Funkce s palubní sítí vozidla 48 V

Integrovaný startalternátor (ISG)

Důležitou součástí inovativního hnacího ústrojí ve spojení s motorem M256 je ISG. Tvoří ho elektrický stroj s výkonovou elektronikou, měnič DC/DC a lithium-iontový 48V akumulátor elektrické sítě.

Výkonová elektronika se nachází v místě instalace již nepotřebného pastorkového startéru.

ISG je napevno sešroubován s klikovou skříní v tzv. „konfiguraciP1“ a je vřazen mezi motor a automatickou převodovku 9G-TRONIC.

ISG generuje ve spojení s 48V palubní sítí max. výkon 16  kW a točivý moment 220  Nm.

Energii dodává samostatný 48V akumulátor elektrické sítě.

Kombinace spalovacího motoru a ISG tak poskytuje vysoký systémový výkon s komparativně nízkou spotřebou paliva a přídavnými funkcemi.

Navíc ISG může snížit torzní vibrace hnacího ústrojí a tím i zvýšit komfort.

P54.00-3236-76

Startalternátor s řemenovým pohonem (RSG)

Nový čtyřválcový zážehový motor M264 nahrazuje v některých výkonových verzích startér a 12V alternátor systémem RSG.

RSG je v tzv. „konfiguraciP0“ namísto alternátoru namontován v řemenovém pohonu.

Kromě funkce alternátoru poskytuje RSG i možnost generovat točivý moment a podpořit spalovací motor pomocí energie ze 48V akumulátoru elektrické sítě. Tento točivý moment může být jak kladný, tak záporný, takže motor pracuje efektivně a přebytečnou energii ukládá v akumulátoru.

Díky tomuto kladnému přídavnému točivému momentu může hnací ústrojí generovat i s menším zdvihovým objemem již při nižších otáčkách vysoký točivý moment.

Efektivní provoz interakcí spalovacího motoru a 48V palubní sítě vede k redukci spotřeby paliva a emisí CO2i citelnému zlepšení svižnosti vozidla.

Motor také mnohem rychleji a komfortněji startuje.

P54.00-3237-76

Spuštění motoru ISG a RSG

Spuštění motoru provádí ISG nebo RSG. Tyto různé způsoby startování (startování klíčem, start/stop systém, start v režimu jízdy bez motoru atd.) jsou hladké a pro řidiče téměř neznatelné.

Pro tento účel uvede ISG nebo RSG motor rychle na volnoběžné otáčky nebo při sešlápnutí akcelerátoru na příslušné cílové otáčky.

Kromě toho přemístí ISG klikový hřídel do pozice příznivé pro startování spalovacího motoru (reprodukovatelný komfortní start).

Polohování je také nezbytné, aby kompenzace točivého momentu s regulací řízení mohla být provedena během startu: ISG „zná“ od začátku, když nastane další komprese, a může podle regulace řízení nastavit potřebný točivý moment. To kompenzuje kolísání otáček způsobené tím, že je motor během komprese tužší.

Start/stop ISG a RSG

Start/stop systém byl ohledně svého funkčního rozsahu rozšířen a přispívá proto k účinnost vozidla. Kromě toho byl systém navržen mnohem více uživatelsky přívětivější.

Vozidlo nyní rozlišuje mezi hospodárným zastavením a krátkodobou zastávkou.

Jen díky použití ISG nebo RSG je možné zabránit hlučnosti motoru v případě „změny názoru“, což je způsobeno faktem, že měnič, který je v záběru při „dojezdu bez motoru“ přechází při startování motoru do režimu v tahu. Speciálním nastavením ISG nebo RSG je průběh startovacích otáček nastaven tak, že nedojde k žádnému škubání.

P30.00-2023-76

Při hospodárném zastavení je motor již vypnutý při rychlosti pod 20  km/h, pokud průměrná rychlost byla předtím vyšší a nedochází k žádnému řídícímu manévru.

Alternativně bude hospodárné zastavení rozpoznáno radarovým rozhraním. Pokud bude před vozidlem rozpoznána stojící osoba, bude rovněž iniciováno vypnutí spalovacího motoru.

P30.00-2022-76

Zvýšení komfortu představuje zabránění zastavení motoru během krátké zastávky a při manévrování.

Pokud byla předtím průměrná rychlost nízká a je prováděno manévrování, vypnutí motoru je iniciováno pouze při sešlápnutí brzdy.

Kromě toho je vypnutí motoru bez sešlápnutí brzdy zabráněno, pokud radarové rozhraní rozpozná vpředu pohybujícího se člověka.

Kromě toho jsou zohledněny značky (m. j. stopky) i stoupání a křižovatky. Prostřednictvím „Live Traffic“ mohou být jako kritérium použity dopravní informace.

Režim volnoběžky („plachtění“)

Pojem režim jízdy bez motoru popisuje u automobilu funkci odpojení spalovacího motoru a elektrického stroje za jízdy od hnacího ústrojí.

To má tu výhodu, že stávající kinetickou energii lze využít k pohybu vpřed místo jejího ztrácení ve formě tažné síly.

Další úspory lze dosáhnout vypnutím spalovacího motoru s odpojeným hnacím ústrojím.

Oddělení hnacího ústrojí snižuje ztráty tahem v hnacím ústrojí a umožňuje co nejdelší pojíždění.

Blokovací spojka měniče (WÜK) je během režimu jízdy bez motoru vždy rozpojena. Při vyšších rychlostech se navíc rozpojí i spojka v převodovce.

Přídavné olejové čerpadlo v automatické převodovce zajišťuje potřebné mazání převodovky a udržování tlaku v režimu jízdy bez motoru bez běhu motoru.

