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ハイブリッド車の仕組みを徹底解説!メーカー毎に違いがあるって本当?

 2019/04/17 車の役立つ知識
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ハイブリッド車の仕組みを徹底解説

環境性能が高く経済的にも優しいハイブリッド車は人気があり、国内の自動車メーカーの多くが、様々な車種を世に出しています。

しかし、「ハイブリッド車」と一口に言っても、その仕組みは数種類あり、メーカーによっても採用している仕組みが異なります。そこで今回は、ハイブリッド車の仕組みを詳しく解説していきたいと思います。

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ハイブリッド車の基本的な仕組み

ハイブリッド車の基本的な仕組み

ハイブリッド車の基本的な仕組みは「エンジンとモーターを搭載し、それぞれを動力源として使い分けて走る」というものです。

エンジンの特性として、走り出しや低速域ではトルクが小さいためパワーが弱く、加速がもたつく傾向にあります。また、パワーが弱いことでガソリンを無駄に消費することになってしまい、燃費低下を招いてしまいます。しかし、スピードが上がるにつれてトルクが大きくなってくるので、高速域になるほど走りが安定しガソリンの消費量も抑えられるようになるのです。

これに対してモーターの特性としては、エンジンのようにトルクによってパワーが左右されないため、走り出しや低速域からエネルギー効率が良く、燃費向上に役立ちます。走りに関しても、高速域まで車をスムーズに加速させてくれます。しかし、高速域になるとエンジンに比べてパワーが劣ってしまうため、加速が鈍くなってしまいます。

ハイブリッド車は、上記のようなエンジンとモーター2つのいいとこどりをした仕組みになっていると言えます。エンジンとモーターの組み合わせによって、低速域からエネルギー効率が良くなり、ガソリン車に比べて燃費が良くなるのです。

 

ハイブリッド車の仕組みは3種類存在する

先述の通りハイブリッド車の仕組みは、基本的にエンジンとモーター両方を使い分けて、エネルギー効率を上げるというものです。しかし、エンジンとモーターをどのように使い分けるかについては、大きく分けて以下の3種類が存在します。

①シリーズ方式

シリーズ方式とは、モーターだけの力を使って走り、エンジンはモーターを充電するだけ、という仕組みのことです。エンジンはモーターを動かすためだけに存在するため、構造的に見ると電気自動車とあまり変わりません。

モーターのみを使用するため、発進時からパワーがあります。そのため、走り出しや低速域での加速はガソリン車に比べてかなり良いです。しかしモーターの特性上、スピードが上がるにつれて加速が鈍くなってくるので、スピードをガンガン出すような走りには向いていません。

 

②パラレル方式

パラレル方式とは、基本的にエンジンのパワーを使って走行し、モーターはエンジンをサポートするだけ、という仕組みのことです。つまり、エンジンが主役でモーターは脇役といった感じですね。

モーターは、バッテリーの充電が満タンになっている時にエンジンを補助します。バッテリーの充電が無くなると、電気モータは発電機としてバッテリーに充電を行います。この時は、エンジンの補助は行いません。

モーターは補助的な役割しか果たさないことから、容量が小さくなる傾向にあり、その分車体が軽くなります。しかし、モーターの役割が少ないことから、他の仕組みに比べると燃費が下がることが多いです。

 

③シリーズ・パラレル方式

シリーズ・パラレル方式は、シリーズ方式とパラレル方式を組み合わせたものです。運転状況によって、エンジンとモーターが最適に使い分けされます。

たとえば、エネルギー効率の最も悪い発進時は電気モータを使い、スピードが上がりきったらエンジンに切り替える・・・というように、どの速度域でも効率よくエネルギーを回してくれます。そのため、シリーズ方式やパラレル方式よりも燃費が良くなる傾向にあります。

しかし、容量の大きい電気モータを搭載する必要があるため、車両重量が重くなり、コストも高額になる傾向にあります。特に車両重量が重くなるのは大きなデメリットで、その分車の運動性能が落ちてしまいます。

 

メーカーによってハイブリッド車の仕組みは違う

上記で説明した通りハイブリッド車には3種類の仕組みが存在しますが、メーカーによってどの仕組みを採用しているかは異なります。そこで、どのメーカーがどの仕組みを採用しているかについてお伝えします。

トヨタはシリーズ・パラレル方式

トヨタが採用するのは、シリーズ・パラレル方式です。「THSⅡ」と呼ばれるシステムで、発進~低速走行時は電気モータのみのパワーで走ります。そして、速度が上がるとエンジンに切り替わります。

