EVは「電車技術」で大化けできる

EVは「電車技術」で大化けできる
【交通編5】モーター制御を活かすと
「クルマの常識」が変わる
2010年8月20日　日経ビジネスONLINE

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　急加速する電車の車輪が空転してキリキリ
と音を立てる。
　急ブレーキをかけた電車の車輪がスリップ
して火花を散らす――。

　映画の中ならともかく、日本の鉄道でこの
ような光景を見たことがある人はほとんど
いないだろう。
　それがなぜだか不思議に思ったことはない
だろうか。
　ここに、堀教授の言うところの「電気
自動車の真髄」が隠されている。

　堀教授は語る。
　「新幹線を考えてみてほしい。
　レールも車輪も鉄でできていて、非常に
滑りやすいにも関わらず、車輪が空回りも
せずに、時速300～400kmで走り続けられる
のはなぜか。
　それはモーターが高度に車輪を制御して
いるからだ」

　それに対し、自動車はゴムでできている
タイヤの物理特性を利用して、路面で滑ら
ないようにしている。
　しかしそのため、路面とタイヤとの間に
摩擦エネルギーが発生し、それがエネルギー
効率を低下させる大きな原因ともなっている。

　堀教授は疑問を投げかける。
　「クルマはなぜあのような摩擦の大きな
タイヤを使って走る必要があるのだろう。

　タイヤがスリップするか否かは、タイヤ
の材質や空気圧、路面の状態のみに依存
すると思っている人が多いようだが、制御
をうまくやればタイヤはもっと細くしても
スリップしなくなる」

　電車のエネルギー効率がクルマに比べて
格段に高いのは、摩擦が極めて少ない鉄の
レールと車輪を使っている点が大きい。
　それでいて滑らないのは、車輪の回転を
モーターでうまく制御しているからだ。

　電車はレールも車輪も鉄でできている。
　そのため、自動車よりも車輪がずっと空転
やスリップしやすい。
　電車が鉄のレールの上を滑らずに走ること
ができるのは、車輪の駆動源となっている
モーターが車輪の状態を常に把握し、回転を
制御しているからだ。

　車輪の回転力が大きすぎて空回りしそうに
なれば力を落とし、ブレーキ時に車輪が
ロックしそうになれば制動力を落とす。
　こうした制御をすることによって、本来、
滑りやすいレールと車輪の間がピタリと密着
し続けるようになる。

　これを「粘着制御」という。

　タイヤの制御性能をさらに高めようと
思えば、タイヤ1つに1台ずつモーターを
取り付けて、独立に制御すればいい。
　ガソリン車のタイヤに1つずつ動力源を
つけるのはコスト面で現実的ではないが、
モーターであればそれほど大きな負担には
ならない。
　それによりクルマの姿勢の安定性が高まり、
乗り心地も安全性も増す。

　堀教授は、最後にこう語った。
　「電気自動車はまだまだ進化させること
ができる。
　真の電気自動車の登場は実はこれから
なのだ！」
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＞急加速する電車の車輪が空転してキリキリ
＞と音を立てる。
＞急ブレーキをかけた電車の車輪がスリップ
＞して火花を散らす――。
＞映画の中ならともかく、日本の鉄道でこの
＞ような光景を見たことがある人はほとんど
＞いないだろう。

＞それがなぜだか不思議に思ったことはない
＞だろうか。
すみません。
不思議に思いませんでした。
そういえば不思議なことですね。

滑りやすいもの同士の組み合わせなのに
滑らないで走れている。

実は、モーターがリアルタイムに関知し、
制御している。
＞これを「粘着制御」という。
のだそうです。

電車って進んでいたのですね。

＞真の電気自動車の登場は実はこれから
＞なのだ！」
そうです。
進展を見守りたい。