◆文/山東 張學(xué)忠 劉春暉

全新奔馳GLC中提供了一套插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)(PLUG-IN HYBRID)即奔馳GLC 350e?；旌蟿?dòng)力車的識(shí)別特征在于尾門上的附加字母“e”?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連接充電插座而對(duì)高電壓蓄電池進(jìn)行外部充電(圖1)。組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由排量1 993mL的4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)M274 E20 DEH LA與電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，其相關(guān)參數(shù)如表1所示。

一、智能混合動(dòng)力(HYBRID)

智能混合動(dòng)力(Intelligent HYBRID)是針對(duì)混合動(dòng)力車輛的智能運(yùn)行策略。為了在行駛過(guò)程中以最高能效利用高電壓蓄電池的電能，智能混合動(dòng)力會(huì)提前考慮行進(jìn)路線和交通狀況。

1.預(yù)判功能

預(yù)判功能需要使用跨系統(tǒng)的各種信息。車輛提供的預(yù)判功能包括：預(yù)判駕駛策略、雷達(dá)輔助型能量回收、基于里程的運(yùn)行策略以及油門踏板觸覺(jué)反饋。

2.預(yù)判駕駛策略

跟隨前方行駛的車輛行駛時(shí)，升擋限制會(huì)被觸發(fā)，即阻止松開(kāi)油門踏板后升擋。例如當(dāng)有一輛速度更快的車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，隨后可以更優(yōu)擋位進(jìn)行加速。由此可避免松開(kāi)油門踏板時(shí)升擋以及踩下油門踏板時(shí)降擋。如果無(wú)法超車，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)推力扭矩會(huì)形成更大的車輛減速度。駕駛員必須略微制動(dòng)，以避免碰撞前車。預(yù)判駕駛策略的目標(biāo)是提升駕乘舒適性并優(yōu)化車輛靈敏度。該功能在所有駕駛模式中均保持激活，但具體設(shè)計(jì)存在差異。相應(yīng)的轉(zhuǎn)速閾值根據(jù)各駕駛模式進(jìn)行調(diào)整匹配。

3.雷達(dá)輔助型能量

回收車輛能耗通過(guò)雷達(dá)輔助型能量回收功能得到優(yōu)化。電量可行駛距離憑借強(qiáng)度更大、時(shí)間更長(zhǎng)的能量回收以及滑行模式進(jìn)一步提升。通過(guò)在超速運(yùn)行模式下對(duì)車距及車速調(diào)節(jié)提供的支持，有助于提高舒適性。

當(dāng)未識(shí)別到前方行駛車輛、前方行駛車輛距離過(guò)遠(yuǎn)以及前方行駛車輛正在加速等條件下不執(zhí)行雷達(dá)輔助型能量回收，當(dāng)接近速度較慢的車輛時(shí)，本車會(huì)因能量回收而發(fā)生減速。

4.基于里程的運(yùn)行策略

如圖2所示，駕駛員可為其行駛里程手動(dòng)選擇不同的PLUGIN運(yùn)行模式，由此可以規(guī)定希望在哪里以電動(dòng)方式行駛，或者高電壓蓄電池的電量應(yīng)在什么時(shí)候耗盡?；诼范蔚倪\(yùn)行策略會(huì)替駕駛員決定運(yùn)行模式的順序以獲得最佳行駛里程。其中運(yùn)行模式的選擇并非完全取決于事件，而是要同時(shí)考慮怎么使用電能以降低消耗。

在城市以外行駛時(shí)，基于路段的運(yùn)行策略根據(jù)需要有可能較少使用電能。除此之外，電量可通過(guò)推遲加載點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)節(jié)，以滿足剩余里程。駕駛室管理和數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及聯(lián)網(wǎng)功能(COMAND online)的數(shù)據(jù)和輔助性用電器的負(fù)荷，是路線能量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。充電控制和功率許可之后會(huì)根據(jù)能量評(píng)價(jià)做出相應(yīng)調(diào)整。

