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技術的內燃機。通過PTG(動力總成發電機)、BAS(皮帶驅動交流發電機起動機)和磷酸鐵鋰電池的獨特協作,48伏輕度混合動力系統支持內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主要由以下三個主要部件組成。首先是新型PTG,采用緊湊設計的集成電力電子設備和永磁同步電機,其次是48伏電池和BAS。 48伏系統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備和電動機,可實現部分電力驅動,該系統可降低油耗并提供更平穩的駕駛體驗。
MHEV plus系統架構可以集成到具有基于PPC的前輪驅動和quattro全輪驅動的各種車型中。電力電子設備和電動機根據情況進行液冷,通過在所有駕駛條件下提供必要的功率和扭矩,使系統能夠在最佳條件下運行。新的 MHEV plus 技術還可以支持純電動驅動或內燃機。

MHEV plus系統的另一個主要好處是它提高了性能和乘坐舒適度。 PTG是該新系統中使用的緊湊而強大的電力驅動模塊。 PTG作為一個緊湊單元安裝,集成電力電子設備直接安裝在變速器的輸出軸上,為驅動器提供高達18kW (24PS) 的輸出功率。該模塊從變速箱輸出產生高達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 實現最高效率,最高時速可達140公里/小時。當速度較高時,PTG通過內置爪形離合器與傳動系統斷開。
PTG重約21公斤,輸出軸每分鐘可達5550轉,允許130至140km/h之間的速度運行。還支持內燃機的速度范圍為0km/h至140km/h,MHEV plus能夠提供高達18kW的額外動力,使內燃機盡可能高效地運行。當車輛在此速度范圍內停止時,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,即使在內燃機停止時(例如等待紅綠燈時),MHEV plus也能夠連續運行空調系統。

作為 MHEV plus 技術的一部分,BAS啟動發動機并向電池供電。 BAS還可在發動機停止時恢復能量,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,相當于約1.7kWh(總容量)。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。
當電池的 SoC(充電狀態)在50%到60%之間時,混合動力系統的效率最高。該SoC能夠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,控制軟件可監控車輛的運行狀況,并確保內燃機、PTG 和 BAS 之間的最佳交互,已經確定了兩臺電動機的最佳運行條件以及驅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,當車速超過85公里/小時,PTG可以斷開,以防止在高速公路和郊區道路上使用內燃機勻速行駛時PTG的電動機功率損失。但在S模式下,PTG 保持連接狀態并對任何情況立即做出反應,最高允許速度為5550rpm。
配備MHEV plus的車型能夠實現全電動駕駛,例如在接近市區時,并利用 PTG 來保持速度。當駕駛員或ACC(自適應巡航控制)所需的輸出超過一定值時,內燃機啟動并接管驅動動力,啟動條件由48伏電池SoC和車速決定。
如果SoC低于目標值,內燃機將更快啟動,這是為了防止電動驅動增加能耗并進一步降低SoC性能。此外,內燃機可以結合BAS和PTG來提高SoC的性能,或根據需要為其充電。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SoC低得多的溫度下也能保持運行。
當需要更多電力時,故意將48伏電池放電至目標SoC水平,以確保在能量恢復階段可以吸收足夠的能量。而且,隨著車輛速度的增加,內燃機需要動力的條件變得更快。換句話說,車速越高,越多地使用內燃機來驅動車輛。