【新型Mazda3 技術考察と予想】「M Hybrid」はなぜ24Vなのか、考えてみた

Mazda3のハイブリッドシステム「M Hybrid」は24Vシステムを搭載している。なぜ24Vか。詳細はマツダから発表されていないため、予想を踏まえながら考えてみる。

　まず、24という数字の意味である。これは大型商用車で用いられている電装と同値であり、信頼性に富んでいる。すなわち欧州勢が採用を急いでいる48Vが完全に新しいシステムであり、今なおデバイス群の研究開発が進んでいる状況に対して、ここは大きなアドバンテージである。しかし、今回のM Hybridについては、ここには大きな意味はないかもしれない（理由は後述）。




　ちなみになぜ大型商用車が24V電装を用いるかといえば、スタータモータの駆動力を得るのが理由のひとつだったと聞く。大排気量＋高圧縮比エンジンにおいてスタータモータを回転させるためには大トルクが必要となり、当然、大きなモータとなり、12V電装ではハーネス径が大きくなり──というスパイラルに陥るからだ。負荷が同じ消費電力とするなら、12V電装に対して24Vシステムならば電流値を半減することができる。同じハーネス径とするなら消費電力を高めることができる。バッテリはふたつを直列に接続すればいい。こうして大型商用車の24Vシステムが成立した。




　ならば24Vを生み出す装置についてはいかがか。ご存じの方もいらっしゃるかもしれないが、一般的に乗用車用のオルタネータは発電時におよそAC16Vを生み出し、それをレギュレータレクティファイアによって整流降圧してDC12Vとしている。ところがマツダのオルタネータは、もともとオルタネータでおよそAC25Vを発電している。これはi-ELOOPがデビューしたときにエンジニアから直接お訊きした話で、だとすると今回の24Vハイブリッドシステムの構築にあたっても、最上流のデバイスはもともと開発が済んでいるということになる。

デミオのi-ELOOPシステム。回生エネルギーをキャパシタに蓄電する。

　現在のi-ELOOPは、回生エネルギーをキャパシタに蓄電し、各種負荷への給電とオルタネータの駆動停止による抵抗低減を図るシステム。いわば一方通行である。ならば今回の「Ｍ Hybrid」とはどのようなシステムなのだろうか。駆動力をアシストすることからHybridの名称を冠しているのだと考えれば、オルタネータをアシストモータとしても使えるものとし、ベルトを介してメインシャフトを回転させる方式を採用しているのではないだろうか。




　たとえばボッシュが48Vシステムにおいて開発を進めるブースト・リパキュレーション・システムや、さらに身近な例で言えば日産のSハイブリッド、スズキのエネチャージに見られるようなエネルギーフローだ。




　蓄電装置はキャパシタを継続採用する──と予想したい。i-ELOOPを採用してからの年月とキャパシタの大電流充放電特性に、コストを含めたMazda3というセグメントとの親和性を感じるからだ。

i-ELOOPに用いるキャパシタ。今回のM Hybridでは蓄電装置に何を用いるだろうか。