5.加速踏板觸覺(jué)反饋

觸覺(jué)加速踏板可幫助駕駛員實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)而舒適的駕駛方式，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。為此提供有電動(dòng)(E-MODE)運(yùn)行模式中的可變壓力點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)駕駛模式下的雙脈沖。觸覺(jué)加速踏板中能夠感覺(jué)到的壓力點(diǎn)，代表著當(dāng)時(shí)可提供的最大電動(dòng)行駛功率。當(dāng)觸覺(jué)加速踏板越過(guò)壓力點(diǎn)被繼續(xù)踩下時(shí)，內(nèi)燃機(jī)便會(huì)接通。

當(dāng)車速高于前方行駛車輛時(shí)，駕駛員會(huì)獲得松開(kāi)觸覺(jué)加速踏板的建議。該建議通過(guò)觸覺(jué)油門踏板中能夠感覺(jué)到的雙脈沖表示。內(nèi)燃機(jī)可關(guān)閉并與傳動(dòng)系統(tǒng)斷開(kāi)。車輛切換為滑行模式或者基于雷達(dá)的能量回收模式。在個(gè)性化駕駛模式中，雙脈沖可以接通或關(guān)閉。雙脈沖的觸發(fā)取決于行駛速度、與前方行駛車輛的距離以及與前方行駛車輛的相對(duì)速度。

二、混合動(dòng)力功能

靜默啟動(dòng)、電動(dòng)行駛、ECO自動(dòng)啟停功能、能量回收、滑行和雷達(dá)輔助型能量回收、超加速以及高電壓蓄電池外部充電等混合動(dòng)力功能屬于基本功能。

1.靜默啟動(dòng)

混合動(dòng)力車輛通過(guò)鑰匙操縱可進(jìn)行純電動(dòng)行駛。當(dāng)運(yùn)行策略判斷純電動(dòng)行駛無(wú)法再滿足駕駛員需求時(shí)，內(nèi)燃機(jī)便會(huì)啟動(dòng)。功率需求通過(guò)油門踏板模塊識(shí)別。靜默啟動(dòng)要取決于車外溫度和內(nèi)燃機(jī)的工作溫度。它不會(huì)對(duì)車內(nèi)空間的加熱舒適性產(chǎn)生限制，或者給排放帶來(lái)不利影響。儀表盤(pán)中的就緒(READY)顯示，代表著混合動(dòng)力系統(tǒng)已準(zhǔn)備就緒。

起步與低負(fù)荷行駛視運(yùn)行策略而定，有可能以純電動(dòng)方式或者結(jié)合內(nèi)燃機(jī)共同完成。高負(fù)荷或滿負(fù)荷加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)提供額外的加速度。

2.電動(dòng)行駛

基于高電壓蓄電池較大的容量，純電動(dòng)行駛的里程大約可以達(dá)到30km。純電動(dòng)行駛時(shí)的最高車速約為140km/h。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率不足以再滿足需求時(shí)，內(nèi)燃機(jī)便會(huì)接入。該過(guò)程發(fā)生基于達(dá)到極限車速、猛烈加速、功率要求高以及高電壓蓄電池電量狀態(tài)低于極限值等條件。接合自動(dòng)變速器中的濕式離合器之前，車輛電子系統(tǒng)會(huì)同步內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。接入過(guò)程十分平穩(wěn)，不會(huì)令駕駛員察覺(jué)到。

除此之外還有其他一些運(yùn)行情況，例如接通空調(diào)器或者在較低的車外溫度下對(duì)車輛進(jìn)行加熱時(shí)，內(nèi)燃機(jī)也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)或者不關(guān)閉。

3.ECO自動(dòng)啟停功能

ECO自動(dòng)啟停功能會(huì)在車輛靜止時(shí)關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)。電動(dòng)真空泵建立制動(dòng)系統(tǒng)必要的真空度。轉(zhuǎn)向系和制冷劑壓縮機(jī)同樣以電動(dòng)方式運(yùn)行。因此即使關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)也同樣能實(shí)現(xiàn)最佳的空調(diào)舒適性。在某些特定的運(yùn)行條件下，例如運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)駕駛模式中，ECO自動(dòng)啟停功能會(huì)被停用。當(dāng)高電壓蓄電池的電量低于特定值時(shí)，ECO自動(dòng)啟停功能同樣也會(huì)停用。

