ハイブリットカーの仕組み 


ハイブリットカー
<出典 : http://autoc-one.jp/toyota/prius/newmodel-2521516/>

ハイブリットカーとは、複数の動力源を持つ自動車のことで、ハイブリットは「2つの異なるものを組み合わせたもの」といった意味があります。

現在の一般的なハイブリットカーは、エンジンとモーターを組み合わせたものが多く、エンジンが主役でモーターがそのアシストをするタイプや、モーターのみでも走行でき、エンジンを状況に応じて使い分けるタイプなどいくつかのタイプがあります。

ハイブリットカーの最大の利点は、エンジンを動かす頻度がガソリン車にくらべて少ないため、低燃費かつ低排出ガスであることです。

特に燃費に良さは魅力的で、ハイブリットカーの代表格でもあるトヨタ プリウスやトヨタ アクアなどは常に自動車売上台数上位に食い込んできました。

特に日本は何年も前からハイブリットカーの開発、生産をリードしており、ハイブリットカーでは世界トップクラスの技術力を持っています。

ハイブリットカーの3つの方式

ハイブリットカーには大きく分けて3種類の方式があります。

ハイブリットカーの種類

名称 概要
スプリット方式(シリーズ・パラレル方式) 発進時、低速走行時にはモーターのみの出力で走行し、通常の走行時はモーターとエンジンを使い分けて走行する方式
パラレル方式 基本的にはエンジンで走行し、モーターは発進時や加速時の負荷がかかるときに補助的に使用する方式
シリーズ方式 エンジンはバッテリーに充電する電気を作るために使用し、バッテリーに溜まった電気によってモーターを回して走行する方式

トヨタのハイブリットシステムなどに代表されるのがスプリット方式(シリーズ・パラレル方式)で、動力分割機構(遊星ギア)によってエンジンとモーターを切り替えを制御したり、発電機とモーターの回転制御を行ったりしており、その時々の状況に応じてエンジンやモーターを使い分けています。

ホンダ、日産などのハイブリットシステムに代表されるのがパラレル方式で、エンジンは従来のガソリン車と同様の仕組みで、そこにモーターが補助的にアシストします。スプリット方式と違い発電機を搭載していないので、減速時の回生などでバッテリーへの充電を行います。

シリーズ方式はエンジンを発電のみに使用し、そこで発電した電気によってモーターを回して走行します。エンジンが直接駆動させているわけではなく、電気自動車に近いイメージです。

これらのハイブリット方式はあくまで大枠で、メーカーによって細部の仕組みは異なり、現在も日々技術が進化しています。

ハイブリットカーは、エンジンの駆動を抑えたり、回生ブレーキ(減速時にモーターを発電機として利用することでバッテリーに充電を行うこと)によって燃費や排気ガスを抑えているといった良い面がある一方、ハイブリットカーに搭載するリチウムイオン電池のリサイクル技術が確立されておらず、実はハイブリットカーはエコカーではないといった意見もあり、今後どのような位置づけになっていくのかがますます注目されます。

プラグインハイブリットカーの仕組み

プラグインハイブリットカー(PHV)は、電気自動車とハイブリットカーの中間に位置する自動車で、電源コンセントから充電することによってモーターの力だけで長い距離を走行できます。

また、もしも充電をしていなくても、ガソリンを入れておけば通常のハイブリットカーとして走行することもできます。

充電器はAC200V、もしくはAC100Vに対応しており、交流電流を直流電流に変換してリチウムイオン電池へ充電します。大容量のリチウムイオン電池は、通常のハイブリットカーの約4倍の容量を持っていますが、コンパクト化を実現しています。

欠点としては、価格が非常に高いこと、家庭以外で充電する場所が少ないことなどがあり、まだあまり普及はしていません。

こちらも今後の次世代自動車の一角としてどのような立ち位置になっていくのかが注目されています。


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