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企業情報環境への取り組み

[画像] 地球にも、人にも快適なドライブを実現します

自動車は、私たちの暮らしのさまざまな場面で欠くことのできない便利で身近な移動手段です。それだけに、地球環境に与える影響は小さくありません。日立は自動車製品の技術開発を通じ、自動車の環境への負荷低減に取り組んでいます。

これからの自動車製品に求められる性能

[画像] 世界的に強化が進められる自動車の環境規制

地球温暖化防止には、自動車のCO2排出量低減が重要な課題です。
日本国内における自動車のCO2排出量は、国内のCO2総排出量の約15%に及ぶと言われています。また、近年は、PM2.5に代表される、排気ガス中に含まれる有害物質による大気汚染が、世界的に社会問題化しています。
今や自動車の環境規制は世界共通の課題であり、新興国においても先進国レベルの規制の強化が求められています。

そうした動きを受けて、今、進められているのが「エンジンの改良」や「電動化車両(*1)の普及」です。日立は、幅広い技術力とモノづくりの豊富な経験を生かし、より高効率なエンジンと電動化車両の進化を支える技術の開発に取り組んでいます。

*1
ハイブリッド電気自動車(HEV: Hybrid Electric Vehicle)や電気自動車(EV: Electric Vehicle)のような、電気を動力源とする自動車。

「無駄なく、効率よく」を実現するエンジンマネジメントシステム

自動車のCO2排出量を低減するためには、エンジンの高効率化がカギとなります。

エンジンは車を動かす力を生みだす、いわば自動車の心臓部ともいえる場所です。エンジンは、空気と燃料を取り込み、混合したガスを燃焼させることで動力を生み出しています。このとき、いかに燃焼エネルギーを無駄なく運動エネルギーに変換できるかが、燃費の違いであり、CO2低減のポイントになります。

つまり、空気・燃料・点火をち密に制御して、エンジン内の燃焼をより理想的な状態に近付け、エンジンの高効率化を図ることで、CO2を低減することができるのです。そこで、それぞれの製品技術を連係し、最適化する高効率なエンジンマネジメントシステムが求められています。

[画像] エンジンマネジメントシステムを構成する主な製品技術

日立は、エンジンマネジメントシステムの一連の動作を支える豊富なコンポーネントをそろえており、それぞれの技術をより高度化することで、より一層のCO2排出量低減に貢献しています。

CO2の大幅な低減が期待される電動化車両

電動化車両は、電気を動力としたモーターで駆動したり、エネルギーの回収・再利用を最大化できるので、大幅なCO2低減が期待され、世界的に普及に向けた活動が広がっています。近年、その進化はめざましく、家庭用電源で充電できるプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)や水素と酸素の化学反応から電気を作り出す燃料電池車(FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle)なども生まれています。

電動化車両には、電気を動力にかえる「モーター」、電気を蓄える「バッテリー」、バッテリーからの直流電流を交流に変換する「インバーター」が必要になります。モーターやインバーターは、車両の限られたスペースに対応した小型化、軽量化が進み、より高効率化することが求められています。
また、貴重な電気エネルギーをいかに効率よく使うか、という省エネルギーも電動化車両の大きな課題です。

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[画像] 減速時の運動エネルギーを効率よく回収し、再利用

そこで、エネルギーの回収・再利用を可能にしているのが「回生ブレーキ」です。実は、電動化車両のモーターは動力を生み出す一方で、電気を生み出す発電機としても機能しています。電動化車両では、車が止まろうとする際、慣性で回り続ける車輪の運動エネルギーをモーターで電気に変え、バッテリーに蓄えることができるのです。

先ごろ、日立が開発した「電動型制御ブレーキシステム」は、エンジンの摩擦ブレーキとモーターの回生ブレーキのバランスを最適に制御することで、回生エネルギーの効果を最大限引き出しつつ、運転者にとっても自然な操作感も実現するシステムです。この技術には、日立が長年培ってきた、信頼性の高いブレーキ要素技術とモーター制御技術、そして独自の油圧発生機構が生かされています。

また、日立は、電動化車両に主に使われてるバッテリーである、リチウムイオン電池の開発にも力を入れてきており、他社に先駆けリチウムイオン電池を自動車へ搭載するなど、着実に実績を積み重ねてきました。
2014年には電動化車両の走行可能距離を従来の2倍(*2)にするリチウムイオン電池を開発しています。

日立はモーター、インバーター、バッテリーという主要コンポーネントを取りそろえている上に、エンジン・ブレーキ・制御等の技術も保有しており、電動化車両の普及に貢献しています。

*2
電動化車両に搭載するセル重量を150kg、電費を114Wh/kmとして試算。

社会インフラと連係した地球環境保全をめざして

従来の自動車の環境性能技術は、部品レベル、システムレベルの最適化でしたが、電動化が進んだことで、回生ブレーキのような車両レベルの最適化が実現できるようになってきました。

[画像] 将来は社会インフラと連係し、より密接に、地球環境保全に貢献

今後はさらに自動車の情報化が進み、自動車同士あるいは自動車とインフラの連係が可能となることで、社会レベルの最適化が進むと考えられます。
例えば、交通情報を提供することで渋滞を解消し交通の流れを整えたり、電動化車両に蓄えられた電気を家庭で使えるなど家と自動車の連携を可能にするV2H( Vehicle to Home)のように、ITを活用して電力供給を最適化するスマートグリッドの一端を担うことも考えられます。

日立は、保有する幅広い技術を融合し、さらに高度化した自動車とインフラと連係させることで、より人に快適に、地球環境保全への貢献をめざしていきます。

この事業・製品についてもっと詳しく知りたい方は、こちらのサイトをご覧ください。

エンジンマネジメントシステム
日立オートモティブシステムズ株式会社

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エレクトリックパワートレインシステム
日立オートモティブシステムズ株式会社

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