2011 Prius (ZVW30)の燃費

2011/8月以来、2011年Prius (ZVW30)に給油するたびに欠かさず記録をつけています。

その燃費推移をグラフ化してみました。サンプル点は給油した日になります。ハイブリッドメータの表示には誤差がありますが、これはODメータと給油量からの計算なので、誤差が小さいはずです。ほとんどは同じスタンドで最安グレードのガソリンばかり入れています。

X軸が年始からの日数です。ガサガサ沢山集まっている部分は、長距離旅行(以下blogに経路・燃費などを詳細に記載) にいった部分です。

2011年12月31日土曜日: Las Vegas旅行 - Priusの燃費

2012年8月21日火曜日: Yellowstone, Mt. Rushmore走行の記録

矩形波みたいな点線は、季節の区切りがわかるように、3ヶ月毎にひいてあります。最初の崖が3月1日です。

2012年の秋頃に燃費がよいのは、エコモードにして、燃費重視にトライした頃だと思います。なるべく加減速なしで走っていました。最近は、どうせあまり変わらないと吹っ切れており、パワーモードで、普通に走っています。タイヤ交換後に燃費が悪くなっているのは、150kmくらい高速巡航の遠出をしたためだと思います。

Y軸原点を0にしないとグラフが誇張されるので、そうならないように、Y軸はゼロベースで描いています。

冬になると燃費が若干悪くなるように思っていましたが、そうでもないようです。長距離を高速で走ると、平均速度が上がるので燃費が悪化します。(空力損失とタイヤの転がり摩擦損失が支配的になるため、高速燃費はハイブリッド車には不利です。)

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

にも書きましたが、むしろ渋滞している方が燃費が良く。40km/hくらいでの巡航が一番燃費がよいかもしれません。

データを集めておいてグラフ化すると面白いですね。

Prius関係の技術情報)

かなり沢山のblogエントリでPriusについて書きましたが、多くのリンクは以下にまとめてあります。

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)

上記にも書いたPrius TIS という技術資料の

NCF New Featureの DOC-ID: RM000004273006X 

"HYBRID / BATTERY CONTROL: HYBRID CONTROL SYSTEM: DETAILS (2011 Prius)" (Last Modified: 6-27-2011) 

によると、エコモード・ノーマルモード・パワーモードの違いは以下のように書かれています。

つまり、アクセルペダルを踏んだときの加速応答が違うだけのようなので、エコモードにしてもその分沢山アクセルを踏めば、燃費はあまり変わらないということになります。むしろ、アクセルレスポンスが悪くてイライラするようなら、レスポンスのよい、パワーモードにしてアクセルを微妙にコントロールしたほうがよいのかもしれないと思い、最近は、パワーモードにすることが多いです。

タイヤ交換前後では...) 
今年の夏(2013/8/15) にタイヤ交換しています。
標準のBridgestone Ecopia EP20zから、同じくBridgestone 製の、ややハイパフォーマンスのエコ・タイヤ Turanza Serenity Plus に変えてから、若干燃費が悪化したようにもみえます。

Turenzaは下の図にあるように、Prius標準のEcopiaの89Sよりも高速グレード の91Hであり、さらに、低摩耗 600 であり、低燃費性等はEP422と同じAAグレードです。トレッドパターンが左右非対称になります。

タイヤのグレード（ロードインデックス- 荷重性能:数字部分　とスピードレンジ: アルファベット) は、http://tyre.dunlop.co.jp/tyre/products/base/size.html#speed　に説明があります。

UTQGは最初の数値は大きいほど長持ちで、次の2つはAが一番性能が良いことを示します。UTQG: http://minkara.carview.co.jp/en/userid/330031/blog/16832356/

によれば、以下の順にかかれています。
１．TREADWEAR（トレッド摩耗）: 摩耗寿命。 
２．TRACTION（トラクション）: ウエット条件での制動能力
３．TEMPERATURE（耐熱性）: 耐発熱性及び熱発散性

http://bit.ly/12CYTX6 　にも説明があります。

面白いのは、タイヤが左右非対称ですが、タイヤは1種類しか提供されていないので、車体の左右反対向きにリムにはめなければならりません。

通常の左右対称のタイヤは回転方向がそろうようにリムにはめることができますが、Turanzaでは、左右のタイヤでトレッドパターンに対して回転方向が逆向きになることを示します。実際、そのようにはまっています。
ブリジストンのサイトの説明では、回転が逆になっても、水はけ性は変わらないと説明されています。

