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本ブログのアクセス統計: 60万アクセスを達成しました。ご訪問ありがとうございました。

60万アクセスまでの経過

2009年12月に始めた本blog。2011年7月ごろに10万アクセスを達成し、2011年12月13日には15万アクセスを達成。
その後、私も更新しておらず、アクセスは少し減りましたが、3月1日には18万アクセス。2012/4/18に20万アクセス、2012/8/21に25万アクセス、2013/1/18に30万アクセス、2013/12/17に40万アクセスを達成しました。しばらく見ていなかったら、2015/5/1に50万2584アクセスになっていました。またまた、しばらく更新しないうちに、2017/6/11に60万7197アクセスになっていました。2018/7/7 .. おお七夕 .. には63万0656アクセスになっていました。久しぶりに更新しました。
ラベル プリウス の投稿を表示しています。 すべての投稿を表示
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2011年12月15日木曜日

現行プリウスのエコモードにはバグ?? OBDアナライザKiWiの設定

プリウスのエコモードにはバグがある模様。
最近、給油表をつけているが以下のことが分かった。
  1. ハイブリッドインジケータの表示よりも実燃費の方が悪い
  2. シフトレバーでのBレンジは燃費が悪い
  3. パワーモードよりはノーマルモードが燃費が良い
  4. Dレンジでエコモードにするとノーマルモードよりも燃費が悪化する
  5. ときどきHybrid meterの燃費表示がきわめて悪化する
2については過去に書いた。以下である。
2011年10月19日水曜日:トヨタ プリウスはBポジションにバグ?? アイドリングストップしない.... Dモードに戻したら燃費が大幅に改善
1はうすうす感じていたが、燃費表にすると明白、Trip Bは給油時にリセットして、次回給油までそのままにしている。走行距離はODメータの差分と一致している。なので、暖機のガソリン消費も考慮されているはず。(注意したいのは、旅行等で、暖機前にTripをリセットしても、燃費は0よりは下にならないので、暖機の燃料消費が考慮されないと思う。)

3については、おそらくはモードを変えると、アクセルに対する実加速のレスポンスが変わるだけだと思う。なので、ノーマルやエコモードにしてもアクセルを大きく踏み込めば加速するし、その場合には燃費も悪くなると思う。

しかし、同じペースで走っていたら、エコモードで少しでも燃費が改善してほしい。走行パタンの違いがあるかもしれないが、ほぼ一日あたりの走行距離(以下Priusのexecl表でのセルJ9とセルJ11)が同じである9行と11行を見比べると、エコモードにした方が燃費が2km/L近く悪くなっている。これは解せない。「バグ??」 と考えた次第である。

さらに12月はカリフォルニアでは一番寒い時期であり、朝は4度C、昼でも15度Cくらいと、同時期の東京なみに寒い。したがって暖機運転が長く、燃費は悪化しているはずである。ところが、少し暖かい時期のエコモードの方が燃費が悪い。これはおかしい。

5は、2012/1/13に追加した。まだ、ハイブリッドメータで確認しているだけだが、高速走行で44mile/G=18.42km/Lの燃費が表示され続けるときもある。が、ほとんど同じ条件で、これが、35mile/G=14.7km/L程度に落ち込み続けることがある。ガソリンの品質が落ちているのか、メータの誤差なのか不明である。いつも、Rotten Robbieという安いスタンドで、一番安い87オクタンのレギュラーガソリンをいれているが、Shellとか信頼のおけそうなスタンドでのガソリンに変えた方がいいかもしれない。

以下に、その給油表(excel)を添付する。全部表示されない場合には、画像をクリックすれば全体がご覧いただける。PriusにはN列にハイブリッドインジケータの表示(最近だけだが)を掲載してある。実燃費との差がご理解いただける。

2011 Prius ZVW30給油表
ちなみに家族の使うBMW 323iの給油表も添付する。こちらは、2000年式の安くて古いもの。燃費は、きわめて悪い。が、直6  2.5Lのエンジンは定評があるだけあって加速はPriusよりも大分良いし、足回りも堅めで、高速でのコーナリングの安定性も良い。

19万9千マイル=32万キロも走っているので、中古のカローラよりも安かったのだが、それでもまだ問題なく高速を安定走行できるところが、さすがドイツ車である。ABSや挙動のスタビライザもついているし、レザーシートの上級オプションであった。タイヤもこちらのほうがグレードが上のVランク。
ウィンドウォッシャーポンプが壊れたり、補器の不具合はあったし、修理の出費はそれなりに高かったが。。