また、坂道を登る時やスピードをさらに出したい時など、より多くのパワーが必要な時は、電気モータとエンジン2つの力を使ってスムーズに加速させます。

「THSⅡ」のようなシリーズ・パラレル方式は、一番エネルギー効率の良い仕組みと言われており、プリウスやアクアなど燃費性能の優れたハイブリッド車を続々と誕生しました。

しかし、「THSⅡ」は重量が重いため、車の動作性が低下するといったデメリットもあります。燃費性能だけを考えると、トヨタ車はとても優秀なのですが、加速力や運動性能に関してはイマイチな印象がありますね。

 

ホンダはシリーズ方式とパラレル方式

ホンダは、「シリーズ方式」「パラレル方式」の2種類を車種に応じて採用しています。

まずシリーズ方式であるのが「i-MMD」です。i-MMDを搭載した車は、電気モータのみで走行します。エンジンは発電用として使用されます。i-MMDは、オデッセイ ハイブリッド、CR-V ハイブリッド、アコード、といった車種に搭載されています。

ホンダはi-MMD以外にも「IMA」「i-DCD」「SH-AWD」という仕組みを採用しています。この3つは全てパラレル方式です。基本的にエンジンで走行し、モーターは、その補助的役割を果たします。

ただしi-DCDはパラレル方式ながら、バッテリー残量に余裕がある時は電気モータのみで走行することもある、といった特殊な性質を持っています。フィット ハイブリッドにはi-DCDが搭載されています。

ホンダはハイブリッドシステムの開発にかなり力を入れており、性能の向上化やシステムの軽量化に関しては、他のメーカーより一歩進んでいます。そのため、燃費性能だけでなく動力性も考慮するなら、ホンダ車を選択するのが一番賢いと言えるかもしれません。

 

スバルはパラレル方式

スバルはパラレル方式を採用しています。「e-BOXER」と呼ばれるものであり、基本的にエンジン駆動で走行します。サイズが小さいので重量が軽く、低コストであるというメリットがあります。XVアドバンスやフィレスタといった車種に搭載されています。

スバルはハイブリッドシステムの開発にあまり力を入れていないためか、燃費性能の劣る車種が目立ちます。実際にスバル車を購入した人からは「ハイブリッド車なのに燃費が悪い」といった意見がよく聞かれます。

スバル車はエンジン性能の方が優れているので、純粋に走りを楽しみたい人にはもってこいです。しかし、燃費性能を重視するとあまり良い車種が見当たらないのが現状です。

 

スズキはパラレル方式

スズキは「S-エネチャージ」と呼ばれるパラレル方式を採用しています。S-エネチャージは軽量かつコンパクトなので、室内空間を狭めることなく車に搭載することができます。

スズキを代表する車であるスイフト ハイブリッドは、S-エネチャージのおかげで車両重量が1.0t未満に抑えられています。そのため、重量が大きいシリーズ・パラレル方式を採用しているトヨタ車に比べると、動作性がかなり優れています。

ただし、電気モータの容量が小さいため、他社のハイブリッド車と比較するとあまり燃費向上が期待できないというデメリットがあります。それでも、一般的なハイブリッド車にはない軽快な走りを楽しめる車種が多いのは魅力的ですね。

 

マツダはシリーズ・パラレル方式

マツダが採用するのは「SKYACTIV-HYBRID」というシステムで、シリーズ・パラレル方式になります。低速域ではモーターの力で、高速域ではエンジンの力を使って走行します。大容量バッテリーのモーターを搭載し、燃費性能の向上に役立っています。

しかしマツダは、ハイブリッド車の分野においてトヨタには勝てないと踏んでいるようで、ハイブリッドシステムの開発に本腰を入れていません。その証拠にマツダのハイブリッド車は、アクセラハイブリッドしか存在しません。

マツダは内燃機関の改良に力を入れているため、今後もプリウスやアクアのようなフルハイブリッドの車が発売されるのはあまり期待できませんね。

 

まとめ

以上のように、「ハイブリッド車の仕組み」と言っても、その種類は様々ですし、メーカーによっても仕組みは異なります。また、仕組みによって燃費性能や運動性能も変わってきます。

ただし、今回ご紹介した仕組みというのはあくまで一例であり、具体的な燃費や走行性能というのは、それぞれの車種によって異なります仕組みを理解するのももちろん大切ですが、一番大切なのは自分が求めている性能とそれに該当する車種がどれなのかということだと思います。

あまり仕組みを気にしすぎると、どの車を購入していいのかわからなくなってしまうので、自分の用途に一番マッチしたハイブリッド車を選ぶようにしてください。

 

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yasu

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音楽を愛する(?)現役整備士yasuです。愛車はホンダバモス。ドラムを積むため使い勝手の良い軽バンが好みであります。

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