ハイブリット車は高速などで150キロくらいの速度で走ればハイブリッド車としての性能は発揮しないのですか？

Question

高速でエンジンをあまり噴かさない巡航速度で走るしか性能を発揮しないのですか？まだ車の屋根に太陽光のパネルを取り付けて電気で走り燃費をもっと向上させるような技術は開発されないのでしょうか？

Answer 1

トヨタＳＡＩ（２．４Ｌ）に乗っています。
プリウスも同様だと思います。

＞ハイブリット車は高速などで150キロくらいの速度で走ればハイブリッド車としての性能は発揮しないのですか？
燃費は通常より悪くなりますが、エンジンパワーにモーターアシストがフルに効くのでパワーも出ます。
そういう意味ではハイブリッド車の性能は十分発揮しています。

＞高速でエンジンをあまり噴かさない巡航速度で走るしか性能を発揮しないのですか？
燃費だけを追求するには８０ｋｍ／ｈ位が最適ですが、１００ｋｍ／ｈでも、ノーマル車より燃費は良いです。

そういう意味では、高速でも低速でも、ハイブリッドの性能は発揮できます。

＞まだ車の屋根に太陽光のパネルを取り付けて電気で走り燃費をもっと向上させるような技術は開発されないのでしょうか？
エアコンやアクセサリー用の電源には既になっているので、効率が上がれば走行電池の充電も夢では無いと思います。
ただし、デザイン的にどうなのかは問題ありだと思います。


【補足】
ホンダ爺さんご推奨のナンチャッテＨＶは違う結果だと思いますが、
特に興味もありませんので省略させていただきます。

質問者からのお礼コメント

詳しい回答ありがとうございました。今後も宜しくお願いいたします。

Answer 2

エンジンには熱効率のいいトルクの範囲というものがあります。
特にガソリンエンジンはこの熱効率のいいトルクの範囲が狭く一般的にはスロットル全開の少し手前で熱効率は最良となります。
ハイブリッドではない車の場合、街中での走りでは熱効率のいいトルクより低いトルク（低めの減速比）で走っていることが多いのです。なぜならスロットルに余裕を持たせておかないといざという時レスポンス良く加速が出来ないからです。
ハイブリッド車ではトヨタのTHS-ⅡでもホンダのIMAでもエンジンのトルク余裕が少なくてもいざ加速という時には即座にモーターがアシストするので日常よく使う負荷でもエンジンを最高に熱効率のよい状態で使うことができます。回生ブレーキシステムにより減速エネルギーを加速に利用している分もありますがブレーキをあまり使わないクルーズ主体の街中走りでもハイブリッドの燃費が圧倒的に良くなるのはこういったメカニズムによるのです。

一方高速道路ではハイブリッドではなくてもエンジンにとって十分熱効率のよいトルクまで上がっています。
だから普通の車は高速道路で燃費が良くなることが多いのです。
（しかし軽自動車では高速道路で回転数が上がりすぎでむしろ燃費が悪い場合あります。）
もちろんハイブリッドの方が高速道路でもエンジンの運転状態はより理想に近く、モーターアシストや回生ブレーキも利用できるのですがハイブリッドならではの問題もあります。
①ハイブリッドバッテリーやモーターで車両重量が増加するので勾配がなければいいが連続する上り勾配ではいいことがほとんどない。
②特にトヨタTHS-Ⅱは複雑で回転→電気→回転の損失を伴うエネルギー変換をゼロにできないのでエンジン出力の伝達効率が悪くなる。（それでもプリウスの高速燃費がそれほど悪くないのは空気抵抗の少ない車体と普通の車以上に燃費対策にお金をかけた特別のエンジンを積んでいるおかげです）
高速道路でのハイブリッド車はエンジンの最適運転制御とモーターアシスト、回生ブレーキの性能を発揮しても車両重量増加分をやっと相殺できるかできないかという状態で走っていることも多いのではないかと思います。

それでもスーパーカーの様に特別大きなエンジンを搭載していれば高速道路で150Km/hで走っていても普通の車にとっての街中の様なものですからこれにハイブリッドを追加すれば燃費は大幅に改善されます。（ていうかもともと悪すぎる燃費が多少まともに近づく）
でも日本国内の高速道路では150Km/hなんか出している車は昔と違ってかなり白い目で見られています。
ただ、そういう車は目立つけど数としては少なくなっているとは思います。

ソーラーパネルは今の車の高速燃費を劇的に改善するアイテムとはなり得ません。
高速道路で必要となる平均出力は20KWくらいなのに対し屋根のソーラーパネルから得られる出力はおそらく世界最高の太陽電池でも1KW以下となり少なすぎます。
ソーラーカーの様に超軽量超低空気抵抗であればもともとの消費エネルギーが少ないので話は別で、それなりにソーラーパネルの効果は出ます。
現実的にはより軽くより低空気抵抗に設計することで車はまだまだ進化すると思います。
軽く空気抵抗が小さいということは自動車にとって絶対的な正義です。

ちなみに
ホンダのIMAは良くも悪くもTHS-Ⅱと普通の車の間に位置しています。エンジンもハイブリッド専用のチューニングは受けているものの基本的には普通のエンジンで、ハイブリッドバッテリーが完全に死んでも普通に走れるようです。
カタログ燃費ではプリウスとインサイト（現行）の差は歴然ですが実際の燃費はあまり変わりません。これはカタログ燃費を計るモードが実際の走行より全体に速度が低いせいではないかと思います。
ウチではインサイト（現行）を使用していますがこれまでの平均燃費は約25Km/Lです。たぶんプリウスの全国平均よりいいと思います。夏には通勤の往復で30Km/Lに達することもあります。
けっこうアップダウンの激しい地域に住んでいるのですが登りでも燃費がそれほど悪くならず軽くシンプルなIMAのメリットが生きていると実感します。
今でも実走燃費No.1は超軽量の初代インサイト（10年前の車）ですし。

Answer 3

日本では100k以上で走れる道はサーキットくらいしかありませんから、そのような心配はありません。

現在もソーラカーレースがありますが、畳6帖くらいのパネルの真中に１人乗りがやっとというのが現状です。
プリウスの屋根にｻﾝﾙｰﾌと共にソーラパネルのオプションがありますが、真夏の室内温度を少し下げる為のファンに利用できるだけで、それで走行を助けるには程遠いものです。

ソーラパネルやバッテリーの性能は格段に良くなってきてもその程度です。

電気自動車が普及するにはあと何年かかるか分からないのはその辺の技術が何処まで進むか目途が立たないからです。

ハイブリッドもまだまだ過渡期の妥協の作で、将来無くなるかどうなるかはわかりません。