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2011/04/23

No.07 CT200h TNP基礎講座 「ハイブリッドシステムの状態」

トヨタ、レクサスのハイブリッド車の経験がある方には、当たり前の内容ですが、CTが初ハイブリッドという方も多いと思いますので取り上げさせていただきます。私はあまりメカに強くないので、間違っていたらご教示いただくと幸いです m(__)m

トヨタ式ハイブリッドを構成する基本要素は、以下の4つ・・・らしいです(^^;

・アトキンソンサイクルエンジン(高膨張比サイクルの高効率エンジン)

・動力分割機構(これが優れもの)と発電機
  エンジンの動力を、タイヤ駆動と発電機駆動に自動分割します。

・高出力モーター
  タイヤを駆動する
   上記発電機からの電力で、エンジンと協調してタイヤの駆動をする場合、
   バッテリからの電力を加えてタイヤの駆動をする場合、
   バッテリの電力だけでタイヤの駆動をする場合があります。
  充電機に変身
   回生ブレーキ時に電気を発生しバッテリに充電します。

・ハイブリッドバッテリ
  蓄えた電力をモーター走行などに使うことで低燃費を実現します。



ハイブリッドシステムの状態を把握できるよう各種情報がモニタやメータに表示されます。

1)エネルギーモニタを表示させる

ハイブリッドシステムの状況を把握するのには、ナビ用のセンターモニタにエネルギーモニタを表示させます。
リモートタッチを使って「MENU」→「情報」→「エコ情報」→「エネルギー」の順に選択していきます。
バッテリ、エンジン、モーター、タイヤが描かれています。

1-1)ハイブリッドバッテリについて

HVバッテリは通常の車の買い替えサイクルでは、交換が必要ということはまずないと思います。
非常に素晴らしい制御によりバッテリが劣化しないように守られています。通常の使用状態では、過充電、過放電にならないですし、低温時、高温時の対策も取られています。バッテリの充電量は、バッテリの図の中に積みあがっている8個の四角の色で判断します。

下図は、バッテリレベル6(BL6)です。

BL6を境として上側(BL6~BL8)では放電気味の制御となります。
エンジン走行をしてもバッテリからの電力でモーターアシストを受けることが多いです。
BL8は満充電が近いです。過充電を避けるために、エンジンを電気で回すなどの放電処理がしばらく続くことがあります。

逆にBL5より下側ではエンジン走行時にバッテリの充電にも動力を分配するので、加速が重いと感じることが多いはずです。

下図はバッテリレベル2(BL2)です

バッテリが紫色に変身、何か起こりそうな予感がしますよね!
TNPの向上を目指すならBL2になったら充電を意識した走行をすると良いです(モーター走行の割合をぐっと下げ、エンジン低回転走行を長めに)。
ただし、放置した場合でも、そのうちにエンジンが勝手に回って充電してくれますから、気づかなくても大丈夫です。

 注意:Nレンジに入れておくとエンジンがいつまでも回りませんし充電されません。

BL4はEVモードが受け付けられないことがあります。BL3以下では絶対にEVモードに設定できません。



1-2)走行状態について

モーター走行:

 バッテリだけで走行しています。

エンジン走行その1:充電しながら

 エンジンの動力はタイヤ駆動、発電機駆動に使われますが、
 発電機からの電気は、モーターによるタイヤ駆動だけでなく、
 HVバッテリの充電にも分割されます。

エンジン走行その2:モーターアシスト

 その1の図において、モーターからバッテリへの矢印が逆になった場合です。
 エンジンの動力は充電には向かいません。バッテリからの電力も使って
 モーターでタイヤを駆動させるという、パワーをかけている状態です。

 バッテリが貯まっているときは容易にこの状態になりやすいですし、
 あまり貯まっていなくても、アクセルをギュッと踏み込めばこの状態になります。

エンジン走行その3:充放電なし

 バッテリとモーターの間の矢印が何もない状態です。
 グライダー加速といってTNP界では有名な言葉です。
 バッテリへの充電負荷がないので、効率がいいエンジン走行状態と言われます。
 ただし、効率がいいと言っても、バッテリ状態が充電を欲しているのに無理に
 グライダー加速をしようとアクセル調整するのは本末転倒です。

エンジン走行その4:低負荷走行

 速度がある程度上がってアクセルを緩めエンジン回転を低めにしたときの状態です。
 充電のためのエンジン等速巡航や、緩い登り坂で発生します。
 エンジンを低回転にすればするほど瞬間燃費が好転するのがわかります。
 12km/Lで10秒間、低回転充電巡航し、続いてモーター走行で20秒間走れれば
 なんとこの区間の燃費は36km/Lです!


エンジンが回っても矢印で表示されない場合(もしかしたら矢印が出ていたかも)
 アイドリングチェック(燃調調整が水温70℃あたりで発生します)。
 低速走行時にエンジンを回すと停車まで止まらない。
 満充電対策で勝手にエンジンが回る。

停車時のエンジン回転:

 暖機の場合。
 バッテリ枯渇回避の充電の場合。

回生状態:


滑空:

エンジンの駆動も、モーターの駆動もなく、回生ブレーキの負荷もない完全な惰性走行の状態。

グライダー加速+滑空が20型プリウスでのバイブル的テクニックでしたが、バッテリレベルを6近辺に維持し、かつ、転がるタイヤでこそ真価を発揮する走法です。


CTはとにかく転がらないタイヤを履いていますから、滑空ではスピードダウンが大きすぎて、後続車が耐えられるレベルではありません。その分、CTでは、モーター走行が積極的にやりやすくなっていて、バッテリを低いレベルで均衡させるような制御です。

CTでは、滑空よりモーター走行をおススメします。

ただし、下り傾斜や、ゆるやかな減速時は、滑空を維持する足技は必要です。
これが難しいなら、いっそのことNレンジにシフトしちゃいましょう(60km/h以下限定)。

ブレーキ踏むときは、Dに戻さないと回生しないので損します。



2)HSI(ハイブリッドシステムインジケータ)を見る

走行モードをエコかノーマルに設定すると、タコメータの代わりにHSIが表示されます。

2-1)アクセルオン

モーター走行時はモーター走行のエコ度を示します(電流に比例しているわけではなさそうです)

  ※30型プリではエコレンジの25%までが効率いいと言われていますが
    私の感触ではもう少し強めのモーター走行もありかと思っています。

エンジン走行時はエンジン走行のエコ度を示します。

  ※発進加速時の強さについては只今試行錯誤中です。
    まだこうすべきと言える段階にありません(^^;


2-2)アクセルオフあるいはブレーキ

回生状況の強さを示していると思われます。

当てにならないときもあります(特に低速からのブレーキ開始)。



以上、とても長くなりましたが、ハイブリッドシステムの状態について説明しました。
これらを理解しておくことは、TNP向上には必要なことだと思いますが、これでアレルギー起こさないでくださいませ(^^;

実車にて、エネルギーモニタをなんとなく見ているだけで、だんだん頭に入ってきますので、真剣に暗記、なんてことしなくていいです(^^;
Posted at 2011/04/23 07:37:56

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