マルチステージハイブリッドの仕組みとその魅力

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マルチステージハイブリットが登場した理由

トヨタの発売するレクサスブランドの車の高級グレードに搭載されているマルチステージハイブリッドとは、これまでの同社のプリウスなどに搭載されていたハイブリッドシステムを改良し、変速ギアに対応させたものです。

ハイブリッドのメリットや種類は?

出典:https://lexus.jp/

これまでのトヨタのハイブリッド車は、全てCVTシフトでした。
それは、モーターの動力をエンジンと共に利用するというハイブリッドシステムの構造上、ギアによる変速にうまく対応できなかったからです。

CVTシフトって?ATとの違いは?

CVTシフトは無段階で序々にギア比が高まっていく仕組みですが、このギア比が上がっていくのと反比例して、モーターの力が弱くなっていきます。
モーターのトルクはエンジンにはとても及ばないので、速度も上がり、もっとパワーが必要になるにつれてモーターの力は意味が無くなっていき、やがてはエンジンだけのパワーで走ることになります。

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このような、序々にギア比が上がっていくにつれて序々にモーターの力が弱くなるという仕組みがCVTシフト以外では難しいのです。
その為、トヨタのハイブリッド車は全てCVTシフトだったのです。

しかし、この仕組みでは低速域でしかモーターが活かせません。
プリウスのような街乗りがメインの車であればそれでもいいでしょうが、もう少し高速で走行するであろうレクサスでも同じ仕組みでは、ハイブリッドにする意味があまりありません。
そこで登場したのが、このマルチステージハイブリッドという高速走行も視野に入れた新しいハイブリッドシステムです。

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従来のハイブリッドシステムと大きく違う点とは?

マルチステージハイブリッドのシステムでは、モーター自体にも4つのギア(ステージ)あると考えてください。
これによって、車の速度が上がるにつれて、上のギアを使ったモーター動力でのアシストが可能となっています。

よって、これまでのいわゆる1速のギアしか無かったと表現できるハイブリッドシステムとは違い、高速時にも充分にモーターが活用できます。
プリウスなどに搭載されている従来のハイブリッドシステムのモーターは、車の時速がおよそ60キロを超えるとほとんど動作しなくなります。それ以上の速度でアシストができるパワーが無い為です。

これに対して、レクサスの高級グレードで採用されているマルチステージハイブリッドでは、およそ時速130キロ程度までモーターのパワーが発揮されるようになっています。
これなら高速道路を走行する時でも充分にモーターの恩恵を受けて走ることができます。

このマルチステージハイブリッドが採用されているレクサス車は、LC500h(2ドアスポーツタイプ)やLS500h(4ドア高級セダンタイプ)ですが、前者ではCVTシフトとの組み合わせながら、充分に高速走行時にもモーターが活躍します。
そして、後者は10速ATシフトとなっており、初めて段階制のギアシフトでハイブリッドが採用されました。
ギア数こそ10速とCVT並に細かくなっていますが、段階を経てもモーターが活用できるという見本のような車に仕上がっています。

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高速域でこそ真価を発揮する


出典:https://toyota.jp/

マルチステージハイブリッドは、高速時でも充分にモーターのパワーが活用できるように、低速時のアシスト比を従来のハイブリッドシステムより落としています。
モーター自体はプリウスなどより強力なものが使われていますが、高速道路を走るような時でもモーターが力を発揮できるように、遭えてそのような仕様にしています。

本来は低速域からそのモーターパワーを出したいところですが、このマルチステージハイブリッドが搭載されている各レクサスは、そもそも3.5リッターものエンジンパワーがあります。
その為、出だしからそれほどのモーターのアシストは必要なく、その分を燃費の掛かる高速域に充てているのです。

低速走行時の燃費はそれほど上がりませんが、60キロでの走行になると(モーターパワーが充分に発揮できるバッテリー容量がある場合)、3.5リッターも排気量があるエンジンとは思えない燃費を期待することができます。

もちろん出だしから低速で走っている間も、エンジンのみのパワートレインの車より燃費が向上しているのは間違いありません。
このような仕組みなのがマルチステージハイブリッドで、高級車のレクサスに相応しいハイブリッドシステムだと言っていいでしょう。

また、2018年にマイナーチェンジを果たした新型クラウンの一部グレードにもこのマルチステージハイブリッドが採用されており、今後のトヨタハイブリッド車への展開が期待されます。

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