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プリウス技術検討室
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プリウスの2期のモータの出力値の合計＞ENGの出力値？
お世話になります。
どなたかご存知でしたら教えて下さい。
MoterFanという雑誌で去年末に発売された
「ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ車の実力」という特集号を読んでいたら
THSのｼｽﾃﾑは
２機のﾓｰﾀの出力値の合計＞ENGの出力値
が必要条件である(057ﾍﾟｰｼﾞ右上)。
と記載されていますが、なぜこのように言えるのか
分かりません。
どなたかご存知でしたらご教授して頂ければ
有難いです。
▼ この記事へのコメント ▼
こんばんは、
その雑誌を読んでいないので教えていただきたいのですが、どんな流れでその条件が示されているのでしょうか？
個人的には、エンジンやモーターの最大出力時の回転数はバラバラなので、回転数を無視してその最大出力値だけの依存関係を比較するのは、意味を持たないと思います。
あと、個人的興味ですが、それをお知りになって、どうされたいのでしょうか？
さん、こんにちは。
MotorFan illustrated Vol．2の
記事の件ですね。
（ちなみにこの雑誌、誤記・誤植がとても多いです。
本当に中身まで理解して編集しているのか、それとも
技術ペーパーをそのまま掲載しているだけか･･･）
57pの記載は、GM・ダイムラーの２モードフルハイブリッドの優位性の
説明資料として、THS（単プラネタリー）との比較を説明している部分です。
ただし、図中の英文を単に和訳しただけで、
記者が内容を完全に理解して書いたとはちょっと思えません。
さて、遊星歯車機構自体は、機構的には
回転の自由度２の３入／出力機構といえます。
一般には、サンギヤ、キャリアー、リングギヤのいずれかを固定して
用いることが多いですが、
THSでは、それぞれの回転数を任意に設定して、各動作をさせています。
例えば、資料の27pの共線図
（
http://www.toyota.co.jp/jp/tech/environment/ths2/hybrid.html
と同じです）
の加速の状態を確認してください。
ここで、エンジンは高出力・高トルクを発揮しますが、
このうちのトルクの28%はサンギヤ（発電機）、72%はリングギヤ（モーター）に加わります。
（本家でも、最近、この話が多いですね）
リングギヤは車軸に繋がり、車両慣性とつながっています。
私の数値計算では、モーター：3077rpm、エンジン：5000rpm、発電機10000rpmの時、
エンジン出力のうち、56%は発電機に、残りの44%が、直接車軸を回す力になります。
発電機に回された出力は、電池からの出力とあわせてモーターに回され、
車軸を回す出力として動力混合されます。
目的は、リングギヤの回転数を引き上げる（加速）することですが、
その仕事をする分、サンギヤ側の支えがないと、エンジンはその仕事を行えません。
（図を見ていただきたいのですが、リングギヤ回転数不変のまま、
サンギヤ回転数だけを引き上げるような作用をされたら、困ることがわかりますよね･･･
やはり図表がないと難しいでしょうか）
件の２モードフルハイブリッドの資料で本来解説されるべきは、
エンジンとモーターが同時に出力を発揮する強加速時の動作のことだと私は思っています。
そのとき、単プラネタリーでは、サンギヤ（発電機）の差動をコントロールするため、
発電負荷と回転数の調節が入らなければなりません。
システムの最大出力を発揮するときには、発電機出力とモーター出力の合計が
エンジン出力を上回るように設計する必要があると考えています。
参考文献：山海堂 「高性能ハイブリッド自動車の研究」
ＴＨＳにも触れていますが、早稲田大学のＷＦＶ（プリウスに近い、単プラネタリーを用いた
動力分割機構をもつ、シリーズ・パラレルハイブリッド車）の
設計過程について解説があります。
なかなか面白いです･･･
ちなみに、私は遊星歯車機構について、とても興味がありますが、
誰かに教わったわけでなく、独力で書籍、文献を調べたり、
数値計算をして、理解に努めています。
そういった過程も面白いですよ。
う〜ん、たしかにおもしろいのだけど、ちとむつかしすぎる。
いちおう、電気より機械の方がとくいのはずなんだけどなぁσ(^◇^;
↑
同じく…(^^;
10回読めば、少しは理解できるかもしれません(^_^)
現在、共線図の説明図をつけた補足検討トピックを作成中です。
少々お待ちくださいませ･･･。
さま
詳しい解説のほどどうも有難うございました。
強加速の場合、逆に
2機のMOTの出力の合計値＜ENGの出力
だと、まずい状況になるということなのでしょうが、
どのようなまずい状況になるのか、正直言ってまだ理解出来ていません。
百式プリさんの詳しい解説を更に吟味してみたいと思います。
それとこの不等式( 2機のMOTの出力の合計値＞ENGの出力 )
が知りたい理由ですが、この不等式が正しいならば
例えばMOT、発電機、ﾊﾞｯﾃﾘｰを半分にした廉価版ﾌﾟﾘｳｽ式ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞは
造れずに世に出ないからです。
(仮に廉価版ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞが出来たらﾌﾟﾘｳｽが駆逐される可能性もある)