グラフ作成ツール) 
使ったツールは、無料ソフトであるMacのlibre office : http://ja.libreoffice.org/download/　です。excelモドキです。これまで、3.3.4を使っていたのですが、最新の4.1.2.3に上げたら、大分安定しました。。wordや、power point互換のツールもあり、window版もlinux版もあります。無料ですがかなり使えます。

グラフ化手法)
データは、以下のように記録してあります。

給油するたびに、単価、給油量、価格、ODメータを記録しつつ。トリップメータBをリセットし、ハイブリッドインジケータでの燃費とのズレも計測しています。円ドルレートは固定で変換しています。今回は、燃費以外はグラフ化していませんが、これを使えば、以下もグラフ化して比較できると思います。

1. ガソリン単価の変遷
2. ハイブリッドメータと給油量から計測した燃費のズレの推移、統計処理
3. 平均速度と燃費の関係
4. 一日の平均走行距離の推移

これから必要な列を、別シートに値だけコピーして、Excelの Days(Day1, Day2) 関数を用いて以下の様なYearToDateの列をつくります。

さらに以下のように年ごとになるように列を整理し、季節に相当する列もDays関数で作ります。

これのエリアを選択し、線つきの散布図(X, Y Scatter Grapho) を選びます（以下)。

自動グラフ設定では、Data範囲がめちゃくちゃなので、グラフ内部を選択し右クリックして Data Ranges のDiaglog (以下) からレンジをName、X-Values、Y-Valuesに掲載するセルを選択します。

この後、グラフの線をクリックして、線の種類や色を合わせます。 あとは、Legend (凡例) をクリックしサイズと位置を調整したあと、ペイン下の作図メニュー（以下写真) をつかい、文字や矢印などをグラフに追加して完成です。

このスクリーンショットを撮ってblogなどに貼り付けます。 Mac OS-X Lion以降であれば、Shift+Command+4　などでスクリーンショットが撮れます。

  http://www.maruko2.com/mw/Mac_OS_X_のスクリーンショットの撮り方  に紹介があります。 Windows8では標準でスクリーンショットを撮る機能が付きました。また便利な無料のスクリーンショットツールもwebに沢山ながれています。

windowsようのCaptureツールは、以下にも書いたので参照してください。

2013年8月18日日曜日: windows8の設定

Las Vegas旅行 - Priusの燃費

年末の休みに、2011 Prius ZVW30 (3代目プリウス) で、ラスベガス、San Diegoあたりまで旅行してきた。

走行距離は2,864km
参考:鹿児島から札幌までの鉄道の沿線距離が2,671km
最終燃費は 40.07MPG　すなわち 17.03km/L 。

米国では自家用車で旅行する理由が分かる)
使ったガソリンが168.14リッターで、ガソリン代が1ドル78円換算で、12,953円。
高速は全部Freewayなので、高速代はタダ。

ホテルは、部屋でチャージするので、家族4人でも安い。ラスベガスなど観光地は、Resort feeとかを取るが、いずれも駐車場はタダ。

さらには、電気釜と米を持ち込んだので、外食はたったの4回。ラスベガスのビュッフェの夕食と、San Diegoでのメキシカンの夕食 (いずれも家族4人で50ドル)、昼に立ち寄ったマクドナルドと、最終日Montereyで立ち寄った、ひなびたレストラン(1950年台の米国という感じで、とても感動...)の4回のみ。朝おにぎりをつくって昼は車内でそれ。夜は炊き込みご飯とか、手巻き寿司とか、完全に日本。味がワンパターンの米国レストランよりは、そのほうがいいかも。。

