ハイブリッドカーのモーターの役割は？

質問

過去ログを見たのですが意見が割れていてしっくりしません。
ハイブリッドカーのモーターはどういう役割なんでしょうか？
低速を担当？
高速を担当？
低負荷を担当？
高負荷を担当？

それと回生ブレーキで余った力を使っているということは
できるだけモーターを使って動いたほうが燃費がいいんでしょうか？
それとも苦手なところでモーターを使うくらいならエンジンで動いた方がいいんでしょうか？

回答No.6

elkheart

こんにちは

ご存知かもしれませんがエンジンというのは、等速時には熱効率が良いため、低燃費および排気ガスが少なくなります。
加速時などでは、加速するために燃料を通常より使い、燃費が悪くなり排気ガスも増えてしまいます。
加速時にはモーターでサポート、またはモーターのみで等速時まで加速するすることにより、燃費の向上と排気ガス削減を目標としているのがハイブリットカーになります。
ちなみに等速時にはモーターで充電をしています。

結論としては、ここぞという所（加速時）でサポートをするのがモーターの役目です。
とにかく加速時にサポートするのがモーターの役目ですから、低速を担当？高速を担当？低負荷を担当？高負荷を担当？といわれると全部が当てはまることになります。
補足ですが、以前のプリウスなどは基本的にアイドリング時（低速時）からの加速時にのみモーターでサポートしていました。
現在のプリウスやクルーガなどは、ある程度のスピードで走行している時（中高速時）からの加速もモーターでサポートしています。
ハイブリットカーの制御が今昔では異なっているため、意見が割れていると考えます。

回答No.5

meer

基本的に他の解答者の方で正解だと思います。
（プリウスのようなタイプ以外にエンジンがほとんど止まらないタイプのものもありますが）
エンジンの効率が悪い方はモーターですから低速＝モーターですね。
他にもエンジンを効率良い負荷で回してしまうと加速しすぎてしまう場合の巡航用にモーターが使われたりしますが、余った電気を捨てるような意味合いも兼ねており、バッテリーに余裕が無い時はエンジンがかかります。

意見が割れるのは乗ってない人に潜入感として
エンジン→普通の車はこれだけなのだからパワーは十分
モーター→クリーンエネルギー
というものがあるために、パワーが必要な時はエンジンでそれ以外はクリーンなモーターという誤解が発生するのではないかと思っています。（発電用にエンジンが回るのを勘違いしている人もいるかもしれません）
ハイブリッド関係の回答はこういった誤解をしているものが度々あるのですが、管理者に問い合わせたところこれらの間違いを指摘するのはルール違反となり訂正できないのだそうです。

モーター走行の件ですが、モーターの効率が悪いというかエンジン効率が良い場所ではエンジン走行を出来るだけ使った方が経済的です。
現在プリウス等に使われているバッテリーは充放電の効率があまり良くないのでエンジンが止まった状態でバッテリーから電力を取り出すと大きなロスが発生します。
バッテリーの充電における回生ブレーキの占める割合は高くなく、ほとんどがエンジン発電によって賄われています。(エンジンOFFでは２Kmと走れません）
バッテリーが減ってくるとエンジンが発電のために多く回り、一般車がエアコンを使用しているように燃費が悪化するので、バッテリー充放電のロスを考えればバッテリーを消耗させず、エンジンからの発電で直接モーターを駆動する方がエネルギー効率が良いのです。
よくモーターとエンジンを切り替えて使うと言いますが、エンジンが発電機を兼ねているので究極的にはモーターが動くのにもエンジンが必要でありバッテリーは緩衝領域に過ぎません。
プリウスがいくら新しいシステムを使ったところで物理法則は覆せません。
モーターはあくまで燃費の良いエンジンのパワーアップ装置、そしてエンジン効率が悪いところを補う装置ですのでシステムを総合的に見ると「燃費の良いエンジン」と変わりません。
永久機関ではないのですから燃費で重要なのは唯一の燃料からエネルギーを生み出すエンジン、そして運動エネルギーです。
これらをロスする回生ブレーキや、後々バッテリーへのロスある充電を行なうことが決定されるバッテリーからの放電はしないに越したことはありません。
これはバッテリー温存方等と呼ばれ、一部で燃費アタックをしている方が使っている基本テクニックでもあります。

