奥迪近期推出的全新A5与Q5家族,标志着该品牌向高效动力迈出了重要一步。这两款车型均搭载了奥迪创新性的增强版轻度混合动力系统,该系统基于PPC豪华燃油车平台打造,集成了多项先进技术,旨在降低排放、提升性能,并增强驾驶体验。
这一混合动力系统的核心在于48伏电气架构,它结合了传动轴电机(PTG)、皮带式启动电机(BAS)以及磷酸铁锂电池。传动轴电机不仅能够在必要时为内燃机提供辅助动力,还能在制动过程中回收能量,转化为电能储存于电池中。这一设计不仅减少了二氧化碳排放,还显著提升了车辆的敏捷性和响应速度。
传动轴电机重量仅为21公斤,却能在高达5,550转/分钟的转速下工作,相当于车辆以130-140公里/小时的速度行驶(具体时速因车型和驱动类型而异)。这一电机的巧妙布局——直接安装在变速箱后方,无需对车辆底部空间进行大幅调整,即可实现高效利用。该电机能够在车轴输出端直接提供18千瓦的驱动功率或高达25千瓦的能量回收制动功率,避免了能量传递过程中的损耗。
为了确保电动机在各种极端温度下的稳定运行,奥迪采用了精密的冷却系统。电动机周围设有冷却水套,不仅能冷却电机本身,还能为高度集成的电力电子设备提供散热。这一设计不仅节省了空间,还确保了高性能电力模块和中间电路电容器的最佳散热效果。
在开发过程中,奥迪充分考虑了客户需求,致力于提供更为便捷、环保的驾驶体验。与传统的轻度混合动力系统相比,增强版系统在电气化程度上有了显著提升。它不仅能够实现更平滑的启停操作、无排放滑行和高效的能量回收,还能在特定情况下实现部分电动驾驶,如电动停车和低速行驶。传动轴电机在低速时就能输出高达230牛·米的驱动扭矩,显著提升了车辆的启动响应速度。
在0-140公里/小时的车速范围内,传动轴电机不仅能为内燃机提供辅助动力,还能回收高达25千瓦的能量。集成的混合制动控制系统能够实现无压力制动和最优能量回收制动,通常无需启用摩擦制动器。电动空调压缩机允许在内燃机关闭的情况下保持空调系统的持续运行,进一步提升了驾驶舒适性。
作为增强版轻度混合动力系统的重要组成部分,皮带式启动电机负责启动发动机并为电池供电。与传统的小齿轮起动机相比,皮带传动装置具有更好的声学性能和更高的启动速度,从而改善了油耗和启动舒适性。同时,锂离子电池采用了磷酸铁锂技术,存储容量达到近1.7千瓦时,最大放电功率为24千瓦。这一电池被集成于低温水冷回路中,以保持最佳工作温度范围。
增强版轻度混合动力系统的运行策略同样值得一提。系统持续评估车辆行驶状态,以实现内燃机、传动轴电机和皮带式启动电机之间的最佳互动。通过记录两台电动机的最优使用特性和所需扭矩值,系统能够根据不同情况实现稳定运行。该策略还考虑了所选变速箱模式和油门踏板的调节,以确保在不同驾驶模式下都能提供最佳的驾驶体验和能耗表现。
搭载增强版轻度混合动力系统的奥迪车型,在纯电动模式下也能运行。例如,当车辆驶近城镇时,可以通过传动轴电机保持车速。如果动力需求超出特定值,内燃机将启动并接管驱动。这一设计不仅提升了能效,还使得车辆更适合长途旅行,进一步增强了旅行舒适性。