックス同軸モーター (92kW) とパワーコントロールユニットは、燃料電池EVのFCX Clarityの技術を応用。東芝製Liイオン電池 (20kWh) を搭載し、3時間以内でフル充電が可能 (240V) としている。航続距離はcityモードで123マイル、highwayモードで95マイルで、最高速度は90mph(144km/h)。

 ホンダでは、市場でのEVの実際の使われ方などの情報を集めて今後の開発に役立てるため、リース車からデータを無線発信して収集する。今後米国など海外でEVを生産するかは未定だが、コストなどを考えると米国生産も検討課題のひとつであるとのこと。


「Earth Dreams Technology」の概要説明

FIT EVと駆動装置
「Earth Dreams Technology」の概要説明(拡大する) FIT EVと駆動装置

FIT EV仕様・緒元表
FIT EV仕様・緒元表(拡大する)


FIT EVと他の主なEV、PHEVの仕様は下表の通り。

HONDA FIT EV NISSAN LEAF CHEVY VOLT TOYOTA PRIUS PHV
最高出力 92kW(125hp) 80kW(109hp) 110kW(149hp) 100kW(134hp)
最大トルク 256Nm 280Nm 370Nm ---
電池容量 20kWh(288V) 24kWh(403.2V) 16kWh(365V) 5.2kWh(345.6V)
燃費 (mpg)
city/hwy
116 (combined)
(ガソリン換算)
Honda測定
106/92
(ガソリン換算)
EPA測定
93 (EV mode)
37 (Gasoline only)
60 (総合)
EPA測定
95 (EV mode)
50 (combined)
EPA測定
航続距離 123mile (city)
95mile (hwy)
73mile (EPA) 375 mile ガソリンタンク容量
10.6 gal

 

FIT EV搭載 電制サーボブレーキ

 ホンダはFIT EVに搭載する電制サーボブレーキシステムを展示した。ガソリンエンジン搭載車のブレーキシステムはエンジンの負圧を利用し油圧を発生させてブレーキを作動させている。一方、EVやHVではエンジンが無いか、またはエンジンが休止して負圧を利用できない場合があるため、ブレーキの油圧を作るためのポンプやソレノイドバルブと、ブレーキペダルを踏んだ感じをガソリン車に近づけるための「Pedal Feel Simulator」などから構成されるブレーキシステムが採用されている。ブレーキ油圧ポンプを電気モーターで直接駆動するシステムを、FIT EVにホンダで初めて採用した。

 電気モーターはブレーキを踏んだ時にだけ作動するため、走行中はモーターの音が発生しない。また電気モーターを採用することで、回生ブレーキを減速の早期から停車直前までフルに作動させるなど、細かく制御することが可能となり、従来タイプと比較し5%程度の効率向上が見られたとしており、燃費向上のため、今後発売されるPHVや電制SH-AWDなどにも採用していくとのこと。


電制サーボブレーキシステムの模型

電制サーボブレーキシステムの概要説明図
電制サーボブレーキシステムの模型 電制サーボブレーキシステムの概要説明図(拡大する)

 

FIT EV搭載ギアボックス同軸モーター

 今年発売予定のFIT EVにはギアボックス同軸モーターを搭載。2003年のFCXに搭載した従来タイプと比べ、幅で175mmのコンパクト化を図った(FCX Clarityも、2008年以降はギアボックス同軸モーターを搭載している)。


FIT EVに搭載されるギアボックス同軸モーター

ギアボックス同軸モーターの構成図
FIT EVに搭載されるギアボックス同軸モーター ギアボックス同軸モーターの構成図(拡大する)

 

2モーターPHV用ハイブリッドシステム

 ホンダは2モーターハイブリッドシステムのエンジンと電制CVTのモックを展示した。ウォーターポンプをエンジン駆動から電動式に変更し、NOxとポンピングロス低減(燃費向上)に寄与する大容量水冷式EGRをホンダi-VTEC付アトキンソンサイクルの2.0 Lガソリンエンジンに採用。これと電制CVT、電気モーター2機 (120kW)、ブルーエナジー社製Liイオン電池(6kWh)で構成されるハイブリッドシステムにより、航続距離500マイル以上(LA4モード)、EV最高速度62mph(100km/h)を達成。バッテリーの充電時間は120Vで2~2.5時間、240Vで1.5時間とのこと。

 ホンダはこの2モーターハイブリッドシステムを今年北米でモデルチェンジ予定の2013年新型アコードに搭載する計画。


2モーターハイブリッドシステムのエンジンと電制CVTのモック

2モーターハイブリッドシステムの概要説明図
2モーターハイブリッドシステムのエンジンと電制CVTのモック 2モーターハイブリッドシステムの概要説明図(拡大する)

