ハイブリッド車のまとめ

- 第4回 日産のハイブリッド その1 -

2016/09/24 公開

leaf 日産と言えば・・・最近では自動運転に力を入れているようですが、看板的な車種と言えばリーフかGT-Rでしょう。
そのリーフ、初登場は2010年ですから、もう6年も前のことになります。
ハイブリッドの創成期、「ハイブリッドは繋ぎの技術だ」と言われていました。
最終的には電気自動車(EV)や燃料電池車へ行きつくとしても、技術や社会環境が整うまでの「繋ぎ」と言った意味合いです。
それを分かったうえで、トヨタやホンダはハイブリッドに邁進していたのです。

しかし日産、刻みませんでした。
アイアンなんか使わず、いきなりドライバーを振り回しました。
ろくに充電インフラも整わないうちに、大丈夫だろうか・・・?
と心配したものですが、しかし誰かがEVをやらなきゃ充電インフラだって整わない。
「リスクはある。それは分かっている。でも、それでも先頭に立って進むんだ。」
きっと日産はそう覚悟を決めたんだと思います。
その勇気に、素直に敬意を表し拍手です・・・パチパチパチ

で、そのリスク通り、日産が当初期待したほどリーフは売れませんでした、と言うか、売れていない。
2016年1月で、世界累計販売委20万台を達成しましたが、2013年時点では、2017年3月期までに、ルノーとともに150万台販売する計画を立てていたので、ちょっとキビシイ数字です。
でも、それはイイんです。
いばらの道であることは、日産も承知のうえだったでしょう。

販売が伸びない理由は色々あるでしょうが、その内の一つにバッテリーの容量、つまり航続距離があることは疑う余地がありません。
リーフが発売された頃、バッテリー技術者のインタービュー記事でコンナことを言っていました。

「数年のうちに、バッテリーに技術的なブレークスルーが起こります。それによって容量、つまり航続距離が飛躍的に伸びます。」

夢のある話でした・・・(涙
2010年からの6年で、リーフの航続距離はJC08モードで200kmから228km、280kmと伸びただけ。
200 → 228 → 280ですから140%ではありますが、実航続距離をJC08の7割とすると、伸びたのは56km。
1リッターで20km走るガソリン車で考えると、燃料タンクが1.5リットルペットボトル2本分大きくなったに過ぎません。
どんなお世辞でも、これを「技術的なブレークスルー」とか「飛躍的な向上」とは言えません。

最近の記事によれば、「技術的なブレークスルー」はいつかはあるのでしょうけど、楽観視できない状況だそうです。
リーフの航続距離が飛躍的な伸びが期待できないとなると、販売台数の飛躍的な向上も見込めない。
さらに今秋登場のプリウスPHVのデキがよければ、さらに窮地に追い込まれかねない。

そーなると、心配なことがあります。
かつて、リーフを作っている会社の方がこんなことを自嘲気味に言っておられたのを耳にしたことがあります。

「伝統を作らないのが、ウチの伝統だからな~ア」

新しいクルマや技術も、売れないとすぐ止める。
レースも勝てないと、すぐ止める。
そんなイメージがあることは否めません。
バッテリーが遅々として進化せず、さらにPHVが普及してくると
「もーヤメタ!」
とEVを諦めてしまわないか・・・心配です。
まあ、2018年に新型が登場するという噂も時折耳にしますので、大丈夫だとは思うのですが・・・


gtr リーフよりもっと心配なのがGT-Rです。
ミナさんは、R35型GT-Rがどのくらいの期間作くられているかご存知ですか?
2007年の登場ですから、もう10年近く経ちます。
なのに、未だ新型の「し」の字も聞こえてこない・・・。
今どき、フェラーリーやポルシェだって、一つのモデルをそんなに長くは作りません。
フェラーリーV8モデルの最新型は2015年の488GTBで、2010年に登場した458イタリアから5年しか経過していません。
まあ、488GTBは458イタリアの大幅改良型だそうですが、エンジンは全く違うものですし、スタイリングも違う。
その前のF430は2004年登場ですから、これも6年しか作ってない。
あのポルシェ911だってそうです。
996型、997型、991型と代替わりするのはおよそ7年ごと。