4.能量回收

能量回收對(duì)于能耗降低的作用很大。在所有超速運(yùn)轉(zhuǎn)階段中，內(nèi)燃機(jī)始終關(guān)閉，同時(shí)牽引功率被電動(dòng)機(jī)的充電扭矩所取代?；旌蟿?dòng)力車輛減速時(shí)，有可能出現(xiàn)三種不同的運(yùn)行狀態(tài)：

(1)以純滑行減速度滑行時(shí)能量已回收，之后電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行?；厥盏哪芰看鎯?chǔ)在高電壓蓄電池中。

(2)輕踩制動(dòng)踏板時(shí)，車輛在電動(dòng)機(jī)的作用下減速更猛，同時(shí)能量回收提高。

(3)猛踩制動(dòng)踏板時(shí)，車輪制動(dòng)器也會(huì)用于車輛減速。在該運(yùn)行情況下，兩套系統(tǒng)共同運(yùn)行。

5.滑行和雷達(dá)輔助型能量回收

舒適駕駛模式下車速低于130km/h或者經(jīng)濟(jì)駕駛模式下車速低于160km/h時(shí)，可實(shí)現(xiàn)滑行運(yùn)行狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)駕駛模式下為協(xié)助雷達(dá)輔助型能量回收，回收能量會(huì)降至最低。其間內(nèi)燃機(jī)同樣保持關(guān)閉狀態(tài)。能量回收顯示降至最小值。在該運(yùn)行狀態(tài)下，能量轉(zhuǎn)化為更高的滑行速度和/或更長(zhǎng)的滑行里程。這一點(diǎn)在較長(zhǎng)的下坡路段中或預(yù)見(jiàn)要接近交通信號(hào)燈/路口時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。相比其他傳統(tǒng)車輛，本車滑行更自由，減速也沒(méi)那么猛烈。如果要求通過(guò)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)更高的減速度，則雷達(dá)輔助型能量回收將會(huì)關(guān)閉，同時(shí)牽引扭矩和回收扭矩自動(dòng)重新提供。

6.超加速

電動(dòng)機(jī)在超加速模式下會(huì)為內(nèi)燃機(jī)提供支持，以便盡快實(shí)現(xiàn)要求的標(biāo)準(zhǔn)扭矩，特別是在低轉(zhuǎn)速條件下。這時(shí)超加速模式的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度要取決于高電壓蓄電池的電量。內(nèi)燃機(jī)擁有一個(gè)改進(jìn)型傳統(tǒng)啟動(dòng)機(jī)，無(wú)需通過(guò)車輛的動(dòng)能牽引啟動(dòng)。靈敏度由此能夠顯著提高。

7.高電壓蓄電池外部充電

高電壓蓄電池可連接充電站和家用插座充電。

三、運(yùn)行模式

如圖4 所示，駕駛員可通過(guò)下部控制板選擇混合動(dòng)力(HYBRID，預(yù)設(shè))、E模式、E-SAVE以及充電等運(yùn)行模式。

1.混合動(dòng)力

混合動(dòng)力(HYBRID)為預(yù)設(shè)運(yùn)行模式。在該運(yùn)行模式中，車輛根據(jù)情況由內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)最大的車輛加速度，電動(dòng)機(jī)會(huì)通過(guò)超加速效果對(duì)內(nèi)燃機(jī)提供支持。

2.E模式

電動(dòng)(E-MODE)運(yùn)行模式可實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)行駛。其中觸覺(jué)加速踏板會(huì)通過(guò)可察覺(jué)的壓力點(diǎn)發(fā)出內(nèi)燃機(jī)接通信號(hào)。越過(guò)壓力點(diǎn)之后，內(nèi)燃機(jī)才會(huì)啟動(dòng)。