へたに飛行機にのって、チェックインで時間を取られるよりも車の方が速いし、時間も縛られない。だいたいめちゃくちゃ安い。

アメリカ人がどこへでも車で行くわけが分かった。飛行機は、すごく長距離か、軽飛行機だけにしようかとも思う。軽飛行機で東海岸まで行くのも楽しそう。

仮に炭酸ガス排出を考えたとしても、距離あたりの燃費も飛行機と車では大して違わないか、車の方がすくないはず。特にHybridとかEVだと。。

子供の教育にもいいかも)
あさ、にぎりめしをつくるのは、二人の息子の担当。荷造りや車への詰め込み、運搬も相当手伝った。帰宅して、自主的に荷物を片付け、今日は洗車や車の掃除機がけも手伝った。旅行が楽しかったのか、一時的にでも手伝いをするようになったのは収穫。

モーテルの勧め)
特にモーテルは便利で安いし、WiFiも無料。ホテルのWiFiは一日20ドルとか高いところが多い。OrlandやSan Franciscoの街中だと駐車料金も取られる。
WiFiが無料だったのは、12/25のLA, 12/26-27のSan Diegoのモーテルと、12/29のSycamore 温泉。宿泊費は高いが、部屋の広さ、設備、WiFi環境ではSycamore温泉がピカイチ。硫黄泉のジャグジーが部屋のパティオについている内湯で、毎度新鮮な温泉に入れる。

旅程) 
旅行経路は以下。これを時計回りに回った。San Diegoからの戻りは、Long Beachのi405経由。また、サンタバーバラから北へはもう少し海よりのFreeway 101を走り、ロンポク近くを経由した。ロンポク手前の海沿いの101 でみたのが、以下に書いた夕日である。翌日も海辺を走ったが、モントレー近辺では、霧がたちこめて夕日どころではなかった。

2011年12月30日金曜日:太平洋に沈む夕日

グランドキャニオンWest RIMへは、軽飛行機ツアーでいって、ヘリで谷底におりた。ここは、先住民の特別区。
Skywalkへの地図をみると、ラスベガスからSkywalkのあるGrand Canyon West Rimまで車で2時間とある。軽飛行機の待ち時間を考えると、車で行っても大して変わらないように思う。値段は車の方が圧倒的に安い。
http://www.grandcanyonskywalk.com/plan-your-trip/directions-maps-address/

国立公園としてのグランドキャニオンは、South RIMとかNorth RIMである。

日付は米国式なので、月,日,年の順。右のほうに宿泊した宿の名前もある。
Tripでみると平均車速が40MPH(64.36km/h)なので、一日の走行距離を400kmとすると、1日6.21時間走行していることになる。冬至に近く日が短いのもあるし、観光する時間も考えると一日400kmという目安はなかなか良い線だった。12/28は海沿いの山道で速度は、かなり下がっている。

燃費比較)
レンタカーでのフロリダ旅行、カナダ旅行、webにあったポルシェカレラの燃費、BMW 323iの燃費を下に掲載する。BMWは古いのもあって8.5km/Lと燃費が悪いが、他の車種は高速走行中心の場合、大体12.5km/L である。カレラの燃費がこんなに良いのかはちょっと怪しいが、相当大人しく走ったのだろう。実は排気量はあまり関係しないかもしれない。

高速走行主体だと、ハイブリッドである加減速でのエネルギー回収が効かない上に、電池とモータで車重が重い分損だと思うが、高速走行が主体の今回の旅行で17.03km/Lの燃費となったPrius ZVW30 (現行、第3世代Prius)は、かなり立派。LA周辺とLAからSan Diegoの間では何度か渋滞もあったので、その分も入っているが。。

今回の旅行での燃費の詳細)
今回の旅行での給油の詳細は以下。13行目の12/21以降。4行目の燃費は適当に入れたもの。写真をクリックして、右側のほうをみるとHybrid meterの表示もでている。給油量とODメータから計算した真の燃費であるMPGと比べるとHybrid meterの燃費は大分良く表示されているのが分かる。Hybrid meterは、Trip Bを専用に用いていて給油時に０にして、次の給油時まで触っていないので、暖機の燃料ロスも加味されているはず。つまり純粋な誤差である。

MPGやkm/Lの行でみると、旅行前の街乗りの方が燃費が良い。これは高速で渋滞すると燃費が改善するPriusの特性もあるが、途中運転した長男の運転技術にも依存。12/28頃に以下のスクリーンショットのOBDメータで、彼の運転を矯正。スクリーンショットは暖機運転中のもの。（暖機中は結構エンジン負荷が高い。Priusの場合、アクセルを踏んでいなくても、18.43%のスロットル値が表示される。）

