英国製電動モーターサイクルにおける新たな可能性の創出

英国政府ゼロエミッション車局により資金提供を受ける、トライアンフ・モーターサイクルズおよび、Williams Advanced Engineering、Integral Powertrain Ltd、ウォーリック大学WMGによるこの特別なコラボレーションのもと、電動モーターサイクルの専門的なテクノロジーと革新的な統合ソリューションに焦点を当てたTE-1プロジェクトは、2019年5月、本プロジェクト開始時に発表された目標を達成し、大きな成果を上げています。


バッテリーとパワートレインの設計の革新を含めて、初期のテストパフォーマンスの結果は、現在のベンチマークと業界の目標をはるかに上回りました。これは、パフォーマンス、効率性、航続距離における進歩が、TE-1プロジェクトのパートナーシップの目的を完全に達成したことを意味します。これにより、英国の産業における信頼性と存在感を獲得し、将来におけるトライアンフの電動モーターサイクル戦略に実質的な投資をもたらすことにつながります。

フェーズ2完了を発表 - バッテリーとパワートレインの原型、初期の高性能パフォーマンスの結果、次のフェーズに作成される、TE-1プロジェクトの初期型モーターサイクルのコンセプトデザインが明らかになります。 

これまでの主なプロジェクトの成果-  質量、バッテリー技術、パワートレイン性能において、英国自動車協議会が2025年に向けて設定した目標を上回り、大幅な進化となるテスト結果を示しています。これはプロジェクトの目標を達成し、フル稼働できる電動バイクの性能において、新しい基準を打ち立てたことになります。

TE-1プロジェクトは、英国産業界および研究機関における4大リーダーによる特別なコラボレーション – Triumph Motorcycles、Williams Advanced Engineering、Integral Powertrain Ltd.のe-Drive部門、WMG（ウォーリック大学） 

2年間のプロジェクトの目的は、電動モーターサイクルの機能開発に焦点を当てること – トライアンフの将来的な電動モーターサイクルにおける提案や技術革新、将来性、新たな知的財産に資金を提供し、英国の産業およびデザインの信頼性とプロファイルを強化します。

TE-1プロジェクトへの資金 – 英国政府のゼロエミッション車局（OZEV）により拠出され、そしてInnovate UKを通じて提供されています。

“フェーズ2の完了と、これまでに達成されてきた有益な成果は、電動化がもたらすであろう未来に垣間見えるエキサイティングな明日を予感させ、英国内でのこの特別なコラボレーションにおける進化を意味します。プロジェクトの成果は、環境への影響を減らし、より持続可能な移動を求めるお客様の要望を満たすための今後の取り組みにおいて、重要な役割を果たすことは間違いありません。”Triumph CEO Nick Bloorは、このように言います。“この重要なプロジェクトは、ライダーがトライアンフに求めるものを提供する、ということに極限まで焦点を当てた、将来的な電動モーターサイクル戦略の基盤の1つです。 これは、パフォーマンス、ハンドリング、路上での使いやすさにおいて、完璧なバランスを、まさにトライアンフらしさで実現するということです。”

TE-1プロジェクト – フェーズ2の成果
バッテリーおよびパワートレインのプロトタイプ

WILLIAMS ADVANCED ENGINEERING (WAE)

合意された仕様に基づいて、パフォーマンス目標を達成するための適切なセルテクノロジーとバッテリーアーキテクチャを決定しました。これをフレームワークとして使用、バッテリーモジュールのレイアウトの最適化を施し、重心、スペース、さらにはパワートレインと充電アプローチの関係を考慮しつつ、プロトタイプシャシー内の質量と配置のバランスを整えました。

モジュールレイアウトに加え、重量とパッケージングを最小限に抑えるため、バッテリーパックに統合された新たな独自の車両制御ユニットも開発。同時に、WAEは革新的なバッテリー管理ソフトウェアも作成し、これにより、バッテリーのパフォーマンスに関連して電力が確実に供給されるようになりました。 

WAEのフェーズ2の結果には、ベンチテストされた完成度の高いバッテリーが含まれ、出力とエネルギーの点で、マーケットのどの製品よりも優れたパフォーマンスを獲得しています。 

