プリウスのTHSのしくみ1
プリウスでは動力を伝達するしくみとして、遊星歯車を用いています。この遊星歯車は、
- エンジン動力を自動車と発電機の駆動力の2つに分割する動力分割機構
- エンジン動力を自動車の駆動力にするときに適切な回転数とトルクにする無段階変速機構
- 従来のブレーキにかわる回生ブレーキ
の役割を担っています。
いろいろややこしいですが、単純に考えるとこのTHSはブラックボックスであると分かりやすいです。例えば、アクセルの踏みぐあいでコンピュータは自動車がある出力(馬力)を要求されたと判断します。コンピュータはそれを計算してその出力(kW)を出すのに最適なエンジン回転数を計算して、エンジンの回転数を調整します。すると、そのブラックボックスの中で無段階変速機が働いて、最終的に車軸に要求されたトルクが伝わります。たったそれだけなのです。モータや発電機は単なる無段階変速機として働くため特に考える必要はありません。
基本的にはエンジンの力を使って自動車を走らせます。しかし、発進時などの低速域ではこの機構の性質上エンジン回転数を上げられない領域が存在するため、エンジン出力が稼げない時があります。その時はバッテリーから電力を供給し上乗せすることで要求された出力を得ます。また要求された出力が小さいときには、エンジンを回しても効率が悪いと判断してエンジンを止め、バッテリーからの電力だけで自動車を駆動します。
逆にバッテリーが減って充電の必要性が出た場合は、要求する出力に加えて、充電に必要な出力(kW)を足した値を単純にエンジンに要求します。そして、ブラックボックスから充電する電力を引いてやれば、最終的に車軸に出てくる出力は始めに要求された出力(あるいはトルク)が出てくるだけです。至極単純です。
図にするとかえって分かりにくいかも。
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05.6.11