回答No.4

奈加武良 可春之計（@signak）

メカに詳しい訳ではありませんが、プリウス（初期型）に70千km乗っていますので、経験から感想を申し述べます。
(1)自宅前のいつもなんともなく走っている少し急な坂道を一度だけバッテリー上がりの状態で駆け上がったことがありますが、実に非力で、普段気づかないモーターアシストの力強さに気づかされました。
(2)買って間もないころ、前輪を道路から脱輪してしまいました。ＪＡＦにレスキューをお願いしました。どうするのかと見ていますと、前輪がコンクリートの路肩に接触しているのを見たＪＡＦさんは、シフトレバーをバックに入れ、ゆっくりとアクセルを踏み込みました。車は音もなくあっけなく駆け上がりました。
(3)以上から伺えることは、エンジンは燃費中心に設計されており、非力。モーターで力強いトルクをアシストしているように思います。
(4)したがって、発進時には必ずモーターがアシストします。ゆっくり発進すれば、モーターだけでかなり走らすこともできます。また、ギアーがトップに入った状態で軽くアクセルを踏んでやりますと、エンジンがストップしてモーターだけで走ることもできます。
(5)ハイブリッド車が燃費がいい最大の要因はアイドリングストップと発進、急加速時（＝高負荷時）のモーターアシストにあるように思います。地道を長距離ドライブしますと普通に走ってリッター２０ｋｍオーバーで走れます。また、ストップ＆ゴーにより回生ブレーキがフルに働きます。
(6)普通の車は地道より高速のほうが燃費がいいのではないかと思いますが、ハイブリッド車は逆です。高速を走るとリッター２０ｋｍオーバーでは走れません。急加速の際にはモーターがアシストしますが、１００ｋｍ超の巡航速度ではモーターのアシストはほとんど期待できないし、アイドリングストップもありません。また、回生ブレーキが働く間がありません。運転していると風圧による燃費悪化を感じます。
(7)ご質問の答えとしては高負荷時にモーターがアシストするということになるように思います。また、モーターを極力利用した方が燃費は確実によくなると思います。

回答No.3

shinkun0114

モーターは基本的にオールマイティです。
　特性的にも、回転数がゼロのときに最大トルクが出て、
速度が上がるにつれ、トルクが落ちていきます。
この特性はクルマにとって、理にかなっており、
クラッチもトランスミッションも要りません。

　これに対し、エンジンの場合は回転数により
特性にムラがあります。したがって、エンジンでは
モーターと同様の特性を得るために、わざわざ
トランスミッションを組み込んでいます。
それでも発進時は、クラッチを滑らせて、
パワーをどこかで無駄に捨てているんですね。

　ハイブリッドのツボは、エンジンを得意な回転数で回し、
このパワーをモーターに渡すことで、無駄なくトルクを
発揮することです。

　したがって、エンジンの不得意な分野、とりわけ
発進時や低速域をモーターは担当します。

　モーターがすべての領域を担当してもいいのですが、
モーター自体が大型化して重量やコストの面で不利です。
また、エンジンの得意な領域まで回転数が上がれば、
モーターの優位性も下がってきますので、
高速域ではエンジンのパワーをそのまま使うようです。

回答No.2

nichaim

一般的にはエンジンの補助ですね、エンジン１００％で加速するよりも、エンジン７０％＋モーター３０％のほうが燃費は良くなります、プリウスだとモーターのみの走行も可能ですが３０分モタナイらしいですがちょっとした渋滞ではエンジンいらずですね
その他ではフロント駆動に＋リヤモーターでフロントタイヤが滑った時にリヤモーターで後ろのタイヤを回して４輪駆動にする車（日産等）もあります
新型ハリヤーは高速走行時、モーターが働かないので燃費は普通ハリヤーと同等らしいですね

回答No.1

hirokazu5

モーターは、おもに低速を担当します。
エンジンですと低速側であんまりトルクの出ない弱点がありますが、
モーターですとゼロからいきなりばりばりトルクが出ます。

なお、回生ブレーキで余った力をモーターで使うというのは必然の問題であって、回生ブレーキで得た電気エネルギーではエンジンを回せませんからね。