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“48V”でクルマが変わる!
メルセデスの新型直6エンジンに注目せよ

2018.03.23 デイリーコラム

ポイントは電圧高めの電源システム

2013年夏、自動車部品サプライヤーの取材でドイツを訪れたときのこと。メインのテーマは自動運転だったが、それ以外にも実用化間近の技術に触れるチャンスがあって、私にとってはとても有意義な時間になった。

そのとき、12V電源の代わりに48V電源を搭載する試作車に乗る機会があり、さまざまなメリットがあることを実感した私は、48V電源システムの実用化、そして、日本で運転できる日を楽しみにしていた。

あれから5年、ついにその日がやってきた。メルセデス・ベンツが新開発のM256型直列6気筒エンジンを積む「S450」を追加。これに48V電源システムが搭載されていたのだ。

S450では、通常の12V鉛バッテリーに加えて、48V電源として1kWhのリチウムイオンバッテリーを搭載。さらに、48Vで動作するモーターをエンジンのクランクシャフトと同軸に組み込み、スターターとオルタネーター(発電機)の役割を持たせた。メルセデスはこれを「ISG(インテグレーテッド・スターター・ジェネレーター:一体型スターターオルタネーター)」と呼んでいる。

ところで、最近のクルマでは、オルタネーターでの発電を減速時に積極的に行い、運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する「エネルギー回生」を行うものが増えている。そこで回収された電気は、アイドリングストップ後にエンジンを再始動するときなどに使われるのだが、電源システムの電圧を12Vから48Vに上げると、より効率的にたくさんの電気を回収できる。S450の場合も、ISGのモーターはオルタネーターとして最大10kWの発電が可能。さらに、従来の鉛バッテリーの代わりに大容量のリチウムイオンバッテリーを搭載することで、より多くの電気を蓄えておくことができるようになった。この電気によって、最高出力16kW、最大トルク250NmのISGを動かし、発進や加速の際にエンジンをアシストすることも可能だ。

新開発の直6エンジンを搭載する「メルセデス・ベンツS450」。日本では2018年3月1日に発表された。
新開発の直6エンジンを搭載する「メルセデス・ベンツS450」。日本では2018年3月1日に発表された。拡大

始動の瞬間から違いがわかる

走行中にアクセルをオフにしたときに、エンジンを停止して“コースティング”するのもS450の特徴だ。コースティングというと、これまではクラッチを開放することでエンジンブレーキが利かないようにするだけで、そのあいだエンジンはアイドリングを続けていた。その点、S450はエンジンをオフにできるので、燃料消費をさらに抑えることができるというわけだ。

そういう意味では、簡易ハイブリッドと呼べそうだが、モーターだけで走行できないという理由から、メルセデスとしては“ハイブリッド”という言葉は使っていない。なんて潔いのだろう。

48V電源は、ISG以外にもエアコンのコンプレッサーやウオーターポンプの駆動などにも使われ、これにより補器類のベルト駆動が不要になった。エアコンに電動コンプレッサーを使うおかげで、エンジンが停止していてもエアコンが作動し続けるというメリットもある。

さらに、通常クランクシャフトから取り出した動力で空気を圧縮するスーパーチャージャーを48Vの電気駆動式として、メインのターボチャージャーをアシスト。これにより、ターボが苦手とする低回転域でも、必要な過給が行えるようになった。

こうした新技術を盛り込むことで、S450のパワートレインはとても魅力的な仕上がりを見せている。それはエンジン始動の瞬間からすぐにわかるもので、素早くスムーズにエンジンがスタートする。同様にアイドリングストップ後のエンジン再始動にも効くわけで、これまでアイドリングストップを煩わしく思っていた人には特に効果的だ。モーターによる制御でアイドリング時の振動も低減。しかもアイドリングの回転数は520rpmと低く抑えられる。

低回転からの加速も、ISGと電動スーパーチャージャーのおかげで、実に素早く力強い。走行中にコースティングに入ったあと、アクセルペダルを軽く踏むだけで間髪入れずにエンジンが再始動するから、加速が出遅れることもない。これで、従来のM276 V6エンジンに対して17%の燃費低減が図られているというのも見逃せない。

ガソリンエンジンの魅力をさらに高めながら、時代の要望の応える高効率を実現したM256型直6エンジン。日本ではまだこのS450だけの搭載だが、採用モデルの拡大に期待したい。

(文=生方 聡/写真=荒川正幸/編集=関 顕也)

「S450」の3リッター直6エンジンには、排気を利用するターボチャージャーのほか、48V電源を使った電動スーパーチャージャーも備わる。
「S450」の3リッター直6エンジンには、排気を利用するターボチャージャーのほか、48V電源を使った電動スーパーチャージャーも備わる。拡大
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