BMW eBoost およびマイルド

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スティーブン・ポール

2022 年 8 月 23 日 / 3 分で読めます

2019年頃から、BMWはアウディやメルセデス・ベンツなどの他の自動車メーカーに加わり、一部の車両を「マイルドハイブリッド」として販売している。 マイルドハイブリッドは、通常は惰性走行中または自動始動/停止を促進しているときに、エンジンと並行してある種の電気補助を使用する車両です。 しかし、定義上、マイルドハイブリッドは内燃エンジンから独立してこのシステムを使用することはできません。 シームレスになるように設計されています。 ほとんどの人は、システムが存在することにさえ気付かずに、優れたマイルドハイブリッド車を運転するでしょう。

もちろん、マイルドハイブリッド システムには他にも多くの利点があります。 最もよく知られているのは、BMWによる「eBoost」機能の導入だ。 eBoost は、48 ボルトのパワーディストリビューターとスターターモーターによって促進され、遅延ゼロでさらなる馬力を約束します。 結局のところ、BMW の斬新な 48 ボルト システムは舞台裏で多くのことを行っており、さらに詳しく調べる価値があります。

eBoost 機能はシンプルです。要求されて利用可能になると、スターター モーター ジェネレーターが一時的に追加電力を供給します。 ピークトルクがまだ得られていない時間帯のみエンジンをサポートします。 通常、これはターボチャージャーがまだ「スプールアップ」の過程にあるためです。 ローンチコントロール中のみ、eBoost システムはフルスプールターボチャージャーと連携して動作します。これは「eOverboost」と呼ばれます。

eBoost と eOverboost は、スターター モーター ジェネレーターの賢い配置によってのみ可能になります。 エンジンのベルトドライブに組み込まれています。 したがって、リチウムイオンバッテリーの予備電力を使用して、発電機が駆動ベルトに電力を供給します。 そして、その役割を担う重要なコンポーネントは驚くほどシンプルです: 発電機、リチウムイオンバッテリー、DC/DC コンバーターです。

発電機の役割は運転条件に応じて変化し、基本的に「発電機」モードと「エンジン」モードの 2 つの異なる状態があります。 ジェネレーター モードでは、ジェネレーターがベルト ドライブからの機械動力を電力に変換し、従来の 12 ボルトの電気システムを支援します。 エンジン モードは、ベルト ドライブを介してエンジンに機械的動力を供給することに重点を置いています。

リチウムイオン電池には、発電機で使用する電力を蓄えるという明らかな用途があります。 エンジンルームの右後部に収納されています。 バッテリー (およびコンバーター) は、衝突が発生した場合にも直ちに停止されます。 ほとんどのバッテリーと同様に、主にブレーキ時のエネルギーを回生することによって充電されます。 しかしBMWは、内燃機関の「特に非効率な動作範囲」で充電が行われるとも指摘している。

DC/DC コンバータ (「パワー コントロール ユニット」) は、12 ボルト システムと車両の標準 48 ボルト電気システムの間のインターフェイスです。 従来のオルタネーターを置き換えます。 コンバータは、両方のシステム全体に電圧を調整および分配するために、エンジンの DME とも通信します。 障害が発生した場合、コンバータは自己調整できます。

48 ボルト システムは、多くの分野で利点をもたらします。 最大の利点の 1 つは、改良された自動エンジン始動/停止機能にあります。 最初の「コールド」スタートは常に、従来の 12 ボルト ピニオン スターター モーターによって処理されます。 ただし、エンジンが摂氏 60 度 (140 ° F) を超えている場合は、48 ボルト システムが車の始動を処理します。 これにより、排出ガスが削減され、始動が 20% 速くなり、車両の乗員に不快感を与える振動や音が軽減されます。

惰性走行中は、48 ボルト システムの存在により、車の内燃エンジンが停止し、代わりにその運動エネルギーを使って車を推進することができます。 車両のトランスミッションのクラッチが開かれ、車両のドライブトレインが切り離され、車両が自由に惰性走行できるようになります。 発電機のおかげで、エンジンの再始動はほぼ即座に行われます。 その効果は明ら​​かです。効率が向上し、内燃機関へのストレスが軽減されます。

BMWは早い段階で、B58を搭載したすべての車には同じ48ボルトシステムが供給されていると述べており、それは新しいV8を搭載した7シリーズでも明らかにデビューしたようです。 間もなくすべての BMW にこのテクノロジーが搭載されることは、極めて避けられないようです。 完全な電気の未来がすぐそこまで来ています。 しかしマイルドハイブリッドのおかげもあって、内燃機関を楽しむにはまだ数年は余裕がある。