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マイルドハイブリッド

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マイルドハイブリッド（英語: Mild hybrid）は、内燃機関と発電機/電動機を組み合わせたハイブリッド自動車の中で、電動機（モーター）の出力が控えめ（＝マイルド）な形式を指す[1]。モーターを併用することで、惰走、制動、停止時にエンジンを止めて、出力が再び必要になった時にすばやく再始動することが可能になる。マイルドハイブリッドは回生ブレーキを備え、蓄えた電力をモーターによるエンジンの補助や電装品への給電に使用する。モーターのみでの走行モードを持たないものが多いが、クリープ走行[2]や低速域[3]でのモーター走行が可能なものもある。

通常の乗用車に搭載されている発電機（オルタネーター）を強化して、内燃機関（エンジン）の補助モーターとしても利用できるようにした発進モーター兼発電機（ISG; Integrated Starter Generatorの略称）を使用するシステムがほとんどであるが、エネルギー回生・駆動用の独立したモーターを備えるシステム[3]もある。

ハイブリッド式電気自動車は機能と主電源として使用する電池の電圧により以下の通り分類される[4]。

  • アイドリングストップシステム（ISS）車（12 V、減速時回生を行わない）
  • マイクロハイブリッド（12 V、減速時回生を行う）[5][6]
  • マイルドハイブリッド（36 - 48 V）
  • モデレートハイブリッド（100 - 200 V、限定的な電動走行を行う）
  • ストロングハイブリッド（> 150 V）
  • プラグインハイブリッド（> 150 V）

広義のマイルドハイブリッドにはマイクロ、マイルド、モデレートの3種が含まれる。

概要

マイルドハイブリッドと比較して、モーター出力が十分高いシステムはフルハイブリッドまたはストロングハイブリッドと呼ばれる[注釈 1]。マイルドハイブリッドは基本的にエンジンで走行し、通常のエンジン車についている発電機を補助モーターとして利用している。

マイルドハイブリッドではバッテリーはエンジン回転およびブレーキ回生によって充電される。エンジンは初回時のみ既存のスターターで起動するが、その後はオルタネーター/スターターによってベルト駆動で起動される。モーター出力は通常10  kW以下（トヨタ・プリウスは103 kW=140 ps）、加速時にエンジンを補助する。

日本では、2001年（平成13年）にトヨタが11代目クラウン（S17#型）で、3.0リットル直噴の「2JZ-FSE」エンジン搭載車に、36 VのISGからなる「THS-M」トヨタ・マイルドハイブリッドシステムを組み合わせたのが初となる。この車ではエンジンを起動し低速で走行する能力だけでなく、エンジンを電磁クラッチによってベルト駆動から切り離すことで、エンジン停止時にもエアコンのコンプレッサーを動作させることができた。

軽自動車では、2014年（平成26年）8月にスズキが「S-エネチャージ」の名称で5代目ワゴンR/ワゴンRスティングレー（MH44S）の自然吸気車に搭載して実用化[7]、翌年8月にはターボ車にも採用された[8]。このシステムは後に「マイルドハイブリッド」へと改称され、登録車を含め、広く導入されている。
ハイブリッドシステムは12 Vでバッテリー容量も小さいため、当初はモーターのみでの自走を想定したものではなかったが、6代目ワゴンRおよびその派生車種では、減速して車速が約13  km/h以下となり、アクセルペダルもブレーキペダルも踏んでいない時や、アイドリングストップ後の停車からの発進時に、最長10秒間モーターでのクリープ走行が可能となっている[2]。

一方、マツダは2019年（平成31/令和元年）以降、新エンジン技術SKYACTIV-Xにマイルドハイブリッドとスーパーチャージャー（機械式過給機）を組み合わせ、エンジンの弱点を補完した上で量産化に漕ぎ着けている[注釈 2]。