このままホンダ NSXのようにフェードアウトしてしまうのではないかと心配です。
ちなみに、NSXは2代目の販売が開始されましたが、1代目は1990年に登場、2006年に生産中止、10年の間を開けて2016年に2代目登場です。

ところでオッサンの皆様は、GT-Rが登場した2007年の総理大臣がどなたであったかご記憶ですか?
ワタクシメは、もちろん覚えていないのでググりました。

なんと2007年のは、1回目の安倍内閣から福田内閣に代わる年でした。

安倍、福田、麻生、鳩山、菅、野田、安倍、とソーリ大臣は7代も替わったのにGT-Rは・・・


日本のソーリとクルマを比べるな!
と怒られそうですが、まあ、もっともなことでございます・・・。




ティーノ ハイブリッド

nissan1 プリウスから遅れること3年、2000年に日産初のハイブリッド、ティーノ ハイブリッドが登場します。
マイナー車種でもあるので、ネット上で構造図的なものを探してみましたが、やはり見つけることができませんでした。
当時の記事によると、モーター + CVT + 電磁クラッチ式とのことですので、ホンダのIMAの発進/停止用クラッチを電磁クラッチに置き換えたような構造と思われます。
ただしIMAとは異なり、モーターのみの走行も可能とのことですので、電磁クラッチはエンジンとモーターの間にあったと推測されます。
いずれにしても100台限定販売ですから、公官庁で買ってもらえばイイヤ、くらいの意気込みしか感じられません。




追記


2017/01/20
「もう16年も前のことなので、仕組みはよく分からん」と嘆いてみたところ、読者の方が当時の自動車雑誌の図解を写メで送ってくださいました。
感謝です!
それを元に弊サイト調に書き換えたのが下図です。
neoHybrid
ホンダのIMAと似たようなシステム構成ですね。

まあ、初期のハイブリッドは、こんな単純な感じで・・・と、言いかけてやめます。
考えてみれば、このナンの工夫も感じられないシステムでティーノ ハイブリッドが登場したのはプリウスの3年後ですからね!

でも、一つだけ面白いことを発見しました。
写メで送っていただいた図解には、発電機のところに(発電/始動用)と記載されていました。
単純化されたイラストなので断定はできませんが、おそらくオルタネーターにエンジン始動のスターター機能を持たせたのだと思います。

初めてお読みくださる方にとっては順番が逆になってしまうのですが、
このページの下の方で、セレナに搭載されたS-HYBRIDを紹介しています。
ネタバレになってしまいますが、発電機であるオルタネーターに電気を流してモータとして利用し、エンジン駆動の補助機能と、エンジン始動機能を持たせたシステムです。
このS-HYBRID、現行セレナのひとつ前のC26型の後期型から搭載されました。
前期型のオルタネーターは、エンジン駆動補助機能は持たず、エンジン始動機能のみでした。
アイドリングストップした後の再始動時に、オルタネーターをスターターモーター代わりに使用していたのです。

ををを!
C26型セレナの登場は2010年ですから、10年も前にティーダ ハイブリッドで開発した「オルタネーターでエンジン始動」技術が、水面下で脈々と受け継がれ・・・

ロマンを感じるではあ~りませんか!!

でも実際はどうでしょう?
C26型のオルタネーターを設計した技術者は、10年も前のティーダ ハイブリッドのコトなんて、これっぽっちも知らないかもしれません・・・

イイのです!
オトコは幾つになってもロマン
とエ〇を追い求め続けるのです!!


