• 車種別
  • パーツ
  • 整備手帳
  • ブログ
  • みんカラ＋
■ナビゲーション
  1. 車・自動車SNSみんカラ
    2. >
  2. ブログ
    3. >
  3. クルマ
    4. >
  4. ブログ一覧
    5. >
  5. THS II の仕組みと計算方法（その１） [ベルメーゼ]
ベルメーゼのページ
イイね！
   
2023年10月07日

THS II の仕組みと計算方法（その１）

THS II の仕組みと計算方法（その１） こんにちは、機械オタクのベルメーゼです。
実は THS II は結構興味があって、とことん調べつくした結果マルチステージハイブリッドに興味を持って、わざわざ3.5Lの22クラウンを購入したわけなんですが。もしかしたら THS II の調べた内容、需要あるんじゃないかと思ってチマチマ書いていこうと思います。。。
もし誰かの疑問が解決出来たらいいなぁと思ったり、思わなかったり。。。

THS II の仕組み

THS II っていわゆるシリーズ・パラレルハイブリッドと呼ばれる仕組みで、e-POWER のようにモーターのみでも走行できるし（シリーズ式）、エンジンを主体としてアシストもできるし（パラレル式）、両方の特性を備えているのが特徴です。
他の仕組みと呼び分けるためにスプリット式と呼ばれることもありますね。

THS II は、エンジンと2個のモーター（ジェネレーターとモーター）、そして動力分割機構（プラネタリーギア）を備えているのが特徴です（図のリダクションギアが無いモデルもあります）。
alt

簡単に流れを説明すると、エンジンが出した力を動力分割機構がジェネレーターとタイヤに振り分けます。ジェネレーターが発電した力をバッテリーに充電するなり、モーターに流すなりして、モーターはタイヤへの力をアシストするという流れです。
alt

実はこの動力分割機構が面白い働きをしていて、エンジン・ジェネレーター・タイヤの回転数が常に影響しあっているので、CVT のような働きをするんです。
タイヤの回転（＝車速）が一定であれば、エンジンの回転数を上げるとジェネレーターの回転数も上がるし、エンジンの回転数が一定であれば、車速が上がるとジェネレーターの回転数が下がるという感じです。
じゃあなんでそんなことになるの？っていうのをまとめてみます。

プラネタリーギアの仕組み

プラネタリーギアはギアの歯数に応じてトルクを分割する機能があります。それと同時に回転数を変える仕組みも持っています。これはつまり出力は一定なのでトルクを上げる代わりに回転数を下げたり、逆にトルクを下げる代わりに回転数を上げることもできるということです。この特性のおかげで、今のステップATには欠かせないものとなっていますよね。（具体的な機構に関しては、調べるとたくさん資料が出てくると思うのでそちらを参考に...）

alt

では、THS II の場合はどうなってるか。
エンジンはキャリア（プラネタリーキャリア）に、ジェネレーターはサンギアに、出力はリングギアにつながっています。
プラネタリーギア比は「サンギア歯数 / リングギア歯数」で求めることができます。

で、THS II には肝心のプラネタリーギア比が公開されていません。というわけで皆さん分解して歯数を数えてみましょう！
ってのは冗談で、2代目プリウスを分解した際に歯数が分かっていて、サンギアが30枚、リングギアが78枚、プラネタリーギアが23枚だそうです。多分今も変わってない可能性は高いと思います（制御が変わると思うので...）

となるとプラネタリーギア比は 0.3846 になります。
で、以降日本語は面倒なのでアルファベットに置き換えてもいいでしょうか。。。ここから数学です。。。

ρ = プラネタリーギア比
Te = エンジントルク
ne = エンジン回転数
Tg = ジェネレータートルク
ng = ジェネレーター回転数
Tr = 出力トルク
nr = 出力回転数

この時キャリアに入力されるエンジントルクは以下のように分割されます

Tg = (ρ / (1 + ρ)) * Te = 0.2778 * Te
Tr = (1 / (1 + ρ)) * Te = 0.7222 * Te

大体ジェネレーターに 28%、出力に 72% くらいですね。
また、回転数の関係式も書いておきます。。。

ρ * ng + nr = (1 + ρ) * ne

これがプラネタリーギアの特性です。じゃあこれが何の役に立てるの！？ってめちゃくちゃヤジが飛んできそうですが、ちょっと長くなりましたので次の回を用意します💦

追記
その２公開しました！
ブログ一覧 | クルマ
Posted at 2023/10/07 10:59:18

   

