2017/10/23Technology

新型Audi A8全車に採用された48ボルト電源とマイルドハイブリッド(MHEV)テクノロジー

アウディは、ドライブシステムの電動化を、幅広い領域で大胆に進めてきましたが、新しいフラグシップセダンである新型Audi A8には、全モデル、48ボルト電源を活用したマイルドハイブリッド(MHEV)のドライブシステムを搭載。その戦略をさらに一歩前に進めることにしました。

この新しいテクノロジーは、ディーゼルともガソリンエンジンとも相性がよく、例えば、V6ガソリンエンジンの場合、NEDCのサイクルで、100km走行あたり最大0.7ℓの燃料消費を削減しています。さらに、エンジンに採用されるほかの効率化テクノロジーと違い、MHEVには、160km/hまでの速度域で静かなコースティング(惰性走行)を実施して、快適性まで高めるという効果があります。

アウディは2つのタイプのMHEVを開発しています。そのうちひとつは、4気筒エンジンを搭載したモデルで、従来どおりの12ボルト電源を使っています。それに対して6気筒、8気筒、そしてW12気筒エンジンを搭載した新型Audi A8などのモデルには、新しく48ボルトのシステムを、主電源として採用する方針を固めました。48ボルト電源のテクノロジーを用いることで、クルマがより効率的になると同時に、よりスポーティで、より快適なものにもなるでしょう。

アウディは、2017年のジュネーブモーターショーで、Audi Q8 sport conceptを発表し、このテクノロジーの大いなる可能性を人々に示しました。このショーモデルでは、48ボルト電源システムが、進化したMHEV及び電動式のコンプレッサー(EPC)と組み合わされることで、かつてないダイナミックなパフォーマンスが実現しています。同時に、エネルギー効率も大幅に改善されており、パーキングを含めた低速走行では、完全な電動モードでの運転も可能になっています。

マイルドハイブリッド(MHEV)のドライブシステムの作動原理
新型Audi A8に搭載されるMHEVには、2つの核となるコンポーネントがあります。そのうちのひとつが、エンジンの前側に搭載された水冷機構を備えたベルト式オルタネータースターター(BAS)で、ヘビーデューティなV型リブのベルトを介して、エンジンのクランクシャフトと結ばれています。このBASは、最大12kWの電力を回生し、60Nmのトルクを発生します。

もうひとつの核となるコンポーネントは、10Ahの充電容量を持ち、48ボルトの電流を安定供給できるリチウムイオンバッテリーです。新型Audi A8では、新開発の48ボルトシステムが、車両の主要電源になっており、12ボルトのシステムはその主電源に、DC / DCコンバーターを介して接続されています。ラゲージコンパートメントのなかに設置された再充電可能なリチウムイオンバッテリーは、大きめの鉛バッテリーと同じぐらいのサイズで、温度管理のための空冷機構が備わっています。

48ボルト電源をベースにしたMHEVテクノロジーは、クルマの快適性と燃費効率を大幅に改善してくれます。55~160km/hで走行中にドライバーがアクセルペダルから足を離すと、最大45秒、エンジンの運転が止まり、クルマはコースティングの状態を続けます。低速でコースティングしているときは、22km/h以下で、スタート ストップシステムが作動するようになっています。

ドライバーがふたたびアクセルペダルを踏むと、停車中、走行中に関わらず、エンジンが即座にかつスムーズに運転を再開するのですが、そのとき、BASにより、内燃エンジンの回転が即座に既定の速度まで上げられ、インジェクションが再稼働します。従来型のピニオン式スターターも搭載されていますが、それが働くのは、エンジンオイルの温度が低く粘度も高い冷間始動時のみです。

アウディは、従来型の12ボルト電源との組み合わせでも、MHEVのテクノロジーを提供していく方針です。この場合、
エンジンは2.0 TFSIとなります。システムの基本構成は48ボルトの場合と同じですが、コースティング機能の働く範囲、エネルギー回生の量、排出するCO2の削減幅などが、それぞれ小さくなります。

48ボルトの電源システムは、2016年から、MHEVとの組み合わせとは別の形で、Audi SQ7 TDIに採用されてきました。このクルマでは、オルタネーターは依然として12ボルト電源で稼働しており、48ボルトのシステムは、DCコンバーターを介してメインのシステムに接続されたサブ電源の位置づけでしたが、V8ディーゼルエンジンの電動式コンプレッサー(EPC)やエレクトロメカニカル アクティブロールスタビライゼーション(eARS)といったメカニズムには、48ボルトシステムから電力を供給していました。

アウディは現在、48ボルト電源とMHEVテクノロジーを、より多くの生産モデルに導入すべく取り組んでおり、近い将来、Audi A8以外にも、これらを採用した複数のモデルシリーズが登場することになるでしょう。中期的にはアウディは、ポンプやコンプレッサーといった補器類のすべて、さらにウインドーヒーターやサウンドシステムといった大電力を消費する装備品類を、48ボルト電源で稼働させようと考えており、そうすることで、精密な制御や軽量化、コンパクト化などを図っていく方針です。

*本リリースは、ヨーロッパ仕様に基づくAUDI AG配信資料の翻訳版です。

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