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トヨタのハイブリッドシステムの肝、動力分割機構 "遊星歯車"
トヨタ ハイブリッドシステム THS の閲覧が多いようですので、補足として少し詳しく書きたいと思います。ズバリ、動力分割としての遊星歯車は、下のような機構になっています。1)朝一番、エンジンが冷えている時、システムをONした時、エンジン冷却水 温度が40℃になるまでエンジンが動きます。 "プラネタリーキャリア"と"ピニオンギア"およびサンギアが回転します。 この時、一番外側の"リングギア"が動かないように駆動用モーターを制御し、 一番内側の"サンギア"に直結されている発電用モーターにエンジン動力が 伝えられて充電します。2)充電が終わり、少しアクセルを踏むと、一番外側の"リングギア"に直結 されている駆動用モーターに電気を送って走行します。 この時、エンジンは停止しているので、"プラネタリーキャリア"は停止して おり、"ピニオンギア"だけが回転して一番内側の"サンギア"を無負荷で回転 させます。ここで大きな特徴があります。駆動用モーターで走行している時、ガソリンを噴射させずエンジンのピストンも動かすことなく走行していることです。以前にも書いたポンピングロスの低減です。つまりエンジンのピストンを動かすエネルギーのロスを防止しています。これが低燃費を生み出す動力分割の大きな特徴です。3)アクセルを強く踏んでエンジン走行する時、エンジンと直結された "プラネタリーキャリア"が回転します。 この時、一番内側の"サンギア"とタイヤに直結されている一番外側の "リングギア"に動力が分割され、"サンギア"に割り振られた分を充電 に回します。ここで二つ目の特徴があります。エンジンが掛かっている時は、同時に充電しているということです。4)一方、ブレーキを踏む時には、多くの場合エンジンは回転していませんので、 一番外側の"リングギア"と一番内側の"サンギア"が回転しており、双方に直結 している二つのモーターに発生している回生電流で充電します。 これが、ブレーキング時の回生充電です。ここで最後の特徴です。他のハイブリッド車にも同等の事が言えますが、ブレーキング時は、車の運動エネルギーを回収して充電しています。ガソリン車の場合は、ブレーキパッドとブレーキシューとの摩擦が熱となって運動エネルギーを放散(=ロス)させているのです。他にも制御上のポイントが沢山ありますが、ここでは省略します。以上の中で最も肝となるポイントは、一番内側の"サンギア"の制御でしょうか。エンジン走行時の動力分割制御や充電の制御を伴っているからです。またエンジン起動時に必要な、ガソリン車で言うところのセルモーターの役割も果たしており、モーター走行中にエンジンを起動させる時は"サンギア"に抵抗を掛けながら回転させます。本当に良く考えられており、構造的にはシンプルなので故障も少ないと思います。これまでの日記で、よく似たことを書いてきましたが、具体的にもう少し詳しく説明してみました。THSは、この遊星歯車による動力分割が特徴であり、この機構のことをトヨタは「電気式CVT無段変速機」と称しています。ガソリン車のCVTとは構造が全然違うのです。"参考日記"
2018.08.15
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ヘッドライト光軸の検査基準
今日はちょっと難しい話になります。先日、車のヘッドライトを自分で取り換えたところですが、これが車検にパスするのかどうか、調べてみました。ヘッドライトはロービームだけの検査になっているようです。特に注意しておかなければならないのが、「光軸」です。検査基準は、「@自動車整備士」さんの資料を引用させていただき、の赤線で囲んだ部分です。光の当たっているところと影の部分の境界のことを"カットオフライン"、通称"カットライン"と呼んでいて、この左肩上がりのラインの屈曲点を"エルボー点"と言っています。この"エルボー点が基準の範囲内になければならない"ようです。また下のように、カットラインが明瞭に出ないのもパスしないようです。正常ライトと不良ライトとの比較は下の通り。左側のライトのカットラインが不明瞭です。カットラインは、対向車が眩しく感じないようにするためのものなので、必要ですね。私の車において、LEDへ変更後のロービームの光軸が適正かどうかは、車屋に見てもらっていないのでわかりませんが、一度相談してみようと思います。
2017.11.01
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ハイブリッド車の 「グリル塞ぎ」 について (初心者向け)