それまで長男は加減速が大きかったものを、かなり前の方をみて、予測して速度調整をさせて加減速を減らし、90%を超えていたエンジンの最大負荷を50%前後に減らした。それにより高速走行でも燃費が大きく改善。同時に車間も速度に合わせて調整するように指示。これで、乗っているほうも大分不安感が減った。以前は、操作が遅くスムーズさがなかったのである。

ただし、上り下りが大きいとエンジン負荷は大きくならざるを得ず、12/29には再度燃費が悪化している。

写真)
後日掲載する

ガソリンの価格は、場所によってかなり変動する。ほんのちょっと走っただけでも。
一番安かったのが、BankersfieldのArcoのガロン3.25ドル(1ドル78円換算で67円/L) 。一番高かったのが、Death Valleyのガロン5ドル超え(1ドル78円換算で103円/L) 。Bankersfieldには、広大な砂漠に石油採掘井戸があり、今も沢山動いていた。ガロン5ドルは航空機用の100オクタンのガソリン並の値段。

1995年ごろはガロン1.2ドル強だったので、アメリカ人はガソリンが大変高騰したということで、小型車特に日本車に乗る人が増えた。相変わらずばかでかいピックアップトラックや燃費の悪いRVも結構走ってはいるが。。
いずれにしろ円が強いのに、日本のガソリンが如何に高いか分かる。税の問題ももちろんがあるが、自由競争がないからであろう。

Death Valleyの砂漠:

Grand Canyon Sky Walk: http://www.grandcanyonskywalk.com/japanese/

LA ビバリーヒルズの豪邸街:

Midway Museum:

Sycamore 温泉, Avila Beach:

Cambria town:

などがなかなか楽しかった。もちろん運転も。

フーバーダム Hoover Dam)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B9%E3%83%99%E3%82%AC%E3%82%B9
によると、ラスベガスは、もともとオアシスだったらしいが、フーバーダムの電力や労働者の流入で発展し、後のカジノでさらに発展したらしい。

そのフーバーダムが凄い。本当に一番狭いところにダムがあって、巨大な面積のダム湖を作り出している。話が余りに脱線したので、世界レベルのダムについては、以下に移動した。

2012年1月2日月曜日：フーバーダム(Hoover Dam) のダム湖は巨大 - 世界レベルは違う

日産LeafはなぜRRにしなかったのか? 車重が重いのは損

最近、シリコンバレーでも良く日産Leafを見かける。昨日2011/11/25夕方に当地のダイソーに行く途中で色の違うLeafを2台路上で見かけた。かなり増えている。

日産Leaf) http://ev.nissan.co.jp/LEAF/
Leaf Specifications) http://ev.nissan.co.jp/LEAF/PDF/leaf_specification.pdf

重たいのは損)
Leafは電池が重いらしく、コンパクトカーの大きさで車両重量が1,520kgもある。現行Prius ZVW30のグレード間のわずかな重量増で燃費が落ちる(以下にリストアップ)のをみると車重が燃費に大幅に影響するのがわかる。発進停車のエネルギーロスは回生で回収しているので(詳細は以下で参照する2011/10/19のblogに記載) おそらくタイヤの転がり摩擦の増加によるのであろう。10・15モードでは低速走行主体なので、高速走行をするとさらに重量の影響が顕著なはず。電池の進化がないと、省エネも進まない。

• Prius L - 車体重量1,310kg - 10・15モード燃費 38.0km/L
• Prius S - 車体重量1,350kg - 10・15モード燃費 35.5km/L

以下の後半に、高速や一般道で渋滞すればするほど燃費があがるPriusの回生効果について、実測データとともに提示した。 

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

Leafの駆動系Platform)
Motor Fan illustraged vol.25 「プリクラッシュセーフティ」1,600円, 2011/10/2刊行
p.12-13にあったLeafのplatform写真を以下に引用する。

