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アコード、オデッセイ、インサイトが使うi-MMDのキモをじっくり見てみる 次期フィットにも搭載するホンダのi-MMD用セグメントコイルモーター

  • 2019/07/26
  • Motor Fan illustrated編集部
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独自の外観を持つセグメント巻線ステーター

ステーター(固定子)に、一般的な銅の巻線ではなく角型断面としてピース状に束ねた部材を使うことで、小型化と軽量化を実現したセグメントコイルモーターは、多くの困難を乗り越えて量産体制を確立。今秋には新型フィットにも採用されることが発表された。

TEXT:MFi PHOTO:HONDA/MFi FIGURE:HONDA

 エンジンは主に発電を担当し、走行の大部分でモーターが直接、タイヤを駆動するホンダのハイブリッドシステムがi-MMD(インテリジェント- マルチ・モード・ドライブ)である。発電にともなう電気伝達系の効率とエンジン熱効率が向上していけば、いわゆるシリーズ式ハイブリッドでも優位に立てる、との目標のもと開発を進め、2013年にデビューしたアコードハイブリッドで初めて採用された。

 その後、16年にはミニバンであるオデッセイにもi-MMDが搭載されたが、ここで小型化と高出力化を実現すべく、モーターの構造が大きく変わった。それが本稿で紹介する「セグメントコイル」である。一般的な銅線を巻きつけるようにして製造するコイルではなく、角型断面とした銅線を束ねたものを分割(セグメント)して差し込み、反対側を溶接するという構造だ。角型の形状であれば丸断面の銅線よりも密着させることができるから、より小型化が可能。現在のホンダi-MMD用モーターは、角型断面の銅線を4本束ねた短い部品にして、これを片側からステーターコアに差し込むという製法を用いて生産されている。

 セグメントコイルの採用にあたっては、i-MMDシステムの車種拡大という要求に応じるために小型化が必須とされていたのだが、量産に向けては数々の問題が発生した。複雑な形状に曲げられるコイル間の隙間の発生や、樹脂被覆の傷付き、溶接品質のバラつきなどの課題を、エンジニアと生産ライン、そして生産技術の研究/開発を行なうホンダエンジニアリングが連携することで解決。ステップワゴンやCR-Vなど順調に搭載モデルを増やしてきた。

 そして量産にともない低コスト化もより推進し、今秋の東京モーターショーにワールドプレミアで出展される予定の新型フィットには、コンパクト化された新世代のi-MMDが採用されることがすでに発表されている。現行フィットはコスト面を考慮して充電/駆動をひとつのモーターでまかなうハイブリッドシステムを採用していたが、アコードやオデッセイといった中型車だけではなく、コンパクトカーにもふたつのモーターを用いるi-MMDが使われるようになったのは、大きな前進だ。ホンダは今後、このi-MMDをハイブリッドパワートレーンの中心に据え、電動化技術のコアとして展開していくことを明言しており、採用モデルが順次、拡大していくことは間違いないだろう。

現在、多くのホンダ・ハイブリッド車に使われているi-MMD用モーター。上の写真を見れば、4本の角型銅線をひとつに束ねた後に、複雑な加工が施されたユニットコイルの構造がわかるだろう。4本同時に曲げつつ捻って成形するという工程を、モーターの体格を小型化しながら成立させるには数多くの困難があったという。

2013年発表のアコードハイブリッドで初採用

エンジンとモーターがプラネタリーギヤを用いた動力分割機構でシームレスに連携する、トヨタのハイブリッドシステムTHS-Ⅱが高い燃費性能を誇示していた情勢のもと発表されたホンダi-MMD。同カテゴリーのカムリハイブリッドを上回るモード燃費を達成していた。このときのモーターは一般的な巻線タイプを採用している。

モーターの構造を刷新したi-MMD

写真は2017年に発表された、ステップワゴンハイブリッドのパワートレーン。16年発表のオデッセイハイブリッドでモーターのセグメントコイル変更によって高出力化と同時に小型化が進み、Mクラスミニバンであるステップワゴンにも搭載が可能となった。アコードハイブリッドと比べると、モーターの体格の違いは一目瞭然だ。

新型フィット用の新世代ユニット

本誌p008に掲載したHONDA MEETING2019にて初公開された、コンパクトカー用のi-MMDシステム。高速巡航時などでエンジンがタイヤを直接、駆動する機構を備えるなど基本構成は中型車用システムと同じとなっているが、最高出力/最大トルクの変化に合わせて全体のサイズはより小さくなっている。

生産設備の共用を考えた設計

要求されるモーター出力は異なるが、径方向のサイズを中型車用と共通とすることで、高度な生産精度が要求されるセグメントコイル挿入設備などの共通化が可能となった。生産ラインへの設備投資が抑えられるメリットは大きい。

燃費性能を向上しつつFunな走りも実現

新型フィットハイブリッドの性能比較グラフ。1モーターの現行フィットハイブリッドからモード燃費を大きく向上させつつ、0-100km/h発進加速性能も大幅に高めた。レスポンスや加速感にも気を配っている。

今後の需要増に備えてアライアンスを強化

i-MMDモーターはホンダ浜松工場で内製されているが、グローバルでの需要を鑑み日立オートモティブシステムズと連携。共同出資で設立された日立オートモティブ電動機システムズ製のモーターも展示された。

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