2000 BMW 323i E46給油表
KiWi WiFiがこわれた、単にIPアドレスの設定が違っていた)
夏に購入した、KiWi WiFi (OBDデータをWiFiで送るもの)が壊れた。設定はあっているし、iPhoneでもiPadでも症状は同じ。WiFiには接続できるが、タコメータ等を表示する iアプリのRevやRev Lightで、接続されない。当然計器類の表示はめちゃくちゃのまま。

本体付属のマニュアルに掲載されたIPアドレス設定ではなくなっていた模様。多分、何らかの案内に従い正しく設定されていたのだが、それを忘れていただけ。発売元のPLX社から案内がきて、以下のように設定することで解決した。iPad2でも正しくアクセスできた。



冬休みにハイブリッドアナライザのiアプリを作ろうと、Apple のデベロッパーライセンスを更新し、環境を整えた。Xcodeから、iPad2のデバイスプロファイルも設定した。
開発環境iTuneConnectの解説書は、英語以外に中国語と日本語だけがある。日本の開発者が多いということだろう。

KiWi WiFi等についての情報は以下。
2011年6月18日土曜日:PriusのHybrid解析ツール(iPhone, PCアプリ)を作ります




2011年11月16日水曜日

Prius Cは日本ではAQUA。2011/12月日本発売

2011/11/15付けの日経BP TechOnの記事によると、トヨタ自動車は「第42回 東京モーターショー2011」(一般公開2011年12月3~11日、東京ビッグサイト)に、小型ハイブリッド車(HEV)の「AQUA」や小型電気自動車(EV)のコンセプトカー、燃料電池車(FCV)、富士重工業と共同開発している後輪駆動の小型スポーツカー、プラグインハイブリッド車(PHEV)などを出展すると発表したそうです。興味のある方は、観に行かれたらどうでしょうか。プリウスファンの方の、レポートやコメントお待ちしています。

●【東京モーターショー】トヨタ、燃費40km/Lの小型HEV「AQUA」や小型EV、FCVを出展: http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20111115/201621/?ref=ML

上記から、写真と仕様を引用します。詳細は、後日比較して追記しますが、格好はなかなか良いんじゃ無いのでしょうか。
小型HEVのAQUAについては、燃費がJC08モードで35km/L、10-15モードで40km/Lを達成した(図1)。2011年12月下旬の発売を予定する。AQUAの名称は日本市場向けで使い、海外市場向けでは「Prius c」の名称で販売する。車両寸法は全長3995×全幅1695×全高1445mm、ホイールベースは2550mm。プリウスと比べて全長で465mm、全幅で50mm、全高で45mm、ホイールベースで150mmほど短くした。ハイブリッドシステムについては排気量1.5Lのエンジンと、モータを組み合わせる。
 図1) AQUA

2011年10月19日水曜日

トヨタ プリウスはBポジションにバグ?? アイドリングストップしない.... Dモードに戻したら燃費が大幅に改善

プリウスの技術や関連サイトに関しては、以下にまとめてある。

2011年5月25日水曜日: トヨタのプリウスは本当に凄い車です (各種プリウス考察を総括)


プリウスのシフトポジションと挙動)
高速を走行して挙動を調べた。表にまとめる。


アクセルを思い切り踏み込めば、ノーマルモードでもエンジンは5,000回転ぐらいにはなる。パワーモードとは、アクセルレスポンスを敏感にする違いのようにも思う。

ただし、プリウスのエンジン音は関心しない。ミラーサイクルエンジンで、高効率なのかもしれないが、5,000回転ぐらい回すと「ぶーぶー」という感じであり、ここちよいエンジン音ではない。これに比べると、以前乗っていた日産U11ブルーバードのCA18DETというターボエンジンは、名作だったと思う。シルビアや180SXにも使われたエンジンである。高速道路で踏み込むと、ターボが効いて一気に160km/hくらいまで気持ちよく加速するのである。エンジン音も良かった。この頃までは、つまらないので、マニュアルシフトしか運転しなかったのだが。。

Bポジションで走行すると燃費が極端に悪化する)