【追記 ここまで】



アルティマ ハイブリッド

nissan2 日産 アルティマは北米向けで、ルーツをたどればブルーバードに行き着き、マキシマやティアナと兄弟になるクルマです。
まあ、ブルーバードもマキシマも今はありませんが・・・(涙

2004年に日産はアルティマにハイブリッド車と追加しますが、このシステムはトヨタから供給されたもの・・・つまりTHSです。(マタ涙
日産・・・ハイブリッドにやる気を感じられません・・・

インテリジェント デュアルクラッチ コントロール

nissan3 ティーノは100台限定でしたし、アルティマはTHS。
よーやく本格的なハイブリッドが登場するのは2010年。
おそらくリーフがあるから、という理由だと思いますが、小型車ではなく日産の最高級セダンのY51型フーガからです。

インテリジェント デュアルクラッチ コントロールは2組のクラッチと1個のモーター、7速ATで構成されています。
このシステム、ナニが好きかって問われれば、作動イメージのしやすさです。
下に作動アニメーションを載せましたが、ここまで読んでいただいたオッサンであれば、説明文を読まなくてもおおよその作動を推測いただけるのではないでしょうか。
何よりありがたいのが、THSⅡのアニメーションを作るのに比べ、30分の1くらいしか手間がかかりません。アリガタヤ、アリガタヤ・・・


上のアニメーションを見て
「アレ、ちょっとオカシくないか・・・?」
と気づかれたオッサン、アナタは鋭い!
そう、ワタクシメも作っていて気が付きました。

クラッチ2、動いてねージャん!

アニメーションの最初の画面は、それがクラッチであることを分かりやすくするため切り離してありますが、それ以外ではズーっと繋ぎっぱなし。
いったい何のためにクラッチ2はあるのでしょう?

「あんなの飾りです。偉い人にはそれが分からんのですよ」(ジオング整備兵談)

まさか飾りってことはないと思うのでググってみました。
どうやらクラッチ2を滑らすことで、スムーズな発進やエンジン始動時の振動遮断、変速時のショック吸収をしているようです。
考えてみれば7速ATですから、変速の度にショックがある。
普通のATならトルコンで吸収するショックを、ココで吸収しているのですね。
ひとつ、オリコウになりました。

このインテリジェント デュアルクラッチ コントロール、その後のV37型スカイラインにも採用されました。

インテリジェント デュアルクラッチ コントロール (FF用)

nissan6 2015年のT32型エクストレイルに、横置エンジン用のインテリジェント デュアルクラッチ コントロールも採用されました。
こちらは7速ATではなく、CVTです。
クラッチ2の位置がちょっと違うけど、7ATをCVTに置き換えればいいでしょ?
イラスト作るの楽勝ジャん、FF用のインテリジェント デュアルクラッチ コントロール!

と、ナメて作ったのが下のイラストです。
日産のホームページに載っているイラストと同じ構造です。
IDCC_FF01
もう、作動説明は不要ですよね。
モーターだけで走りたければ、クラッチ1を切ってクラッチ2をつなぐ。
エンジンとモーターではしりたければ、クラッチ1、2の両方をつなぐ。

しかしながら、普段から慎み深く、そして注意深く生活しているワタクシメは(ホントカヨ?)、ハタと気づきました。

FF用インテリジェント デュアルクラッチ コントロール、バックしねージャん!


いえネ、よく聞いてください。
上のイラストによれば、クラッチ1を切って、クラッチ2をつなぐ。そのうえでモーターに逆向きに電気を流せば、まあ、バックします。
でも、バッテリーがカラカラ状態だったらどうするのでしょう?

「バックするには、当然そこまで前進で入っていくのだから、それまでにある程度バッテリーは充電されるだろ?」

そう言われれば、その通りではあるのですが、ちょっと想像してみてください。

方向転換の出来ない細道をオッサンがエクストレイル ハイブリッドで走っていました。
たまたま悪い条件が重なって、ハイブリッド バッテリーは空に近い。
そこに突然、エイリアンか、重武装した犯罪組織が前方から襲いかかってきます。

オッサンは、左腕を助手席シートの肩の辺りに回し、「シット!!」と叫びながらアクセル全開でバックします。
そう、トム クルーズやブルース ウィリスがよくやるやつです。

弾のことは心配ありません。
こういう場合、絶対に当たりません。映画では・・・

しかし心配なのはエクストレイル ハイブリッドのバッテリーです。
カッコよくバックスピンターンを決めて、バックから前進に替わる前に止まってしまったら、哀れオッサン、エイリアンの囚われの身になってしまいます。
まあ、そんなオッサンを救出に来てくれるボン・キュ・ボンの金髪の女諜報員に知り合いでもいれば別ですが・・・

nissan7 ちなみにこの話、トム クルーズやブルース ウィリスでなくて、タカとユージでも良かったのですが、ホントのホントにオッサンしかわからない話になってしまいます(笑

