日立アステモ、「人とくるまのテクノロジー展2022 YOKOHAMA」で薄型インバータを初公開

人とくるまのテクノロジー展 2022 YOKOHAMAで初公開した薄型インバータ

　2022年5月25日～27日の期間、神奈川県横浜市のパシフィコ横浜で開催されている「人とくるまのテクノロジー展 2022 YOKOHAMA」（主催：公益社団法人自動車技術会）から日立Astemo（アステモ）ブースの模様をお伝えする。

　日立アステモが初公開した薄型インバータはEV（電気自動車）の駆動用として開発されたもので、構造としてはパワー半導体をプリント基板に一体化した基盤技術を取り入れている。インバータの体積は同等クラスの従来モデルに対して約半分となった。

人とくるまのテクノロジー展2022 YOKOHAMAの日立Astemoブース

　インバータが発する熱に関しては、従来モデルから採用している水冷式の両面冷却を薄型インバータにも採用。冷却水はエンジンの冷却にも使用されている通常のLLC（ロングライフクーラント）を使用する。理由としては市場に出たあとにトラブルが起きないようにしているため。つまりどこかのタイミングで冷却水を入れ替えることになったとして、その時点でエンドユーザーがどの冷却水を使うか分からないので、一般的に手に入れやすいLLCにしているということだ。

　次に冷却法だが、従来のインバータではパワーモジュールにバスバーと呼ばれる銅の配線板があり、ここでの発熱も多々あるそうだ。それに対して、薄型インバータはプリント基板とパワーモジュールを一体化することで部品点数を削減。そして、この構造では直流電流と交流電流の両方の抵抗を減らすことができたという。そのため、発熱の度合いも低下したとのことだ。

　そこに従来から実績のある両面冷却を組み合わせている。こちらの能力は従来同等だが、インバータの発熱を下げている（従来インバータと同等の発熱に抑えている）ので、システムとして問題のないものになっているそうだ。

奥にあるのが従来型のインバータ。インバータの冷却水は外付けのウォーターポンプで循環。加速時などはインバータからの熱量が一気に増えるのでその際は水流制御も行なう。水温としては100℃以下であれば問題ないとのこと

こちらの試作EVには開発中のインホイールモーターが組み込まれている

アルミホイールの奥にあるのがインホイールモーター。ブレーキローター、4ピストンキャリパーという大きなブレーキシステムを付けながら、一般的なサイズのアルミホイール内に収まる

円の部分がモーターで、裏側の小さい突起部がインバータ。ホイールサイズは19インチ、最高出力は60kW、最大トルクは960Nm、オイルによる液冷タイプ

ステアバイワイヤのシミュレーター。ロッドでつながる従来のステアリングとの操作フィーリングの違いが体験できる。ステアバイワイヤではダイレクト感を出すほか、悪路でステアリングに伝わる衝撃を軽くしていた

ステアバイワイヤでは路面からのインフォメーションがない。これは操作しにくいことにつながるので新たなデバイスを車体に付けることで必要なインフォメーションが伝わるようにしている

サーキットでのテスト走行ムービーに映っていたセンターコンソールから生えているスティック。これはシフトレバーではなくてステアリングに代わる新デバイス。まだ研究段階だがステアリングが円ではなく飛行機のようなスティック操作になる日が来るかもしれない

日立アステモの電動パワーステアリングシステムのバリエーション。自動運転レベルによって仕様が違っている

電動パワーステアリングの動作音があると意識したことがなかったが、そんな小さな音すら消す工夫をしている。高級車向けのベルトドライブラックアシストがその技術

　最後にこちらを。クリア素材で作ってあるので分かりにくいが、電動バイクのイメージ。通常だとタンクがある部分にEVシステムマネジメントユニットがあり、車体側にバッテリーマネジメントユニットが付く。模型にはないが電動バイクでは重量のあるバッテリーとモーターはエンジンがある位置に搭載されることが多い。そしてシート下にモーター制御のユニットがある。クルマだけでなくバイクの電動化も進むのだ。

電動バイクのシステムを見せるイメージ模型。バイクの電動化はクルマよりゆっくりペースの印象だが、こちらも確実に世界的な電動化の波が進む