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JR北海道、モーターアシスト(MA)方式ハイブリット車両開発・・・大きさ・コストはJR東日本「E200系」の約半分に

 去る7月末、JR東日本は世界で初めてのハイブリット鉄道車両「E200系」ディーゼルカーを開発、長野県山梨県を跨るローカル線、JR小海線で「こうみ」の愛称を付けてデビューさせました。

 そのときの模様については本ブログの「小海線に「こうみ」デビュー・・・・・・世界初ハイブリット気動車「E200系」、営業運転開始」という記事でも、関連の新聞記事の紹介を交えながら、お伝えしていました。

 この本ブログ掲載記事では、後半部分にて、JR北海道でも同様にハイブリット車両の開発を進めているようだが話として伝わっていない、ということをお話ししました《尤も、それに続いて”高速域での加速性能を稼ぐことを目標とした特急用ハイブリッド気動車の開発を開始した”とも話していますが…》。

 

 

 そのJR北海道が、先日、ついにハイブリット鉄道車両の試作車を発表しました。

 しかもJR東日本「E200系」以上に”環境に優しい”ものに仕上がっているらしい・・・

 

 

 まずは産経系の2つのメディアが報じている記事から《本文内容は互いに同一》・・・

 

ディーゼルと電気モーターで…JR北海道がハイブリッド車両開発
《『FujiSankei Business i.』2007/10/24付け掲載記事》
JR北海道、ハイブリッド車両を開発
《『産経イザ!』2007/10/24付け掲載記事》
 JR北海道は環境にやさしく、燃費も良い次世代車両「モータ・アシスト(MA)式ハイブリッド車両」を開発し23日、札幌市で試験車を公開した。ディーゼルエンジンと発電機兼用の電気モーターを組み合わせて動くのが特徴。11月から試験走行を開始、3年後の実用化を目指す。
 
 MA式車両は時速45キロ程度の低速ではディーゼルエンジンを使用せず、電気モーターで動くため騒音も低減できる。それ以上の速度になると、電気モーターとディーゼルエンジンを併用して走行できる。
 JR東日本が開発した別方式のハイブリッド車両に比べ、エンジンやモーターの大きさ、費用が約半分。従来のディーゼル車両より15~20%燃費が良くなり、排出する二酸化炭素や窒素酸化物も低減できるという。

 

 ただでさえ”環境に優しい”と謳われていたJR東日本「E200系」よりも燃費が向上し、エンジンやモーターの占めるスペースも半分・・・ハイブリット鉄道車両は更なる進化を遂げた、そういう印象を抱きました。

 

 また、毎日と朝日の両掲載記事《以下列挙》では上記産経系メディア掲載記事から更に踏み込んで報じています。

 

ハイブリッド車両 JR北海道が開発
《朝日新聞Web版(asahi.com)・2007年10月24日付け掲載記事》
■廃車寸前を改造「軽い・小さい・安い」
 JR北海道は23日、軽量で環境に優しく、開発コストも節約できる新型のハイブリッド車両を開発したと発表した。「軽い、小さい、安い」が特徴。ハイブリッド装置はすでに営業を始めたJR東日本のハイブリッド車両のほぼ半分の大きさで、廃車寸前の気動車を改造してハイブリッド化できるのが利点だ。
 
 JR北海道は約千両の車両を持つが、その半分が電車に比べ騒音が大きいディーゼル車両。同社は試験車両での走行試験を重ね、実際に客を乗せて走行できるハイブリッドの試作車を3年後をめどに作り、実用化を目指す。北海道新幹線の新函館開業をにらみ新函館~札幌間の特急列車のハイブリッド化も念頭に置いているという。
 ハイブリッド車両はエンジンとモーターという二つの動力源を持つ。ディーゼルエンジンの騒音は、札幌駅などで列車を待つ利用客も悩ませていた。ハイブリッド車両はモーターで発進するため騒音が軽減できる。
 また、走り出すとディーゼルエンジンと併用でき、停車する際のブレーキエネルギーをモーターで電力に変換、再利用できる。新型車両は従来に比べ燃費を15~20%改善でき、二酸化炭素などの排出量も減らせる。
 JR東日本のハイブリッド車両は、駆動装置としてのモーターと、ブレーキエネルギーを変換する発電機を備える。JR北海道はモーターを発電機としても機能させ装置の小型、軽量化を実現した。この方式は「世界初」としている。
 JR北海道によると、ハイブリッド装置のバッテリーは約700キロと、JR東日本の半分。導入コストも約3千万円とJR東日本の半分という。