欧州車においては、通常の車両用電源で用いられる定格電圧を12 Vから48 Vに高電圧化（LV148）することで電装品の出力を高め、オルタネーターでの駆動補助を可能にする「48 Vハイブリッド」という規格が提唱されている[11]。メルセデス・ベンツ[12]やフォルクスワーゲン・グループ、BMWなどが積極的に採用している。日本でもボッシュが2019年以降に供給を行うという報道があった[13]が実現しておらず、代わりに三菱電機がマジャールスズキで生産される欧州仕様のスズキ車にISG 48 Vのマイルドハイブリッドシステムを供給している[14]。

ストロングハイブリッド車との比較

マイルドハイブリッドの長所は、既存の車種の電気系統を小改良するだけ（ストロングハイブリッドと異なり高電圧対応にする必要がない）のため導入経費が低く、車両価格を抑えやすいこと、また、補助モーターのみのため、充電池や電動機がハイブリッド車よりも小型軽量・省スペース化が可能なことである。

短所は、基本的にモーターのみでは走行できないか、あるいは低速に限り走行可能であること、排出ガスの削減や燃費節約の効果は限定的であることなどである。具体的にはトヨタのフルハイブリッドシステムであるTHSによる燃費向上率が67%[注釈 3]から99%[注釈 4]に達するのに対して、マイルドハイブリッドによる燃費向上率はスズキのマイルドハイブリッドシステム（12 Vマイクロハイブリッド）で3%[注釈 5]、マツダのM Hybrid Boostシステム（48 Vマイルドハイブリッド）で14%[注釈 6]、SUBARUのe-BOXERシステム（118 Vモデレートハイブリッド）で18%[注釈 7]、に留まる。

主なマイルドハイブリッドシステム

電動機の位置により分類されるハイブリッド方式。

ハイブリッドシステムの方式は電動機の位置によりP0 - P4あるいはP5に分類される（細かい部分は各社によって違いがある[15]）。以下の表は、主なマイルドハイブリッドシステムの一覧である。始動モーター兼発電機（スターター・ジェネレーター）がベルトによって出力軸と連結されているものをBSG（Belt Starter Generator）、出力軸と直結しているものをISG（Integrated Starter Generator）と表記している。電動機が出力軸と直結しているが、エンジン再始動に使用されないものはパラレル方式と表記している。

名称会社年方式蓄電池電圧電動機
最高出力/最大トルク		EV走行出典
THS-Mトヨタ自動車2001–2008BSG (P0)42 V3.0 kW / 56 N·mなし[16][17]
S-エネチャージスズキ2014–BSG (P0)12 V1.6 kW / 40 N·m10秒間のクリープ走行[18][19]
マイルドハイブリッド/SHVSスズキ2016–BSG (P0)12 V2.3 kW / 50 N·m
1.9 kW / 40 N·m		クリープ走行可能[2][20]
SHVSスズキ2017–BSG (P0)48 V10 kW / 50 N·mなし[21]
ハイブリッドシステム[注釈 8]スズキ2016–パラレル方式（モーターは差動装置を直接駆動する[23]）100 V10 kW / 30 N·mクリープ走行時、定速走行時、60 km/hまで　[22][24]
M Hybridマツダ2020–BSG (P0)24 V5.1 kW / 49 N·mなし[25][26]
M Hybrid Boostマツダ2022–ISG (P2)48 V12 kW / 153 N·mなし[27]
S-HYBRID日産自動車2012–BSG (P0)12 V1.8 kW / 53.6 N·m
1.9 kW / 48 N·m		なし[28]
ハイブリッドシステム富士重工業（SUBARU）2013–2018パラレル方式 (PS)100 V10 kW / 65 N·m40 km/hまで[29]
e-BOXERSUBARU2018–パラレル方式 (PS)118 V10 kW / 65 N·m40 km/hまで[3][30][31]
Honda IMAシステム本田技研工業2001–パラレル方式 (P1)144 V
100 V		9.2–10 kW / 49–78 N·m発進、低速[32][33]
EQ Boost (ISG)メルセデス・ベンツ2018–ISG (P1)48 V16 kW / 250 N·mなし[34]
EQ Boost (BSG)メルセデス・ベンツ2017–BSG (P0)48 V12.5 kW / 160 N·mなし[35]
eTSIフォルクスワーゲン2019–BSG (P0)48 V9.4 kW / 62 N·mなし[36]
BASゼネラルモーターズ2007–BSG (P0)36 V4 kWなし[37]
eAssist（第2世代BAS）サターン/ビュイック/シボレー2011–BSG (P0)115 V11.2–15 kW / 107–150 N·mなし[38]
eAssist（第3世代BAS）シボレー/GMC2016–BSG (P0)86 V15 kWなし[39]

