シングルペダル運転は本当にEVの航続距離を延ばすのか？複雑な問題

電気自動車の普及に伴い、回生ブレーキは格段に普及しました。多くのEVドライバーは、回生ブレーキを最大設定にすれば航続距離が延びると考えています。これは、EVメーカーが回生ブレーキを、本来失われるはずだったエネルギーを回収する手段として提示していることに一部起因しています。

しかし、よく考えてみると、シングルペダル駆動は 必ずしもそれほど効率的ではないかもしれません。電気自動車の効率を最大限に引き出す最善の方法は何でしょうか？実は、それは複雑なのです。

回生ブレーキとは何ですか?

EVにおける回生ブレーキは、減速時に発生する運動エネルギーを回収し、それをエネルギーに変換してバッテリーに蓄え、後で利用できるようにします。これは、車両が可能な限り多くのエネルギーを回収できるようにする方法であり、航続距離に不安のある状況において、理論的には航続距離を最大限に延ばすことが可能になります。

多くの場合、回生ブレーキは基本的に電気モーターを逆回転させ、エネルギーを消費するのではなく、発電機として利用することを伴います。発電したエネルギーはバッテリーに蓄えられ、車両が加速する必要があるときに使用されます。

EVにおける回生ブレーキとは、通常、車両のブレーキシステムを利用して運動エネルギーを回収し、車両に充電することを指します。ほとんどのEVは、回生ブレーキの設定をオフにした場合でも回生ブレーキを使用します。これは、最近の電気自動車は、ブレーキペダルを踏んだ際に回生ブレーキを使用し、急減速のためにブレーキを強く踏んだ場合にのみ摩擦ブレーキを使用するのが一般的だからです。より急激なブレーキングが発生した場合でも、ほとんどのEVは回生ブレーキと摩擦ブレーキを組み合わせて減速を行い、一定量のエネルギーを確実に回収しています。

しかし、回生ブレーキの設定レベルによっては、アクセルから足を離した際にエネルギーを回収するために車両が自動的に減速することがよくあります。極端なケースでは、アクセルから足を離すだけで車両が十分に減速し、アクセルペダルだけで走行できることもあります。これはシングルペダルドライビングと呼ばれます。ほとんどのEVでは、ドライバーが回生ブレーキの効き具合を設定でき、最も積極的なのがシングルペダルドライビングです。

なぜ シングルペダル運転では航続距離が伸びないのでしょうか?

回生ブレーキのレベルが高い場合、車は常にエネルギーを消費し、回収しています。つまり、アクセルを踏むとエネルギーを消費し、アクセルを離すとエネルギーを回収します。しかし、回生ブレーキが完全にオフになっている場合、アクセルから足を離すと惰性走行状態になり、車は減速せず、速度を維持するためにそれほど多くのエネルギーを消費しません。

「エンジンやブレーキをかけずに車を前進させる惰性走行により、車は最小限のエネルギー消費で速度を維持できる」とアイオワ大学の産業システム工学教授、ダニエル・V・マクギーヒー博士は語る。

それだけでなく、回生ブレーキを作動させた際に消費したエネルギーを100%回収することは不可能です。その過程で必ずいくらかのエネルギーが失われます。したがって、速度を維持するために多くのエネルギーを消費し、減速時にそのエネルギーを回収するよりも、惰性走行を増やしてエネルギー消費量を減らす方が効率的であると言えるでしょう。

「回生ブレーキは効率的ですが、100%の効率ではありません。運動エネルギーから電気エネルギーへ、そしてまた運動エネルギーから電気エネルギーへという変換プロセスで、常にいくらかのエネルギーが失われます。惰性走行をすることで、この変換プロセスを完全に回避できるため、急減速が必要ない場合はより効率的です」とマクギーヒー氏は述べています。

真実はその中間にある

ここで混乱が生じ始めます。多くの EV は、有効にした設定に応じて航続距離の推定値を調整しますが、ほとんどの場合、EV はより積極的な回生ブレーキ設定で、より高い航続距離の推定値を表示します。

しかし、その一部は、車がドライバーの運転 方法と走行場所を正確に予測していることに関係しています 。他のあらゆることと同様に、航続距離を最大限に延ばす最善の方法は少し複雑です。