それほど、この不等式は重要な意味を持っていると私は思うので、
この不等式の是非をちゃんと知りたいのです。
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プリウスの2期のモータの出力値の合計＞ENGの出力値？
どなたかご存知でしたら教えて下さい。
MoterFanという雑誌で去年末に発売された
「ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ車の実力」という特集号を読んでいたら
THSのｼｽﾃﾑは
２機のﾓｰﾀの出力値の合計＞ENGの出力値
が必要条件である(057ﾍﾟｰｼﾞ右上)。
と記載されていますが、なぜこのように言えるのか
分かりません。
どなたかご存知でしたらご教授して頂ければ
有難いです。
その雑誌を読んでいないので教えていただきたいのですが、どんな流れでその条件が示されているのでしょうか？
個人的には、エンジンやモーターの最大出力時の回転数はバラバラなので、回転数を無視してその最大出力値だけの依存関係を比較するのは、意味を持たないと思います。
あと、個人的興味ですが、それをお知りになって、どうされたいのでしょうか？
MotorFan illustrated Vol．2の
記事の件ですね。
（ちなみにこの雑誌、誤記・誤植がとても多いです。
本当に中身まで理解して編集しているのか、それとも
技術ペーパーをそのまま掲載しているだけか･･･）
57pの記載は、GM・ダイムラーの２モードフルハイブリッドの優位性の
説明資料として、THS（単プラネタリー）との比較を説明している部分です。
ただし、図中の英文を単に和訳しただけで、
記者が内容を完全に理解して書いたとはちょっと思えません。
さて、遊星歯車機構自体は、機構的には
回転の自由度２の３入／出力機構といえます。
一般には、サンギヤ、キャリアー、リングギヤのいずれかを固定して
用いることが多いですが、
THSでは、それぞれの回転数を任意に設定して、各動作をさせています。
例えば、資料の27pの共線図
（http://www.toyota.co.jp/jp/tech/environment/ths2/hybrid.html と同じです）
の加速の状態を確認してください。
ここで、エンジンは高出力・高トルクを発揮しますが、
このうちのトルクの28%はサンギヤ（発電機）、72%はリングギヤ（モーター）に加わります。
（本家でも、最近、この話が多いですね）
リングギヤは車軸に繋がり、車両慣性とつながっています。
私の数値計算では、モーター：3077rpm、エンジン：5000rpm、発電機10000rpmの時、
エンジン出力のうち、56%は発電機に、残りの44%が、直接車軸を回す力になります。
発電機に回された出力は、電池からの出力とあわせてモーターに回され、
車軸を回す出力として動力混合されます。
目的は、リングギヤの回転数を引き上げる（加速）することですが、
その仕事をする分、サンギヤ側の支えがないと、エンジンはその仕事を行えません。
（図を見ていただきたいのですが、リングギヤ回転数不変のまま、
サンギヤ回転数だけを引き上げるような作用をされたら、困ることがわかりますよね･･･
やはり図表がないと難しいでしょうか）
件の２モードフルハイブリッドの資料で本来解説されるべきは、
エンジンとモーターが同時に出力を発揮する強加速時の動作のことだと私は思っています。
そのとき、単プラネタリーでは、サンギヤ（発電機）の差動をコントロールするため、
発電負荷と回転数の調節が入らなければなりません。
システムの最大出力を発揮するときには、発電機出力とモーター出力の合計が
エンジン出力を上回るように設計する必要があると考えています。
参考文献：山海堂 「高性能ハイブリッド自動車の研究」
ＴＨＳにも触れていますが、早稲田大学のＷＦＶ（プリウスに近い、単プラネタリーを用いた
動力分割機構をもつ、シリーズ・パラレルハイブリッド車）の
設計過程について解説があります。
なかなか面白いです･･･
ちなみに、私は遊星歯車機構について、とても興味がありますが、
誰かに教わったわけでなく、独力で書籍、文献を調べたり、
数値計算をして、理解に努めています。
そういった過程も面白いですよ。
いちおう、電気より機械の方がとくいのはずなんだけどなぁσ(^◇^;
同じく…(^^;
10回読めば、少しは理解できるかもしれません(^_^)
少々お待ちくださいませ･･･。
詳しい解説のほどどうも有難うございました。
強加速の場合、逆に
2機のMOTの出力の合計値＜ENGの出力
だと、まずい状況になるということなのでしょうが、
どのようなまずい状況になるのか、正直言ってまだ理解出来ていません。
百式プリさんの詳しい解説を更に吟味してみたいと思います。
それとこの不等式( 2機のMOTの出力の合計値＞ENGの出力 )
が知りたい理由ですが、この不等式が正しいならば
例えばMOT、発電機、ﾊﾞｯﾃﾘｰを半分にした廉価版ﾌﾟﾘｳｽ式ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞは
造れずに世に出ないからです。
(仮に廉価版ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞが出来たらﾌﾟﾘｳｽが駆逐される可能性もある)
それほど、この不等式は重要な意味を持っていると私は思うので、
この不等式の是非をちゃんと知りたいのです。