前のブログにおいて、冬季におけるハイブリッド車では、エンジンが冷やされることによって燃費が悪くなる事を説明しました。今回は、エンジンを冷えにくくするための工夫、すなわち通称「グリル塞ぎ」について説明します。わかり易くアクアを例にして上の図で説明しますと、赤く着色した部分にはスリット状の開口部があり、ここから空気を取り込んでエンジン冷却用の水を冷却する、いわゆる「ラジエター」に通じています。この開口部(グリル)を、シート状のテープや薄板、あるいはその他挿入できるような部品を取り付けて塞ぎ、車前面からの空気の流入をなくして、この開口部の内側にあるラジエター前面の"空気の流動を止める"ことなのです。空気の流れを止めることで、ラジエターでの冷却効率を下げてやるのです。これによって冷却水温度の低下が緩慢になって、エンジンの起動回数が減る、すなわち燃料消費量が減る、という理屈です。さらに給気する外気や冷却水の温度は、エンジンへのガソリン噴射量を制御するために監視されており、温度が低いと多めに、温度が高いと少なめに噴射されるものと考えております。「グリル塞ぎ」、夏場は必要ないので容易に取り外せるものが良いと思われます。そしてこれを実行するなら、水温計を取り付けられることもお勧めします。OBD2端子から情報が取り出せるようになっています。冬場のハイブリッド車の燃費向上に熱心な方々の多くが実行されている公知の技ですが、最近からハイブリッド車に乗るようになった方々への説明でした。私もやろうやろうと思いながら、実行出来ておりませんが、実験的にやってみようと思っています。<実施状況を、この次のブログに掲載しています。>
2014.12.24
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アクア シフトレバーまわりの装飾
シフトベースフィッシャーというものを取り付けました。鏡面仕上げのため、太陽光が眩しく反射する時もありますが、ピカピカになりました。5分もあれば自分で簡単に貼り付けられます。軽いので燃費への悪影響はありません。【Before】【用意】 シフトノブを左方向に回転させて取り外します。【After】細かな話ですが、実はこの写真、Before と After でノブの部分に違いがあるんです。そう、180°回転不足で取り付けてしまったので、写真を撮った後に修正しています。ノブを握った時に違和感があったので、気付きました。写真の撮り直しはしませんでした。なお、商品リンクは下です。【TOYOTA アクア シフトゲートカバー】アクア(NHP10) シフトベースフィッシャー 10P23Jul12価格：2,160円（税込、送料別）あとはこんなのも検討中。ちょっと高価なんですけどね。あまり目に付かない場所なので必要ないかなー。アクア NHP10 前期用 パーツ スピーカーリング メッキカバー 4P AQUAアクア NHP10 前期用 パー...価格：5,280円（税込、送料込）
2015.06.22
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エアコンと燃費の関係
エアコンと燃費との関係は、「一律に何%悪化する」と言うことはできないということですね。これは当然のことですが、外気温度と車内設定温度との関係が影響するからです。いつものように片道12km走行での例ですが、今日と昨日の朝の気温は28℃でした。エアコンを26℃の"AUTO"設定して会社に着いた時、いずれも30km/lを表示しました。エアコン不使用時なら33km/l程度です。ですから外気温度と設定温度との差が2℃で約10%の悪化ということになります。ところが、昨日の帰宅時の気温は36℃と表示されており、エアコンは朝と同じく26℃の"AUTO"設定でいつもの15kmのジムまでを走りました。エアコン不使用なら35km/l程度の表示となるルートです。途中5分程度の渋滞につかまると電池の消耗によって目盛が2つとなり、無駄な「停車中の充電」が1度発生しました。この渋滞の影響も加わり、エアコンを使った事によって表示はなんと22km/lを示していました。37%の悪化となります。外気温とエアコン設定温度の差が10℃もあったせいか、車内温度が設定温度に近づくまでは、電動コンプレッサーが盛んに作動していました。これに渋滞が加わって充電不足が発生したため、大幅な燃費悪化につながったと考えています。外気温度から設定温度にまで冷却するエネルギー分が上乗せになります。温度差が大きいほど多量のエネルギーを必要とします。そのぶん燃費が悪化するということです。同じ走行ルートでもう少しこの温度差の影響について観察していこうと思います。
2015.08.04
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「電車男 最終回」 視聴者が異口同音に批判を！
見ました、最終回。楽天広場に寄せられている意見を集約したら、概ね次のような感じになると思います。 最終回までは、 ・山田の口調は聞けたものではないが慣れてきた。 ・山田の青山に対する切ない思い・恋愛感情の表現がよかった。 ・最終回までは青山の素朴で汚れのない性格を上手く表現できていた。 ・ストーリーとしては、まずまずよい出来であった。 しかし、最終回では、 ・山田が告白してからの青山の変貌ぶりが最悪であった。 ・kissシーンは１度で十分。deep kissをイメージさせるシーンまであってくど過ぎた。呆れた。伊東美咲のイメージダウンだ。 ・1000レスまでのカウントダウンが印象的。 多くの方がそのように受け取ったようです。私も同様でした。ちょっと最後で悪のりし過ぎた感がありましたね。見られた方はどのようにお感じになりましたか？ 今日もＨＰテーマから逸脱した内容ですが、伊東美咲ファンのひとりとしてコメントしました。
2005.09.23
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CVT無段変速機の原理・・・トヨタの電気式CVTとの違いについて(初心者向け)
