阿 偉
9.滑行模式
機動車的“滑行模式”是在發(fā)動機和電機從傳動系統(tǒng)上退耦時車輛繼續(xù)行駛的一項功能。此模式的優(yōu)點是利用可用的動能使車輛繼續(xù)行駛,而不是以阻力的形式浪費掉。傳動系統(tǒng)退耦后通過關閉發(fā)動機更大程度地節(jié)約燃油。斷開傳動系統(tǒng)會減少阻力損失,從而實現(xiàn)更長的滑行距離。滑行模式下變矩器鎖止離合器通常處于斷開模式。車速較高時,還會斷開變速器中的另一離合器。自動變速器中的輔助油泵能夠確保變速器的充分潤滑,同時可維持發(fā)動機未運轉(zhuǎn)時滑行模式中的特定壓力。發(fā)動機256的滑行模式在發(fā)動機關閉時啟用。在發(fā)動機264上,無論發(fā)動機關閉或是運行都可啟用滑行模式,此時需要裝配BSA。
對于更昂貴的裝配ISA的系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)采用了電動制冷劑壓縮機。這意味著裝配ISA的車輛的可停止性更高,無須在發(fā)動機運行的滑行模式下即可。智能運算法則會為環(huán)境友好型駕駛方式提供輔助,從而使滑行模式與能量回收功能最優(yōu)結(jié)合,使車輛根據(jù)具體情況,保持滑行(能量存在于車輛上)或進行能量回收(能量存儲在蓄電池中)。來自車輛傳感器的當前數(shù)據(jù)用來評估具體情況。高級駕駛輔助系統(tǒng)卡、攝像頭和雷達傳感器是系統(tǒng)的關鍵部分。與先前滑行模式相比的區(qū)別在于與駕駛員的操作再無直接聯(lián)系,車輛根據(jù)當前的駕駛狀況獨立選擇最重要的操作模式。
(1)滑行模式啟用
如果滿足以下條件,車輛會轉(zhuǎn)變?yōu)榛心J健?/p>
①滑行模式時的車輛必要條件
◆車速值可能會因駕駛類型和車型系列的不同而存在差異
◆橫向加速度不得超過具體車型規(guī)定的橫向加速度值
◆自車輛上次退出滑行模式后已經(jīng)過2s
◆發(fā)動機必須允許滑行模式,即不得正處于發(fā)動機診斷過程中等
◆電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)ESP必須允許滑行模式1
◆必須發(fā)出啟動/停止功能允許啟用信號 1(M256),(M264在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時也可滑行)
◆未接合掛車(通過插入掛車模塊的連接器檢測)
②根據(jù)道路和交通狀況采用滑行模式時的必要條件
◆下坡坡度低于限值1.2
◆上坡坡度低于限值1.2
◆智能能量回收功能必須允許滑行模式1
◆前方未檢測到車輛或本車不太可能會接近檢測到的車輛1
③啟用駕駛員相關的滑行時的必要條件:
◆必須選擇駕駛模式E1
◆未操作加速踏板1
◆轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角低于限值
④變速器相關的必要條件:
◆接合擋位范圍D1
◆越野擋傳動比未啟用1
◆必須有來自自動變速器的允許啟用信號1
(2)滑行模式停用
如果滿足以下任一條件,則車輛會停用滑行模式:
◆之前滿足的上述啟用條件中有一項不再滿足
◆劇烈制動
◆頻繁柔和制動
◆再次選擇擋位范圍D
◆促動換擋撥片
◆“ECO輔助”會識別需要車輛制動的情況(例如巡航時接近前方車輛,下坡坡度較陡時)
10.增壓模式ISA和BSA
