トヨタのハイブリッドシステムについて質問です シエンタのカタログを見ていると、WLTCモードの高速道路モードの燃料消費率（燃費）が、 ハイブリッド車で27.6km/L

Question

ガソリン車で20.3km/L
となっています（どちらも2WD、Zグレード、7人乗り）

そこで質問なのですが、トヨタのハイブリッドシステムは高速道路走行時に効率が悪くなると言いますが、ガソリン車よりこれほど燃費が良いのは何故なのでしょうか？
（ハイブリッド車は郊外モードより高速道路モードの方が燃費が悪いので、高速道路走行時に効率が悪くなることは事実だと思います）

高速道路合流時の急加速や走行中の加減速や料金所での停車が含まれているとしてもあまりに差がありすぎると思いますし…

Answer 1

ハイブリッド車は、低負荷時エンジンを停止することで燃費を稼ぐスタイルとなっています。
しかし、高速走行時では比較的負荷が高い状態が続き、エンジンを停止できる時間が極端に少ない、または常時稼働となっています。
この点が、ハイブリッドは高速が苦手と言われる要因です。
しかしながら、ハイブリッド車がガソリン車よりも高い高速燃費を出せるのは、エンジンの違いという点が大きいです。
ハイブリッド車のエンジンは、ガソリン車のエンジンとは別物で、効率全振りのエンジンになっています。
カタログを見ると、同じ3気筒1.5Lでもガソリン車は最高120PS、ハイブリッドはエンジンのみの最高出力は91PSとなっており、エンジンに違いがあることが見てとれます。
ハイブリッド車のエンジンではアトキンソンサイクルという技術を採用しており、これの特徴のひとつとして出力が低い代わりに、熱効率が高いというメリットがあります。
自動車はエンジンの負荷の変化がかなり大きく、ガソリン車では最大の負荷に対応するスペックのエンジンを搭載する必要があります。しかし、ハイブリッドでは出力が足りない場面でモーターのアシストを得られる為、最高出力が低くとも、熱効率の良いエンジンを利用することができるというわけです。

質問者からのお礼コメント

出力、全く見ていませんでした
そのような違いがあるのですね
スッキリしました
ありがとうございました！

Answer 2

高速道路巡行時のエンジン回転数にその差の要因がありそうです。

一昔前のトヨタ製1.5Lハイブリッド車（4気筒のやつ）に乗っています。
高速走行時はECOモードは解除して運転しています。

高速道路で最初の加速が終了して100km/h程度の巡行速度域に入ると、エンジン回転数は2000回転程度で、ガソリン車（2500回転くらいでしょうか）よりも若干低いのです。
恐らく最終減速比がガソリンCVT車よりハイギアードなのが原因のようです。（カタログに数値が載っていると思います。）
このため、120km/h区間に入っても4000回転までいくことはありません。（追い越しなどで、一時的にさらに高速になるとやっと4000回転超えしています。）

これがさらに下り坂に入ると、エンジン駆動力が電気的スイッチで切り離されるようで、その間エンジン回転数はアイドリング状態、エンジンブレーキはあまり効かず、ある意味惰力で走行しながら発電モーターだけ回して、駆動用バッテリーの充電に勤（いそ）しんで（？）いたりします。
駆動用バッテリーがフル充電状態になると、発電モーターも回されなくなり、殆ど惰力のままエンジンブレーキなして減速せずに速度維持したまま、坂道を下って行きます。

蛇足ですが、高速道路上で渋滞に突っ込むと、今度は低速なのでEV駆動に切り替わり、エンジンが停止していたりします。

Answer 3

ガソリン車は変速機でのカバーもありますがガソリンエンジンだけで発進から街乗り、高速まで対応しないといけません。
一方、ハイブリッド車はガソリンエンジンとモーターの協調で賄うことができます。
ガソリンエンジンの一番不得意な発進から定速走行時はモーターで、高速走行はガソリンエンジンで。
なのでガソリンエンジンを高速で効率が良いように設定できます。(発進とか定速時の性能は悪くても問題無い)
これが違いの一番の理由だと思います。

市街地より高速時の燃費が悪いのは速度の二乗に比例して大きくなる空気抵抗によるものと考えられます。(ハイブリッドシステムの弱点ではない)
ハイブリッド車の市街地で燃費が良いのはガソリン車だとブレーキを踏んだ時に運動エネルギーを熱に換えて大気中に放出しているのに対して回生機能で電池に蓄えて次の走行時にガソリンを使わなく済むから。
それと市街地では速度が遅いので空気抵抗も小さいから。

Answer 4

>>高速道路走行時に効率が悪くなる

速度を上げて効率が悪くなる・・・当たり前であり、乗り物としては正常でしょう。

飛行機や船は、経済速度というものが決まっていて、いかに一定速度で走るかが基本です。それよりスピードを出せば、当然燃費が悪化。飛行機などマッハを出せば消費は激しいでしょう。

で、トヨタのHVシステムの場合、回生発電と協調ブレーキが手伝って、減速や加速のエネルギを一定にして、この「経済速度」に近づけている事に、秘密があります。

要するに大きな勘違いは、ガソリン車基準で物事を考えている事にあり、「高速道で一定の速度の方が燃費がいい」というのは間違いって事です。加減速のエネルギで無駄に消費し”過ぎている”事を勘違いしているだけです。

Answer 5

一定速度でキープすることなく、範囲内で速度上げ下げする測定なので、当然回生して力行出来るハイブリッドはメリットでます。
定速度から、双方モーターは使わないから差が出るだけ

Answer 6

そもそも電気モーターが高速が苦手です。
低速からはパワーが出るので、テスラなんかでも100㎞/hまでの加速なんかはやたら凄いと宣伝してますけど最高速は全然出ません。電気とはそういうものです。
トヨタのハイブリッドはエンジンの使い方がうまいのでむしろコレでも高速で燃費が落ちてない方です。電気を使うハイブリッドとはそういうものです。