システムへの専門知識が鍵 ガソリンエンジンの最適化に向けたさらなる

Press Release
システムへの専門知識が鍵
ガソリンエンジンの最適化に向けたさらなる可能性
• ポート燃料噴射、直噴ガソリンエンジンのいずれも熱力学的効率のさらなる改善が可能
• 自動車技術展「人とくるまのテクノロジー展 2015」にてソリューションを展示
」にてソリューションを展示
• ミラーサイクル、低圧 EGR、
、RAAX®ターボチャージャー技術、および新型噴射装置の組み
ターボチャージャー技術、および新型噴射装置の組み
合わせで、ガソリンエンジンの更なる燃費改善の可能性を証明
• 48 V システム(またはそれ以上)による電化は大量生産モデルのインテリジェントドライ
ブ戦略を可能にし、フリート効率を大幅に改善
•
国際的な自動車産業サプライヤーであるコンチネンタルは、ガソリンエンジンの経済性をいっそ
う高めるためのさらなる可能性について継続的に研究を続けています。今後の排出ガス規制およ
び CO2 の規制値を遵守するには、エンジン内の効率をいっそう上げなくてはいけません。「ガソ
リンエンジンは世界の乗用車で最も広く普及しているシステムであり、今後もしばらくはその状
態が続くと思われることから、この分野の改善は大きな効果を生む可能性があります。またこれ
は、ポート燃料噴射システム、直噴装置のどちらを備えたエンジンにも等しく言えることです」
とコンチネンタルの取締役会メンバーでパワートレイン部門のプレジデントを務めるホセ・ア
ヴィラ(José Avila)は述べています。「自動車業界にとって重要な課題は、第 1 に一段と効率に
優れた車を開発すること、第 2 に車を運転していて楽しいものにすることです。私たちは自らを
さまざまなイノベーションを生み出す最高のテクノロジー企業だと考えています」。
コンチネンタルは、ガソリンエンジンの効率をさらに高めるための高度な技術を有しています。
吸気弁の遅閉じ(ミラーサイクル)、圧縮比アップ、低圧排気再循環(EGR)の組み合わせです。
ラジアルコンプレッサを最適化し、コンチネンタルのラジアル・アクシャル・タービン・テクノ
ロジー(RAAX®)を使えば、最新のターボチャージャーシステムは従来の単段ターボチャージン
グシステムでもミラープロセスの弱点を補えます。燃焼プロセス自体を一段と最適化するため、
コンチネンタルではテストエンジンで新たな高圧噴射装置を開発中です。「2020 年の欧州の CO2
目標値を達成するため、特に、中級~高級車セグメントで 48 V またはそれ以上の電動ドライブを
備えたハイブリッド車の比率が増すことでしょう。車の効率を最大化するため、将来的にはあら
ゆる高効率モジュールに関するシステムの専門知識がこれまで以上に重要になるでしょう」とア
ヴィラは述べています。
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多様な CO2 削減技術
エンジン内の最適化を進める目的の 1 つは、ガソリンエンジンのノック限界負荷領域における燃
焼点の位置を改善することです。コンチネンタルは、吸気弁をより長い間開き、冷却された低圧
EGR を通じて、1.0 リットルのターボチャージャー付きエンジンで達成し、燃費を 3~6 g/kWh 改
善しました。コンチネンタルのターボチャージャーは、ラジアル・アクシャル・タービン・テク
ノロジー(RAAX®)を採用しています。RAAX®タービン付きのターボチャージャーは従来型の
タービンを備えた標準的なターボチャージャーよりも低いエンジン速度で、より高い給気圧を達
成できるため、ミラーサイクルエンジンの運転性が改善されます。その結果エンジンはより大き
なトルクを生成できます。コンチネンタルは、ターボチャージャーに加えて電気駆動式のブース
ターを用いた多段式の過給技術にも取り組んでいます。これにより内燃機関の応答性が大幅に上
がり、結果として出力と運転性が向上します。惰走時(内燃機関をスイッチオフして切断)など
のハイブリッド運転時にエンジンの熱を維持するため、ハイブリッド化では冷媒の流れを制御す
ることもまた特に重要です。統合化された電気加熱式触媒コンバータもまた、エンジンオフ戦略
をサポートします。電気ですばやく加熱することで、触媒コンバータの加熱に燃料を使用する必
要がなくなるので、燃料を追加で消費することや、触媒コンバータが運転温度に達していないた
めに内燃機関を再始動することで生じる炭化水素の排出を防止できます。
効率を改善するための噴射と制御
燃料噴射は、ポート燃料噴射エンジン(PFI)、ガソリン直噴エンジン(GDI)のどちらにとって
