特集「e:HEV解体新書」

e:HEVは、2013年に“世界最高効率”を実現してデビューしたハイブリッドシステム。当時は、「SPORT HYBRID i-MMD」と紹介されていた。エンジンに2つのモーターを組み合わせ、走行状況に合わせてさまざまな走行モードを切り替えることで燃費を向上させるシステムだ。それから8年、どのような進化を見せたのか、その開発の裏側や開発者の声を聞きたくて、Hondaの四輪事業本部ものづくりセンターで、ハイブリッドシステムの開発に携わる3名のエンジニアにインタビューさせてもらった。

パワーユニット企画管理部の仁木 学(にき まなぶ)さんは、入社してすぐにエンジンのドライバビリティーなど商品性の研究に携わった後、1998年に発表されたHonda初のハイブリッド技術IMAの時代から、ハイブリッドシステムの開発を担当。2005年からは新世代ハイブリッドシステムの先行開発を行い、現在ではHondaのハイブリッドシステム全体の取りまとめを担う役職に就いている、いわばHondaハイブリッドの生き字引だ。

自動車におけるハイブリッドシステムの定義は、複数の動力源を組み合わせたもの。いま存在するのはエンジンと電気モーターの組み合わせだが、その中でも、マイルドハイブリッド・マイクロハイブリッドなど、純粋なエンジン車に対する燃費改善の寄与度や、システムの構造・構成などで、いろんな呼び名があったりするのがややこしい。

Hondaのハイブリッドシステムは、これまでに4種類が発表されており、組み込まれるモーターの数で区別して紹介されることが多い。1モーター式は、1999年発売のインサイトに搭載されたIMAと、2013年に3代目FITへ搭載されたi-DCDで、これらは1つのモーターが駆動と発電の両方を担う。同じく2013年デビューのe:HEV(i-MMD)は、駆動用と発電用でそれぞれ独立したモーターを持っている2モーター式だ。NSXやLEGENDに用いられる3モーター式のSH-AWDは2014年にデビューし、エンジンにつながるモーターのほかに、左右の後輪それぞれに駆動を制御するモーターを備え、驚異のハンドリングを実現した。

一般的に、エンジンを止めてモーターのみで走る「EV走行」ができるシステムを“ストロングハイブリッド”と呼ぶが、その中でも「シリーズ式(直列式)」と「パラレル式(並列式)」に区分される。前者は、エンジンが発電機を回し、その電力でモーターを駆動するシステムであり、後者はエンジンとモーターの双方が状況に応じて駆動するシステム。そして、その両方を兼ね備える「シリーズ・パラレル式」も存在する。

では、e:HEVはなんなのか？

その正体は、低・中速域はシリーズ式ながら、高速域はパラレル式(ただし低負荷に限る)というものだ。こう書くと、なんだか中途半端に思われてしまうかもしれないが、日常に用いる乗用車としては、一つの究極といえるパワートレーンなのだ。

エンジン車に乗っていると、高速道路よりも街中のほうが燃費は悪いということを、体験的に知っている人は少なくないだろう。街中はストップ＆ゴーが多いという不利はあるものの、自分の肉体で歩いたり走ったり、あるいは自転車を走らせる感覚からすると、高速より低・中速のほうがエネルギーをたくさん使うなんて、なんだかヘンだ。

その理由は、モーターとエンジンの得意分野の違いにある。モーターは、電気が流れた瞬間に動き始めるため、ゼロ回転から最大トルク＝タイヤを前に回転させる力、を発揮できる。これに対して、エンジンはゼロ回転からアイドリングの1000rpmほどまではトルクがまったくなく、最大トルクは最近の直噴ターボで2000rpm弱〜4000rpm程度、NAだと3000〜4000rpm程度と、その力を活かすためにはある程度の回転数が必要になる。トランスミッションを搭載したエンジン車は、街中などの低速域では低いギアを使うため、エンジンが回っているわりには距離が伸びていかず、燃費が悪くなってしまうのだ。
一方で、シリーズハイブリッドや電気自動車などのモーター駆動車では、たいていの市販車が1ギア(エンジン車のトップギア相当)のみ。低速域でもモーターの回転数通りに走行距離が伸びていくので、エネルギーを効率よく使えている。

ただし、モーターのほうが高速・高回転にいくに従って効率の落ち幅が大きくなってくるのに対して、エンジンは意外なほど粘る。そこに注目して開発されたのがe:HEVというわけだ。

0−80km/h程度の低・中速はほぼモーター駆動、それ以上ではエンジン駆動(低負荷に限る)と役割分担した。さらに突っ込んで見れば、全体効率を考慮してエンジンパワーはさほど大きくなく、ギア比は固定されているから、エンジン直接駆動は低負荷時に限られている。高速域でも一定以上の加速を求めればモーター駆動になる。つまり、高速でもあまりエネルギーを必要としない巡航走行時がエンジン直接駆動の出番というわけだ。

