図 2-15

UltraBattery の構成－ セパレータ ＋＋PbO2
PbO2＋i－キャパシタ電極

Pb鉛電池

図 2-17 ホ ンダ・シビックハイブリッドによる実車搭載試験で15 万マイル（24 万 km）達成

非対称スーパーi1 i － Pb キャパシタ
i2キャパシタ電極

PbO2

図 2-1848 V システム用制御弁式 UltraBattery パック

ウルトラバッテリ

図 2-16 アイドリングストップ車用液式 UltraBattery

用いた実車搭載試験も始まっている．
以上のように，UltraBattery はマイクロハイブリッ

el

ド車をはじめ，48 V システムを用いるマイルドハイブッド化している．そのため，アイドリングストップ車，リッド車やこれまでの鉛電池では適用が難しいとされマイクロハイブリッド車やマイルドハイブリッド車なた高電圧のハイブリッド車など，次世代自動車用途へど，従来の鉛電池では難しいとされた PSOC と大電流の展開が始まっている．

パルス充放電が組み合わされた過酷な使用条件への適（5）鉛電池の状態検知用が進んでいる．

アイドリングストップ車やマイクロハイブリッド車
ではエンジン停止後の再始動を保証する観点から，鉛電池の充電状態（SOC）に加え，劣化状態（SOH）の検知んでいる．非対称キャパシタは，正極は鉛電池の正極が求められている．また，回生ブレーキによるエネル

maと同じ二酸化鉛であるが，負極はカーボンである．鉛

ギーの回収は，充電効率と放電特性のバランスする電池の負極表面にカーボン電極を形成して正極とともSOC に電池を制御する必要がある．このように，SOCに同一のセル内に入れることにより，カーボン電極はと SOH の検知は新しい自動車用途には必須である（19）．

鉛電池の負極と負荷を分担できる．2013 年 4 月に交換

最近の状態検知センサの例として，古河オートモー用として販売を開始したアイドリングストップ車用液

テ ィ ブ シ ス テ ム ズ 社（ 古 河 AS）製 の Battery State式 UltraBattery を 図 2-16 に示す．2013 年 11 月から

Sensor（BSS）を 図 2-19 に 示 す．BSS で は 始 動 前 のホンダ・オデッセイアブソルート，2015 年 4 月からはOCV（開路電圧），エンジン停止後の OCV と電流積算

ホンダ・ステップワゴンなど新車への搭載も進んでいにより鉛電池の SOC を推定している．また，始動時

る．

S

また，ホンダ・シビックハイブリッドのニッケル・水素電池パックを 168 V の UltraBattery パックに置き換え，米国アリゾナ州フェニックスの高温下で行われ

14p

UltraBattery の構成を図 2-15 に示す．UltraBattery
は鉛蓄電池と非対称キャパシタを同一セル内に組み込の直流内部抵抗や交流インピーダンス測定により，SOF（機能の状態）や SOH も推定できる．
2-1-7

自動車用鉛電池の安全性た実車搭載試験では，自らの世界記録を塗り替える 15

2-1-2 項（2）鉛電池の充電反応で述べたように，充電．さら万マイル（24 万 km）の走行を達成した（図 2-17）

直後は電池内部の空間に酸素ガスと水素ガスがたまっに，48 V システム用 UltraBattery パック（図 2-18）をているので，火気を近づけると引火して破裂するおそ図 5-36

