遊星歯車はプリウスのキモである。
プリウスには動力が3種類有ります。
1つめはエンジン。ハイブリッドと言えど、エネルギーはすべてガソリンから供給されます。電気コードを引っ張ってきて充電することはしません。充電もガソリンエネルギーを使用している訳です。(だからガス欠すると動きませんっ)
2つめはモーター。充電池に蓄えられた電力を使ってモーターで動くこともできる。モーター単独で走行できるのがプリウスの特徴です。またブレーキを踏むとこのモーターで発電され(回生ブレーキ)、運動エネルギーが電力として蓄えられます。
3つめは発電機。モーターとは別に発電機があって、エンジンの力で電力を製造しています。この発電機はモーターにもなり、プリウスではエンジン始動にスターターとして発電機を使用します。これらの複数の動力源を結合させているのが、遊星歯車。これにより、エンジンから発生する動力を、発電機とタイヤへ適宜うまく分配するのみならず、無段階変速機構としても機能するというからくりです。
この遊星歯車機構には、クラッチやトルクコンバーターは付いていません(厳密にはエンジンの逆転を防ぐクラッチだけはついているそうですがここでは除外します)。この仕組みで変速や発電、動力分配をどうしているのか、何となく理解するのに3ヶ月程かかりました。それでもまだ詳細については謎な部分がたくさんありました。そこで更に詳しいイメージを頭の中で描くために、もっと視覚的に理解しようということで、自分でアニメーションを作ってみた訳です。
- ・遊星歯車シミュレーション、(ショボ)解説付き(フレーム仕様)
- フラッシュに入れられないのでこうしました。また手動で動かさなければなりませんがお許しを。現在、高校物理の運動方程式のところまで来ました。もう少し時間を下さい。
- ・うちの遊星歯車シミュレーション のページへ
注)表示が変な時はウインドウサイズを大きくして試して見て下さい。
あるいはenglish page
- フラッシュで作成してみました。だいぶ使い方が分かってきました。
インタラクティブって素敵ですね。
- ・タコメーターでデータ取り
- 現在水温計付き・たます式タコメーターにて楽しんでいます。
- ・エンジントルクの分割
- これが理解できるのに2年半もかかってしまうとは...
- ・懐かしのGIFアニメのページ、内容の正確さは別にして、懐かし〜
参考ページ
Toyota Hybrid System: Gijutsu kaisetsushu ハイブリッドカー(プリウス)における遊星歯車機構の役割(PDF) 矢田恒二博士 たます式タコメータ データ取りに必須です。 ペンギンvilla掲示板 マニアックなお話はここで聞けます。 松さんのページ Java版の素晴らしい運転シミュレータがあります。 もちろんプリウスマニア
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