主な車種

  • ☆印は過去に販売されていた車種
  • ◎印はフルハイブリッド仕様（e-POWER含む）も併売される車種

日本車

スマートシンプルハイブリッド（S-HYBRID）
S-エネチャージ（S-eNe CHARGE）
e-BOXER
M hybrid（SKYACTIV-X）

日本車以外

以下は、全て一部のモデルにマイルドハイブリッドを搭載。ベルト・オルタネーター・スターター (BAS) を採用したモデルについては当該項目を参照。

脚注

注記

  1. ↑ 駆動方法により、エンジンを発電にのみ用いて電動機のみで駆動する「シリーズ方式」、エンジン駆動と電動機駆動を併用する「パラレル方式」、エンジンのエネルギーを発電用と駆動用に分離した上で電動機と併用する「スプリット方式」に分類される。トヨタ・ハイブリッド・システム (THS) はスプリット方式、日産自動車の「e-POWER」はシリーズ方式。
  2. ↑ マツダはトヨタ自動車と業務提携し、トヨタ・ハイブリッド・システム (THS) を「SKYACTIV-HYBRID」として導入していたが、BM型アクセラの車種のみの展開で、これも2019年に販売を終えている[9][10]。
  3. ↑ トヨタ・ヤリス（2020年モデル）のWLTCモード燃費: 1.5Lハイブリッド車（2WD）、36.0 km/L; 1.5Lガソリン車（2WD、CVT）、21.6 km/L。
  4. ↑ トヨタ・カローラ（2018年モデル）のWLTCモード燃費: 1.8Lハイブリッド車（2WD）、29.0 km/L; 1.8Lガソリン車（2WD、CVT）、14.6 km/L。
  5. ↑ スズキ・ワゴンR（2017年モデル）のWLTCモード燃費: HYBRID FX-Sグレード（2WD、CVT）、25.2 km/L; FXグレード（2WD、CVT）、24.4 km/L。
  6. ↑ マツダ・CX-60（2022年モデル）のWLTCモード燃費: 3.3Lハイブリッドディーゼル車、21.1 km/L; 3.3Lディーゼル車（四輪駆動グレード）、18.5 km/L。
  7. ↑ スバル・インプレッサ（2023年モデル）のWLTCモード燃費: 2.0Lハイブリッド四輪駆動車、16.0 km/L; 2.0Lガソリン四輪駆動車、13.6 km/L。
  8. ↑ スズキはISG式を「マイルドハイブリッド」、パラレル方式を単に「ハイブリッド」と呼ぶ[22]。

