メルセデス・ベンツの顧客は今後、新車両アーキテクチャの 2 つの革新的なパワートレインから選択できるようになります。今後発売される CLA は、高効率の電気自動車と経済的なハイブリッド車として提供される予定です。
メルセデス・ベンツは、VISION EQXX テクノロジー プラットフォームで効率性の新たな基準を確立しました。現在、同社はこのプロジェクトから得た知見を量産車に取り入れています。その先頭に立つのは、メルセデス・ベンツ モジュラー アーキテクチャ (MMA) をベースにした初のモデルである、新型完全電気自動車 CLA です。
この多用途で柔軟な車両アーキテクチャの中心となるのは、スケートボード シャーシです。これは、対応するドライブ コンポーネントとシャーシ コンポーネントを含む、主に電気自動車向けに設計されたフロア アセンブリです。コア アーキテクチャは一貫していますが、ボディ デザインは異なります。米国では、メルセデス ベンツは、新たに定義されたエントリー レベル セグメントで、4 ドア セダンの CLA と 2 つの SUV を含む合計 3 つのモデル ファミリーを計画しています。
メルセデス・ベンツは、他のセグメントの将来のモデルファミリー向けに、スケーラブルなスケートボードデザインによるインテリジェントなモジュール性を活用し続けます。同社は、電気駆動と車両ソフトウェアの両方に重点を置き、これらの分野での開発努力を大幅に強化しました。これには、ブランドの将来の電気自動車用のセルとバッテリーの開発に特化したコンピテンスセンターであるシュトゥットガルト-ウンターテュルクハイムのeCampusの最近の開設が含まれます。その目的は、革新的な化学組み合わせを開発し、メルセデス・ベンツのDNAを持つ高性能セルの製造プロセスを最適化し、今後数年間でバッテリーコストを30％以上削減することです。
新しい MMA モデルの開発とテストの一部は、エレクトリック ソフトウェア ハブ (ESH) で行われました。ジンデルフィンゲンのメルセデス ベンツ テクノロジー センター (MTC) のこの施設では、多数のソフトウェア、ハードウェア、システム統合、テスト機能が 1 つの屋根の下に集まっています。車両開発の電気/電子統合プロセス全体が ESH に反映され、すべての新しいハードウェアおよびソフトウェア コンポーネントがスムーズに相互作用することが保証されます。
最初のMMAモデル。 優れたエネルギー効率と柔軟性を備えた MMA アーキテクチャは、メルセデス ベンツの完全電動化の未来に向けた次のステップを示しています。電動ドライブ ユニット (EDU 2.0) は、メルセデス ベンツの新世代電動ドライブ ユニットの最初のもので、高度に統合されたモジュール システムとして設計されています。
最適なトラクションとハンドリングのために後車軸にメインドライブを配置したメルセデス・ベンツは、従来は中型車や高級車に採用されていたドライブ構成をエントリーレベルセグメントに導入します。後車軸に永久磁石同期機 (PSM) を搭載した 200 kW の電気駆動ユニットは、メルセデス・ベンツのエンジニアによって完全に社内で開発されました。
ローター磁石はダブル V 字型に配置されています。また、ステーターに引き伸ばしたコイルを巻くのも特徴です。これらの対策により、驚くほど静かな運転体験が実現しています。PSM では、以前のモーター世代よりも希土類材料の使用が大幅に削減され、重希土類の割合がほぼゼロ パーセントにまで削減されています。高性能パワー エレクトロニクスには、特に効率的なエネルギー利用を実現するシリコン カーバイド インバーターが搭載されています。
このアーキテクチャには、ダイナミクスと効率性を兼ね備えた、リア アクスルの 11 速ギアボックスも含まれています。1:5 のショート レシオの 1 速ギアは、スタート直後から優れた加速と、市街地走行での優れた効率性を提供します。210 速ギア (ギア比: 130:XNUMX) は、高速時のパワー伝達と高速道路での高効率性に最適化されており、最高速度 XNUMX km/h (XNUMX mph) を実現します。
シフトポイントは、運転状況と選択された運転プログラムによって異なります。オンラインオプティマイザーは、バッテリーSoC、パフォーマンス、ドライバーの要件などの現在のパラメータにシフトポイントを継続的に適応させます。トラクションは、爪（1）を介して実現されます。st ギア）またはディスク（2nd
