ポルシェと共同開発したアウディのプレミアム プラットフォーム エレクトリック (PPE) は、アウディの全電気自動車モデルの世界的なポートフォリオ拡大の重要なコンポーネントです。アウディは次世代の電気自動車のために、電気モーター、パワー エレクトロニクス、トランスミッション、高電圧バッテリー、およびすべての関連コンポーネントを再開発し、バッテリー電気自動車の要件にぴったり合うように調整しました。
Audi Q6 e-tron は PPE での最初の量産モデルです。(以前の投稿)
モーター。 PPE のすべてのパワートレイン コンポーネントは、以前に開発および搭載された駆動システムよりもさらにコンパクトになるように設計されており、効率性の高さが際立っています。全体として、PPE の新しい電気モーターに関する効率対策により、第 40 世代の Audi e-tron と比較して航続距離が XNUMX キロメートル延長されます。
生産分野では、自動化の度合いと製造の垂直範囲が大幅に拡大しました。PPE 用の新しい電動モーターは、以前の電動モデルに比べて設置スペースが約 30% 小さく、重量も約 20% 軽減されました。
Audi Q6 e-tronシリーズの後車軸のPSM（永久磁石同期モーター）の長さは200ミリメートルです。前車軸のASM（非同期モーター）の長さは100ミリメートルです。使用していないときは、大きな抗力損失なしに自由に回転できます。
新しいヘアピン巻線と、電動モーターのステーター内の直接オイルスプレー冷却システムは、駆動システムの効率向上に大きく貢献しています。たとえば、充填率は、従来使用されていた従来の巻線の 60 パーセントから 45 パーセントに増加しました。
トランスミッションの電動オイルポンプも効率向上に貢献しています。ローターオイル冷却により、アウディは重希土類元素の使用を大幅に削減すると同時に、出力密度を 20% 向上させることができました。
PPE 用のパワーエレクトロニクスとトランスミッション。 パワーエレクトロニクス（インバーター）は、電動モーターを制御するとともに、バッテリーからの直流を交流に変換します。インバーターを正確に制御するためのデータは、駆動システムとサスペンションを担当するドメインコンピューター HCP1（高性能コンピューティングプラットフォーム 1）によって提供されます。
より強力なバージョンの水冷式インバーターには、シリコンカーバイド半導体が搭載されています。効率が 60% 高いため、部分負荷時に特に優れ、信頼性も向上しています。その結果、PPE 電気モーターの効率と性能向上に大きく貢献しています。シリコン半導体と比較した航続距離の優位性は約 20 キロメートルです。
800 ボルトのアーキテクチャにより、バッテリーと電動モーターの配線にも細い電線を使用できます。これにより、設置スペース、重量、原材料の消費が削減されます。熱損失が少ないためシステムの温度上昇が少なく、冷却システムも小型で効率的です。トランスミッションはドライサンプ潤滑と電動オイルポンプで動作します。ノズルはギアに直接噴射します。この設計により摩擦損失が最小限に抑えられ、設置スペースも削減されます。
充電性能。 最大 800kW の充電出力に必要な 270 ボルトのアーキテクチャは、高い充電性能の重要な要素の XNUMX つです。セルの化学組成は、このような高い値に対応するために最適化されています。アウディは、エネルギー密度と充電性能の最適なバランスを実現したと述べています。サプライヤーと共同で開発されたセルは、高いエネルギー密度、大幅に削減されたコバルト含有量、および可能な限り最高の充電性能を実現する低い抵抗を提供します。
800 ボルト アーキテクチャに加えて、インテリジェントな熱管理が、PPE の HV バッテリーの高い充電性能と長い耐用年数に大きく貢献しています。最も重要なコンポーネントは予測熱管理です。これは、ナビゲーション システム、ルート、出発タイマー、および顧客の使用行動からのデータを使用して、冷房または暖房の必要性を事前に計算し、それらを効率的かつ適切なタイミングで提供します。
顧客がルート計画に含まれる HPC 充電ステーションに充電するために運転している場合、予測熱管理システムは DC 充電プロセスを準備し、バッテリーを冷却または加熱して充電を高速化することで充電時間を短縮します。前方に急な上り坂がある場合、熱管理システムは適切な冷却によって HV バッテリーを調整し、熱負荷が高くなるのを防ぎます。ドライバーがドライブ選択メニューで効率モードを選択した場合、バッテリーのコンディショニングは後でアクティブになり、運転行動に応じて実際の範囲を拡張できます。ダイナミック モードでは、最適なパフォーマンスが目標となります。
ただし、現在の交通状況によりダイナミックな運転が不可能な場合は、熱管理システムがこれに反応し、バッテリー調整のためのエネルギー使用量を最小限に抑えます。
ポストコンディショニングと連続コンディショニングは、PPE の熱管理システムのもう 48 つの新機能です。この機能は、バッテリー温度を全耐用年数にわたって監視し、車両が停止しているとき (たとえば、外気温が非常に高いとき) でもバッテリーを最適な温度範囲に保ちます。冷却剤の流れは、バッテリー モジュールの下に U フロー原理を実装することで最適化されました。これにより、XNUMX 個の温度センサーによって監視されるバッテリー内の高温均一性が実現され、最終的には高いエネルギー供給および吸収性能が実現されます。
Audi Q10 e-tron シリーズの車両は、充電状態 (SoC) が約 6% の場合、DC 充電で最大 270 kW の急速充電ステーションでわずか 255 分で、理想的な条件下で最大 158 キロメートル (21 マイル) の走行距離を実現します。HV バッテリーが SoC 80% から 5% まで充電されるには XNUMX 分かかります。スマート アクチュエータ充電インターフェイス デバイス (SACID) と呼ばれる通信制御ユニットは、充電ソケットと充電ステーション間のリンクを確立するためのインターフェイスとして機能し、受信した標準化された情報を HCPXNUMX ドメイン コンピューターに送信します。
