【トヨタ新ハイブリッド】モーターの出力向上を支えるため、高電圧化

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【トヨタ新ハイブリッド】モーターの出力向上を支えるため、高電圧化
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「THS II」ではモーターの出力を従来の1.5倍(33kW/45PS→50kW/68PS)に拡大しているが、これを支える陰の立役者が高電圧化された電源システムと、高回転化された発電システムだ。これまでは274ボルトの電源で動いていたシステムが、今回は倍近い500ボルトで動くようになっている。

第4開発センター・ハイブリッド制御開発室の灘光博主査は「まず、高電圧化するということは、回路を流れる電流が小さくて済むということです。電流を下げると回路の発熱のような損失が改善されるなど効率が上がり、システムをコンパクトにすることも可能です」

「一定時間で電気が行う仕事量、すなわち電力を求める公式は電力(ワット)=電圧(ボルト)×電流(アンペア)です。例えば電力を500ワットと仮定した場合、電圧が274ボルトだと電流は1.8アンペア程度になります。しかし、電圧を500ボルトにすれば電流は1アンペアで済む。使う電力が同じであれば、電圧を上げると電流を下げることができます」

「そのためにパワーユニット内にDC/DCの昇圧装置を内蔵し、トルクフルなモーターを動かす下地を作りました」と説明。電源だけではなく、そこに電気を送り出す発電機も高回転に耐えられるようにローター強度を向上させており、従来よりも高い回転数までフォローしているという。

これらの改良によって、新型プリウスは2.0リットル車並みのパワーと加速力を得ることになったが、装置自体の大きさは従来と変わっていない。灘さんいわく「ここに6年間の技術の進歩が見られる」とのこと。部品の小型化や集約化が進んだため、新たな装置(昇圧装置など)の組み込みも可能になったそうだ。
《石田真一》

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