奧迪在“A5/Q5”上搭載新一代混合動力系統(tǒng)“MHEV plus”

奧迪全新A5和Q5系列搭載MHEV plus技術(shù)，通過PTG、BAS與磷酸鐵鋰電池的協(xié)作，實現(xiàn)48伏輕度混合動力系統(tǒng)，旨在減少碳排放、提升性能與駕駛感受，展現(xiàn)汽車動力技術(shù)的創(chuàng)新與環(huán)保理念的融合。

奧迪推出基于PPC平臺的全新A5和Q5系列，這是德國市場首款采用全新MHEV plus技術(shù)的內(nèi)燃機。通過PTG（動力總成發(fā)電機）、BAS（皮帶驅(qū)動交流發(fā)電機起動機）和磷酸鐵鋰電池的獨特協(xié)作，48伏輕度混合動力系統(tǒng)支持內(nèi)燃機減少碳排放并提高性能，同時還改善了駕駛感受。

MHEV plus配備了部分電動驅(qū)動、電動助力等功能，提高了效率和舒適性。新A5和Q5所安裝的輕度混合動力系統(tǒng)主要由以下三個主要部件組成。首先是新型PTG，采用緊湊設(shè)計的集成電力電子設(shè)備和永磁同步電機，其次是48伏電池和BAS。 48伏系統(tǒng)的組件采用液體冷卻。 PTG完全可連接或可斷開，具有集成電力電子設(shè)備和電動機，可實現(xiàn)部分電力驅(qū)動，該系統(tǒng)可下降油耗并提供更平穩(wěn)的駕駛體驗。

MHEV plus系統(tǒng)架構(gòu)可以集成到具有基于PPC的前輪驅(qū)動和quattro全輪驅(qū)動的各種車型中。電力電子設(shè)備和電動機根據(jù)情況進行液冷，通過在所有駕駛條件下提供必要的功率和扭矩，使系統(tǒng)可以在最佳條件下運行。新的 MHEV plus 技術(shù)還可以支持純電動驅(qū)動或內(nèi)燃機。

MHEV plus系統(tǒng)的另一個主要好處是它提高了性能和乘坐舒適度。 PTG是該新系統(tǒng)中使用的緊湊而強大的電力驅(qū)動模塊。 PTG作為一個緊湊單元安裝，集成電力電子設(shè)備直接安裝在變速器的輸出軸上，為驅(qū)動器提供高達18kW (24PS) 的輸出功率。該模塊從變速箱輸出產(chǎn)生高達230N·m的扭矩，從車輛啟動的那一刻起就可以直接用作驅(qū)動。 PTG的緊湊型變速箱以 3.6:1 的傳動比運行。 MHEV plus 利用 PTG 實現(xiàn)最高效率，最高時速可達140公里/小時。當(dāng)速度較高時，PTG通過內(nèi)置爪形離合器與傳動系統(tǒng)斷開。

PTG重約21公斤，輸出軸每分鐘可達5550轉(zhuǎn)，允許130至140km/h之間的速度運行。還支持內(nèi)燃機的速度范圍為0km/h至140km/h，MHEV plus可以提供高達18kW的額外動力，使內(nèi)燃機盡可能高效地運行。當(dāng)車輛在此速度范圍內(nèi)停止時，PTG通過再生制動再生高達25kW的能量。集成混合制動控制系統(tǒng)可提供無壓制動和最佳再生制動，而無需通常使用摩擦制動器。此外，得益于電動空氣壓縮機，即使在內(nèi)燃機停止時（例如等待紅綠燈時），MHEV plus也可以連續(xù)運行空調(diào)系統(tǒng)。

作為 MHEV plus 技術(shù)的一部分，BAS啟動發(fā)動機并向電池供電。 BAS還可在發(fā)動機停止時恢復(fù)能量，并在重新啟動時確保最佳氣缸位置。鋰離子電池采用LFP（磷酸鐵鋰），容量為37Ah，相當(dāng)于約1.7kWh（總?cè)萘浚?。電池集成了低溫水冷卻回路，可以在25至60度之間保持最佳狀態(tài)。

當(dāng)電池的 SoC（充電狀態(tài)）在50%到60%之間時，混合動力系統(tǒng)的效率最高。該SoC可以向電動機提供高電流并在能量再生期間存儲高電流。這種MHEV加混合動力系統(tǒng)的目的不是增加電動行駛里程，而是快速對電池進行放電和充電。

借助MHEV plus技術(shù)，控制軟件可監(jiān)控車輛的運行狀況，并確保內(nèi)燃機、PTG 和 BAS 之間的最佳交互，已經(jīng)確定了兩臺電動機的最佳運行條件以及驅(qū)動或能量再生所需的扭矩的最佳值。

操作策略考慮了所選的變速箱模式和油門踏板操作量。例如，擋位在“D”時，僅在油門踏板踩下約80%或更多時或強制降擋期間，PTG才會產(chǎn)生高達18kW的額外動力。另一方面，在運動模式“S”下，即使不踩下加速踏板，也可以使用18kW的額外動力。在D模式下，當(dāng)車速高于85公里/小時，PTG可以斷開，以避免在高速公路和郊區(qū)道路上使用內(nèi)燃機勻速行駛時PTG的電動機功率損失。但在S模式下，PTG 保持連接狀態(tài)并對任何情況立即做出反應(yīng)，最高允許速度為5550rpm。

配備MHEV plus的車型可以實現(xiàn)全電動駕駛，例如在接近市區(qū)時，并利用 PTG 來保持速度。當(dāng)駕駛員或ACC（自適應(yīng)巡航控制）所需的輸出高于一定值時，內(nèi)燃機啟動并接管驅(qū)動動力，啟動條件由48伏電池SoC和車速決定。

如果SoC低于目標(biāo)值，內(nèi)燃機將更快啟動，這是為了避免電動驅(qū)動增加能耗并進一步下降SoC性能。此外，內(nèi)燃機可以結(jié)合BAS和PTG來提高SoC的性能，或根據(jù)需要為其充電。然而，這不適用于電動操作期間，例如在交通堵塞或停車時低速行駛時，甚至在比目標(biāo)SoC低得多的溫度下也能保持運行。

當(dāng)需要更多電力時，故意將48伏電池放電至目標(biāo)SoC水平，以確保在能量恢復(fù)階段可以吸收足夠的能量。而且，隨著車輛速度的增加，內(nèi)燃機需要動力的條件變得更快。換句話說，車速越高，越多地使用內(nèi)燃機來驅(qū)動車輛。