ISA或BSA允許發(fā)動機的扭矩被來自ISA或BSA的扭矩覆蓋?!癊增壓”能夠改善車輛的響應/加速特性。在裝配電動輔助壓縮機的發(fā)動機M256上,可能進行第二次增壓。控制策略的設計原則是通過智能促動電動輔助壓縮機使用盡可能少的能耗實現(xiàn)最佳的駕駛性能。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低的情況下起步時,ISA或BSA根據(jù)轉(zhuǎn)速/扭矩特性為發(fā)動機提供支持,從而增強響應性??捎脮r間及輸出情況由幾個因素決定,其中包括消耗的時間和能量。如果48V車載電氣系統(tǒng)的電源充足,則電動輔助壓縮機會在轉(zhuǎn)速較低時提供增壓,以增強響應性,直到渦輪增壓器啟用。在增壓過程中,除發(fā)動機的扭矩外,ISA或BSA也會提供驅(qū)動扭矩。
注意以下要點:
◆發(fā)動機轉(zhuǎn)速未過高但處于較高轉(zhuǎn)速范圍,系統(tǒng)不再全力增壓(發(fā)動機轉(zhuǎn)速>2500r/min,此數(shù)值可能因駕駛類型和車型系列的不同而存在差異;必要時增壓輸出也會隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而逐漸減?。?/p>
◆車速在特定范圍內(nèi)(不超過約200km/h,此數(shù)值可能因駕駛類型和車型系列的不同而存在差異)
◆蓄電池電量充足,以在增壓過程中為驅(qū)動機構(gòu)提供充足電源
◆發(fā)動機必須運轉(zhuǎn)(未處于滑行模式或啟動/停止過程中)
◆無對蓄電池充電的系統(tǒng)請求
◆不得處于擋位P或N
◆駕駛員請求的扭矩超過發(fā)動機的當前最大扭矩(僅動態(tài)駕駛請求的增壓)
◆加速踏板的踩下角度夠大(增壓效果不應在每次小幅踩下加速踏板時觸發(fā))
◆增壓輸出可能因選擇的駕駛模式不同而存在差異
供給的電源還取決于剩余系統(tǒng)的要求和外界環(huán)境??捎玫男铍姵仉娫幢仨氂绍囕v傳動系統(tǒng)和其他用電設備共用。根據(jù)發(fā)動機類型和設備,其中包括空調(diào)、座椅加熱器、信息娛樂、按摩功能等。重復進行動態(tài)駕駛操作時,增壓輸出會減少,以防蓄電池過載。
駕駛情況如圖9所示。
這些符號代表滑行模式和啟動/停止的結(jié)合。對于48V系統(tǒng),可以在行駛時關閉發(fā)動機(滑行模式)。前方行駛車輛:在滑行模式中本車輛接近前方行駛車輛(如圖9中2所示)時,滑行模式會停用(接合傳動系統(tǒng)并啟動發(fā)動機),并通過能量回收增大減速扭矩。本車輛越接近前方車輛,本車的減速度越大。適用于具體情況的駕駛模式:根據(jù)具體情況,同時考慮地圖數(shù)據(jù)(允許的最高車速和下坡坡度,都必須僅采用ECO輔助)和當前數(shù)據(jù)決定滑行模式是否適用于當前的駕駛狀況。在較陡的下坡路段,通常能量回收會更合適,但在較緩的下坡路段,可通過發(fā)動機停止時的滑行模式維持一定車速。
11.能量回收ISA和BSA
能量回收用于將車輛動能轉(zhuǎn)化為電能進行存儲。在超速運轉(zhuǎn)模式,ISA或BSA會用電扭矩覆蓋發(fā)動機的減速扭矩。48V車載電網(wǎng)蓄電池開始充電,節(jié)省了制動片。
1.ECO輔助功能
ECO輔助只是輔助功能并不是速度控制調(diào)節(jié)器。該功能的目的是由駕駛員預測制動并在較早階段接合傳動系統(tǒng),以在接合傳動系統(tǒng)的情況下減速時可利用整個回收潛能。ECO輔助評估關于車輛預期路線的數(shù)據(jù)。因此,該系統(tǒng)可理想地調(diào)節(jié)駕駛方式,使其適應前方道路,節(jié)省燃油并執(zhí)行能量回收。當該系統(tǒng)檢測到前方情況時,例如,最大允許速度或繞道,以及可通過滑行或回收實現(xiàn)的情況,其將和說明“松開加速踏板”一起顯示在多信息顯示屏上。這會提高駕駛員采用節(jié)能駕駛方式的意識。駕駛員遵照說明的情況下,車輛根據(jù)情況響應。傳動系統(tǒng)自動在自由滑行(傳動系統(tǒng)脫開)和超速運轉(zhuǎn)模式或回收(傳動系統(tǒng)接合)之間切換。這有助于駕駛員通過最小化駕駛員干預來縱向控制車輛。限距控制系統(tǒng)(DISTRONIC)工作時,該功能用于退耦傳動系統(tǒng)并在合適的點自由滑行(車速幾乎保持不變)。
