【海外技術情報】コンチネンタル：高電圧ディーゼルハイブリッド車の排出ガスを削減するVitesco Technologiesの電動化ソリューション
自動車部品サプライヤーとして世界61ヵ国で事業展開をしているドイツのコンチネンタル。そのコンチネンタルのパワートレイン部門が2019年に独立して生まれたのがVitesco Technologiesだ。革新的かつ効率的な電動化技術を開発することを目的に設立された。ここでは高電圧ハイブリッド車の排出ガスを削減するVitesco Technologiesの電動化ソリューションについてご紹介しよう。
TEXT：川島礼二郎（KAWASHIMA Reijiro）
Vitesco Technologiesは持続可能なモビリティに向けた最新のパワートレイン技術を開発、製造している。具体的には、ハイブリッドとEV用48ボルトの電動化ソリューション、電気駆動装置、それにパワーエレクトロニクスがそれであり、製品としては電子制御、センサー、アクチュエーター、排出ガス後処理関連ソリューションがあげられる。2020年の売上高は約80億ユーロ。世界50拠点に40,000名以上の従業員を擁している。創業から約2年で早くも、Vitesco Technologiesは電動化ソリューションの主要な国際的サプライヤーに成長を遂げている。
今回のテーマは高電圧ハイブリッド車に利用できる電気触媒加熱だ。新たなDC / DCコンバーターにより、電気加熱されたEMICAT触媒の加熱ディスクにも高電圧車両の電気を供給できるようになった。これは純粋な燃焼エンジンを搭載した車両やマイルドハイブリッドで既に使用されている。つまりVitesco Technologiesにとって、高電圧セクターにおける加熱技術の使用は、既存製品範囲の拡張である。
Vitesco Technologiesのセンシング&アクチュエーションビジネスユニットのエグゼクティブ・バイス・プレジデントであるクラウス・ハウ氏は以下のように述べている。
「効率的な電化には賢いソリューションが必要です。実証済みのEMICAT加熱触媒と新しいDC / DCコンバーターの完璧な組み合わせにより、燃焼エンジンの再始動時のCO2排出量が削減されます。当社では、プラグインハイブリッドの電気触媒加熱用コンバーターを使用して、電動化のための追加オプションを市場で利用できるようにしました」
プラグインハイブリッド車への挑戦：CO 2の効率とコールドスタート時の排出削減
ハイブリッド自動車では、燃焼エンジンをできるだけ頻繁に停止して、代わりに電力を使用することでCO2削減を実現する。CO2を排出する燃焼エンジンの動作休止を長くする狙いだ。この動作休止のフェーズの間、エンジンは冷却される。それが必要に応じて再スタートすると、排気流も最初は冷たくなる。これは触媒内の排出ガスを変換するには低過ぎる温度である。
Vitesco Technologiesの触媒・フィルターの責任者であるロルフ・ブリュック氏は以下のように述べている。
「言い換えれば、特に効率的に駆動されるハイブリッドでは、コールドスタートこそが実際の排出を規定するのです。サイクル内の排出の多くはコールドスタートの状況で生成される可能性があるためです」
CO2を節約するのに車両の電動化を最大限に活用したい場合は、コールドスタート時の対処法が必要になる。
これまでこの形式の排気ガス後処理は、最近人気が高まっているプラグインハイブリッドなどの高電圧ハイブリッドでは利用できなかった。その原因は、200〜450Vの高電圧システムから加熱ディスクに直接供給することができないため、である。新開発のDC / DCコンバーターは、ドライブシステムの高電圧から、加熱ディスク用の低電圧と電力を生成する。このコンパクトなユニットは最先端のプリント回路基板技術と最新の小型部品をベースにしており95％の高効率を実現する。
加熱ディスクとDC / DCコンバーターで構成されるシステムソリューションは、排気ガス後処理システムをアップグレードして、将来、世界中でさらに厳しくなる排出基準にも対応する。
Vitesco Technologiesの製品管理高電圧エレクトロニクスの責任者であるアレクサンダー・ライク氏は。
「コンバーターは別々の出力を介して、複数の加熱ディスクを備えたマルチフロー排気システムにも供給できるように設計されています。生産開始は2023年を予定しています。中期的には、このDC / DCコンバーター技術は、車両内の他の高電力消費者に供給する可能性があります。考えられる例としては、電動ロールスタビライゼーションや電動パワーステアリングの補助などがあげられます」と述べている。