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シリーズハイブリッドはPHEVに転用できる良システム

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ぼんじり

過去記事で

i-MMDは容易にPHEVへ応用できる

と書いたので、その解説をします

 

 

はじめに

ぼんじり

この記事では

シリーズハイブリッドは(理論上)簡単にプラグインハイブリッドカーにできるよ

ということについてその理由、原理もろもろを解説させていただきます。

 

あかべこ さん

i-MMDについてはこちらの記事を参照

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PHEVとは

プラグインハイブリッドカー (plug-in hybrid car) は、コンセントから差込プラグを用いて直接バッテリーに充電できるハイブリッド車であり、PHV (Plug-in Hybrid Vehicle) またはPHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) と略されるプラグインハイブリッド式輸送機器の一種。

Wikipediaより引用

 

ぼんじり

簡単に言うと充電できるハイブリッドカーのこと

 

近所のお買い物ぐらいなら充電した電気だけで走れるのでガソリンを節約することができます。

最近ではプリウスPHEVやアウトランダーPHEVで有名ですね。

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実は普通のハイブリッドカー(HEV)とPHEVの違いはコンセントで充電できるかどうかの違いしかないのです。

 

あかべこさん

それならHEVをPHEVにするのも簡単なんじゃないの?

ぼんじり

じつはね

PHEVにできる(向いている)HVとできないHVがあるんだよ

あかべこさん

えっ!?

ぼんじり

というわけで次はPHEVに向いているHVシステムの条件を解説するよ

 

PHEVに向いているHVシステムの条件

ぼんじり

というわけでPHEVに向いているHVシステムの条件を解説するよ

条件はたったひとつ!モーター単体での走行ができること!

 

詳しくいうと

モーター単体で走行するための

1.モーターのパワー

2.動力(分割)機構

のふたつが必要です。

 

 

1.モーターのパワーについての解説

 

例えばPHEVは充電した電気で走ることにより

ガソリン使わなくて済む → 経済的でエコという利点がありますよね。

それなら電気(モーター)だけで走れないとPHEVの利点はないわけです。

 

基本的なHVシステムはエンジンとモーターが連動して走行しているので、エンジンもモーターも単体ではパワーが抑えられている場合が多いのです。

 

しかしPHEVはモーターだけで走ることが多いので、モーターのみで走行できるパワーが必要なわけです。

「PHEVはエコ」と言えど日常で不自由ない程度のパワーがないとユーザーは不満がたまりますよね。

 

例:

フィットのガソリン車とハイブリッドでは同じ1.5Lエンジンでも

最大出力で22ps、最大トルクで21N・mほどガソリン車のほうが大きい

などパラレルハイブリッドはそういった構成になっていることが多いです。

 

 

 

2.動力(分割)機構についての解説

 

これも1の理由と同じでモーター単体で走れないシステムだと、PHEVの利点がなくなります。

 

モーター単体で走れないシステムに相当するのは最近のスズキ車などに搭載されているマイルドハイブリッド系のシステム全般ですね。

 

マイルドハイブリッド(MHV)はモーターとエンジンが直結されているため、二つの動力源を組み合わせて使う際には伝達効率が高まります。

しかし動力源を個別に使いたい時には使わない方の動力源が重荷になります。

そのためMHVのような構成のHVシステムはPHEVには向いていません。

 

もしそのような構成のHVシステムをPHEVとして機能させたいのなら、モーター走行時の引きずり抵抗をなんとかしなければなりません。

 

余談ですが

そんなエンジンの引きずり抵抗をクリアしてモーター単体で走れるようにしたのが、トヨタのハイブリッドシステムであるTHSです。

THSはプラネタリーギアを介してエンジンとモーターの動力分割が行い、モーターとホイールを直結させることでモーター走行時の引きずり抵抗をなくしています。詳しくは別の記事で書きます。

 

 

あかべこさん

PHEVに向いているシステムの条件はわかったけど

具体的にはどのシステムが向いているの?

ぼんじり

それはシリーズハイブリッド全部だよ

 

シリーズハイブリッドはPHEVに転用できる良システム

ぼんじり

ここでタイトル回収です

 

長くなりましたが

ここでシリーズハイブリッドがPHEVに簡単できるシステムである

ということについて過去の記事1,2から画像を引用して説明させていただきます。

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i-MMD概略図

e-POWER概略図

 

シリーズハイブリッドの例としてホンダのi-MMDと日産e-POWERの概略図を載せました。

 

どうでしょうか

両方ともエンジンがホイールから切り離されています。

モーター単体で走れる機構になっていますね。

 

この図に充電用のコンセントを付けると

e-POWER PHEV(仮)概略図

 

こんなに簡単にPHEVになってしまいます。

 

始めからモーター重視の走行を想定しているシリーズハイブリッドならモーターの強化もなしにPHEV化できます。

そのためシリーズハイブリッドはPHEVに容易に転用できる優れたHVシステムといえます。

 

まとめ

ぼんじり

最後はやっつけかよ

と言われるくらい説明することがありませんでした

すみません

 

現実には充電用のECU(エネルギーコントロールユニット)を搭載したり、バッテリーを大容量にしたり、重量増に対応してモーター出力をあげたりなどなど…

いろいろやることがあるので、こんなに簡単ではないですが概略としてはこうなります。

 

メーカーからしてみると

シリーズハイブリッドのシステム自体は流用できますし、

バッテリーは外注で簡単に買ってこられますし、おすし

と自動車開発が簡略化できるので非常にメリットが大きいです。

 

今後の自動車業界はPHEVが現在のHVの枠に収まるので、各社こぞって販売を拡大していくと思われます。

今後の各社の動向に期待です。

 

最後までお読みいただきありがとうございました。

 

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