 

 



HyundaiはEVや量産の直噴エンジンなどを展示

Hyundai 燃料電池EVとKia RAY EV

 Hyundaiは昨年公開したTucsonベースの燃料電池EVを展示した。出力100kWの燃料電池にLiイオン電池 (180V/21kWh) とモーター (100kW) を搭載。航続距離は最大406マイル、最高速度100mph (160km/h)。合計容量5.64Kgの2本の水素燃料タンク (700bar) を車体後部に、Liイオン電池を床下に搭載し、燃料電池発電機ユニットや制御装置はボンネットフード下に収めた。

 Hyundaiでは以前、燃料電池EVに大容量キャパシタを採用していたが、Liイオン電池に変更。アルミボディ部品の採用とともに車体の軽量化を図った。ガソリン等価燃費は70mpgで、摂氏マイナス25度でも始動可能とのこと。Hyundaiでは試験走行を重ね、2015年にも量産を計画している。


Hyundai Tucson燃料電池EV

Hyundai Tucson燃料電池EVの仕様概要
Hyundai Tucson燃料電池EV Hyundai Tucson燃料電池EVの仕様概要(拡大する)


 Kiaは今年はじめに韓国国内向けに販売を開始したRAY EVを出展した。RAY EVはガソリン車RAYをベースとしたEVで、同社としては初のEVである。16.4kWh (330V) のLiイオンポリマー電池、50kWのモーターを搭載し、航続距離は86マイルで最高速度は81mph (130km/h) 。充電時間は220Vで6時間、急速充電では約25分。


韓国国内向けKia RAY EV

Kia RAY EVの仕様概要
韓国国内向けKia RAY EV Kia RAY EVの仕様概要(拡大する)

 

Hyundaiはディーゼルや直噴など省燃費エンジンを展示

 Hyundaiは昨年発表した排気ガス規制対応のエンジン2機種と6速ATを展示した。

 2.0LディーゼルエンジンR2.0Lは、可変ジオメトリー・ターボ、高圧と低圧の2つのEGR、DPF (Diesel Particulate Filter) を搭載した16弁DOHCエンジンで、HLA (Hydraulic Lash Adjuster) を介しカムを駆動する。EGRは低トルク域では高圧EGRが、高トルク域では低圧EGRのみが作動する。このR2.0LエンジンはEuro5排気規制に対しNOxの規制値が56%低いEuro6に対応しており、韓国とスロバキアで今年量産開始予定。Hyundaiは高圧と低圧2つのEGRを持つシステムを2.2LとV6の3.0Lエンジンにも採用するとのこと。


R2.0L ディーゼルエンジンの外観

R2.0L ディーゼルエンジンの仕様表
R2.0L ディーゼルエンジンの外観 R2.0L ディーゼルエンジンの仕様表

高圧EGRと低圧EGRの作動域
高圧EGRと低圧EGRの作動域


 1.6L直噴のガンマエンジンは、米国では2012年新型Hyundai AccentやKia Rio に搭載される小型ガソリンエンジンで、2012年Ward's 10 Best Engines賞を受賞している。吸気側と排気側にそれぞれ可変バルブタイミングを装着、さらに可変吸気を採用した自然吸気の直噴4気筒エンジンは、最高出力138hp、最大トルク123lb・ft (167N・m) 。Hyundai Accentはエンジンアンダーカバーなどで空気抵抗を減らし、city/hwy燃費は30/40 mpgと、高速 (hwy) 燃費を前モデルより18%向上させた。Hyundai Accentは6速ATもしくは6速MTが選択可能で、いずれも米国で販売される乗用車で高速燃費が40mpgを超える数少ないモデルの一つである。

 Hyundaiのエンジニアは、直噴エンジンは高出力に適しているが、今後は低速トルクと燃費を向上させる改良を進めるとのこと。この1.6Lガンマエンジンは韓国とスロバキアの工場で生産中で、中国でも生産予定とのこと。


1.6Lガンマエンジンとトランスミッションの外観
1.6Lガンマエンジンとトランスミッションの外観

 

Hyundaiの6速Dry Dual Clutch Transmission

 Hyundaiはこの他、1.6L 直噴ガンマエンジンと組み合わせて、Hyundai Velosterに搭載される新開発の6速Dual Clutch Transmission (DCT) を展示した。この乾式DCTは韓国で生産され、米国生産車(上記 Veloster)やKiaが欧州で生産するCeedに搭載されており、従来のトルクコンバーター式6速ATと比べ燃費が5~6%向上したとのこと。

6速Dual Clutch Transmission
6速Dual Clutch Transmission

                     <自動車産業ポータル、マークラインズ>