Garrett、業界初の電動ターボを開発
車両ハイブリッド化のグローバルトレンドを加速するための技術特異点に到達
ROLLE、スイス、2019年10月17日 – Garrett Motion Inc.（NYSE： GTX）は、2021年に発売予定の量販乗用車向けの世界初の「E-Turbo」の開発を発表いたしました。
同技術により自動車メーカは、車両性能と手頃な価格を求める消費者要求を満たすと同時に、エネルギー効率の向上と新しい排出規制に対応できるエンジンの電動化に寄与できると述べています。 Garrettの最初のE-Turboアプリケーションは、プレミアムクラスの高性能車に導入されますが、「E-Turbo」は他にも１０を超す開発案件を有しています。
ターボチャージャは、エンジンから排出される排気エネルギーを使用して、シャフトを介してコンプレッサーホイールに接続されたタービンホイールを駆動します。 コンプレッサーホイールはより多くの空気をエンジンに送り込み、今ではおなじみの「ターボ過給」で車両を加速させます。 これにより、自動車メーカは、性能を妥協することなく燃料効率を改善し、二酸化炭素排出量を削減するのに役立つ、より小型で効率的なエンジンを使用できるようになりました。
GarrettのE-Turboは、この基本的な概念を維持していますが、2つのホイールの間に小型の電動モーターを追加し、2つの新しいことを可能にします。
まず１番目は、電動モーターはアイドル状態からターボを回転させすぐに過給し、ドライバーがアクセルを踏んでから加速を感じるまでのタイムラグを劇的に短縮します。また、ターボチャージャの電動化により、エンジン低回転域における設計制約がなくなります。作動流体が少ないときに補助的な電力を付与することにより、エンジン効率の良い領域により適した比較的大きなターボを使用することができます。
次に車両セグメントにおけるハイブリッド化の将来にとって最も面白い2番目の要素は、E-Turboは小型電動モーターを回生して電気を生成し、ハイブリッドバッテリーを再充電することにより、消費エネルギーを無駄なく使用できる点です。 電気のオンボードプロバイダーになるこの機能は、自動車メーカがハイブリッドパワートレインを設計する際の選択肢を広げます。
【ご参考】
▼GarrettのE-Turboガスのケーススタディ
Garrettは、この新しい技術の可能性を実証するために、世界的な自動車メーカや他の業界サプライヤと協力しています。 今年の初旬にドイツで開催された学会で、Garrettのエンジニアは、E-Turboがすべての速度域で既存の小型量産ターボを上回る結果となったいくつかのテスト結果に関して講演を行いました。 最も印象的なものは、低エンジン回転（1500 rpm）で、現在の生産モデルでは4.5秒なのに対してE-Turboは1秒で目標トルクに到達したことです。
全体として、E-Turboが燃費と排ガスに関する将来の法規に調和する形で、基本的なエンジン性能を改善する可能性があるという結果が示されました。 Garrettのケーススタディでは、定格出力が16％、トルクが10.5％増加し、60 km/hから100 km/hへの加速が11秒から8.8秒（-25％）に改善されたことが判明しています。
▼次世代ソフトウェア
新しいGarrettソフトウェアは、既存のエンジン制御モジュール（以下、ECM）のブースト制御アルゴリズムを統合することで、E-Turboシステムの性能と燃費向上の可能性にも対応しています。 Garrettのソフトウェアを追加することにより、ターボブースト、トルク、効率、排気ガスの最適化が可能です。さらにはOEMメーカがより厳しくなる環境標準に対応するためにパワートレイン設計のすべてを重視していく流れに伴い、車両の吸排気系全体の予後診断機能とスマート診断機能を採用していきます。
Garrettのソフトウェアは、E-Turboに対する新しい制御サブシステムを構築することにより、従来のECMと機械的ターボのお互いの役割を再定義します。 ECMサプライヤーがインターフェイスとメモリの割り当てを含む統合環境を準備することで、Garrettが自由に制御コードの「書き込み」が可能になり、お客様は独自のエンジン適合が可能となります。
エネルギーマネジメントは、予測的エネルギーマネジメントとパワートレイン最適化、および車両の健全性管理につながる技術で、Garrettが開発した重要な技術の1つです。 多変数制御の取り扱いにおけるGarrettの世界レベルの専門知識は、車両の電動化、また、多用途のより複雑なシステム構築といった複雑性の増大に対処します。
以上
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