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トヨタ(Toyota) プリウス ハイブリッド

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プリウス ハイブリッドシステムの特性


ハイブリッドカーの利点


  1. 従来車と変わらないガソリンスタンドでの燃料補給のみで電気自動車(EV)の長所を享受できる。すなわち、ハイブリッドカー(HV)のために新たなインフラを整備する必要がない。

  2. ガソリンエンジンの効率が悪い低回転域では、低回転トルクに優れる電気モーターを使用して効率的に発進・加速できる。

  3. 極低速時などモーターの動力のみで駆動できるときや、停止中のエアコン使用時でも、HV(=ハイブリッドビークル)バッテリーの充電状況が十分であればエンジンを停止できるアイドリングストップ。

  4. 減速時にエンジンを停止(速度によってはガソリン供給のみを停止)し、運動エネルギーをモーターによって発電して回収しさらに充電することが可能な回生ブレーキを搭載する。結果、ブレーキパッドの磨耗等が少ないなど消耗品に対してもエコロジーである。

  5. 電力は回生ブレーキやエンジンから直接発電されたものを利用するため、ユーザーが意識して充電する必要はない。また、THSはモーターと遊星歯車機構を利用した無段変速機( CVT )でもある為、マニュアル仕様車は存在しない。つまり、ユーザーは見かけ上「燃費の非常によいオートマチックガソリン車」として扱う事が出来る。

  6. なお、エネルギーの流れや実際の燃費などの情報は、マルチインフォメーションディスプレイにリアルタイムで表示され、急加速やエアコンの作動といった燃費を悪化させる操作が行われた場合、その結果が数字等で如実に示される。

  7. プリウスは、「シリーズ・パラレルハイブリット」という方式を採用しているため、速度域や加速・減速といった条件変化によって、「エンジンのみ」「モーターのみ」「エンジン・モーター併用」の切り替えを頻繁に行い、燃費効率を上げている。ゆるい下り坂では、エンジン・モーターともほとんど作動させないまま走行することも可能で、走行中の燃料消費量を減らす事が出来る。

  8. THSには、一般的なトランスミッションに必要な多数のギアやトルクコンバータを使わずに済む為、凝った構造の割にはコスト面の不利は少ない。

  9. 電気モーターのみの電気自動車に対してもう一方の動力機関であるガソリンエンジンを搭載するハイブリッドカーは、エンジンの動力はもちろん回生ブレーキなどから発生する電力で電池への充電が可能であるため、外部から給電する必要がない。すなわちEVが抱える問題点の一つである航続距離の点においても非常に有利であるといえる。


ハイブリッドカーの欠点


ハイブリッドシステムの限界


  1. ハイブリッドカーは登場したばかりということもあり、ハイブリッドシステムの特性も周知されにくいことから、プリウスにおいても以下のような意見がある。

  2. 燃費の計測環境の違いにより、カタログ表記の燃費と実用上の燃費における差が大きい。カタログ値が高い分、他のガソリン車と比べて差が大きくなる。

  3. 制御上、短時間でストップ&ゴーが連続する市街地走行ではその長所を遺憾なく発揮することができるが、山や峠を上り下りするような連続しての上り坂や下り坂の場合はシステムの性能を十分に活かしきれなくなる。上り坂ではモーターアシストでバッテリーを使い切った後、モーターやバッテリーは単なる錘(おもり)と化し、さらに補充電のためにエンジン出力(ガソリン)を消費する。下り坂ではバッテリー保護のため充電率と充電量を抑えられ、一定程度以上の電力回生は望めず、満充電の場合は回生失効となる(自動的にエンジンブレーキの比重が高まる)。また、高速道路においては、市街地走行のようにエンジン停止することが無いため、燃費が伸びにくい。

  4. LCA
    有害物質の排出量軽減という観点では、確かに走行中の有害物質の排出は少ない。しかし、バッテリーやインバーター素子を含むハイブリッドシステムの部品の製造と廃棄に伴う有害物質の排出量は、ハイブリッドシステムを搭載しない車両よりも明らかに多いものとなる。このため、車両のライフサイクル全体における有害物質排出量の総合では、従来のガソリン車との比較という形で謳われているほど軽減されていないという指摘がある。

  5. トヨタはLCA(ライフ・サイクル・アセスメント)を計測し、「旧型のガソリン車」よりも、10年10万km走行時の環境負荷を抑えているとコメントしている。しかし、このコメントにおいてはハイブリッドシステム関連の部品が計測対象に含まれていない。

  6. 寿命に関する懸念
    高性能な燃費を支える主要部品であるインバータや駆動用のHVバッテリー等は、運用によって発生する熱や電圧、あるいは充放電サイクル等によって必然的に疲弊・劣化する「消耗品としての性質」を持つ(特にバッテリーに関しては、ノートパソコンなどでも同様の問題に直面している事で知られる)。そのため、車両やエンジン本体の寿命よりも短い周期で、ハイブリッドシステム用部品の交換が必要となる。これら部品の寿命設定やメーカー保証の問題については、メーカーの姿勢・体制が確立されておらず、また、ユーザーへの周知・理解も進んでいない[要出典]。これらはタイヤや鉛バッテリーのようにユーザーの自己負担で交換すべきであるのか、メーカーが保証し無償交換すべきものであるかについてのコンセンサスは、ハイブリッドシステムの歴史が浅いこともあり形成されていない。

  7. 初代プリウスは、インバーターを有償で交換した場合には実費で約40万円程度の負担、バッテリーはリサイクルバッテリーを使用した場合、11万円程度になるといわれている。なお2代目NHW20のバッテリー交換費用13万円程度である。2代目以降はバッテリーの性能がよくなったこともあり、短期間で交換が必要になったという報告はほとんど無く、メーカー側は名目上「5年または10万キロ」の保証期間を謳っている。

  8. NHW10には、出力制限警告灯などが点灯する不具合によるサービスキャンペーン(この案件に限り、経年・走行距離・交換履歴を問わないため実質交換回数が無制限となっている)、NHW11にはバッテリー液もれ不具合によるサービスキャンペーンがメーカーから公開されているためである。

  9. 低騒音ゆえの問題
    低速域ではエンジンが停止しモーター走行となるため、通常のガソリン車よりも走行音が極端に低い。アイドリングストップ状態から発進した直後では走行音が全くない場合がある。そのため歩行者に気付かれにくい、気付いてもらえない場面がしばしば見られる。特にこれは、音により判断することが多い視覚障害者が危険にさらされやすい。低速域でのことであるため重大事故にはつながりにくいとはいえ、ユーザーを悩ませている問題である。



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