Fuel consumption of engine

Torque〔Nm〕

150

図 5-39MG による制振制御系の全体構成図

New（2ZR-FXE）
230 g/kWh area

Engine Torque Ripple Controller

100τ FFOld（1NZ-FXE）
230 g/kWh area

230
230

6 000

Conventional
Controller（発電機基準トルク）

Wheel Speed
Estimation

GrPlant（HV）

Gain
TDC
SignalGenerator
Compensation
Torque Calculation

ωm＋－

Motor/Generator
Angle＋τ FFEngine
TorqueEstimation－＋

Torsional Vibration Controller

Crank Angle
Calculation

図 5-40 エンジン始動時の振動抑制
モータリングファイアリング

駆動系ねじれ振動補償制御ブロック図τ a（エンジン寄与トルク）
Plant
（HV）

τ m_ref ＋（モータ基準トルク）

ω op＝ ω m/Gr

フロアＧ

図 5-38Angle

Motor

EngineGenerator
HV Powertrain

τ m_ref

図 5-37 エンジントルク脈動補償制御ブロック図＋
τ g_ref

Angle

TDCSignal

Old（1NZ-FXE）
operating line
2 000
4 000
Engine speed〔r/min〕

Crank Angle
Calculation＋
τ g_ref＋

5050

New（2ZR-FXE）
operating line
00Engine
Torque Ripple
Estimation

Filter220

制御なし＋－のとは異なり，複軸に搭載され，車両の幅方向の短縮を図っている（図 5-42）．
（2）2 mode ハイブリッドシステム（GM，ダイムラー，エンジン回転数〔rpm〕

Gain（f）

フロアＧ

Observer

ωb

制御あり
1 200
1 000
8006004002000－0.50E
L
PSAM

BMW 社）

時

トヨタハイブリッドシステムと異なりエンジンの動0.511.5間〔sec〕力伝達方式に切替機構（Low Mode ＆ High Mode）があり，ここから 2 モードハイブリッドシステムと呼ばれている．

① Low Mode：THS のエンジン入力部分に減速機に 採 用 さ れ た が， そ の 後，FR 系 大 型 SUV（SportsUtility Vehicle），FR 乗用車に展開され（図 5-43，図が追加された構成で，駆動用モータのトルクを低5-44），最近では小型化され FF（Front-engine Front-減させ，減速比の大きな領域での伝達効率向上をwheel drive）系の SUV（図 5-45，図 5-46）にも搭載が狙っている．

始まった．

② High Mode：4 要素のプラネタリギヤで，THS と同機能で伝達効率向上を狙っている．

14

当初，GM Allison 社により開発されバスのシステム

図 5-41 アクセルペダル急開時の振動抑制

図 5-43

アクセルペダル : ON

FR 用２モードハイブリッド
EMP

EMA

EMB

PS1

PS2

フロアＧ

PS3

アクセルペダル開度〔%〕

フロアＧ

制御なし

C4制御あり
100

C3C2

C1

・ very compact and highly-integrated design
・ two E-motors, three sets of planetary gears,
four clutches, one oil pump80
60

図 5-4440

FR 用２モードハイブリッドクラッチ動作

200

C3
C400.6

1.2

RPS

時 間〔sec〕

図 5-42

C1

1.8
RP
SC2RPS

Ford ハイブリッドユニット
PS1

Clutch Operation：PS3

B

A

PS2

C1

Low EVT Range

EVT 1OnC2C3C4On

1st Gear

Fixed 1On

2nd Gear

Fixed 2On

High EVT Range

EVT 2On

3rd Gear

Fixed 3On

4th Gear

Fixed 4OnOnOnOnEL
P
SAM

直結機構の追加により，EV ドライブ，ハイブリッド

5-2

ホンダハイブリッドシステム

5-2-1

i-MMD システム

（1）システムの目的と狙いドライブ，エンジンドライブの 3 種類の走行モードを実現し，走行条件に応じてこれらのモードを切り替えることでさらなる効率向上を図った．図 5-47 に本システムの三つの走行モードを示す．
本システムは EV 走行時の効率が高いため，プラグホンダ i-MMD（intelligent Multi Mode Drive）システ

インハイブリッドシステムとの親和性が高く，外部充ムは全世界で高まる自動車への環境負荷低減要求に応電システムの追加とバッテリ搭載容量の拡大により，高えるために，あらゆる走行条件における損失を低減し，効率なプラグインハイブリッドシステムとして用いる世界最高水準の効率を達成することを目指して開発しことが可能である．

た 2 モータハイブリッドシステムである．全体システ（2）システムの構成

ム効率向上のため，シリーズハイブリッドをベースと（a）ハイブリッドシステム概要した電気伝達比率の高いシステムを採用した上で，個々の構成デバイス効率を向上することにより，発電および電気伝達効率を最大化した．さらに，エンジン

図 5-48 に車両全体におけるプラグインハイブリッ

ドシステムコンポーネントの配置を示す．
従来トランスミッションが配置されていたスペース第5章

システムインテグレーション

15