実際に走らせながら駆動の切り替えを観察してみると、70km/h台でもけっこう頻繁にエンジン駆動、正確なHondaの呼び方でいえばエンジンドライブモードになっている。しかも、力が余剰だと判断すれば、すかさず発電してバッテリーに電力を貯め込み、エンジンだけでは駆動力が足りないと判断すればモーターがアシストしてもいる。この領域はエンジンとモーターが協調しているからパラレル式。e:HEVの走りの魅力を語るとき、モーター駆動による力強さやスムーズさ、静粛性の高さなどが比率として多くなるが、実はそこにパラレル領域の賢い効率向上が上乗せされていることも忘れてはならない。Hondaのエンジニアがきっと寝る間も惜しんで考え抜いた“世界最高効率”は、モーターとエンジンのいいとこ取りを究極まで高めることであり、片方が働いているときは、もう片方が休むだけではなく、ときにアシストやエネルギー回生までも行っているというところが賢く、テクノロジーの真髄でもあるのだ。

ところがそういった、状況に応じて頻繁に駆動を切り替えていることに、ドライバーや乗員は気付かない。切り替えによる音の変化やショック、前後へのGの揺らぎなどがまったくなく、ただただ普通に巡航しているだけなのだ。けれども、メーター表示で“パワーフロー”という項目にすると、エンジンとモーターの駆動およびエネルギー回生の状況がリアルタイムに表示され、エンジンドライブモードになると、ものすごく小さいギアのマークが中央に現れる。

こういった効率向上テクノロジーはユーザーに誇示するべきものではなく、あたりまえのように人知れず行うのがクールだとは思うが、もう少し誇ってもいいのでは？　興味がない人はパワーフロー表示など選ばないだろうが、自分も含め人間の英知で一滴の燃料も無駄にしない工夫に惹きつけられる者にとっては、大きな表示でわかりやすくしてくれたほうが嬉しい。ここがe:HEVの優れたところであり、もっとアピールしてくれてかまわないのだ。

さらに回答を付け加えてくれたのがパワーユニット開発一部の三木 春彦(みき はるひこ)さん。入社直後はMTのフィーリングなどを担当する部署にいたが、2009年にハイブリッド開発に移り、i-DCDそしてe:HEVを担当してきた。現行の4代目FITでは、e:HEVとのマッチングを図ったという。

せっかくの機会だから、e:HEVに対する疑問をぶつけてみた。シリーズハイブリッドはエンジンを効率のいい一定回転で運転したほうがいいように思えるが、実はe:HEVは加速時のエンジン回転数の変動が多い。これによって、アクセル開度に応じたエンジンの反応を感じられて、ドライバーとしては気持ちいいのだけれど、効率よりフィーリングを重視しているのか？

今回改めて試乗したACCORDはドライブモードを切り替えるスイッチが付いていた。スポーツモードにすると、なかなかに気持ちよかったのだが、どういう制御になっているのだろう。

ところで、自動車用語で“リニア”とよく出てくるけれど、改めてどういう意味なのか、フィーリングの専門家でもある三木さんに説明してもらった。

FITに乗ってみて感じたのは、アクセルの踏み具合に反応する気持ちのいいフィーリング。そこから想像するに、相当に時間をかけて造り込んだと思われるが。

車種の特性に合わせてさまざまなセッティングに対応可能。この車種にはこのフィーリングを出そう、という構想が決まれば、それに合わせて最適な制御ができるので、ドライバビリティーを自由自在に変化させられる。世界最高効率を目指したe:HEVだが、人間の感性に寄り添うための最高のツールでもあるのだ。

もともとe:HEVはミッドサイズ以上向けに開発されたものだが、それをFITに搭載するにあたっては相当な苦労があっただろう。モーター設計の担当で、初期のe:HEV、NSXの3モーター、そしてFIT e:HEVの開発に携わってきたパワーユニット開発二部の田村 明香(たむら さやか)さんが語ってくれた。

モーター駆動を基本とするe:HEVは、静粛性が高くスムーズで力強い加速が魅力であり車格を1ランクも2ランクも上げる効果がある。BセグメントのFITも、プレミアムブランドのCセグメントぐらいの上質さだ。

心地いいは4代目FITのコンセプトワードでもある。e:HEVもそのようなテイストを意識したのだろうか。

＜おわりに＞

登場から約8年が経とうとしているe:HEVだが、そのポテンシャルは計り知れない。世界トップレベルの効率を誇るというだけではなく、クルマのキャラクターに合わせて特性を自由に造り込めるという奥深さがあったのだ。個人的には、強烈なイメージがあるVTECと並び称されるエポックメイキングなテクノロジーだとさえ思っている。

e:HEVには想像以上のポテンシャルがあるのは確か。特性をいかようにも造り込めることは、最大の武器になるだろう。ただし、自由度が高いということは、それだけユーザーと向き合い、深く考えていく必要があるということでもある。これからも、Hondaが性能的に優秀なだけではなく、ユーザーに本気で寄り添うクルマを生み出していってくれることを期待したい。