一般的に、ストップアンドゴーを繰り返す交通状況では、最大限の回生パワーかワンペダル走行が最適な選択肢だと考えられているようです。理由はいくつかあります。まず、2つのペダルを頻繁に切り替える必要がないので便利です。さらに、惰性走行の機会がほとんどない場合、航続距離に悪影響を与えることもありません。

しかし、高速道路、特に坂道では、回生ブレーキの設定を下げて車両の運動量を利用した方が効率的かもしれません。確かにエネルギーの回収量は減りますが、消費量も減ります。場合によっては、軽い回生モードをオンにした状態でも速度を維持できるかもしれません。例えば、急な坂を下る場合などです。

結局のところ、EVの航続距離を最大限に伸ばしたいのであれ ば、回生モードを少し切り替える必要があるかもしれません。ストップアンドゴーを繰り返す交通状況では、ワンペダル走行が便利であれば、ぜひお試しください。

「最適なアプローチは、具体的な運転シナリオによって異なります」とマクギーヒー氏は述べています。「ワンペダル運転は、ストップアンドゴーを繰り返す交通状況、市街地環境、そして頻繁に減速が必要になることが予想される場合に効果的です。高速道路で一定の速度で巡航しているときや、減速する必要のない下り坂では、惰性走行の方が効率的かもしれません。実際には、必要に応じてワンペダル運転で回生ブレーキをかけ、適切なタイミングで惰性走行を行うという両方の組み合わせが、航続距離を最も効果的に最大化するのに役立ちます。」

EVメーカーもこの評価に同意しているようだ。リビアンの回生ブレーキ技術製品管理担当シニアマネージャー、ヴィヴェック・スーリヤ氏に話を聞いたところ、ワンペダル運転の効率が良いか悪いかは単純には言えないと指摘した。

「どんな状況でもそうですが、この比較は、具体的な運転速度や距離のプロファイルなど、多くの要因に大きく左右されます」と、Surya氏はDigital Trendsへのメールで述べています。「しかし、全体として、Rivianの回生ブレーキ付きワンペダルドライブは、同じストップ＆ゴー速度プロファイルにおいて、惰性走行よりも優れた効率的なオプションです。」

回生ブレーキのその他の利点

ワンペダル運転や高レベルの回生ブレーキの効率は運転方法によって異なりますが、回生ブレーキには、使用しないより使用したほうがよい他の利点もあります。

おそらく最大のメリットは、車のブレーキへの負担が軽減されることでしょう。回生ブレーキを利用すれば、摩擦ブレーキはほとんど使用されなくなります。つまり、ブレーキの寿命が大幅に延びるということです。これにより、ブレーキの摩耗リスクが軽減され、安全性が向上します。また、ブレーキ交換にかかる費用も大幅に削減されます。もちろん、これはシングルペダル走行の有無に関わらず当てはまります。EVは、最も急なブレーキを踏む場合を除き、ブレーキペダルを踏むと自動的に回生ブレーキを使用します。

多くの人にとって、シングルペダル運転はより便利です。私自身、人気の電気自動車を数多く運転した経験から、ほとんどの状況、特に渋滞時にはワンペダル運転の方がはるかに好ましいと自信を持って言えます。もちろん、ワンペダル運転機能を備えた車のほとんどは、渋滞時には基本的に自動運転を可能にするアダプティブクルーズコントロールやレーンセンタリング機能も備えていますが、それは本題とは関係ありません。高速道路での運転では、シングルペダル運転は少し面倒です。適切な速度を維持するために常に足の位置を調整する必要があるからです。しかし、結局のところ、高速道路ではより積極的な回生設定をオフにしたいと思うかもしれません。

長すぎて読めなかった

上記の興味深い事実や素晴らしい記事は気にせず、回生ブレーキの使い方についてヒントが欲しいだけですか？基本的に、ストップアンドゴーを繰り返す交通量の多い道路や市街地走行では、耐えられる範囲で回生ブレーキを最大レベルに設定し、高速道路を長距離走行して惰性走行のメリットを享受できる場合は回生ブレーキを無効にしてください。そうすれば、車が提供するエネルギー回収技術を最大限に活用できるだけでなく、ペダルを1つだけ使うという利便性も得られます。また、高速道路の長距離走行では、ペダル上の足の位置についてそれほど意識する必要がなくなります。