プリウス技術検討室

プリウスのトランスアクスル（P110～P112）についてです。
（正確にはトランスアクスルですが、通称でトランスミッションと以下記します）

THSのモーター、発電機、動力分割機構を含むトランスミッションは
10型 P110型
11型 P111型
20型 P112型
と基本構造は同一ながら、効率改善のために少しずつ改良されています。

自動車技術会の論文で『ハイブリッド車用トランスアクスルの効率向上への取り組み』
というものがありましたので、紹介いたします。

新型車解説書にも記載されているトランスミッションの断面図です。
　(1) トルクリミッタ･･･エンジントルク変動を吸収し、振動防止
　(2) 動力分割機構
　(3) 発電機、モーター部
　(4) 減速機
　(5) オイルポンプ
です。

初代10型に対し、11型で-35%、20型で-45%の機械損失の低減が出来ています。
（※トランスミッションでの機械損失であって、車両全体での効率ではありません）

　・10型→11型では、オイルポンプ損失とオイルシール損失低減が大きく寄与
　・11型→20型では、減速機のベアリング損失の低減が大きく寄与
というのがよく分かります。

それぞれについて見ていきたいと思います。

■オイルポンプ損失の低減
10型（P110型）では、ワンウェイクラッチ（OWC)を用いて、
エンジン軸、モーター軸のどちらか回転の高いほうの軸で
オイルポンプを駆動していました。
しかし、このためにOWCの引きずり損失が発生していました。
（OWCというと、自転車の後輪軸にありますね）

P111型以降、このOWCが省略され、オイルポンプはエンジン軸でのみ駆動されるようになりました。
すると、エンジンが回転していないEV走行や滑空、回生時はオイルポンプが回らず、
各ギヤに潤滑油が回らないけど大丈夫だろうか？という疑問がわきますよね。

一応、資料によると
　・プラネタリーギヤの差動部に入力が付加されない
　　（エンジンにつながる遊星キャリアが回転しない）
　・プラネタリーギヤの耐焼付き性の向上
でカバーしているようです。

これで、エンジン停止走行（EV走行など）でのエネルギー損失を抑えることができています。

■オイルシール損失の低減
10型(P110型）では、モーター、発電機と、動力分割機構の間にオイルシールを設け、
モーター、発電機部にオイルが流入しないようになっていました。
このオイルシールで引きずり抵抗が発生していましたが、P111型以降、
このオイルシールが廃止されました。
結果、モーター、発電機部にオイルが流入するようになっています。

■減速機ベアリング損失の低減
10型（P110型）、11型（P111型）では
減速機の第３軸にテーパードローラーベアリングを用いていました。
円錐の頭を落としたようなかたちのローラーベアリングですね。

20型（P112型）では、それがボールベアリングに変更されました。
ボールベアリングのほうが、引きずり損失は小さいのですが、
ベアリングのトルク容量確保のために、サイズアップが図られています。

というような細かな技術改良があって、
機械損失が低減されてきたいのですね。
また、11型で比較的大きな改良が行われ、20型ではより細かい部分の改良という感じもします。

さて、30型ではどういうトランスミッション、THSが出てくるか･･･
楽しみですね。

▼ この記事へのコメント ▼

ギアオイルも、１０・１１型と２０型では
種類が違ってますね。

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