シフトレバーをBポジション(エンジンブレーキを利かす設定=通常のオートマでの2ndとローを兼ねる)にすると、PowerModeであるかどうかに関係なく、アクセルを離すと制動する。回生限界を超える制動をかけようとするのか、多くの場合にはエンジンブレーキとなりエンジンの回転があがる。特に高速では顕著だが、信号で低速になっても、エンジンは止まらない。

Kiwiを使ったタコメータをみていると、この様子がわかる。ところが、現行プリウス(ZVW30)では、信号停止等でハイブリッドインジケータではエンジンからのエネルギー流はとまったように見えていても、OBDを使ったタコメータでは、エンジンは1,000回転ぐらいで回り続けている。前記型では米国仕様と日本仕様で最大パワーすらちがったようだし、現行のプリウスもオプションの設定が、日米で、かなり違う。米国仕様だけの問題なのかもしれない。

低速になってそのまま信号で停止しても、駐車して、パーキングブレーキにいれてしばらくしても、エンジンは回り続けている。SOC(充電量)がほぼ満充電でも関係が無い。シフトをPに入れるとエンジンは止まる。場合によっては、フットブレーキを踏んで、停まっているのに、ハイブリッドメータの表示上は、ブレーキで停止しているのにモータから車軸に駆動がいっている=クリープしていると表示されることもある。KiwiからのOBD情報が間違っているわけではなく。耳を澄ますと確かにエンジンが動いている。

Bポジションでは、減速時にエンジンブレーキをかけている。おそらく、そのためにエンジンを止めるタイミングを逃して、ECU(中央コンピュータはエンジン停止だと思い、ハイブリッドメータに表示しているものの、実際にはエンジンがアイドリングストップせずに、回りつづけているのではないかと思う。

Bポジションだと回生の効率が上がるし、油圧ブレーキを最後の最後まで使わないとあったがこれが本当なのかは怪しい。ちょっと記述はわかりにくいが以下のようなサイトもある。

Bレンジ(ポジション)で回生量が減る、は勘違い!?)

Bレンジの使い方の口コミ情報) こちらは、いい加減な情報も多いですが。。

なので、燃費があがると思いきや、燃費はかなり悪化する。Dポジション(通常のドライブポジション)にすれば、信号のかなり前から、エンジンは止まるし、もちろん停車中、発進直後はエンジンは動かない。
とにかくBポジションは、坂道での減速等のみで、あまり使わない想定だとすると、停車時については、あまりテストもしてない可能性があり、バグがあってもおかしくはない。

制御系が壊れたと思い、ディーラに点検を予約したのだが、いろいろ試してみた結果、上記のようなことがわかった次第である。ディーラにキャンセルを入れたときに、上記を説明したら、「通常運転中にBポジションに入れたらだめだよ。」といわれただけ。ハイブリッドインジケータと、実際の動作が食い違っているのだが、バグだとは思わなかった模様。

さらに坂道で、信号でエンジンをアイドリングストップさせるのに、Dポジションに毎度もどさないとならないのも不自然である。やはり、あえてBポジションのバグと呼びたい。

Dポジションに戻しての燃費の向上)

通勤に際して、従来は、Bポジションで44Mile/Galon=17km/L 程度だったのだが、Dポジションにし、さらにパワーモードを外しておとなしく運転したらなんと、56Mile/Galon=24km/Lに燃費が向上した。フロリダ旅行時にレンタカーで高速巡航したCivic 1.8L (2010型)の燃費が12km/Lなので、なんと燃費が倍である。フロリダはほとんど平坦なのに対し、当地は上り下りが多く、回生失効しかつエンジンを相当回さないとならないi280という不利な条件なのにである。平坦な高速巡航でのプリウスのエンジンは1,000RPM程度。平坦地なら相当燃費がよくなるはずである。今回は、回生を効かせるように、ハイブリッドインジケータをエコ運転表示モードにして観察しつつ、減速時の充電計(Charge)が振り切れないように、早めに軽くフットブレーキを踏むようにした。

学内は25mile/h=40km/h制限で、Stopも多いのだが、学内は逆にEV走行するので、燃費が向上するのである。また、立体駐車場内もEV走行なので、燃費が向上する。Bポジションだとエンジンが動きっぱなしで燃費は悪化していた。夕方帰宅時には高速は渋滞するが、これもEVモードなので、燃費は逆に向上する。燃費が悪化するのは、むしろ高速の登りで無理に加速する時である。