も高効率の鍵となります。コンチネンタルは、5 月 20 日(水)~22 日(金)にパシフィコ横浜に
て開催される自動車技術展「人とくるまのテクノロジー展 2015」にて、PFI、GDI 向けの幅広い
ソリューションを紹介いたします。
GDI 向けには、噴射孔デザインを最適化した新たな GDI インジェクタ (XL5)、および直噴用高
圧燃料ポンプ(GHP 2.5)の使用により、燃費を同じ値に維持したままで排気ガス内の微粒子を
80%削減できることが証明されています。これは、直噴エンジンの緊急課題を解決するのに役立
つでしょう。
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バルブ制御の多様性と低圧 EGR が一般的になるにしたがい、エンジン制御の自由度は上がります。
逆に、エンジン制御ユニットのキャリブレーションデータマップの数は大幅に増えます。保存の
必要性およびキャリブレーションコストを制限するため、コンチネンタルではマルチコアプロ
セッサで使用する EMS3 エンジン制御およびパワートレインシステムプラットフォームの開発を
さらに進めています。これらのプロセッサは、高精密なエンジン噴射などに必要な強力な多項式
モデルをリアルタイムで制御します。
48 V エコドライブ:大量生産車の電化
ハイブリッド化は、燃焼エンジンの効率を上げるために理想的な追加手段であり、排出物の削減
にもつながります。エネルギーの回収は、効率的な運転戦略に必要なエネルギーの利用を可能に
して内燃機関を電力で支援します。一例を挙げると、コンチネンタルの 48V エコドライブシステ
ムは、市街地での燃費を最大で 21%削減します。48V アーキテクチャは費用対効果に優れており、
より幅広い車種でのハイブリッド化が可能です。2016 年には、初の 48V エコドライブの量産を計
画しており、米国やアジアからはすでに追加生産を受注しています。コンチネンタルは、2025 年
までにすべての新車の 20%程度のドライブシステムが電動化され、そのほぼ半数が 48 V システム
になると予測しています。
クラウドベースのエネルギー・マネジメント・システムによるインテリジェントな運転戦略
今日、エンジン制御ユニットは車両センサーからの信号だけに頼っています。しかし将来的には、
他の車やクラウドなどの外部ソースからの情報も使用できるようになるでしょう。
クラウドベースのエネルギー・マネジメント・システムでは、たとえば、ハイブリッド車では
モーターとエンジンの駆動パターンの最適化に役立ち、電気自動車では航続距離を伸ばすことが
できます。クラウド接続型のエネルギーマネジメントにより、燃費の削減という形でエンドユー
ザーに大きな付加価値を提供できます。
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エネルギーマネジメントはリアルタイムの交通およびルートデータ、さらにはたとえば、信号機
のフェーズに基づいて行われます。クラウド接続型のエネルギーマネジメント機能を備えた車は、
車の流れや所要時間に悪影響をおよぼすことなく、いつエンジンを切るべきかを事前に知ること
ができます。初の試験車両はすでに試験段階に入っています。
コンチネンタルは人とモノの輸送に関わるインテリジェントな技術を開発しています。信頼される業界パー
トナー、自動車産業サプライヤー、タイヤ製造、産業界パートナーとして、持続可能、安全、快適、カスタ
マイズ、アフォーダブルなソリューションを提供します。シャシー&セーフティー、インテリア、パワート
レイン、タイヤとコンチテックの 5 部門の 2014 年の売上高は約 345 億ユーロで、世界 53 カ国に 20 万人の
従業員を擁しています。
パワートレイン部門は車両パワートレイン向けに革新的で効率的なシステムソリューションを開発、製造し
ています。幅広い製品群はガソリン・ディーゼル噴射システム、エンジンマネジメント、トランスミッショ
ン制御システム、センサー、アクチュエータ、排出ガスアフタートリートメント技術、燃料供給システム、
ハイブリッド・電気ドライブ向けの部品とシステムを含みます。 2014 年売上高は約 65 億ユーロで、世界
に 34,500 人の従業員を擁しています。
本件に関するお問い合わせ先
コンチネンタル・オートモーティブ株式会社
コミュニケーション本部
登山、本多
E-mail: [email protected]
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