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イイね!
2022年09月14日

いまさらですが、THS動力分割機構・・・ビギナーさん向け

以下は、THSビギナーさんに向けて私がむかし作ったものを貼り付けました。
THSにお詳しい方は見る必要はありませんね。(笑)


トヨタ ハイブリッド システム(THS)の動力分割機構・・・遊星歯車の説明

一番外側の赤いギアは、駆動モーターとタイヤに繋がっている「リングギア

中心部の紫色のギアは、発電用モーターに繋がっている「サンギア
太陽系の中心には太陽ということでSUN(サン)ギアと称されているのでしょう。

そしてこれら二つのギアに挟まれてギア自体が自転しながら公転している黄色い3つのギアがエンジンとつながっている「プラネタリーギア」これが"遊星"と言われる由縁。

この動画では、最外周のリングギアが停止、すなわちタイヤが回転していない状態で、エンジンと発電機が回転している状態。
想定される状態は、朝一番の起動時や停車中にSOC40%を切って発電指令が出た時。

<引用先:"Wiki Mecaさん">




一方、下の動画は最外周のリングギアが回転、プラネタリーギアは自転しているが公転していない、サンギアは回転している、すなわちタイヤが回転している状態で、エンジンは停止、発電機は回転している。
想定される状態は、EVモードでモーター走行中、あるいはアクセルから足を放して惰性走行中。

<引用先:"フォーラム オートデスクさん">


もう一つのケースとしては、
 リングギア・・・回転
 プラネタリーギア・・・自転と公転
 サンギア・・・回転
つまり、プラネタリーギアが自転公転しながら全てのギアが回転する状態がある。
想定される状態は、エンジン+モーターのハイブリッド走行、エンジン走行、エンジンブレーキ作動(Bシフトモード)など。
中心のサンギアに回転抵抗を与え、これを抵抗にしてエンジンの回転をリングギア(タイヤ)に伝える。

<引用先:"muryospot.blogspot.com">





以上のように、遊星歯車は動力を分割するための機構として使用されています。

上の動画は、あくまでも動作原理を説明するためのモデルとして使いましたが、実際には巧妙に作られた自動車部品としての遊星歯車は、下の写真のように、隙間は小さくして非常にコンパクトに作られています。

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Posted at 2022/09/15 12:26:30

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この記事へのコメント

2022年9月19日 20:50
こんばんは。台風は、大丈夫ですか?
いつもタメになる投稿ありがとうございます。THS初心者のちび柴、大変勉強になっております。
ところで、一つお尋ねしたいことがあり、お聞きします。
アクアには、エンジンを始動するセルモーターがなく、発電機がその代わりをしていると、どこかで見たような気がするのですが、THSの場合、サンギアを通してプラネタリーギアを回し、エンジンを始動していると考えてよいのでしょうか?
つまり、
 リングギア・・・停止
 プラネタリーギア・・・自転と公転
 サンギア・・・回転
という認識なのですが、何やら頭がこんがらがって訳が分からなくなりました。
以前から、アクアは、エンジン始動と停止が頻繁に行われているのに、ほとんど意識させない(セルモーター自体がない)のはすごいなぁと思っていたので、お尋ねしてみました。
コメントへの返答
2022年9月20日 7:40
こんばんは。
ありがとうございます、私の住む周りでは、18日夜に風が吹いた程度で大きな心配はありませんでした。
そちらは今からだと思いますので、十分にご注意を!

さてTHSのエンジン起動の件ですが、仰るとおりでサンギアを回転させる、あるいは回転抵抗を制御することによって行われています。

停止している時を考えればイメージしやすいです。
サンギアを回すと、停止しているリングギアとの抵抗でエンジンが回されます。

一方、EV走行中はエンジンは停止でリングギアは回転していますがサンギアは無抵抗で回転しています。このとき
サンギアに電気的に抵抗を与えて回転を抑えるとその抵抗がエンジンに伝わってエンジンを起動できるという仕組みです。

THSの重要な制御技術は、サンギアの回転制御にあると言っても過言ではないと思います。
なぜなら、エンジンは起動させるか停止させるか、リングギアと直結している駆動モーターは回転させるか回生させるか停止させるかしかないですから。
サンギアは回わされる時の抵抗、エンジンの起動、ブレーキング時の回生、動力の分割の程度などを司る重要な役目を背負っていますから。

考えれば考えるほど、よくできた仕組みだなーと感心してしまいます。
これに勝る低燃費システムもない、というのが今の見方だと思います。

ではまた。

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1980年(昭和55年、当時わたくし19才)から車に乗っています。 過去の車 トヨタ カリーナ1,600 SR 中古 大学時代 ←自身初の車 ニッサン...
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