一般道でも流れていると、燃費は52MPG(Mile/Galon, 1MPG=0.425km/L)ぐらいしか行かない。ところが渋滞すると58MPGくらいまでいく。渋滞すると燃費が良くなるのは、速度が上がると急激に増大する空気抵抗やタイヤの転がり摩擦が、低速の走行で低減するからだと思う。この改善のため、プリウスのボディは徹底的に空力を改善し、CD値0.25を達成し、北米仕様車の最低グレードのPrius IIは、Bridgestoneの195/65R15 89SのECOPIA EP20という低転がり摩擦抵抗のエコタイヤを履いている。

通勤時に、上り下りのあるi280で事故があり、渋滞していた。平均速度は25km/h以下。通常だと、110km/hの巡航で、ハイブリッドインジケータ(距離/給油量より燃費が良く出る傾向がある)では18km/L程度の燃費が表示されるのだが、このときは、高速の燃費が23km/Lくらいになり。さらに、高速を出た山道では、遅いトラックが前にいたため、EV走行が進み、学内での低速走行と立体駐車場内でのEV走行により、燃費はどんどん向上し、60.4 Mile/Galon = 25.7km/Lを記録した。

一般車の経済速度は80km/hといわれているのに、渋滞して発進停止を繰り返しても、低速走行したほうが燃費が向上するのは、さすがハイブリッドだと感心する。

暖機運転による燃料ロス)

唯一の問題は、始動時の暖機運転だろう。現行ZVW30型プリウスでは、廃棄熱回収や電動冷却水ポンプなどで、暖機の短縮を図っているのだが、やはり暖機は燃費ロスになる。暖機時には発電してNi-MH電池を充電しているように見えているが、基本的に暖機はエンジン負荷を軽くするはずなので、発電量も押さえているのかもしれない。これは、OBD利用のハイブリッドアナライザを作れば判明する。とにかく、下表にあるように燃費が悪化する。

PHV(プラグイン・ハイブリッド)になれば、EV走行中に軽負荷をかけてエンジン動力を活用しつつ暖機ができるのだろう。PHVであれば、暖房のためにエンジン冷却水をつかうこともないので、寒冷地で暖房のための暖機による燃料消費というのも無くなる。ヒートポンプになるのだろうか。いずれにしても、次世代プリウスでの革新に期待したい。

ちなみに計算してみた、片道25kmの通勤距離で、気温25度くらいなのに、駐車場で暖機をするとなんと走行に使った燃料の6%分に相当する燃料が消費されるようである。

通勤距離(片道)16.00 mile25.74 km
暖機前燃費率56.00 MPG23.80 km/L
暖機前消費燃料0.29 Galon1.08 L



暖機後燃費率53.00 MPG22.53 km/L
暖機後消費燃料0.30 Galon1.14 L
暖機での燃料消費の割合5.7 %5.7 %

ただし、ZVW30のハイブリッドメータの燃料消費率表示はかなり誤差がある。走行距離と実際の給油量から計算した燃料消費率は、ハイブリッドメータ表示よりもだいぶ低めにでるようである。上記は、ハイブリッドメータ表示によるものである。

暖機が終わるのを待たないで走り出した方がいいかもしれない。どうせゆっくりなら、EV走行なのでエンジンには負担がかからないであろう。 高速巡航時には、エンジンは1,000RPM程度なのに、暖機時には夏でも1,300RPM近い回転になる。高速で急加速するとエンジンは3,000RPMから4,000RPMにもなり、急激に燃費が悪化する。エンジンの摩擦損失は、回転数増大につれ増大する。2.5乗に比例するともいわれている (参照: モータファン別冊 第426弾 新型プリウスのすべて 480円 - 48 page。)

暖機時にも発電機(MG1)からNi-MHバッテリを充電しているはずだし、MG1,インバータ,Ni-MHバッテリの系の効率が悪いとも思えない。また、高速低負荷巡航時のエンジン回転が1,000RPMなのに対して、暖機時は1,300RPM程度。暖機時に低回転でエンジン効率が悪いとも思えない。発電量を抑えて軽い負荷にしている可能性と、暖機時に濃厚混合気にして燃費を悪化させている可能性がある。だとすると、暖機終了をまたずに走行し始めても、燃費はさほど向上しない。これも実験する価値がある。後日試したい。

エンジンの損失) http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/stirling/docpaper/hyoukaj.html
エンジンオイルの低粘度化と摩擦損失の関係) http://www.geocities.jp/bequemereise/viscosity3.html