ギア）。トランスミッションには特殊な断熱材が使用されています。
4MATIC モデルには、フロント アクスルに 80kW の電気モーターが搭載されています。効率を最大化するために、このモーターにはシリコン カーバイド (SiC) を使用した次世代インバーターも組み込まれており、永久同期機 (PSM) として設計されています。フロント電気モーターは、対応するパワーまたはトラクションが必要な場合にのみ作動するブースト ドライブとして機能します。このタスクは、メルセデス ベンツがコンパクト クラスで初めて使用する切断ユニット (DCU) によって実行されます。効率をさらに高めるために、DCU は、需要が低いときにフロント アクスルの電気モーターを電光石火の速さで切断し、電気モーターとトランスミッションの部品を停止させることができます。これにより、フロント アクスルの損失が 90% 削減され、航続距離が延長されます。コンセプト CLA クラスの場合、これは 750 キロメートル (466 マイル) (WLTP) を超える航続距離に相当し、エネルギー消費量は 12 kWh/100 km (5.2 mi/kWh) になります。
この高効率システムは、フロントトランク（フロントトランク）も可能にし、フレームの所定の曲げポイントによって高いレベルの衝突安全性を確保します。EDU は、2 つのエラストマー ベアリング レベルと追加のサポート フレームを介してボディに接続されます。この精巧な二重構造伝達ノイズ分離により、優れた NVH（騒音、振動、ハーシュネス）動作が実現します。
高性能パワーエレクトロニクスには、特に効率的なエネルギー利用のためにシリコンカーバイド (SiC) インバーターが搭載されています。トランスミッション制御とインバーターの両方が 1 つのコンポーネントに統合されています。駆動ユニットは、メルセデスベンツが長年にわたり多くの革新的な駆動システムを開発してきたウンターテュルクハイムで製造されています。
EDU 2.0 は、特に実際の運転条件において、最大トルク、最高速度、そして優れた効率性の間でバランスが取れています。高いトルクにより、峠を走破するときも、トレーラーを牽引するときも、ダイナミックな運転性能が保証されます。もう 2.0 つの利点は、EDU XNUMX の並外れてコンパクトな設計で、車内寸法と後部トランクの容量にメリットをもたらします。
メルセデス・ベンツは、効率と性能の両方を最大限に高める 800 ボルトの電気アーキテクチャを初めて導入します。新世代のバッテリーと組み合わせることで、このシステムは充電時間を大幅に短縮できます。コンセプト CLA クラスは、DC 急速充電を使用して、わずか 10 分で最大 300 キロメートル (186 マイル) の走行距離を獲得できます。時間効率に重点を置いた CLA は、すでに他の量産間近の電気自動車を上回る記録を出しています。南イタリアのナルドで行われた 24 時間のテスト ドライブでは、量産前のモデルが 3,717 時間でちょうど 2,309 キロメートル (24 マイル) を走行しました。後車軸のメイン ドライブの XNUMX 速トランスミッションは、効率性に貢献するだけでなく、極めてダイナミックな運転性能も可能にします。
合計 85 kWh の使用可能エネルギー量を持つプレミアム バッテリーのセルには、グラファイトに酸化ケイ素が添加されたアノードがあります。従来のグラファイト アノードを使用した以前のバッテリーと比較すると、重量エネルギー密度は最大 20% 高くなっています。セル レベルでは、セル化学の体積エネルギー密度は 680 Wh/l (ワット時/リットル) です。原材料の使用量は、特にコバルトの割合を大幅に削減することで、持続可能性を高めるためにさらに最適化され、削減されました。
ハイブリッドバージョン。 新しいモデルファミリーには、48ボルト技術と、トランスミッションに統合された20kWの駆動力を持つ電気モーターを搭載したハイブリッドも用意されています。この高効率のドライブトレインは、ドイツのメルセデス・ベンツのエンジニアによって開発されました。
