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プリウスのブレーキはこうなっている,汎用部品の活用で回生協調機能を低コスト化

プリウスのブレーキはこうなっている,汎用部品の活用で回生協調機能を低コスト化

  • 鶴原 吉郎=日経Automotive Technology
  • 2010/02/08 18:00
  • 1/3ページ

 ブレーキの不具合で、リコールの実施が検討されていると伝えられるトヨタ自動車の新型「プリウス」。燃費を向上させるために、制動時に車両の運動エネルギを回収する機能を備えた「回生協調ブレーキ」となっているのが特徴だ。

 回生ブレーキは、ハイブリッド車(HEV)や電気自動車(EV)で、制動時に車両の運動エネルギでモータを回転させることにより、電気エネルギとして回収するもの。ただし、回生ブレーキだけで必要な制動力が得られることは少ない。このため、通常の油圧ブレーキによる制動力と回生による制動力を協調させ、必要な制動力が得られるように構成したのが回生協調ブレーキである。

エネルギを最大限回収

 回生協調ブレーキの基本的な作動原理は次の通りだ(図1)。まず、ドライバーがアクセルペダルから足を離した段階で、ドライバーに違和感がない程度に、軽い回生ブレーキをかけ、運動エネルギを回収する。次に、ドライバーがブレーキペダルを踏むと、ペダルを踏む速度と、ペダルの踏み込み量から、ドライバーが要求する制動力がどの程度かを判断する。この制動力の範囲内で、最大限の回生ブレーキをかける。そのうえで、回生ブレーキでは足りない分を油圧ブレーキで補う。

図1 回生協調ブレーキの動作
ドライバーが求める制動力と、回生で発生する制動力の差を油圧ブレーキで埋めるように制御する(トヨタ自動車の資料から)。
図2 新型「プリウス」に搭載されたアドヴィックスのブレーキ部品
a)油圧ブースタ、ブレーキアクチュエータ、ストロークシミュレータ、ECUなどを一体化したユニット。トヨタ自動車との共同開発で、ソレノイドバルブを納めるブロックとECUはトヨタ自動車製で、最終組み立てもトヨタが担当する。(b)油圧ポンプ、モータ、アキュムレータを一体化したユニット。

 プリウスはこれまで、回生協調ブレーキの機能を専用設計のシステムにより実現していた。これに対し新型プリウスでは、汎用的な横滑り防止装置(ESC)と部品の共通化を進めて、従来よりも29%軽量化し、低コスト化も進めた新型回生協調ブレーキを採用している。この新型ブレーキはその後、2009年7月に発売した「レクサスHS250h」や、同年12月に発売した「SAI」などの新型ハイブリッド専用車にも搭載されており、今後トヨタの前輪駆動系のハイブリッド車では標準的に採用される見込みだ。

 新型ブレーキシステムは、主要部品をアドヴィックスが供給する(図2)。アドヴィックスが供給するのは油圧ブースタ、ブレーキアクチュエータ、ECU(電子制御ユニット)などを一体化したユニットと、油圧ポンプ、モータ、アキュムレータを一体化したユニット。システムはトヨタとの共同開発で、ブレーキアクチュエータなどを納めるブロックとECUはトヨタ製。システムの最終組み立てもトヨタが担当する。

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