最近の乗用車の多くに用いられている無段変速機のCVT（Continuously Variable Transmission)です。この変速機だと、ATやMT車でギアチェンジする時のようなショックがなく、アクセルを踏めばショックなくズルズルとスピードが増加していきます。機械設計技術者ならば、PIV変速機(Positive Infinitely Variable chain gear)を知っていると思いますが、これと同じ原理です。【CVT原理図】上の図において仮に同じエンジン回転数で考えると、左側はテコの原理でトルク(パワー)が出ますが速度は出ません。一方、右側ではトルクは出ませんが速度が高まります。さて、トヨタのHV車に用いられている「電気式CVT」と呼ばれているものは、上記のような無段変速機ではなく、3つの歯車で構成された遊星歯車のセット、つまり「動力分割機構」自体を「電気式CVT」と称しているのです。【トヨタの動力分割機構・・・電気式CVT 原理図】私も3年前にアクアを購入した時点では、恥ずかしながらこの「動力分割機構」自体を電気式CVTと称していることを知らず、これとは別に普通のCVTが載っているものと解釈していました。何度も書きますが、無駄のない本当に素晴らしい電気制御型遊星歯車の変速装置だと思います。これに勝る変速装置は、ないかもしれませんね。今後は電気自動車となってモーターの回転数をインバータで制御するような方式に変わっていくのでしょうか。現に私が勤める工場でも、機械設備の駆動を機械式CVTから電気モーターをインバータで制御する方式に変えました。省エネも出来ていますから、車と同じですね。
2016.02.15
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特別定額給付金 1人10万円
特別定額給付金の手続きは、5月に郵送して終えた。あとは、市からの振り込みを待つばかりだ。岡山市のWEBページで確認したのがこれだ。今月の下旬までには振込完了の見込み。私と家内のぶんは、もう使途が決まっている。自宅のメンテナンスをしたので、その支払いに充てることになっており、1円たりとも自分の身に付かないのです。(泣)でも仕方ありませんね、助けになりました。
2020.06.08
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新型アクア リーク画像
リークあるいは漏れ出た画像です。【前景】【リヤ】【インパネ】【内装】
2021.07.15
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初めて「レーダー クルーズ コントロール」を使ってみたら・・・
先代アクアには付いていなかった機能の「レーダー クルーズ コントロール」、一般的には ACC（アダプティブ・クルーズ・コントロール）と呼ばれています。今時の車の多くに付いている機能であって今更珍しくもありませんが、私にとっては初めてなものですから、ちょっと紹介してみます。このACCは、先行車との車間距離を一定に保ちながら、自動で速度制御する機能のことです。速度条件を設定して機能をONにすると、アクセルから足を離すことが出来ます。増速も減速もコンピュータによって自動制御します。コンピュータが判断を下すに必要な情報を得るための "目" になっているのが、車の前に付いているカメラとレーダー。この二つが先行車との距離や相対速度を測定しています。会社からの帰り道になりますが、比較的流れの良い片側1車線道路でこのACCを使ってみました。距離があくと増速、距離が縮まると減速、なにしろアクセルを踏んでいないものですから、すごく気持ち悪い感じ。最初は、距離が縮まった時には本当にブレーキを掛けてくれるのか?先行車が信号で停止したら、それに合わせて停止してくれるのか?と本当に不安でした。いつでもブレーキが踏める位置に足を置いていました。(笑)走った道には下り急カーブがありました。カーブがすごく急だったので、先行車がカメラとレーダーの視野から外れたようでした。ACCには、カーブだからといって設定速度よりも速度を下げる機能は付いていません。あくまでも設定速度で走ります。カーブを曲がり終えた後、先行車を素早く感知して本当に減速してくれるのかがすごく不安でした。車はカーブで減速せずにそのままカーブに突入。私の目には見えているカーブを曲がり切った先行車。車間も短くなっているように見える。でもカメラとレーダーはまだ認識していない。さて、どうなる?カーブを曲がり切る寸前まで自動的に減速されなかったので、私は思わずブレーキを踏んでしまいました。ブレーキを踏むと、ACC機能は解除となります。そんな最初の経験をしましたが、気持ち悪かったですね。私がブレーキを踏んでいなければ、恐らく自動で急ブレーキがかかったものと推定しますが、下りの急カーブでのACCには注意が必要だと感じました。高速道路のカーブの曲率半径:R ですが、車は100km/hほどの高速で走っているので、Rの数字も大きく取っているものと思います。このような場所でACCを使ったらどうなるのか、注意して使いたいと思いました。一方、信号で先行車が停止すると、徐々に減速してきちんと停止し、それを保持してくれました。先行車が発進した時はアクセルを軽くひと踏みすればあとは自動で追従してくれます。よくできているなーと感心。そんなこんなで、不安や感心の混じった初めてのACC経験でした。もう不安なく使えると思います。
2021.08.17
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