JR北海道:MA式ハイブリッド車両を公開
《毎日新聞Web版(毎日jp)・2007年10月24日付け掲載記事》
 JR北海道が世界で初めて開発した「モーター・アシスト(MA)式ハイブリッド車両」が23日、報道関係者に公開された。ディーゼルエンジンに補助動力の電動モーターを組み合わせた動力システムを持ち、発車時はモーターだけで、時速45キロを超えるとディーゼルエンジンが自動的に始動して加速する。従来の気動車に比べて燃費が15~20%改善されるといい、試験走行を経て3年以内の実用化を目指す。
 北海道新幹線が部分開業する2015年に、新函館(仮称)-札幌駅間の在来線に投入する計画。
 
 MA式ハイブリッド車両は気動車にバッテリーと整流器、モーター、歯車式の変速機を新たに搭載して、エンジンとモーターのどちらでも走行出来るようにした。線路の傾斜など、条件によってはエンジンとモーターを同時に駆動させて、よりスムーズな走行が可能という。モーター併用でエンジンも小型化した。
 モーターは発電機を兼ねており、エンジン走行中はブレーキをかけた際に生じるエネルギーを電力に変えて内臓バッテリーに蓄積し再利用する。モーターとガソリンエンジンを組み合わせた乗用車は既に実用化されているが、駆動用モーターと発電機は別になっている。MA式はモーター1台で駆動と発電両方の役目を果たすのが特徴だ。
 同社は02年にプロジェクトチームを作り、05年からMA式ハイブリッド車両の開発に取り組んでいた。JR東日本も既にエンジンで発電機を回し、モーターを駆動する仕組みのハイブリッド車両(シリーズ・ハイブリッド)を開発している。東日本のシステムについて、JR北海道は「エンジンやバッテリーなどは東日本の装置の半分ほどに小型化出来た」と説明している。【斎藤誠】

 

 廃車寸前の気動車を改造してハイブリッド化できるのが利点、しかもコストは「E200系」の約半分で済む・・・特に財務状態の厳しいと伝えられてきているJR北海道を初めとする「JR3島会社」にとっては、鉄道による環境保護を進めていく上に於いて、今回開発された「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリッド鉄道車両の技術はまさしく”希望の星”になり得るものと言えるでしょう。

 「JR北海道の新型ハイブリッドDC」によると、今回開発の「モーター・アシスト(MA)式」ハイブリッド車両はトヨタ自動車の「プリウス」等と同様のシステムになっているそうです。
 実際、JR北海道によるニュースリリース『世界初の環境に優しい『モータ・アシスト式ハイブリッド車両』の開発に成功!』とトヨタの「プリウス」に採り入れられている”TOYOTA Hybrid System (THS)”と見比べてみると(参考資料としてウィキペディア解説「ハイブリッドカー→”スプリット方式 ”」も)、エンジンからの駆動とモータからの駆動の各タイミングに違いはあるものの、原理的には確かによく似ている感じがします。

 以前、JR東日本「E200系」気動車デビューの際にこのブログに載せた記事の中でも”「プリウス」を思わせるような構造”と書いたのですが、今回JR北海道が開発した「MA方式ハイブリット」技術はその”東日本方式”から更に「プリウス」の仕組みに近づけたという印象を受けますネ。

 

 そして、北海道の地元メディアでは以下のように報じています。

 

世界初のハイブリッド車両開発 JR北海道 エンジン+モーター
《北海道新聞Web版・2007/10/24付け掲載記事》
 JR北海道は二十三日、ディーゼルエンジンを主動力、電気モーターを補助動力とする「モータ・アシスト(MA)式ハイブリッド車両」を開発したと発表した。発進時はモーターだけを使い騒音を低減、時速四十五キロ以上ではエンジンとモーターを両用し加速性能を向上させる一方、従来のディーゼル車両に比べて燃費を15-20%削減できる。エンジンとモーターを併用する駆動方式は鉄道車両では世界初の開発という。
 
 変速機製造の日立ニコトランスミッション(さいたま市)と共同で約三億三千万円をかけて試験車両を開発。十一月から道内で走行試験を行い、走行状態や燃費、窒素酸化物の排出量などを測定。二○一○年以降に試作車の開発と実用化を目指す。
 JR北海道のMA式ハイブリッドは、一台のモーターを駆動用にも発電用にも使い、車両を小型軽量化できるのが特長。
 JR東日本開発の別方式のハイブリッド車両と比べて、バッテリーなどの大きさ、費用を半減でき、既存のディーゼル車両も改修で対応できる。エネルギー制御関連の技術は特許を申請した。
 JR北海道はMA式ハイブリッドと複合車体傾斜システムを使った特急車両を開発し、一五年度の北海道新幹線の新函館開業時には連絡する札幌-函館間の特急所要時間の約二十分短縮を目指す。学園都市線など非電化の都市近郊路線にもハイブリッド車両を投入する方針だ。