3.E-SAVE

該運(yùn)行模式下，高電壓蓄電池當(dāng)前的電量將得到保持。運(yùn)行期間只會(huì)從高電壓蓄電池中提取幾乎不改變其絕對(duì)電量的電能。

4.充電

在充電(CHARGE)運(yùn)行模式下，高電壓蓄電池在行駛期間通過(guò)內(nèi)燃機(jī)充電。為確保持續(xù)的充電過(guò)程，車輛不會(huì)通過(guò)純電動(dòng)行駛等方式從高電壓蓄電池中提取電能。高電壓蓄電池充滿電后，車輛將立即自動(dòng)切換為省電(E-SAVE)運(yùn)行模式。

四、操作和顯示方案

1.電量可行駛距離

如圖5所示，該顯示用于告知駕駛員以純電動(dòng)方式能夠行駛多少里程。

2.運(yùn)行模式顯示

如圖6所示，借助該項(xiàng)顯示，駕駛員可持續(xù)了解當(dāng)前處于混合動(dòng)力(HYBRID)、電動(dòng)(E-MODE)、省電(E-SAVE)和充電(CHARGE)中的哪種運(yùn)行模式之下。

3.混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備就緒顯示

如圖7所示，就緒(READY)顯示亮起表示車輛準(zhǔn)備就緒。

4.能量回收制動(dòng)系統(tǒng)警告燈

如圖8所示，該警告燈表示能量回收制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障。此時(shí)未通過(guò)回收功能回收能量。

5.電動(dòng)機(jī)功率顯示

如圖8所示，E-Drive區(qū)域顯示的是電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)功率。隨著踩踏油門踏板的壓力增大，顯示朝紅色區(qū)域逐漸變?yōu)閷?shí)心。達(dá)到紅色區(qū)域時(shí)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)。綠色區(qū)域顯示回收的功率，它以電能形式存儲(chǔ)在高電壓蓄電池中。當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，行車制動(dòng)器將被激活。

五、充電和充電時(shí)間

1.高電壓蓄電池的充電方式

如圖9所示，高電壓蓄電池可通過(guò)集成在后部保險(xiǎn)杠中的車輛插座連接充電站和家用插座充電。

2.充電裝置

充電裝置位于車尾的多功能凹槽中，用于控制充電過(guò)程。充電裝置針對(duì)短路、極性錯(cuò)接以及電壓過(guò)高的情況設(shè)有相應(yīng)保護(hù)措施。同時(shí)為了保護(hù)蓄電池，充電系統(tǒng)會(huì)對(duì)電壓、電荷量和充電時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控。注意：內(nèi)燃機(jī)在充電(Charge)運(yùn)行模式下會(huì)對(duì)高電壓蓄電池進(jìn)行充電。

3.通過(guò)家用插座進(jìn)行充電(模式2)的充電電纜

如圖10所示，單相充電電纜擁有兩種長(zhǎng)度規(guī)格，符合各國(guó)特有標(biāo)準(zhǔn)，放置在行李箱內(nèi)的一個(gè)包裝袋內(nèi)。不同充電方式的充電參數(shù)如表2所示。

充電電纜含有一個(gè)纜上控制及保護(hù)裝置(IC-CPD)。為了滿足IEC61851所規(guī)定的安全要求，在此集成了一個(gè)故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，并為功率設(shè)置集成了一個(gè)通信裝置(PWM模塊)。固定集成在充電電纜內(nèi)的IC-CPD用于接通車輛插接口和基礎(chǔ)設(shè)施之間的功率觸點(diǎn)，并將充電電流上限通報(bào)給車輛。發(fā)生故障或停電時(shí)，為保護(hù)用戶和電動(dòng)車輛，充電過(guò)程會(huì)立即中斷。充電電纜在車輛發(fā)出電壓請(qǐng)求時(shí)，才會(huì)接通車輛插接口和安全插頭之間的功率觸點(diǎn)，這樣，未插入的插頭上便沒(méi)有電壓。

4.用于公共充電站的充電電纜(模式3)