プリウスの場合、ごく低回転のエンジン非効率はEV走行で存在しないし、可変バルブとクールEGRで低回転側のロスが抑えられているので、エンジンを極力低回転にするように走るのがエコなのであろう。

ホンダインサイトのパラレルハイブリッドでは、走行中にはエンジンが止められないらしい。すなわちEVモードには、なれない。一方EVは、長距離走行時の電池消費にまだまだ難がある。トヨタのSeries Parallel Hybridは、とりあえずは、かなり良い解だと思う。

欲しい機能)
Dポジションでアクセルを完全に離しても、たしかに急な制動感はないが、少しだけは回生はしている。回生を増やしたければフットブレーキを踏むことになる。この挙動は、オートマ車と合わせるためなのかもしれないが、アクセルを全部離したら回生を強くかけて減速してくれた方がうれしい。高速で頻繁にブレーキを踏まなくてすむ。プリウスの後ろを走っていると、しょっちゅうブレーキを踏んでいるようだという友人もいる。

日産リーフは、特にエコモードでは、アクセルを離すと急速に回生し、ブレーキがかかる仕様になっているらしい。
http://ascii.jp/elem/000/000/643/643338/
                                  リーフのモータは、80kW,最大トルク280Nm,最大回転10,390RPM。
一方現行プリウス ZVW30のモータは、60kW, 最大トルク207Nm, 最大回転13,900RPM。                     これにエンジンのサポート、73kW, 最大トルク142Nmがついている。
 リーフの加速感が3.0Lエンジンなみということからすると、プリウスの加速感が若干劣るのは、エコのための味付けだと思う。もっともアクセルをフルに踏み込めばエンジンは5,000RPMくらいになり、相当の加速感はある。

ホンダのインサイトはCVTなのに、ステアリングにパドルシフトがついている。パドルシフトはトランスミッションのギヤを変えるものなので、CVTでは本来いらないはず。
なのにあるのは、加速と減速をアクセルで自在にコントロールするためだと思う。プリウスにもハンドルに回生ボタンとかを導入したらいいかもしれない。

エンジンストップはどれくらいまで可能か)
webでは35km/hまでEV走行するとあるのだが、これは駆動するときの話。
回生中にエンジンがとまるのは、最高37M/h = 59.2km/h だった。負荷条件にも
よるとは思うが。。だいたい60km/hを区切りにしている可能性がある。この速度を超えると回生ブレーキがかかっていても、エンジンは止まらず1,000RPM程度で回転し続ける。

平坦な高速では、車速を落とさない配慮かもしれないが、アクセルを全部離すのは、減速してほしいというドライバの意思表示なので、エンジンをとめて回生してもよいのではなかろうか。現に、i280でやや下りや、下り逆で、アクセルを完全に離すと多少回生するのだが、エンジンは1000RPMで回転し続けている。
なぜ、高速走行でエンジンを止めないのか、よく理解できていない。

すくなくとも、回生時にエンジンがとまる渋滞時には、燃費は58MPG(24km/L)ぐらいまで向上する。高速走行時も回生時はエンジンを止めた方が燃費が向上するのではなかろうか。

2011年10月10日月曜日

トヨタプリウスC,プリウスα,Prius V

2011/11/15付けのTechOnの記事によると、トヨタ自動車は「第42回 東京モーターショー2011」(一般公開2011年12月3~11日、東京ビッグサイト)に、小型ハイブリッド車(HEV)の「AQUA」や小型電気自動車(EV)のコンセプトカー、燃料電池車(FCV)、富士重工業と共同開発している後輪駆動の小型スポーツカー、プラグインハイブリッド車(PHEV)などを出展すると発表したそうです。以下に書きました。
2011年11月16日水曜日: Prius Cは日本ではAQUA。2011/12月日本発
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VITZなみのプリウスCがスクープされている。1.5L + モータで、車重1050kgと軽量。実用燃費で30km/L、値段は180万円以下では、とのこと。

Prius C)  http://navi.carsensorlab.net/news/14_15761/

7人乗りのプリウスαも良いが、小型車で良い人には、プリウスCも興味深い

プリウスα) http://toyota.jp/priusalpha/index.html

雑誌、「Popular Science 2011/11月号」p.14に、トヨタの広告がでていた。2012年春に北米発売らしい。ディーラの販売員もそう言っていた。「Prius C concept」とは、なっているが、広告にのせるぐらいなので、最終形に近いのかもしれない。結構、現行ZVW30に近い角張った形にはなっている。ホンダ FITやローバー MINIなど小型車は皆そうなっているが、ホイールベースがかなり長い。ヘッドライトが猫の目のようである。ルーフの真ん中に、太いラインが入るのだろうか?