“私たちはこのプロジェクトを通じて、次世代のバッテリー技術と制御システムの提供に取り組めることを誇りに思います。現在、多くの電動バイクの技術が、低レベルのバッテリー充電によって、それなりのパフォーマンスしか提供できていないことは事実です。軽量でコンパクトなソリューションを用いることで、ライダーに（バッテリーの充電状態に関係なく）常に最高のパフォーマンスを提供し、クラスをリードする航続距離を実現することができました。これまでの限界を超えて質量を減らし、フレーム位置を最適化しハンドリングに貢献することを重点にしています。また、トラック走行でのライディングをモデルにしたシミュレーションで、加速と航続距離における設計のバランスを取りながら、バッテリー性能を限界まで押し上げました。言い換えれば、可能な限りアグレッシブにといったところでしょうか” Williams Advanced Engineeringのシニアコマーシャルマネージャー、Dyrr Ardashは、このように述べています。“この新しいバッテリーのエネルギーは、従来から大きく進化し、ライダーにより多くのパワーをより長く与えることができます。WAEはまた、バッテリー管理システムと車両制御機能を1つのパッケージに組み合わせた電子制御ユニットをゼロから設計、開発しました。これはこのマーケットでは初の試みであり、パフォーマンスと航続距離を最適化しながら、パッケージングと統合にメリットをもたらします。”

INTEGRAL POWERTRAIN LTD.’S E-DRIVE DIVISION 

最先端のモーターとインバーターの設計および製造におけるこれらの経験は、TE-1プロジェクトの技術を次のレベルにまで押し上げることに役立ちました。フェーズ1では、通常は分離されているモーターとインバーターを1つのコンパクトなパッケージに統合する作業を行いました。統合により、車両の追加ボックス、取り付け機構、クーラント配管、および高電圧接続が削減されるため、ドライブトレインの質量と体積が削減されます。

革新的な統合コンセプトも完全に拡張可能なものであり、たとえば、より大きな直径、より高いトルクのモーターでは、パワーステージの数を増やすことができます。最先端のモーター技術と組み合わせることで、すでに卓越した結果が得られており、同モーターは2025年に向けて英国自動車協議会によって設定された目標の2倍の出力密度を達成しています。

また、インバーターに高度なSiC（シリコンカーバイド）スイッチ技術を実装しました。これにより、インバーターの損失が減少し、ドライブトレインの効率、出力、および航続距離が向上しています。ベンチテストの結果、あらゆる局面でパフォーマンスをフル稼働する新型のプロトタイプモーターを、フェーズ2の終わりに構築できたことを誇りに思います。

“モーターサイクルのハンドリングとパフォーマンスに最も影響を与える要因の1つは質量です。そのため、Integral Powertrainでは、たとえば、重い高電圧ケーブルの排除など、モーターとインバーターの設計を段階的に変更することに重点を置いています。これにより、現在マーケットにあるどの製品よりも極めてコンパクトで軽量な製品が提供されます。モーターは130kWまたは約180hpを生成しますが、重量はわずか10 kgで、既存の技術よりもはるかに軽量で、その重さは従来の内燃エンジンのごく一部に過ぎないほどです。” と語るのはIntegral Powertrain Ltd.のチーフテクニカルオフィサー、Andrew Cross。“新しく、拡張可能な統合インバーターのシリコンカーバイドスイッチテクノロジーは、電動モーターサイクルの効率に新しい基準を打ち立てます。このテクノロジーを採用することで、全体的に軽量かつパフォーマンスと航続距離が大幅に向上します。同時に、製造および組み立て作業の設計も重視し、モーターおよびインバーターの性能は、効率良い優れたパフォーマンスを発揮します。最終的に、これは電動モビリティの未来を定義するのに役立ち、業界をリードするパワートレインとなるでしょう。英国産業にとって画期的なTE-1プロジェクトに参加できることを誇りに思います。”

