アウディのEREV特許 第2軸モーターが発電機を兼ねる仕組みとは

© A. Krivonosov

2つの別々のユニットではなく1基の電気モーターで済ませる—これがアウディの新しい特許スキームの核心だ。一般的な直列式EREVでは、内燃機関が専用の発電機を回し、車輪は駆動用の電気モーターで動かす。アウディは発電機の役割を第2軸のモーターに担わせ、制御されたクラッチによって走行中にその役割を切り替える方式を提案している。

バッテリーが十分に充電されている場合、メインモーターと補助モーターがそれぞれ異なる軸を駆動し、四輪駆動を形成できる。エネルギーが少なくなると、内燃機関が始動し、クラッチを介して第2の電気モーターを発電機として回し始める。最も特殊なモードでは、もう1つの機械的な経路が用意される—ガソリンエンジンが同じ電気モーターとトランスミッションを介して、トルクを車輪に直接伝えることができるのだ。

形式的には、この構造をもはや純粋なEREVと呼ぶのは難しい。従来の直列式レンジエクステンダー電気自動車では、内燃機関は駆動輪と機械的に切り離されている。ここでアウディが得るのはマルチモード・ハイブリッドだ—条件によって、電気自動車、直列式ハイブリッド、あるいはエンジンを直接駆動に使うモードのいずれにもなり得る。

技術的なメリットは明確だ—専用の発電機モーターが不要になる。それに伴い関連するパワーエレクトロニクスも省け、電気系統のコストと重量を削減できる。一方でデメリットもある—クラッチの追加と、より複雑な制御ロジックだ。アウディならではの懸念もある—第2軸のモーターがある瞬間に発電に専念している場合、quattro四輪駆動をいつも通り機能させるのが難しくなる可能性がある。

アウディにとって、機械的な複雑さと電動化を組み合わせるという発想自体は、もはや例外ではない。5月には、アウディの別の特許について報じられており、エンジニアはS tronicギアボックスで重なり合うクラッチを採用することで、ほぼシームレスな変速を実現する案を提示していた。技術としては別物だが、アプローチはよく似ている—トランスミッションを簡素化するのではなく、より多くの機能を担わせようとしている点だ。

ブランドの量産ハイブリッドは、今のところより従来型の構成となっている。例えばアウディA5アバントTFSI eハイブリッドquattroは、ガソリンエンジンと電気系統を組み合わせた典型的なPHEVアーキテクチャを採用しており、日本仕様ではEVモードのみで最大108 km走行できる。今回の特許アイデアが際立っているのは、内燃機関と車輪の機械的なつながりを手放すことなく、電気機械の数を減らそうとしている点にある。

現時点では、これは保護された技術コンセプトにすぎない。この特許は将来の量産モデルも導入時期も確約するものではなく、電気モーター1基分のコスト削減が意味を持つのは、クラッチ、制御、そしてマルチモード・トランスミッションのメンテナンスが得られる利点を食いつぶさない場合に限られる。