マイルドハイブリッド+CVTの変速比解析】スペーシアカスタム エネチャージMK53S:ロックアップDSU制御

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車種・型式スペーシアカスタム MK53S ターボ
走行距離35000km
AT油温80℃
外気温/天候28℃/晴れ
路面状態平坦アスファルト

アイシン・エイ・ダブリュ製AWFCX10型 電子制御CVTを使用

 

 

マイルドハイブリッド モータートルクの威力

マイルドハイブリッド用モーター「WA05A型」

最高出力2.3kW-1500rpm
最大トルク50Nm-100rpm

エンジンR06A

最高出力47kw-6000rpm
最大トルク98Nm-3000rpm

最大トルクを出せる限界の回転数のことを「基底回転数(ベーススピード)」と呼びます。

マイルドハイブリッドモーターの50 N·mという最大トルクを維持できる基底回転数を計算してみます。

出力 P = 2300W、トルク T = 50 N・m、求めたい回転数をXとします。

$$50 = \frac{2300 \times 60}{2\pi \times X}$$

この式をXについて解くために、両辺にXをかけて50で割ると、以下のようになります。

$$X = \frac{2300 \times 60}{2\pi \times 50}$$

分数を整理します。

$$X = \frac{138000}{314.16}$$
$$X \approx \mathbf{439.27\text{ rpm}}$$

 

439rpmが基底回転数です。モーターとエンジンのプーリー比が約1.75なので、

$$\text{エンジンの回転数} = \frac{439\text{ rpm}}{1.75} = \mathbf{250.85\text{ rpm}}$$

 

この250.85rpmはアイドリング回転数(約700〜800 rpm)よりも遥かに低いので、普通に走っている最中にアシストが入るときは、最初から定出力領域(右肩下がりの低いトルク)からのスタートになります。

 

このエンジンでエンジン性能曲線図を作成しました。

1500rpmの時のエンジントルクは70Nmです。

次はアクセル全開で1500rpmの時のマイルドハイブリッドモーターのトルクを計算します。

$$P = T \times \frac{2\pi N}{60}$$
 
  • P:最高出力 = 2.3 kW = 2300 W

  • N :回転数 = 1500 rpm

  • T :モータートルク(N·m)

$$T = \frac{60P}{2\pi N}$$
$$T = \frac{60 \times 2300}{2 \times \pi \times 1500}$$

 

計算するとアクセル全開の場合、マイルドハイブリッドモーターのトルクは14.6Nmです。エンジントルクと合わせると84.6N・mです。

エンジンとモーターが合わさった「84.6 N・m(1,500rpm時)」というトルクを身近な車で例えるなら、同じスズキの1.2L普通車「スイフト」の走りに匹敵、もしくは街乗りではそれ以上のパワーです。

 

スイフトの最大トルクは108 N・mですが、それはエンジンを4,500回転まで大きく回したときの話です。お買い物や街乗りでよく使う「1,500回転」のエリアでは、スイフトでも70〜80 N・m前後の力しか出ていません。

つまり、発進時の前に転がり出す瞬間においては、スペーシア(ターボ+ハイブリッド)の方がスイフト以上に力強く、静かに、滑らかに加速していることになります。

 

「軽のターボハイブリッドって、普通車並みに走る」とよく言われますが、その秘密がまさにこの性能曲線のグラフ+ハイブリッドモータートルク計算に隠されているのです。

パワーがあると乗り心地はどうなるのでしょうか?乗り心地に関係するCVT制御も見て下さい。

 

 

加速中のCVT変速比とロックアップデータ

31km/hでロックアップしています。エンジン回転数とタービン回転数の差がなくなり始めた18km/hからロックアップクラッチは移行になっているので半クラッチ状態です。この時点でアクセルとを少し戻せば早くにロックアップして燃費が上昇しますが、逆にトルク増幅がそこで終わるので、走りはもたつきます。

このデータはアクセルを強めに踏んでいるので、十分にトルクを上げてからロックアップさせています。

 

 

渋滞中の変速比とロックアップ状態

これはアイシン製のAWFCX10型CVTです。ワゴンRスマイルはAWFCX11型です。比較すると同じように渋滞中ではロックアップしていません。同じスズキのラパンもアイシン製AWFCX11型ですが、こちらはロックアップを渋滞中でもロックアップを継続しています。

 

ですので、ラパンは渋滞中でガクガクした走りになります。ハイブリッドモーターがついていないので、ドカンといった前進がないのでロックアップを解除しない設定なのかもしれません。次もCVTのデータを取得して比較していきます。

以下のような動力性能グラフを作成するページでCVT変速を見ることもできます。車種データは100台以上あります。参考にして下さい。

駆動力性能曲線図

 

 

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