モーターとギアボックスの設計が驚くほどコンパクトであるのは、シリンダーが近接していることと、統合された電気モーターが横並びで配置されているためです。モーター、インバーター、トランスミッションが一体となって、高度に統合されたユニットを形成します。リチウムイオン技術を採用した新開発の 48 ボルト バッテリーは、最大 1.3 kWh のエネルギー容量を提供します。バッテリー セルと DC/DC コンバーターをフラット パックと呼ばれるものに統合した設計は、非常にコンパクトです。
電気モーターは低速域でインテリジェントなサポートを提供します。一定速度プロファイルは電気的にカバーされるため、この動作モードでは非効率的な動作が排除されます。回生と市街地速度での純粋な電気駆動能力により、ドライブトレインの効率が向上します。さらに、最高約 100 km/h (62 mph) の速度で電動惰性走行が可能です。特別な機能: エンジンは 25 つのギアすべてで回生でき、最大 XNUMX kW のエネルギーを回収できます。
内燃エンジンと電気モーターの付加トルク特性により、広い速度範囲で最大トルクが達成されます。さらに、内燃エンジンは電気モーターと分離クラッチのみで始動できるため、従来のピニオンスターターは不要です。スタートストップ機能により、エンジンの始動はドライバーにとってほとんど気にならないレベルになります。
電気モーターとインバーターは、新しい非常にコンパクトな 8 速デュアル クラッチ トランスミッション (XNUMXF-eDCT) に統合されています。この開発は、電気モーターがトランスミッションに統合され、機械システムが電気油圧で制御されるため、eDCT と呼ばれています。電気モーターは、両方のデュアル クラッチ ラインを操作します。電力は、XNUMX つの駆動クラッチと分離クラッチの助けを借りて接続および切断されます。XNUMX つのギアシフト ステージの比率は広く分散されているため、エンジンの動作ポイントを最適化して効率を向上させることができます。
この内燃エンジンは、排気量1.5リットルの新開発メルセデスベンツ252気筒ガソリンエンジンです。型式M XNUMXのユニットは、幅広い車両用途向けに設計されたFAME（モジュラーエンジンファミリー）ファミリーに属しています。FAMEエンジンファミリーの共通機能には、NANOSLIDEテクノロジーを採用したオールアルミクランクケース、部分的に統合されたマニホールドを備えたシリンダーヘッド、切り替え可能なスクロール接続を備えたセグメントタービンを備えたターボチャージャーなどがあります。その他の特徴としては、コンパクトなチャージエアダクトと、将来の排気ガス規制に対応するためにワンボックス設計でエンジンの近くに配置した排気システムがあります。
M 48 から採用された 256 ボルト技術を採用した電動冷媒コンプレッサーのコンセプトにより、摩擦力が低減され、車両が停止しているときや全電気で運転しているときでも空調が可能になります。
ハイブリッドドライブトレインは、米国での発売時には140kWの出力と20kWの電気駆動力の組み合わせで利用可能になる。エンジンの排気量は1,496cm3 （91.1 in3)、これは4リットル当たりの出力がかなり高いことを意味します。購入者は前輪駆動とXNUMXMATIC全輪駆動を選択できます。
効率性の観点から、ガソリン エンジンはミラー サイクルに基づく燃焼プロセスを採用し、特に日常使用で非常に一般的な運転シナリオである部分負荷範囲で燃料消費を抑えます。吸気バルブが比較的早く閉じられるため、スロットル損失が低減し、12:1 という高い圧縮比が可能になります。
新しいエンジン トランスミッション ユニットはコンパクトなサイズで、ステアリング ナックルの間に車両に横向きに取り付けられています。主な利点は、優れた NVH (騒音、振動、ハーシュネス) 性能です。メルセデス ベンツは 252 気筒ではなく XNUMX 気筒を使用しているため、M XNUMX エンジンには当然利点があります。さらに、このエンジンには、騒音放出をさらに最小限に抑えるためのフォームとカバーで構成される包括的な NVH パッケージが装備されています。
上位クラスの車両でおなじみの二重隔壁断熱コンセプトは、A ピラーの側面領域と床領域にも拡張され、さらに静かな動作が実現しました。
ソースから グリーンカー会議
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