JR北海道 世界初の次世代ハイブリッド車両「ITT」を開発
《『BNN [Brain News Network]』2007年10月24日(水)付け掲載記事》
モータとエンジンを組み合わせて動力性能を向上、環境負荷も低減。
 JR北海道は、世界初となる「モータ・アシスト(MA)式ハイブリッド駆動システム」を搭載した鉄道車両「Innovative Technology Train」(ITT)を開発した。
 
 「MAハイブリッド駆動システム」は、モータと連動する「アクティブシフト変速機」を用いて、発進時の低速域はモータのみの走行で騒音を低減、時速45キロメートル以上ではエンジンとモータを併用して、エンジン単体以上の駆動力を得ることができる。惰行時ではエンジンでモータを発電機として動作させバッテリを充電する。ブレーキ時も車輪からの動力でモータを駆動、発電機として動作させてバッテリを充電する。
 ITTは動力性能を向上させたと同時に、従来の気動車と比較して15~20%の燃費改善ができ、排気ガス中の二酸化炭素、窒素酸化物などの環境負荷も低減する。従来の鉄道車両用のハイブリッド駆動システムと比較して、小型・軽量化が達成され、コストは半分以下に抑えられた。このシステムは、既存の車両を改造してハイブリッド化することも可能。また、変速時のショックをモータが連続的に吸収するため、乗心地も向上する。
 同駆動システムは、日立ニコトランスミッション(本社・さいたま市)との共同開発。2005年4月から開発を始め、今月、試験車両が完成した。車両の開発費は3億3,000万円。今年11月から来年の1月頃まで走行試験を行い、車両性能の確認や燃費測定を行う。
 実用化は2010年以降となる見通し。JR北海道では、北海道新幹線が開通した際に、新函館~札幌間を走行する車両として使用することも視野に入れている。

 

071025_jrh

 かつて旧国鉄、JRのディーゼルカーを多く手がけていた旧新潟鐵工所の変速機関連事業部門を引き継ぐ形で設立された日立ニコトランスミッションとの約2年半にわたる共同開発の末に実った”果実”・・・それが今回発表された「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリッド鉄道車両、愛称「ITT」だったというわけですネ。

 そして今後、2015年度中に実現予定の北海道新幹線(新函館まで)開業に合わせる形で、この「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリッド車両の技術に車体傾斜システムを組み合わせた新型特急用車両の開発に乗り出すとのことですが、これはWebサイト『極限の気動車181系』内に掲載の「ハイブリッド気動車」というページ内に「JR北海道は高速域での加速性能を稼ぐことを目標とした特急用ハイブリッド気動車の開発を開始した」との記載とほぼ合致するところと言えるでしょう。

 同時にJR北海道では学園都市線(札沼線)等の近郊非電化ローカル線向けにも投入する方針を明らかにしており、今回開発の「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリット技術については特許申請を既に済ませているとのことでありますが、願わくばこの技術をJRグループ(特に、今も経営環境の厳しいといわれている「JR3島会社」)内にて共有させていくことにより、最近とみに叫ばれている”鉄道による環境保護”への更なる貢献を図っていって欲しいと思っています《「JR北海道がハイブリッド車両」でも、燃費の向上によって公共交通機関の延命が図れるのなら、その方が人にも環境にも資源にも優しい、と鉄道を初めとする公共交通機関への期待を寄せています》。

 

 ふと思ったことを最後に。
 JR東日本の「E200系」、そして今回発表されたJR北海道「モーター・アシスト(MA)方式」と、旅客車向けのハイブリット鉄道車両の開発が進んでいっているわけですが、かつての「DF50」に見られるような電気式ディーゼル機関車(というか一般的に言うところの”ディーゼル機関車”)向けのハイブリット鉄道車両技術の開発の話が、少なくとも日本国内では、まだ聞かれませんね。

 もし、近い将来(?)、ディーゼル機関車向けのハイブリット鉄道車両技術が開発されたとなれば、JR貨物等で活躍しているディーゼル機関車へのハイブリット技術の導入も理屈上可能となり、そこにいわゆる”モーダルシフト”を展開させていくことにより、鉄道による貨物輸送に於いても環境保護への貢献が図れるようになるでしょう。

 ただ、この”モーダルシフト”による貨物の鉄道輸送へのシフトについては、最近になって全国の貨物駅に於いてE&S方式(着発線荷役方式→つまり駅に停車中の旅客列車とほぼ同じ感覚でコンテナの上げ下ろし等の荷役作業を行うやり方)の導入を推し進めることで所要時間の短縮を図る等の取り組みが行われているものの、克服すべき課題が多いのが現状のようで、鉄道貨物輸送による”環境保護”の取り組みについては厳しいものがあると言えますが、最近になってトヨタが、自動車部品等の輸送のため、名古屋と盛岡の間に現在1日1往復走らせている専用貨物列車を、今月に入り、1日2往復に増強することで”モーダルシフト”を推進する姿勢を見せる(→「トヨタ、部品輸送列車を増便…環境負荷を低減、時間も短縮」)等、明るい材料も存在します。