出典

  1. ↑ 工藤貴宏 (2021年9月5日). “「マイルドハイブリッド」の仕組みを解説！燃費向上で採用例が増えるワケ”. Gazoo. 2022年11月2日閲覧。
  2. 1 2 3 椿山和雄 (2017年2月1日). “スズキ、マイルドハイブリッド搭載で燃費33.4km/L達成する新型「ワゴンR」「ワゴンRスティングレー」”. Car Watch. 2022年11月2日閲覧。
  3. 1 2 3 森脇稔 (2022年1月22日). “スバル XV にハイブリッド、「e-BOXER」…英国市場で販売本格化”. Response. 2022年11月2日閲覧。
  4. ↑ 古川淳「自動車用バッテリー(鉛電池)の概要と動向」『自動車工業JAMAGAZINE』第50巻、2016年2月、2–10頁。
  5. ↑ Motor Fan illustrated編集部 (2020年7月14日). “マイクロ？ ストロング？ さまざまなハイブリッドの種類を解説する：MFi166「よくわかる電動車」”. Motor-Fan TECH. 2022年11月2日閲覧。
  6. ↑ “日産 新型セレナ搭載の「マイクロハイブリッド」とは？”. Response (2012年8月1日). 2022年11月2日閲覧。
  7. ↑ “スズキ、軽乗用車「ワゴンＲ」、「ワゴンＲスティングレー」に「Ｓ-エネチャージ」を搭載 軽ワゴンＮｏ．１の低燃費３２．４ｋｍ／Ｌを達成” (PDF). スズキ (2014年8月25日). 2024年7月12日閲覧。
  8. ↑ “スズキ、軽乗用車「ワゴンR」「ワゴンRスティングレー」が軽ワゴントップレベルの低燃費33.0km/Lを達成 ターボ車にも「S-エネチャージ」を搭載”. スズキ (2015年8月18日). 2024年7月12日閲覧。
  9. ↑ “マツダ、簡易型ハイブリッド車発売へ…19年”. 読売新聞. (2018年2月16日) 2018年2月16日閲覧。
  10. ↑ 桃田健史 (2017年9月7日). “マツダSKYACTIV-X、マイルドHEV向けを示唆”. 日経XTECH 2018年2月16日閲覧。
  11. ↑ 栗城剛・市川信 (2017年4月7日). “48Vハイブリッドシステムのメリット”. 日経テクノロジーオンライン. 日経BP. 2018年1月3日閲覧。
  12. ↑ “ダイムラーAG社のメルセデス・ベンツ車両に搭載　業界初、48Vハイブリッド車向けエンジン出力軸直結型ISGシステムを量産開始” (PDF). 三菱電機 (2017年10月26日). 2024年1月12日閲覧。
  13. ↑ “「欧州標準」の48Vハイブリッドシステムを日本の自動車メーカーが採用!? 独ボッシュがメーカーに供給”. cliccar. (2017年6月13日) 2018年1月3日閲覧。
  14. ↑ “スズキ、48Vマイルドハイブリッド2車種を生産開始…1月末に欧州発売へ”. Response. (2020年1月23日). 2024年1月12日閲覧。
  15. ↑ “P0〜P4ハイブリッドシステム P0 - P4 hybrid system”. 大車林. Motor-Fan (2019年12月26日). 2023年4月4日閲覧。
  16. ↑ “王者トヨタがあえて使わない技術の理由と事情”. ベストカーWeb (2019年12月28日). 2022年11月2日閲覧。
  17. ↑ “トヨタECO2”. 名車文化研究所. 2022年11月2日閲覧。
  18. ↑ Motor Fan illustrated編集部 (2021年4月25日). “スズキの「S-エネチャージ」は「ENE-CHARGE」と何が違う？”. Motor-Fan TECH. 2022年11月2日閲覧。
  19. ↑ 今井優杏 (2014年8月26日). “スズキ 新型 ワゴンR「S-エネチャージ」搭載モデル 試乗レポート／今井優杏(4/4)”. MoTA. 2022年11月3日閲覧。
  20. ↑ Webモーターマガジン編集部 (2021年12月10日). “スズキが新型アルトを発表。マイルドハイブリッド仕様の燃費は軽自動車トップ、安全装備も充実”. webモーターマガジン. 2022年11月3日閲覧。
