6．ハイブリッド自動車について（PDF：366KB）

6.ハイブリッド自動車について
●
2 ハイブリッド自動車のしくみにつ
■ 図１ シリーズ ハイブリッドシステム
電気のエネルギー伝達
1 ハイブリッド自動車のしくみと種類
バッテリ
機械のエネルギー伝達
ハイブリッド自動車は、複数の動力源を組み合わせて、状況に応じて動力源を同時にまたは個々に作動させて
走行する自動車です。ハイブリッドの意味は「複合」、
「混成」という意味です。使用する動力源や組み合わせ方
法により、各種のハイブリッド自動車が考案されています。一般的に組み合わせている動力源はガソリンエン
ジンやディーゼルエンジンと電動機です。動力源の組み合わせる方式で代表的なものは、次の３タイプです。
インバータ
エンジン
①シリーズ方式（図１参照）
シリーズ方式のハイブリッド自動車は電気自動車の課題である一充電走行距離を延長させるために考案
された方式で発電しながら走行する電気自動車です。
発電用にエンジンを使用する方式が一般的です。太陽電池で走るソーラーカー、燃料電池自動車なども
この仲間に入るものがあります。車両を駆動する動力源は一つです。
発電機
○○○○
モータ
実用例：トヨタコースターハイブリッドEV
②パラレル方式（図２参照）
パラレル方式のハイブリッド自動車は主としてエンジンの燃費向上や、排出ガスの発生を低減するた
めに考案された方式です。エンジンは走行を主体とし、場合により電池を充電する動力源として使用され
ます。エンジンに負荷がかかる発進や加速時に電動機が作動し、駆動力を補助します。このように二つの
動力源が平行して駆動に関与することからパラレル方式と呼ばれています。
エンジンの効率が悪い軽負荷時には、電動機を発電機に変えて充電を行いエンジンの負荷変動を少なく
し、また、制動時や降坂時には電気自動車の特徴である回生制動によるエネルギー回収や停車時にエンジ
ンストップを行い、エネルギー効率を高めています。
このため、エンジンと電気の良いところ取りした車と言われています。
■ 図２ パラレル ハイブリッドシステム
バッテリ
インバータ
エンジン
③スプリット方式（図３参照）
モータ/発電機
○○○○
シリーズ方式とパラレル方式を組み合わせた方式です。状況に応じてシリーズ方式とパラレル方式を使
い分けたり、両方作動させたりします。パラレル方式に追加し、専用の発電機を備え、パラレル方式より
更にきめ細やかにエンジンの負荷制御を行い、エネルギー効率を高めています。
変速機
実用例：ホンダ インサイド・日野HIMRバス
2 ハイブリッド自動車の特徴
■ 図３
スプリット（シリーズ・パラレル） ハイブリッドシステム
①低排出ガス
エンジンの負荷軽減により排出ガスが低減します。超低公害車のレベルを達成した車両もあります。
②燃費向上
エンジンの負荷低減だけでなく、エンジンの効率の悪い低負荷時は発電によりエネルギーの良いところ
で運転させ燃費を向上させています。更にシリーズ・パラレルシステムでは動力分割機構により発電・
駆動の分担比率を制御し、きめ細かく、効率の良い範囲で運転させ、燃費を向上させています。また、回
生制動時に減速エネルギーを電気として回収し電池に蓄えることが出来ます。
更に、停車や渋滞時にエンジンをストップさせることにより、燃費向上を図っているものもあります。
③低騒音
エンジン負荷の低減は騒音の低減にも効果があります。
バッテリ
発電機
エンジン
○○○○
動力分
割機構
インバータ
モータ/発電機
実用例：トヨタ プリウス・日産ティーノ ハイブリッド
④既存インフラの活用
既存のサービスステーションで燃料補給が出来るので、新たなインフラ整備の必要はありません。
本ページ資料：財団法人 日本電動車両協会
3 ハイブリッド自動車ＤＡＴＡ
● ハイブリッド自動車の海外での販
ドイツのアウディがD u o のハイブリッド自動車を限定販売したのが唯一ですが、既に止めました。アメリカを
初めその他の地域は現在開発中で、2003年頃に発売を計画しています。
● ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の開発年表
★：車両の発表
メーカー名
92年
93年
94年
スズキ
EE-10
★発表
ダイハツ工業
EVセダン
★発表
96年
シャレードHEV
★発表
黄色：販売中のパラレルHEV
97年
98年