該單相充電電纜符合國(guó)家特有的標(biāo)準(zhǔn)，可作為特殊裝備訂購(gòu)，有兩種長(zhǎng)度可選。充電電纜模式3(圖11)可在車輛和符合IEC61851標(biāo)準(zhǔn)的充電基礎(chǔ)設(shè)施，即所謂的“電動(dòng)車輛供電設(shè)備”(EVSE)之間建立連接。EVSE中集成有故障及過(guò)載電流保護(hù)裝置、切斷裝置以及一個(gè)專用的充電插座。充電電纜包含電纜最大載流量的電阻設(shè)碼，以及位于車輛和基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化插頭觸點(diǎn)。充電站在接到車輛的電壓請(qǐng)求后，才會(huì)接通大功率觸點(diǎn)。因此，未插上的車輛或充電站插接口上是沒(méi)有電壓的。通過(guò)表2可以看出，規(guī)定的充電時(shí)間取決于所使用的充電方式，同時(shí)受所使用的充電電纜影響。

六、發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止

為防止在充電過(guò)程中或者插上充電電纜后車輛被盜走，當(dāng)識(shí)別到充電電纜插頭(圖12)已插上時(shí)(接近狀態(tài)=ON/SNA)發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止會(huì)被激活，同時(shí)儀表盤(pán)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的警告信息。這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止根據(jù)車速以2種方式實(shí)施：在行駛過(guò)程中(v＞5km/h)識(shí)別出充電電纜插頭被插上。

如果在行駛過(guò)程中(v＞5km/h)識(shí)別到誤以為插上的充電電纜插頭(接近狀態(tài)=ON)，或者因充電裝置損壞而識(shí)別到替代值(接近狀態(tài)=SNA)，則在掛入行駛擋位“P”之后才會(huì)激活發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止功能。在靜止?fàn)顟B(tài)下(v＞5km/h)識(shí)別出充電電纜插頭被插上。

如果在行駛擋位“P”下或在v＜5km/h時(shí)識(shí)別出充電電纜插頭被插上(接近=ON)，立即激活防溜車功能。如果充電裝置損壞，則會(huì)形成替代值(接近=SNA)。在這種情況下，需在掛入行駛擋位“P”后，才能激活防溜車功能。

注意：接近觸點(diǎn)可識(shí)別出車輛的或充電樁的插接口是否已插。此外還可通過(guò)一個(gè)電阻識(shí)別出充電電纜的最大載流量的設(shè)碼。

如果充電電纜在充電過(guò)程結(jié)束后無(wú)法從充電插座(圖13)上拔下(發(fā)生故障)，則可通過(guò)應(yīng)急解鎖拉線對(duì)電動(dòng)解鎖裝置的伺服電機(jī)進(jìn)行解鎖。應(yīng)急解鎖拉線位于行李箱內(nèi)右側(cè)尾燈之下。拉動(dòng)機(jī)械式應(yīng)急解鎖裝置的應(yīng)急解鎖拉線可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械式應(yīng)急解鎖裝置的轉(zhuǎn)盤(pán)，從而將充電電纜插頭解鎖。

七、7速自動(dòng)變速器

如圖14所示，GLC 350e 4MATIC配有7速自動(dòng)變速器(7G-TRONIC)并針對(duì)插電式混合動(dòng)力(Plug-IN HYBRID)驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行了匹配。為此變速器擁有一個(gè)電動(dòng)輔助油泵。電動(dòng)輔助油泵可建立必要的油壓，負(fù)責(zé)在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)潤(rùn)滑換擋元件和軸承。此外電動(dòng)機(jī)也位于變速器內(nèi)。

變速器組成組件包括：1.濕式離合器，帶扭轉(zhuǎn)減震器；2.油泵，用于產(chǎn)生必要的機(jī)油壓力以及保證換擋元件及軸承潤(rùn)滑；3.電動(dòng)輔助泵；4變速器機(jī)油冷卻系統(tǒng)，用于優(yōu)化短時(shí)間散熱；5.變速器外殼，帶有變速器機(jī)械部件(行星齒輪組、駐車止動(dòng)爪機(jī)械機(jī)構(gòu)、多片式離合器和多片式制動(dòng)器)；6.電氣控制單元(集成電動(dòng)液壓式駐車止動(dòng)爪操縱機(jī)構(gòu))；7.電動(dòng)機(jī)。

注意：為了能在變速器內(nèi)進(jìn)行維修，必須通過(guò)電動(dòng)機(jī)的安裝和拆卸步驟，用拉拔器將定子拔出。