圖9 駕駛情況
表1 運行策略
2.技術(shù)要求
為保證ECO輔助在正常情況下可用,車輛必須安裝以下裝備:
◆高級駕駛室管理及數(shù)據(jù)系統(tǒng)(COMAND),帶NTG5.5或更新版本
◆交通標志輔助系統(tǒng)
◆帶“高級駕駛輔助系統(tǒng)”許可證(限距控制系統(tǒng)(DTR)曲線)的駕駛員駕駛艙
使用48V車載電氣系統(tǒng)的運行策略如表1所示。
1.鑰匙啟動:冷態(tài)發(fā)動機狀態(tài)下高速啟動
正常情況(車外溫度在0~40℃之間)下用鑰匙冷啟動發(fā)動機時,執(zhí)行高速啟動。集成式啟動機發(fā)電機(ISA)或皮帶驅(qū)動啟動發(fā)電機(BSA)使發(fā)動機運轉(zhuǎn)至目標轉(zhuǎn)速。僅在進氣歧管中的壓力降至550kPa以下時噴射燃油,從而使發(fā)動機啟動時不會產(chǎn)生震動,極大改善了駕駛舒適性。發(fā)動機暖機時,ISA使其怠速至約520r/min。冷態(tài)發(fā)動機狀態(tài)下高速啟動如圖10所示。
圖10 高速啟動
2.鑰匙啟動:傳統(tǒng)發(fā)動機啟動
如果蓄電池電量低或車外溫度低于-10℃,則執(zhí)行傳統(tǒng)發(fā)動機啟動。ISA或BSA使發(fā)動機加速至約400r/min,直至打開點火開關且發(fā)動機自身轉(zhuǎn)速達到目標轉(zhuǎn)速,如1350r/min。傳統(tǒng)發(fā)動機啟動如圖11所示。
圖11 傳統(tǒng)發(fā)動機啟動
3.爬行啟動和啟動/停止啟動
在啟動/停止狀況下發(fā)動機關閉且駕駛員在未立即踩下加速踏板的情況下松開制動踏板時進行爬行啟動。ISA或BSA使發(fā)動機怠速至約520r/min,僅在進氣歧管壓力降至550kPa以下時再次噴射。爬行啟動和啟動/停止啟動如圖12所示。
圖12 爬行啟動和啟動/停止啟動
4.通過踩下加速踏板進行啟動/停止啟動
如果駕駛員立即踩下加速踏板,同時噴射燃油,ISA或BSA根據(jù)踏板值使發(fā)動機加速,直至達到目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速。即使踏板變化極快,發(fā)動機停止后的響應時間也得到顯著提高。發(fā)動機快速且無震動地啟動,駕駛員可體驗到啟動/停止系統(tǒng)的舒適性損失降至最低。通過踏板指令進行啟動/停止啟動如圖13所示。
圖13 踩下加速踏板進行啟動/停止啟動
5.滑行啟動
車輛在超速運轉(zhuǎn)模式下滑行時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速通過ISA或BSA同步。為了避免由變矩器的推/拉轉(zhuǎn)換引起的顛簸,僅在達到輸出轉(zhuǎn)速時噴射燃油。同樣適用于滑行模式下通過加速踏板指令啟動期間?;袉尤鐖D14所示。
圖14 滑行啟動
6.滑行模式下啟動以進行能量回收
圖15 滑行模式下啟動
在滑行模式下施加制動時(或下坡坡度過大而無法達到規(guī)定轉(zhuǎn)速時),為了將制動能量轉(zhuǎn)換為電能(回收),發(fā)動機啟動。發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速通過ISA或BSA同步,且變矩器鎖止離合器接合。變矩器鎖止離合器接合時發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制結(jié)束,不進行燃油噴射?;心J较聠右赃M行能量回收,如圖15所示。