上記雑誌はとても良い。以下の中で解説した。
2011年11月27日日曜日: ミシュランのアクティブホイールとMotor Fan illustratedの勧め

以後比較するTeslaについては以下を参照願いたい。

2011年11月26日土曜日:Tesla Model S - 高級EV自動車の4ドア版

上記LeafのPlatformは、右が進行方向であり、FFである。重量物の電池が車体中心の底面にあるので、Tesla同様にコーナリングは良さそうである。ただし、駆動系をフラットに綺麗に実装する点、フレームと一体化して剛性を高めるという点ではTesla model Sのほうが勝っていそうである。サスのジオメトリはLeafはフロントがストラット、リアがトーションビームであり、4輪マルチリンクのTeslaのほうが上である。ただし、サスペンションは奥が深く、ジオメトリだけでは語れない。トーションビームのリアサスペンションには利点もある。以下に書いた。

2011年11月27日日曜日: トーションビームサスペンションの利点  

EV化でスペースに余裕がでるのだから、工夫があっても良さそうである。そもそもLi-Ion電池が高価なので、Leafは最低グレードで定価が376万円もする。サスペンション、プラットフォーム剛性に、多少余計にお金を掛けても良かったのではなかろうか。(補助金については、末尾に補足する。)

なぜRRにしなかったのだろう？)
 上記写真でフロントサスのダンパー横の大きな箱はインバータである。
その下にあるモータはかなり小型の丸い筒である。これだけ小型であれば、なぜリアに配置してRR(Rear motor, Rear drive)にしなかったのであろうか。どうせリアのトランク下にはスペースが余っている。

多くのHVやEVでは、インバータとモータの距離を短縮している。電力ロスを防ぐためであろうか。。1) インバータとモータが離れるのが嫌でRRを断念したのかもしれない。また、2) モーター冷却、送風の問題もあろう。
が、どちらも工夫の余地はあると思う。

モータ出力が割と近い現行Prius  ZVW30(モータ出力 60kW, 207NM) のインバータが鉛バッテリーサイズであるのと比べて、Leaf(モータ出力 80kW, 280NM) のインバータはかなり大きい。発電機(MG1)とモータ(MG2)の2つがあるPriusと違い、Leafはモータしか存在しないので回路は簡単になってしかるべきである。

RRには以下の利点があると思う。

1. 加速時には後輪荷重になるので、効率良くエネルギーが伝わり、大きな加速Gが実現可能
2. 後輪で加速することにより、over steer気味になりコーナリングが自然。(FFのアンダーステアは技術進化により、最近では余り聞かれないが....）
3. 前輪は操舵、後輪は駆動と専念することで機構が簡単になり信頼性が向上する。
4. 操舵と駆動をわけることで、それぞれ最適なサスペンションジオメトリが選べ、操縦性が向上する

いずれにしても、ドイツやイタリアの高級車の多くが後輪駆動であるように、RRにすれば運動性能を期待するユーザも歓迎すると思う。

Tesla Model Sを参考に、次の世代のLeafでは工夫したらどうであろうか。
またフロントに小さなインホイールモータを内蔵し、さらに加速性能と操舵性能、回生の効率化を図る手もあろう。インホイールモータも良いものがでている。以下に書いた。

2011年11月27日日曜日: ミシュランのアクティブホイールとMotor Fan illustratedの勧め

Leafの電池: 2012/6/4追記)
別のMotorfan Illustratedに、あったが、Leafの電池は、紙のように薄い、LiIonポリマー電池を積層している。NECの技術であろう。これが、小さく、搭載性が良く、軽い電池となっているように思う。値段はどうなのであろうか。。（後日追記する)

補助金もでるが..)
日本では78万円の補助金:減税措置がある。カリフォルニア等の米国の州でも減税措置がある。補助金については後日調べて別掲したい。

Leafの補助金) http://ev.nissan.co.jp/LEAF/GRADE/

上記にあるように、減税措置の値は、あくまで最大値であり、上記を計算するとLeafでは、初年度に21.8万円の減税となる。

カリフォルニア州のEV車の減税措置は最大5,000ドルの模様
:  http://wheels.blogs.nytimes.com/2010/03/19/californias-new-5000-e-v-rebates-grab-em-fast/

その他、日本のエコカー補助金情報は以下とか:  http://www.kankyo-business.jp/topix/ecocar_topix_01.html

原発問題があるので、自然エネルギーが普及しないまま、石油回帰すると、EVはあまりCO2削減につながらないという批判もある。冒頭に書いたように、重たい電池で車体重量が増えるのも損である。