また、Prius Vは、ディーラーにあった。3列シートではなく、2列シートの5人乗りだった。日本でいうプリウスαだろうか? 写真を写してきたので、この後に書くこととする。


プリウス部分の拡大


広告全景
Prius V)
プリウスの売りの一つである近未来的なダッシュボードが、かっこわるくなっていた。店員は、「ファミリー向けだからねぇ」と弁明していた。

Toyota Sunnyvale店内 - サンフランシスコエリアで最大の店舗

全米二位の販売量、右手の商談エリアをはさんで、同時に20台は整備できる巨大な整備工場が裏に控え、2Fが事務所屋上には多くの在庫がある。右手奥には、パーツショップもある。駐車場も100台以上駐められるものが、両脇に2つある。

手前が 整備工場(サービス工場)入り口、その先が店舗、その先が駐車場、その先はToyota Scion (遠すぎて見えない), 写真の手前にもう一つの駐車場と、洗車棟などがある。

整備工場内部(前記写真の店舗の裏側がこの工場である) - 写真の手前側にも、整備ラックが数台分ある
この一店舗で月に5,000台売るそうであり、うち30%がプリウスらしい。プリウスの在庫は
常に20台近くあるだろうか。だいたいの構成が、即納される。(以下記事の後半にも記載)
2011年5月25日(水) トヨタのプリウスは本当に凄い車です (各種プリウス考察を総括)

アメリカは、その場で保険に入れて、登録申請中のステッカーをフロントに貼っておけば、ナンバーなしで公道を走れるのである。ナンバープレートは1月ほどすると、普通郵便で郵送されてきて、自分でスクリュードライバーでとりつける。
なぜそれでいいのかも、考察し以下に書いた。私は米国式のほうが、合理的に思う。

2011年11月14日月曜日: アメリカの車は買って即納で公道を走れて、ナンバープレートはずっと後で普通郵便で送られてくる


(先般は、ステッカーも、ナンバーもついていない、スクータ(原付)が公道を走っていた。アメリカでスクータをみたのは、それが最初である。)



Prius V (日本で言う プリウスαか..) 荷台の天井が高くなっている。が、3列めのシートは無かった。$30,292 の定価が下がっていた。$1,000以上は値引いてもらえるだろうが。


プリウスVの運転席。センターコンソールやセンターメータ部分が、普通の車風になっていた。ダッシュボードのツートンカラーも、感心しない。


2011年10月3日月曜日

プリウスの実効排気量は軽自動車なみ、トルクはポルシェ911 の半分弱


1. 排気量
 - ミラーサイクルの吸気バルブが可変タイミングになっているようです。

 初期型(NHW10)のはプリウス本にあった数値から、現行3代目(ZVW30)のはバルブの開閉角度から計算してみました。後者は、コンロッド長が無限の前提なので、誤差があると思います。計算に用いたexcel sheetを末尾に追加しました(2011/10/22)。

プリウスは、負荷が軽いときは、実は軽自動車なみの排気量なんですね。
軽のハイブリッドは、排気量にモータ分が加算されるのですが、プリウスはエンジンの排気量で見てもらえるようですね。もっとも、ミラーサイクルなので、実効排気量は少ないですが。
税法上プリウスの排気量は? )  http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1110278271

表示排気量  最大排気量  最小排気量 (単位は cc)
NHW10 1,500 1,200.00 400.00
ZVW30 1,800         1,336.33 712.88

2. トルク計算
 ZVW30のモータトルクを計算しタイヤ径から発進力を、BMW323i(現行?)、ポルシェカレラ911と(無謀にも)比較してみました。
結果 発進力は、
                   プリウス       573kgf
               BMW 323i        1,157kgf
               ポルシェ911     1,345kgf
となりました。モータのトルクしか計算に入れていません。実は、プリウスの動力分割機構は、計算するとエンジントルクに対しては、常にオーバドライブになっています。これを入れて再計算したものが、末尾のexcelシートです。