 WMG, AT THE UNIVERSITY OF WARWICK

WMGでは、フェーズ1とフェーズ2ですべてのTE-1パートナーと緊密に連携して、バッテリー、モーター、車両制御など、バイクのシステムをシミュレートする代表的なモデルを開発してきました。これは、初期モデルで航続距離や最高速度などのパフォーマンス基準を評価することで、対象となるコンポーネントの選択に対する仕様の検証を可能にしました。これにより、トライアンフは徹底的なテストプログラムを使用して、ハードウェアを構築する前の早い段階でソフトウェア開発を実行し、実際のテストで改良を実現できるようになりました。最近では、シミュレーションが正確であることを確認し、システム内でモーターが意図したとおりに機能することを確認するため、プロトタイプのIPTパワートレインを使用してパワートレイン装置一式のテストを実施しています。また、将来的な電動モーターサイクルのプラットフォーム全体で必要となる法的規制、充電インフラストラクチャ、リサイクル戦略に関するガイダンスをトライアンフに提供しています。

“フェーズ1の開始時において、TE-1プロトタイプのパートナーによって定義されたパフォーマンス目標を達成するために、最初のコンピューターベースのシミュレーションモデルを作成することは、コンポーネントの選択が適切であることを保証するのに役立ちます。同プロジェクトのフェーズ2全体でもこの作業を継続し、モデルをより複雑なレベルにまで改良しました。私たちとパートナーが、ブレーキ、スロットル、照明、他のシステムなど、バイクのその他のコンポーネントを再現し、実際のライディングを模倣することで、コンポーネントが完全に設計される前に開発の機会を提供できるようになりました。さらに、各セクションの機能が許容範囲内にあることを確認するための設計検証テストプログラムを実装するため、すべてのコントロールユニットに配線された物理装置一式を作成しました。” とウォーリック大学WMG、エネルギー管理および制御システム助教授であるTruong Quang Dinhは述べています。

TRIUMPH MOTORCYCLES

フェーズ2において、トライアンフでは、直感的なスロットルレスポンス、回生ブレーキ、トラクションコントロールなど、すべての機能において、お客様がTriumphモーターサイクルに求める高い性能を保証するため、 、すべての電気システムを組み込んだまったく新しい高度な車両制御ソフトウェアを開発。さらに、主要な機能と安全戦略をソフトウェアに統合、リグテストでWMGをサポートし、プロトタイプの新しいインストルメントディスプレイも新開発しました。電気システムおよび制御システムの作業に加えて、メインフレームとリアフレームを含む新しいプロトタイプ用シャシーを設計。これらのシャシーは、フェーズ3でさらに進化しTE-1プロトタイプに組み込まれる予定のバッテリーおよびモーターパッケージに最適化され、TE-1プロトタイプはフェーズ4でミュールテストのプラットフォームとして使用されます。このシャシーの開発では、トランスミッションの設計とTE-1プロトタイプの最終的なスタイリングの両方を考慮されました。このデザイン、本日初めて公開されました。

トライアンフチーフプロダクトオフィサー、Steve Sargentは以下のように述べています。“TE-1プロジェクトは、ライダーがバイクに本当に求めているものは何かという重要な顧客の想いを収集し、電動モーターサイクルは、ライダーが望む体験をどのように提供できるか、を理解することから始まりました。これには、人間工学と車両の制御とともに、ライディングのタイプ、航続距離、フィール、パワーとトルクの伝達の性質が考慮されています。この想いを反映し、エキサイティングかつ斬新でありながら、最終的には心地よいライディングエクスペリエンスを提供できるよう、TE-1プロトタイプに焦点を当てて、シャシーの設計を開始しました。私たちは、速やかな電力供給とスロットルレスポンスを提供するため、ソフトウェアの改良をもとに、パワートレインとバッテリー間の相互作用の定義に着手。これにより、コントロールが安定し、ライダーに直感的な感覚をもたらします。全体的なスタイリングでは、新鮮でエキサイティングでありながら、Triumphブランドが自然な進化を遂げるようなものを創りたいと考えました。特徴的なTriumph DNAが継承され、それ自体が望んだものであること。さらにそれは、ただ異なるものを創るためだけに異なっているものではない何か。これらすべてをパートナーと一緒にまとめることで、トライアンフから製造される電動モーターサイクルの将来的なロードマップ戦略の指針となる最先端技術が組み込まれた、卓越したデモ車両の結果を目の当たりにでき、興奮しています。そして、英国のエンジニアリングと設計において、将来のモーターサイクル設計の最前線を担うであろう素晴らしいパートナーたちとともに、革新的で強力かつダイナミックなプロジェクトを主導していることも誇りです。”