  21. ↑ Sagar Parikh (2020年1月26日). “Exclusive: Maruti Suzuki 48V SHVS smart hybrid system new details revealed”. Indian Autos Blog. 2022年11月3日閲覧。
  22. 1 2 “ソリオ主要諸元” (2022年). 2022年12月18日閲覧。
  23. ↑ 山本晋也 (2015年11月4日). “【東京モーターショー15】発売直前？ スズキ・ソリオハイブリッドはEV走行可能な本格派”. クリッカー. 2023年4月4日閲覧。
  24. ↑ 小泉建治 (2019年8月16日). “スズキ･スイフトのハイブリッドには2種類あるって知っていました？”. Motor-Fan.jp. 2023年4月26日閲覧。
  25. ↑ 世良耕太 (2019年12月5日). “マツダ MAZDA3のSKYACTIV-XのM Hybrid 狙いはパワーアシストではない。「燃費」だ！ エンジニアに訊いた”. Motor-Fan. 2022年11月2日閲覧。
  26. ↑ “マツダ 新型 MAZDA3 一部商品改良 マイルドハイブリッド「e-SKYACTIV G」搭載 2022年9月発売”. 最新自動車情報 (2022年8月4日). 2022年11月3日閲覧。
  27. ↑ 世良耕太 (2022年9月4日). “マツダCX-60 驚異的な燃費を叩き出す直6ディーゼル＋48Vマイルドシステムは、豪快なサウンドと加速がいい 引き換えにやや “ディーゼルらしい””. Motor-Fan CAR. 2022年11月3日閲覧。
  28. ↑ 朴尚洙 (2014年4月18日). “スズキのガソリンエンジン開発目標は平均熱効率で40％、2020年初頭に達成へ”. MONOist. 2022年11月2日閲覧。
  29. ↑ 谷川潔. “スバル、JC08モード20.0km/Lを実現した4WDハイブリッド「XV ハイブリッド 技術発表会」”. Car Watch. 2022年11月4日閲覧。
  30. ↑ 大岡智彦 (2018年11月29日). “「安全装備がさらに充実！ハイブリッドのe-BOXERも新投入」スバルXV購入ガイド”. 自動車ニュース/ガリバー. 2022年11月2日閲覧。
  31. ↑ Motor Fan illustrated編集部 (2020年11月18日). “スバル・リニアトロニックハイブリッドの構造”. 2022年11月2日閲覧。
  32. ↑ “平成14年度　第13回　省エネ大賞　経済産業大臣賞（3件）”. 一般財団法人 省エネルギーセンター. 2022年11月2日閲覧。
  33. ↑ Webモーターマガジン編集部 (2022年9月24日). “ホンダ フリードに追加されたハイブリッドは、ガソリン車と同じ感覚で走れて燃費も良かった【10年ひと昔の新車】”. Webモーターマガジン. 2022年11月2日閲覧。
  34. ↑ 齊藤由希 (2018年3月2日). “ベンツ初の48VマイルドHV、20年ぶりの直6と組み合わせて「Sクラス」に採用”. MONOist. 2022年11月2日閲覧。
  35. ↑ 北村友里恵 (2019年3月22日). “メルセデス・ベンツ、BSG＋48V電気システム採用で184PS/280Nmの「E 200 アバンギャルド」注文受付開始”. Car Watch. 2022年11月3日閲覧。
  36. ↑ 鈴木真人 (2021--08-06). “フォルクスワーゲン・ゴルフeTSIスタイル（FF/7AT）【試乗記】”. webCG. 2022年11月2日閲覧。
  37. ↑ 「ゼネラルモーターズ（GM）社向けBASハイブリッドシステムの開発」『日立評論』2007年1月、45頁、2023年4月4日閲覧。
  38. ↑ “2012 LaCrosse eAssistTM”. Buick. 2022年11月2日閲覧。
  39. ↑ “Service Bulletin: 2016 -2017 Silverado and Sierra BAS3 New Model Features” (2016年8月). 2023年4月4日閲覧。

関連項目