イイね！0件



タグ

ハイブリッド THS
ガソリン・軽油7円/L引クーポン・全国の宇佐美SSで使えます ※マイカー登録が必要になります。

今、あなたにおすすめ

関連記事

いまさら聞けなぁ～いハイブリッド車 ...
シェフのカーライフさん

続スバル、ストロングハイブリッドの ...
yam_72さん

ミニクラフト　1/5ロータリーエン ...
ひろ５４さん

マルチステージハイブリッドに２年乗 ...
ベルメーゼさん

謎の刈り払い機、の続き・・
ポクテさん

この記事へのコメント

Super City
2023年10月7日 11:25
こんにちは(*´ω`*)
凄い知識ですねえ、とても追い付かないです。マルチステージは200系には無い、高額なLC500hに搭載されているHV機構ですから、それがクラウンに奢られているっていうのはホント、お買い得商品と言えます。
コメントへの返答
2023年10月7日 12:35
ありがとうございます(*´艸｀*)

200系はGS450hと同じでしたっけ？
クラウンにLS/LCと同じって、ちょっと頭おかしいと今でも思ってますꉂ(ˊᗜˋ*)𐤔𐤔
ホントお買い得です！
Super City
2023年10月7日 14:39
連コメ、済みませんm(__)m
そう200系はGS450hの2速リダクションと、ファイナルを燃費性能上げるため欧州輸出版3.266にして高速型で出したので、国内版GSに比べて加速性能がちょっと下がるという訳です。
コメントへの返答
2023年10月8日 11:52
いえいえ、コメントありがとうございます！

地味にファイナルギア変わってたんですねΣ(ﾟдﾟ;)
初耳です
HAIHONG
2023年10月10日 18:40
こんばんは、THSの歯数は初代から変わっていないらしいですね。
そして、HV概念自体が豊田佐吉氏の時代から研究を開始していたと聞いて
驚いたことがあります。
コメントへの返答
2023年10月10日 18:49
コメントありがとうございます！
なるほど、やはり歯数は変わってないんですね。
これ変わると制御が変わるのでバリエーションは多くないだろうと思いましたが、情報ありがとうございます
(*´艸｀*)

   

プロフィール

「走るほど楽しいトランスミッションとV6エンジン http://cvw.jp/b/2785274/46939546/」
何シテル？   05/07 07:27
ベルメーゼです。よろしくお願いします。 メーカー問わず、回転数を上げずに余力ある走りが好きです！ 無言フォロー失礼します 最近クラウン乗り換えました ...

ハイタッチ！drive

みんカラ新規会員登録

ユーザー内検索

<< 2025/4 >>

日 月 火 水 木 金 土
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930   

リンク・クリップ

洗車記録 
カテゴリ：その他（カテゴリ未設定）
2024/11/09 21:03:38
【ほぼポン付け】LS500F用アシストグリップ流用 
カテゴリ：その他（カテゴリ未設定）
2022/12/02 19:18:35
ロードノイズを科学的に分析してみる 
カテゴリ：その他（カテゴリ未設定）
2022/09/01 09:33:21
[ 他のクリップをチェック ]

愛車一覧

トヨタ クラウンハイブリッド トヨタ クラウンハイブリッド
レクサス車にも採用されているマルチステージハイブリッド、絶滅危惧種であるV6エンジンに魅 ...
トヨタ タンクカスタム トヨタ タンクカスタム
スマートアシストIIIになるのを知ってたので、それに合わせて購入 奥さんの車で、坂道が多 ...
ホンダ VTR250 ホンダ VTR250
出力は小さいけど、軽くて乗りやすいバイクでした 背が高いのでちょっと窮屈、高速道路はしん ...
トヨタ クラウンアスリート ハイブリッド トヨタ クラウンアスリート ハイブリッド
大きいのに凄く小回りが効いて、意外と運転しやすいです 基本的にノーマルです、カスタムした ...
[ 愛車一覧 ]

過去のブログ

2025年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2024年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2023年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2022年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2021年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2020年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2019年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2018年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
ヘルプ｜ 利用規約｜ サイトマップ

あなたの愛車、今いくら？

複数社の査定額を比較して愛車の最高額を調べよう！

あなたの愛車、今いくら？
メーカー
モデル
年式
走行距離（km）
© LY Corporation