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企業ニュース

1997年9月19日

超低燃費パワーユニット 「ホンダIMAシステム」を開発


本田技研工業(株)は、30km/L(10・15モード)以上を実現する超低燃費車用のパワーユニット「ホンダ・インテグレーテッド・モーターアシスト(IMA)・システム」を開発した。

 この「ホンダIMAシステム」は、世界一高効率の燃費車を目指し、30km/L以上を達成するためのパワーユニットとして開発された。
 燃費の低減(COの削減)は、排気ガスのクリーン化とともに自動車にとって重要な課題である。ホンダは今までも、VTEC技術を核としてエンジンの高出力化を図るとともに、リーンバーン技術で実用域の燃費を改善し、高効率なエンジンを商品化してきた。

本システムは、ホンダのエンジン技術をさらに進化させ、フリクションの低減、部品軽量化技術はもとより、リーン領域を拡大するなど、まったく新設計の軽量・コンパクト1.0L3気筒エンジンがベースとなる。さらにVTECとセンターインジェクションを組合せ、超リーンバーンで燃費低減を可能とするガソリン直噴技術も合わせて開発した。この高効率なエンジン特性に加え、エンジンに直結された薄型のモータージェネレータが、加速時には補助動力として働き、1.5L以上の走行性能を確保するとともに、減速時にはそのエネルギーを電力に変換する回生システムで、燃料消費をさらに低減する。
 トランスミッションは、ホンダマルチマチック(無段変速オートマチック)を採用、伝達効率を高めるとともに、エンジン、モーターが常に高い効率でコントロールされるように、最適な変速制御を行っている。
 また、蓄電装置として、軽量でサイクル寿命に優れるウルトラ・キャパシタを採用、僅か30kgで大電流の出し入れを可能としている。
 高効率なエンジン、トランスミッションをベースに、シンプルな構造でモーターアシスト機能を追加することにより、大幅な燃費低減を図りながら、システム全体の重量増を約50kg(当社1.5L車比)に抑えている。


ホンダ IMA システム

 




[ホンダIMAシステムの概要]

○基本システムの構成
FF横置きのパワートレーンをベースに、エンジンとトランスミッションの間に薄型モーターを配置、エンジン回転に同調してアシスト、回生を行う。リア側にはウルトラキャパシタと、モーター駆動をコントロールするP.D.U.(Power Drive Unit)を一体化して配置し、充分な安全性も確保している。減速時にはブレーキで捨てていた運動エネルギーを回生し、ウルトラキャパシタに蓄電する。加速時には、モーターによる駆動力アシストで、エンジンの燃料消費を低減するとともに、充分な加速性能を確保している。







○3気筒1Lガソリンエンジン
パワーユニットの中心となるエンジンは、本システムのために新設計された、軽量・コンパクト1.0L 3気筒ガソリンエンジンで、徹底した低フリクション化と燃焼効率の改善で、燃費とエミッションの低減を図っている。
また、VTEC機構とセンターインジェクション、コンパクト・ピストン燃焼室により、大幅な燃費低減が可能な、ガソリン直噴技術も合わせて開発した。







○モーター
モーターは、エンジン直結の薄型DCブラシレスモーターを採用。HONDA EV PLUSの技術をベースに、世界トップレベルの出力密度、実用効率を得ている。







○ウルトラキャパシタ
モーターアシストシステムを作動させる電気エネルギーを蓄電するため、ウルトラキャパシタを採用。キャパシタとは電気二重層コンデンサのことで、アシスト/回生に伴う大電流の出し入れが容易なこと、サイクル寿命に優れていることなどの特徴がある。



  [キャパシタの原理]

ウルトラキャパシタ

 



○モーターによる制振制御
アシストモーターにより、パワートレーンの振動を低減する“制振制御”を採用。
これは、燃焼によるエンジンのトルク変動に対し、その逆位相のトルクをモーターに与えることにより、トルク変動を相殺するもので、モーターが各サイクル毎に回生/駆動を繰り返すことにより、僅かな電力で大きな制振効果を得ている。












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