 

 

 何れにせよ、今回JR北海道が発表した「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリット車両(試作車)、そして去る7月末デビューのJR東日本「E200系」ディーゼルカーに見られるようなハイブリット鉄道車両技術、そして”モーダルシフト”による鉄道輸送へのシフトの動き・・・”環境に優しい鉄道輸送”の一層の推進のため、各鉄道会社は新たな技術開発などに取り組んでいるところと言えますネ。

 

 

P.S.
 ご存じのようにJR北海道では線路と道路の両方を走行できるDMVをも開発しているのですが、そのDMVが、今月に入って、脱線したとのニュースが飛び込んできましたネ。

線路にバス「DMV」が脱線 JR北海道
《『産経イザ!』2007年10月21日付け掲載記事》
 21日午後0時20分ごろ、北海道小清水町のJR釧網線浜小清水駅構内で、線路と道路の両方を走行できるデュアル・モード・ビークル(DMV)2号(1両編成)が発車直後に脱線した。運転士や乗客ら計15人にけがはなかった。
 国土交通省航空・鉄道事故調査委員会は同日、現地に調査官2人を派遣した。
 
 DMVはマイクロバスを改造した車両で、JR北海道が初めて開発。オホーツク海沿岸の釧網線で4月から土日祝日を中心に試験的な営業運行を続けているが、脱線は初めてという。同社が原因を調べている。
 同社などによると、始発の同駅で発車し約10メートル進んだ地点で前輪が約15センチ脱線したという。
 JR北海道は「全国から注目されている新しい乗り物でこのような事態を発生させ、おわび申し上げます」とコメントした。

 そういえば、去る7月末にデビューしたJR東日本「E200系」ハイブリット気動車も去る8月10日に不具合を起こして運転できなくなったトラブルを引き起こしていましたが(→「世界初のハイブリット鉄道車両「E200系気動車」デビューから・・・・・初トラブルも」)、こうしたトラブル等を経てより完成度が増すのも事実のようですので、今回JR北海道が開発した「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリッド鉄道車両も、今後引き続き走行試験等を重ねていくことになるでしょうが、その過程で積み上がっていくであろうデータや不具合事例等を基に、実用に耐えうる完成度の高い車両をJR北海道が造ってくれることを期待したいところですネ。

 

 

P.S.(その2;追記)
 本文中、願わくばこの技術をJRグループ内にて共有させていくことにより、最近とみに叫ばれている”鉄道による環境保護”への更なる貢献を図っていって欲しい、との私自身の勝手なる願いを書きましたが、先ほど見つけた『NIKKEI NET』(日本経済新聞Web版)に掲載の記事にて、その願いに半ば応えるかのような内容が報じられていることが判明しましたので、急遽追加で、以下にてその掲載記事を紹介しますと・・・

JR北海道がハイブリッド車両開発、燃料費を抑制
《『NIKKEI NET』2007年10月24日付け掲載記事》
 北海道旅客鉄道(JR北海道)は23日、ディーゼルエンジンとモーターの両方を動力に使えるハイブリッド車両を開発したと発表した。3年後の実用化を目指し、11月から試験走行を始める。既存車両に比べ軽油代を15―20%抑えられるといい、慢性的な赤字を抱える鉄道事業のテコ入れに役立てる。技術の外部提供で、新たな収益源とする構想もある。
 
 新型車両は低速時はモーターで動き、時速45キロ前後でエンジンと併用する。エンジンだけの駆動も可能で、この場合はモーターを発電機として使いバッテリーを充電する。ブレーキ時のエネルギーも電力に変えて蓄える。名称は「モーター・アシスト式ハイブリッド車両」。
 モーターを補助的に使うことで加速性能が高まり、速度アップにもつながるという。2015年度とされる北海道新幹線の函館開業に合わせ、函館―札幌間を結ぶ特急に活用し、所要時間を約20分縮める構想もある。

 本文中で、今回開発した「モーター・アシスト(MA)方式」ハイブリット技術についてJR北海道が特許を申請したこともお伝えしましたが、申請が認められて特許取得ともなれば、”鉄道による環境保護”をキーワードにこの技術を売り込んでいくというビジネスが展開出来るようになるんですネ。

 JR北海道の思惑通り、JR他社等、他の鉄道事業者の間にもこのハイブリット鉄道車両技術を普及させられるのか、私も見守っていきたいと思います。

 

 

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