とにかく、トルクとしてのエンジンの寄与分は小さく、トルクが必要なときは、かならず発電機(MG1)経由でモータ(MG2)を動かす必要があり、ある意味シリーズハイブリッド的な動作になります。そもそもエンジントルクが細いうえに、常にオーバドライブ状態なので、パラレル動作といっても、定常走行のときのアシスト程度に過ぎないように思います。これは、トルクを発生するMG2のリダクションギヤのほうが幅が大きい上に、プラネタリギヤが5枚。一方、動力分割機構のほうはプラネタリギヤが4枚ということからも、示されます。

加速時にもパラレルハイブリッドとしての効率を改善するには、クラッチを介して多少の変速機構を入れたほうがいいかもしれません。これもあって、プリウス総括に書いたような特許が出願されているのかもしれません。もちろん、コストと重量増、エンジン周りのサイズ増大というデメリットとのトレードオフだと思います。世の中は、EVやプラグインハイブリッド、レンジエクステンダーを利用したシリーズハイブリッドへ移行しつつあるので、今のプリウスの機構のままでも、特に問題はないかもしれません。

いずれにしろ、走行時は実行排気量を吸気バルブの閉じタイミングで可変し、ポンピングロスを減らし、燃費効率のよい排気量で運転し、一番燃費のわるい発進時はモータトルクを用いることで燃費を向上させているのだと思います。よくエンジンサイズが大きすぎるとかいいますが、実際には吸気タイミングを調整し、実効排気量を可変しているようです。

ハイブリッドだから発進・停止をしないときには燃費は悪いと思われがちですが、上記のような排気量の最適化に加え、ローラカムシャフトにしたり、EGRで全域ストイキ(理想空燃比)にしたり、ポンプの電動化で、フリクションロスや冷却ロスをなくしたり、また、寒冷地ではヒータのための暖機ロスを減らすために、排気から熱回収をしていたり、ボンネットやリアゲートをアルミ合金にしたり、ドアパネルを発泡材にして軽量化したり、徹底的に空力を改善したり、かなりがんばっているようです。

3. 検証してみました。
発進Gを含めて計算してみました。

完全にぴったりではありませんが、ポルシェとプリウスの0-100km/h加速はだいたい近い傾向が見られます。以下にあるGは、トルクと車重から計算した、発進加速(重力加速度が1G)です。車速が増えるにつれトルクも減るし、プリウス以外は、ギヤチェンジによるロスも入ることを考えると割りと良く近似できているように思います。

          秒
ポルシェ911の実測 0-100km/h加速 4.50 
0.851 Gでの計算値 3.33 

Prius での実測 0-100km/h加速 8.50 
0.425 Gでの計算値 6.66 

BMW323i での実測 0-100km/h加速 7.40 
0.767 Gでの計算値 3.69 

911カレラSは、本当に0-100km/hの加速が3.3秒です。すごいですね。

テスラロードスターは、0-100km/h加速が3.7秒。
変速機なし(以下)で、この性能が出せるのは、モータの実力ですね。

テスラのメカニズム)

値段は1,810万円)

3. タイヤの摩擦係数

実はタイヤの摩擦係数は普通のタイヤでも0.8くらいあるようです。


加速時には、タイヤの加速モーメントの関係で後輪加重になります。オートバイが発進時にウイリーし、急停車時にジャックナイフになる原理です。その点でも加速は、4駆でなければ、FRやRRなど後輪駆動が有利です。

F1のタイヤは、ガムテープのように溶けて張り付くので、摩擦係数は1.6近くあるようです(以下)。最近は、グリップを下げるように、まだ溝入りなのでしょうか。。


さらにコーナリング時(前のブレーキング?? ならびに横G??) には、ダウンフォースをかけているので、4.5Gくらいかかるようです。


F1ドライバのブレーキングは、ほんとうに限界ぎりぎりだし。コーナリングもスピンぎりぎりですよね。

昔、古館一郎だったか、F1ドライバのDavid Coulthardの運転するHonda NSXで鈴鹿を周回するビデオを見ました。Coulthardは気楽に話しをしながら運転しているのに、古館は、恐怖のあまり全く実況できず、車を降りてから、ふらつく足で、二度と乗りたくないと言っていたように思います。

David Coultherd)

4.5Gがかかるレースの世界はとんでもないんだと思います。片山右京も首がGに耐えられないので、鍛えないといけないといっていましたし。

トルク、加速計算、比較シート - クリックすると拡大全体表示されます。