あのときのF31型レパード、カッコよかったなァ~

恥を忍んで言えば、今でも横浜のみなとみらいから山下公園の辺りに行くと、3回に1回は「タカ!」とか「ユージ!」と叫びたくなります。
でも、やりませんヨ。もう、いい大人ですから・・・

話を戻します。

天下の日産自動車が、お客さまがエイリアンに囚われることを黙認するわけもないので、絶対に秘密があるとググりました。
しかし、世の中の大半の方はエリア51とか、94光年先のHD164595恒星系から届く電波信号とか、あまり興味がないのでしょうか?
エイリアンの襲撃から逃げ切るための方策をナカナカ見つけることができません。

そしてググり続けること1時間半、ようやく見つけました。
日産が公開している技術情報で、FFプラグイン ハイブリッドのシステム図です。
なので、直接エクストレイル ハイブリッドのシステム図ではないのですが、1モーター + 2クラッチ + CVTのシステムは同様と思われますので、これを参考にアニメーションを作ります。


お察しの通り、話のキモはクラッチ2こと、プラネタリーギアです。
このギアで、前後進の切り替えを行います。
下のアニメーションは、前述の技術資料などから作動を推測したものです。
間違っていたら・・・ゴメンナサイ


推測と言えど、無事エンジンでバックすることができました。
これで、トムもブルースも、タカもユージも、安心してバックスピンターンができるわけです。

ところで、今年公開された映画「さらば あぶない刑事」はご覧になられましたでしょうか?
ワタクシメはまだ観ていないのですが、タカとユージが駆る覆面パトカーはGT-Rだそうです。
前作がレパードでしたし、舞台が横浜なのですから、本社が横浜にある日産が手を挙げないわけにはいきませんからね。

しかし西部警察といい、あぶない刑事といい、アクション刑事ドラマは日産車が多いですね。
当時の日産車は、たしかに男くさいというか、硬派なイメージがありました。
ちょっとトヨタ車と比べてみると・・・

クラウンと、セドリック・グロリア。
スープラとフェアレディーZ。
セリカとシルビア。
ソアラとレパード。
マークⅡとスカイラインやローレル。
コロナとブルーバード。

もっとも、そんな男くささや硬派さを今の日産に求めたって・・・
なにより、タカやユージが乗って似合いそうなクルマが、どう見ても覆面パトカーには不釣り合いなGT-Rしかないってのが、日産の現状を物語っているように感じられます。

いいえ、デスっているのではありません。、憂いているのです。



S-HYBRID

ある時は○○、またある時は××、しかしてその実体は・・・

初老と言われても言い返すことのできないくらいオッサンのワタクシメでも、さすがに多羅尾伴内シリーズの映画を見たことはありません。
ですので上のフレーズは、子供の頃にバラエティー番組でどなたかがモノマネしていた記憶に違いありません。

nissan4 S-HYBRIDは2012年に4代目C26型セレナに導入された簡易型ハイブリッドです。

これまで散々見てきたように、ハイブリッド車ではモーターと発電機の境目がありません。
電気を流せば回転し、回転力を加えると電気を発電するのがモーターであり、発電機です。
そこで、ハタと日産のエンジニアは思いついた。

「わざわざハイブリッド用にモーター/発電機を積まなくても、最初から発電機が付いてるジャん!」

そう、オルタネーターです。
alternator メカ好きオッサンには釈迦に説法となりますが、オルタネーターはエンジンのクランクシャフトからベルトを介して回転させられる交流発電機です。
健気にもエンジン回転数の倍くらいのスピードで回転させられ、クルマの電装品のすべてに電気を供給してくれる頼もしいヤツです。
絶対に必要な部品ですので、どのクルマにも必ず付いています。
普段は発電機で、せっせと電気を作っている。
これに、必要に応じて電気を流してやればモーターになるわけです。

発進時など、加速力が必要な場合にはバッテリーからコレに電気を流してモーターとして動力を作り出し、エンジンをアシスト。
それ以外では、エンジンから回されて粛々と発電。
さらに、信号待ちなどでアイドリングストップした後にエンジンを始動するためのスターターモーターとしても使われます。

「ある時はオルタネーター、またある時はスターターモーター、そしてまたある時はハイブリッドモーター、しかしてその実体は・・・」

というワケです。

ナ~るほど。こりゃオジサン、一本取られたなァ!