車両の熱管理。 車両の熱管理システムが再設計されました。ドライブトレインの効率向上とそれに伴う熱損失の減少を補うために、水グリコールヒートポンプに空気ヒートポンプが追加されました。つまり、電気モーター、パワーエレクトロニクス、バッテリーの冷却剤の廃熱に加えて、周囲の空気も車内の暖房源として利用できるようになります。
温度交換は、加熱コイルを介して直接行われます。さらに、効果的な追加機能として 800 ボルトの空気 PTC ヒーターが開発され、暖房要件が高まった場合にエアコン ユニットの内部温度制御も直接サポートします。これにより、水ベースの暖房回路に関連する熱損失が回避されます。
回生ブレーキと摩擦ブレーキ。一般的に、PPE では、日常のブレーキ プロセスの約 95% を回生、つまり電動モーターによる回生ブレーキでカバーできます。ブレーキ ブレンディングでの摩擦ブレーキの使用は、それに応じて遅くなるか、よりまれになります。PPE では、回生機能もブレーキ制御システムではなく、車両に搭載されている 1 つの高性能コンピューターの XNUMX つである HCPXNUMX によって処理され、PPE の駆動システムとサスペンションを担当します。その結果、駆動システムがブレーキ システムに与える影響が増大します。
電気駆動システムによる回生ブレーキから油圧作動摩擦ブレーキによる機械ブレーキへの移行は、ドライバーにはもはや知覚できません。ブレーキブレンディングにより、明確に定義された一定の圧力ポイントで、適切に制御されたペダル感覚が確保されます。
これまでの e-tron モデルで知られていたインテリジェント ブレーキ システム (IBS) は、プレミアム プラットフォーム エレクトリックでさらに大幅に進化しました。たとえば、車軸固有のブレーキ ブレンディングが初めて可能になりました。
必要に応じて後輪軸に回生が残り、油圧は前輪軸で生成されます。アウディの典型的な特徴として、ステアリングホイールのパドルで選択できる6段階の惰性回生オプションがあります。惰性走行も可能です。この場合、電気SUVはアクセルから足を離すと、追加の抵抗なしに自由に動きます。アウディQXNUMX e-tronシリーズのもうXNUMXつのオプションは、俗に「ワンペダル感覚」と呼ばれるものに非常に近い運転モード「B」です。
E³ 1.2 電子アーキテクチャ。 新しい E3 1.2 電子アーキテクチャにより、Audi のお客様は、これまで以上に迅速に車両デジタル化の利点を体験できます。E³ により、車両内の画面の数、サイズ、解像度を増やすことができます。また、ワイヤレス アップデート (無線経由) や、たとえば Functions on Demand の提供による新機能の追加にも対応するように設計されています。
Audi は、Q6 e-tron シリーズで Android Automotive をベースにしたまったく新しい標準化されたインフォテインメント プラットフォームを導入しています。Audi のデジタル アシスタント (自己学習型音声アシスタント) を使用して、さまざまな車両機能を制御できます。デジタル アシスタントは車両に深く統合されており、ダッシュボード (Audi Assistant Dashboard) と拡張現実ヘッドアップ ディスプレイのアバターによって初めて視覚化されます。サードパーティ アプリのストアにより、ユーザーはデジタル エコシステムからお気に入りのアプリを車両ディスプレイで直接使用することもできます。
ストアでは、スマートフォンを使わずにMMIに直接インストールできる多種多様なアプリにアクセスできます。最初は、音楽、ビデオ、ゲーム、ナビゲーション、駐車と充電、仕事効率化、天気、ニュースのカテゴリのアプリケーションが利用可能になります。たとえば、音楽カテゴリには、Amazon MusicやSpotifyなどのアプリが含まれます。ストアは今後も継続的に拡張される予定です。MMIの別のタイルから選択できます。追加のアプリはMMIにシームレスに統合され、移動中に安全かつ確実に使用できるようになります。提供されるアプリポートフォリオは、各市場固有のものです。Apple CarPlayとAndroid Autoを統合するためのおなじみのAudiスマートフォンインターフェースも、Q6 e-tronシリーズで利用できます。
拡張可能で将来性のある電子アーキテクチャにより、Audi はさまざまな車両モデルと派生モデルを標準化された電子ベースで提供できます。このアプローチにより、開発と生産の両方で複雑さが軽減され、追加のスケールメリットが生まれます。さらに、新しい電子アーキテクチャは将来のイノベーションの基盤となります。セキュリティ (設計によるセキュリティ) と更新機能は、最初からアーキテクチャに組み込まれています。
センサー・アクチュエーターレベルからコンピューターレベルへの機能の移行、つまりハードウェアとソフトウェアの分離が進むことで、今後数年間に増大する複雑性にも安全に対処することが可能となります。
開発の焦点は、ドメイン コンピュータ、制御ユニット、センサー、アクチュエータの高性能で安全なネットワーク化にありました。Audi 高性能コンピューティング プラットフォーム (HCP) と呼ばれる 3 つの高性能コンピュータが、E1.2 XNUMX の中枢神経系を形成します。すべての車両機能は、ドメインに応じてさまざまな HCP に割り当てられます。Audi は、一般的な自動車プロトコルとギガビット イーサネットを使用して、個々の車両システムをネットワーク化します。
ソースから グリーンカー会議
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