MOVE EV-H
★発表
プリウス
★発表
● ハイブリッド自動車の課題
動力源を複数持たなければならないためシステムの小型軽量化と価格低減が最大の課題です。エネルギー効率
95年
MOVE EV-H Ⅱ
II
★発表
プリウス
発売
燃料電池車が販売されるのは2003∼４年と言われていますが、大量に普及するのはまだまだ先のことと思われ
● ハイブリッド自動車の電池の種類と
電気自動車用電池とは違い、高出力の電池が必要です。特にパラレル用電池は短時間のアシスト用に使用す
THS-M
日産自動車
日産ディーゼル
日野自動車
★発表 Stylish 6
★発表 AL-X
アベニールHEV
★発表
電気式ハイブリッドノンステップバス
★発表
発売 セレガ高速HIMRバス
HIMRバス、
トラック、塵芥車
発売
富士重工
ELCAPA
★発表
車用電池に比べ圧倒的な高出力密度が必要です。また、走行中に常時充放電を繰り返しており、その使用に耐
★ 発売
エスティマハイブリッド
発売
ティーノハイブリッド
★発表 発売
ELTEN
★発表
mm
★発表
キャパシター
ハイブリッドバス、
トラック
★発表
★発表 新型ハイブリッドトラック
新型HIMRバス ★発表
HM-01
★発表
ELTENカスタム ELTENプレオネスタハイブリッド
★発表
★走行試験
新 I M A シビック
J-VX
★発表
本田技研工業
インサイト
★発表 発売
★ 発売
MXスポーツツアラー
★発表
マツダ
三菱自動車
★
デュアルノート
★発表
るため、電気自動車のようにエネルギーをたくさん蓄える必要がありません。しかし、出力は車両を駆動する
必要がありますので電気自動車と同等のパワーが必要です。このため、ハイブリッド自動車用電池は電気自動
UFE
アトレーハイブリッドIV
★発表
発売
★発表 HV-M4
HEV開発
★発表
鉛電池、ニッケル・水素電池やリチウムイオン電池です。また、キャパシタも検討されています。
ハイブリッド自動車の電池搭載重量は電気自動車の10数分の１です。そのためハイブリッド自動車用電池は
アトレーHEV
★発表
クラウンマイルドハイブリッド
コースターHEV
★発表
トヨタ自動車
ます。燃料スタンドの整備などにも長期間必要ですし、車両価格も不明ですから、当分の間ハイブリッド自動車
は有力な乗物です。燃料電池車が販売されたから不要になることはなく並行して使用されると思われます。
01年
マイナーチェンジ
(燃費)を高めることも大切で、燃費35km／ の車両も販売されています。
●ハイブリッド自動車は燃料電池車までの繋ぎとよくいわれていますが今後どうなりますか？
青色：販売中のシリーズHEV
99年
00年
Pu3コミューター
EVスポーツ
★発表
ESR
★発表
キャンターHEV
三菱HEV
★発表
MCAT
★発表
SUWアドバンス
★発表
S.U.P
★発表
GDI-ISA
★発表
キャンターHEV高所作業車
エアロノーステップHEVバス
★発表
え寿命が長いこと、充放電効率がよいことが重要です。
● ハイブリッド自動車の充電の必要性
現在販売されているハイブリッド乗用車はエンジンで充電していますので、充電をする必要がありません。
但し、鉛電池を使用しているバスなど大型車両ではリフレッシュのために充電が必要になります。
● ハイブリッド自動車の購入補助、税の
業務用に使用する電気自動車、ハイブリッド自動車を購入するときには、交付要件がありますが、既存車との
差額の１／２を上限として国より購入補助されます。
4 ハイブリッド自動車の開発動向
ハイブリッド自動車は燃費、排出ガス改善の有力な手段として古くから研究開発されてきましたが、二つの動
力源を搭載し、システム全体が大掛かりになるため、大型車での採用が中心でした。ところが、1997年にト
ヨタプリウスが販売され大きく方向転換しました。その理由は電池、電動機などの主要コンポーネントが小型
軽量化され、エネルギー効率が向上するなど劇的な技術進歩が起こったためです。その後、各社からハイブリ
ッド車の販売あるいは販売意向表明があり、1999年の第33回東京モーターショーではハイブリッド乗用車が多
数出品されるようになりました。また、商用車の第34回東京モーターショーでも多数のハイブリッド商用車、バ
スが出品されました。ハイブリッド車の時代が開かれようとしています。
本ページ資料：財団法人 日本電動車両協会