ハイブリッド車とは、仕組みを勉強してみた

2022年11月16日

巷で言われているハイブリッド車の定義から、今一度見直してみました。

1 ハイブリッドとは
- 1.1 ＰＨＥＶ、ＰＨＶとは
2 ハイブリッドの方式
3 ハイブリッド車のメリット
4 ハイブリッド車のデメリット

ハイブリッドとは

ハイブリッドという言葉の意味は「組み合わせる」という意味となります。
ハイブリッドカー（ハイブリッド車）とは、2つ以上の動力源を備えている車のことを指すことになります。
従って一般的には、ガソリンで動くエンジンと電気で動くモーターの2つの動力源を備えた自動車を指しています。

例えば、1997年にトヨタが発表した世界初の量産ハイブリッド車「プリウス」は、ガソリンで動くエンジン（内燃機関）と、
電気で動くモーター（電動機）の2つの動力が採用されています。

ＰＨＥＶ、ＰＨＶとは

「プラグインハイブリッド車」というタイプの車も最近はよく耳にします。
これは、直接バッテリーに充電することができるハイブリッド車のことです。
また、大容量バッテリーを搭載し、そのバッテリーに対して外部から充電するため、モーターで走ることができる距離が長いという特徴があります。
これにより、ガソリンの消費を少なくすることが可能です。
また、バッテリーの電気が少なくなれば、ハイブリッドカーとしてガソリンエンジンとモーターを使い分けて走るといった対応ができます。

全部入りの理想的な用に思えますが、高価格であったり、車重が重かったりします。

ハイブリッドの方式

ハイブリッドには3つの仕組みがあります。
それぞれ、「パラレル方式」、「シリーズ・パラレル方式（スプリット方式）」、「シリーズ方式」の3つに分かれます

パラレル方式

エンジンとモーターの出力軸は同じで、発進時や加速時などパワーが必要なときにモーターがエンジンをサポートする仕組みです。
最近では、モーターだけで走るモードを備えたシステムもあるようです。

スバル「e-boxer」が該当します

e-boxer

「e-BOXER」は、スバルのCVT”リニアトロニック”の前に、トルコンバーター付エンジンと、モーターおよび発電機を並列に配置します。モーターは、縦置きCVTのケース内にコンパクトに収められています。これはXVで採用したシステムとほぼ同じで、モーターがエンジンの出力をアシストするパラレル方式です。

参考

シリーズ・パラレル方式

動力分割機構を設け、エンジンとモーターの両方を動力源として上手く使い分ける方式です。
発進や低速時にはモーターを使用。速度が上がるとエンジンも併用し、両方を効率よく使いながら走行できるようです。

トヨタ「THS-II」、ホンダ「e:HEV」が該当します。

e:HEV

2モーターハイブリッドシステム「e:HEV※」は、高い環境性能と走りの楽しさを実現したハイブリッドシステムです。パワフルな走りと環境性能を両立するため、駆動用と発電用の2つのモーターを搭載。さらに高効率のエンジンを組み合わせることで、状況に応じてそれぞれを自由に動かせる構造にしました。
発進を含む低速走行から高速走行までの全域で、モーターがタイヤに直接駆動力を伝えるレスポンスに優れた走りを基本としています。バッテリーの充電状況などに応じて、高速クルージング時は、エンジンがタイヤを直接駆動するモードに切り換えることもあります。2つのモーターとエンジンを独立して動かせるという自由度が高いシステムによって、あらゆるシーンで高効率な走りを実現しています。

参考

THS2

代目プリウスに採用された小型・軽量・低損失化技術を継承し、2.5Lエンジン用ハイブリッドシステムを一新するとともに、FR用の高性能マルチステージTHSⅡを新開発しました。
新型 2.5L Dynamic Force Engine用THSⅡ
　2.5LのTHSⅡは、小型・軽量・低損失化技術とTNGAによる新型エンジンの高い燃焼効率と高出力とのシナジー効果により、優れた動力性能・低燃費を高次元で追求しています。

参考

シリーズ方式

基本的にはバッテリーの電気でモーターを回して走り、電気がなくなるとエンジンで発電機を回して発電しモーターで走行する仕組です。
エンジンで走らないので、動力で分類すると電気自動車に含まれる。

日産「e-POWER」、ダイハツ「e-SMART」などが該当します。

e-POWER

e-POWERは、ガソリンエンジン、発電機、インバーター、大出力モーターから成るコンパクトな一体型パワートレインと高電圧バッテリーから構成されています。現在広く普及しているパラレルハイブリッドシステムは、駆動にエンジンと小型モーターを併用していますが、e-POWERでは、エンジンは発電用としてだけ使用するためタイヤには直接つながっておらず、モーターのみで100％駆動することが最大の特徴です。また、日産リーフのような100％電気自動車と異なるのは、バッテリーに蓄えた電力に加え、ガソリンエンジンで発電した電力を使う点です。日産リーフのエネルギー源はバッテリーのみで、外部から充電器を通じて充電します。

参考

ハイブリッド車のメリット

燃費

やはりハイブリッド車は一般的に燃費がよくなります。理由はブレーキ時のエネルギーを
回生ブレーキとしてエネルギーとして使用する等、無駄にしている箇所を効率よく使えるからとなります。

税金、免税

自動車税・軽自動車税環境性能割やエコカー減税があり、１３万円程度オトクなことが多いです
参考

静粛性

エンジンの稼働を少なくさせるため、静粛性が良いことが多いです。
ただ、停車時と発進時にエンジンのオンオフがあるため、そこの違和感を感じられる方もいるかもしれません。

ハイブリッド車のデメリット

価格

やはりこれが一番の欠点でしょうか。
価格がガソリンエンジンに比べて高くなります。当然ですがガソリンに加えてモーターも搭載するためです。
ガソリンの高騰がありお得になってきていますが、以前はガソリンとハイブリッドで１０年乗ってやっと
ガソリン代がトントンになると言われました。ハイパワーになる等その他の付加価値があれば良いと思います。