車が発進してまもなくの間の「 電気モーター 」だけの駆動のときは、「 電気モーター 」の回転円筒軸内側歯車の回転による力は、 エンジンの回転円筒軸には伝わらず、「 電気モーター 」の回転方向に回される遊星歯車を介して「 発電機 」の回転円柱軸外側歯車に伝わり、 その力が、「 発電機 」の回転円柱軸を「 電気モーター 」の回転と反対の方向に回転させますが、「 発電機 」と発電機の回転円柱軸が切り離され、 発電機の回転円柱軸が空回りするようになっています。 その後、 アクセルを踏み続けて、 車輪、 つまり、「 電気モーター 」の回転速度を徐々に上げていくと、 途中からエンジンの回転円筒軸の「 電気モーター 」の回転方向への回転が加勢してきて、 切り離されていた「 発電機 」と発電機の回転円柱軸が接合されます。 このとき、 エンジンの回転円筒軸の回転速度よりも、 外側の「 電気モーター 」の回転円筒軸の回転速度の方が大きくなっています。 そして、 車が安定走行に入ると、「 電気モーター 」にはバッテリーからの電気エネルギーの供給がストップし、 モーターとしての仕事をエンジンにすべてまかして、 自分は発電機へと変身します。 しかし、 この時も「 電気モーター 」は高速回転していて、 回転速度は、 エンジンの回転円筒軸よりも「 電気モーター 」の回転円筒軸の方が大きくなっています。「 電気モーター 」の回転 車輪の回転 であることを思い出してください。

 「 発電機 」の回転円柱軸の外側に刻まれた歯車の直径を 、 遊星歯車の直径を 、「 電気モーター 」の回転円筒軸の内側の歯車の直径を としましょう。 歯車の歯数は歯車の直径に比例し、 連動する歯車の回転速度の比は、 歯車の歯数の逆数の比に等しくなっています。 また、 歯車の連動は、 途中に別の歯車が介在して間接的に伝わったとしても、 回転速度の比は直接的に伝わった場合と同じです。

  車が発進してまもなくの間は、「 電気モーター 」のみの駆動です。( 常に、「 電気モーター 」の回転 車輪の回転 です。)この時は、 遊星歯車は惑星のような公転は行わず自転のみを行います。( 遊星歯車の公転は「 発電機 」の回転円柱軸に対する公転であり、 遊星歯車の自転は、 エンジンの回転円筒軸に対する自転です。)このとき、「 発電機 」の回転円柱軸は、「 電気モーター 」の回転円筒軸の回転と反対の方向に回転します。「 電気モーター 」の回転速度を とすると、「 発電機 」の回転円柱軸の回転速度は になります。 ただし、 このときは「 発電機 」の回転円柱軸は「 発電機 」と切り離されて空回りしています。
    

           

  車が安定走行に入ると、「 電気モーター 」は発電機に変身し、 主に、 エンジン主体の駆動になります。 この時「 発電機 」は、 発電機として働く場合とモーターとして働く場合があります。「 発電機 」の回転円柱軸が「 電気モーター 」の回転円筒軸の回転方向と同じ場合は、 発電機として働き、 その逆のときはモーターとして働いています。 もちろん、 モーターとして働いているときには、 インバーターを介して電気エネルギーが供給されています。 エンジンの回転円筒軸が1回転したとき、 つまり、 遊星歯車が1公転したとき、 遊星歯車がもし自転をしなければ、「 電気モーター 」の回転円筒軸も「 発電機 」の回転円柱軸も、 共に、 エンジンの回転円筒軸と同方向に 回転します。 また、 遊星歯車がエンジンの回転円筒軸の回転方向に 自転すると、「 電気モーター 」の回転円筒軸は同方向に 回転し、「 発電機 」の回転円柱軸は回転しません。 また、 遊星歯車がエンジンの回転円筒軸の回転方向に 自転すると、「 電気モーター 」の回転円筒軸は同方向に 回転し、「 発電機 」の回転円柱軸は逆方向に 回転します。 ということは、 エンジンの回転円筒軸の回転速度を としたときに、 エンジンの回転円筒軸の1回転あたりの遊星歯車の自転数を とすると、「 電気モーター 」の回転円筒軸の回転速度の比率 と、「 発電機 」の回転円柱軸の回転速度の比率 は、 それぞれ次の式で与えられます。
    
    

のとき、
  エンジンの回転円筒軸の回転速度 と 遊星歯車の回転速度 と「 電気モーター 」の回転速度の 比 は、 次のようになります。
    

のとき、
 「 発電機 」は、 運動エネルギーの一部を電気エネルギーに変換します。 したがって、 車輪の回転速度、 つまり、「 電気モーター 」の回転速度は減少します。 このとき、「 発電機 」は、「 電気モーター 」によって自転させられた遊星歯車によって回転させられています。

のとき、
 「 発電機 」は、 電気エネルギーを運動エネルギーに変換します。 したがって、 車輪の回転速度、 つまり、「 電気モーター 」の回転速度は増加します。 このとき、「 発電機 」は、 遊星歯車を自転させることによって「 電気モーター 」の回転を増加させようとしています。

  最後に、 遊星歯車については、 m.matsubara さん の ホームページ の中の「 遊星歯車シミュレータ 」( http://www.wind.sannet.ne.jp/m_matsu/developer/PlaGearTest/ ) が大変に参考になりました。 ありがとうございました。



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