と、言いたいところですが、どうでしょう・・・?
ちょっとググって昔の記事を探してみます。

C26型セレナに積まれたオルタネーター(モーター)の最大出力は1.8kw、馬力に直すと2.4PSです。
ビミョーです、ビミョー過ぎます。

scooter 1977年に発売されたヤマハ パッソルが2.3PSですから、それと変わるところがありません。
このパッソル、友人のオカンのモノでして、購入してから大分時間が経っていたのでカタログ通り2.3PS出てはいなかったでしょうが、遅かった。
まだシュッとした顔つきの高校生であったワタクシメの体重は60kg代半ばでしたが、それでもパッソルは遅かった。
今の体重で乗ったら・・・

さらに記事を読み進めます。
「S-HYBRIDのつかないマイナーチェンジ前から5万円強のアップ」
2.4PSで5万円は高い。
1980年前半のHY戦争時には、スクーター4台まとめて10万円なんて売り方をしていたので、5万円なら4.6PSは欲しいところです(笑

「燃費はマイナーチェンジ前の14.6km/Lから15.2km/Lへ0.6km/Lの向上」
0.6km/L・・・ビミョーさが続きます。
実燃費をJC08モード燃費の7掛け、ガソリン1リットルを110円で計算すると、およそ12万キロ走らないと元が取れません。
ビミョーです・・・
新車でセレナを買って、12万キロ走る人がどれだけいるでしょうか・・・?

「鉛電池を2個に増やして」
そう、S-HYBRIDにはバッテリーが2個ついているのです。
カー用品店のAUTO WAVEのサイトを覗くと、バッテリーの寿命は2~5年となっています。
好意的に5年としたって、5年に1回、2万円のバッテリーを交換しなきゃならない・・・・
元を取るのはちょっと不可能っぽい・・・

もうこれは、ハイブリッドを名乗るためのハイブリッドといっていいのではないでしょうか?

「こりゃ、1世代で終わるな・・・」
と、ワタクシメは予想しておりました。

「伝統を作らないのが、ウチの伝統だからな~ア」

と、セレナを作っている会社のヒトの自嘲が頭に浮かびます。

ところが

このS-HYBRID、新型C27型セレナにも、ちゃんと継続されていました。
日産サン、ゴメンナサイ・・・

このままS-HYBRIDを続けて、2世代くらい後のセレナの新車発表時の記事に

「伝統のS-HYBRIDが使われ・・・」

なんて書かれるくらいまでガンバチッテください。


ノート ハブリッド

nissan5 この稿を書いている時点では、まだノート ハイブリッドは世に出ておりません。
が、ググってみると今秋には「レンジエクステンダー式EVのハイブリッドとして登場」なんて記事が見つかります。
要は、シリーズ式ハイブリッドです。
不肖ワタクシメ、効率だけで言えばハイブリッドはシリーズ式が一番ではないかと思っておりました。
いま、ガソリンエンジンの熱効率は最高40%程度です。
もっともこれは、一番効率の良い条件(アクセル開度とか回転数)での話で、加減速を繰り返す実際の運転では十数%とも言われています。
でも、発電機として使うなら40%の部分をズーッと使えるわけです。
電気モーターの効率を80%ほど、発電機の効率を85%とすると
0.4 × 0.8 × 0.9 = 0.272
ホ~ラ、27%も使えます。

ノート ハイブリッド、いったいどんなカタログ燃費を引っさげて登場するのか、楽しみです。

詳細が分かり次第、このページに追記したいたします。



追記


2017/01/19
ノート ハイブリッドがノートe-Powerとして販売が開始されたので、「第5回 日産のハイブリッド その2」として掲載しました。
下の「第5回 日産のハイブリッド その2 へ」ボタンをクリックしてご覧ください。

続く

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