Režim jízdy bez motoru u motoru 256 funguje s vypnutým motorem. Režim jízdy bez motoru u motoru 264 může fungovat s motorem vypnutým i zapnutým. U RSG je toto požadováno.

Kvalitnější systém s ISG má namontován elektrický kompresor chladiva pro klimatizaci. V důsledku toho je dostupnost režimu stop s ISG tak vysoká, že režim jízdy bez motoru se zapnutým motorem není požadován.

Ekologický styl jízdy je podporován inteligentními algoritmy: režim jízdy bez motoru je optimálně propojen s rekuperační funkcí, takže podle situace se vždy buďto jede bez motoru (energie zůstává ve vozidle) nebo rekuperuje (energie se ukládá v akumulátoru).

Pro posouzení situace se používají aktuální data ze snímačů vozidla. Karta „Advanced Driver Assistance Systems“, kamera a radarový snímač jsou rozhodující.

Na rozdíl od dosud známého režimu jízdy bez motoru již není nutné přímé propojení s konáním řidiče. Vozidlo si nezávisle vybírá nejúčinnější provoz na základě aktuální jízdní situace.

Aktivace režimu volnoběžky („plachtění“)

Vozidlo přejde do režimu volnoběžky, pokud jsou splněny následující podmínky:

 Předpoklady k přechodu do režimu volnoběžky ze strany vozidla:

 Hodnoty rychlosti vozidla se mohou odchylovat podle druhu pohonu a konstrukční řady.

 Příčné zrychlení nesmí přesáhnout příčné zrychlení pro příslušný model.

 Od opuštění posledního režimu volnoběžky uplynuly 2 sekundy.

 Motor musí režim volnoběžky umožňovat, tj. nesmí být například prováděna žádná diagnostika motoru.

 Elektronický stabilizační systém (ESP®) musí režim volnoběžky umožňovat.1

 Musí být uděleno schválení funkce start/stop (M256 (M264 funguje v režimu volnoběžky také se zapnutým motorem)).1

 Nepřipojen žádný přívěs (rozpoznání přes připojený konektor na modulu přívěsu).

 Předpoklady pro režim volnoběžky závislé na trase a provozu:

 Klesání je menší než hraniční hodnota.1, 2

 Stoupání je menší než hraniční hodnota.1, 2

 Inteligentní rekuperace musí umožňovat režim volnoběžky.1

 Nebylo zjištěno žádné vpředu jedoucí vozidlo nebo je přiblížení k detekovanému vozidlu nepravděpodobné.1

 Předpoklady pro režim volnoběžky ze strany řidiče:

 Musí být vybrán jízdní program E.1

 Akcelerátor není sešlápnut.1

 Úhel natočení volantu je menší než hraniční hodnota.

 Předpoklady na straně převodovky:

 Je zařazen jízdní stupeň D.1

 Není aktivován žádný terénní převod.1

 Muselo dojít k uvolnění automatické převodovky.1

 1 Podmínky musí být splněny i v průběhu režimu volnoběžky.
2 Aktivace a deaktivace režimu volnoběžky mohou být odlišně řízeny systémem „ECO-Assist“.

Deaktivace režimu volnoběžky

Vozidlo ukončí režim volnoběžky, když je splněna jedna z následujících podmínek:

 Jedna z výše uvedených vstupních podmínek, které musí být splněny trvale, již není splněna.

 Prudké brzdění

 Časté přibrzďování

 Jízdní stupeň D je znovu zvolen.

 Aktivace kolébkového přepínače.

 „ECO-Assist“ detekuje situaci vyžadující zpomalení vozidla (na př. doklouzání k vpředu jedoucímu vozidlu, strmé klesání.)

Režim boost ISG a RSG

ISG nebo RSG umožňuje superpozici točivého momentu spalovacího motoru s točivým momentem ISG nebo RSG.

Tento tzv. efekt „E-Boost“ zlepšuje reakci, resp. zrychlení vozidla.

U motoru M256, který má elektrický přídavný kompresor, existuje druhá možnost režimu boost.

Regulační strategie předpokládá, že inteligentním řízením elektrického přídavného kompresoru nebo ISG je vždy dosaženo nejlepšího možného jízdního výkonu s nejnižší možnou spotřebou energie.

Při rozjezdu s nízkými otáčkami spalovacího motoru podporuje ISG nebo RSG díky své charakteristice otáček/charakteristice točivého momentu spalovací motor a podporuje tak jeho dynamickou reakci. Dostupné množství času a dostupného výkonu je určeno několika faktory. Jde na př. o čas a spotřebovanou energii.

Elektrický přídavný kompresor při dostatečném zdroji napětí 48V palubní sítě poskytuje plnicí tlak ve spodním rozsahu otáček pro dynamičtější reakci, dokud nezabere výfukové turbodmychadlo.

Během procesu boost bude kromě momentu spalovacího motoru poskytován ještě hnací moment prostřednictvím ISG nebo RSG.

Je nutné dodržovat následující klíčové body:

 Otáčky spalovacího motoru nesmí být příliš vysoké - v horním rozsahu otáček již není motor v plném rozsahu „boostován“ (otáčky motoru > 2500  ot./min, tato hodnota se může lišit podle druh pohonu a konstrukční řady; výkon boost může být případně již dříve při postupně rostoucích otáčkách redukován)

 Rychlost vozidla v určitém rozsahu (do cca 200  km/h - tato hodnota se může lišit podle druhu pohonu a konstrukční řady)

 Stav nabití akumulátoru je dostatečný, aby pohonu během procesu boost poskytl dostatečný výkon.

 Spalovací motor musí běžet (nesmí být v režimu volnoběžky ani v režimu start/stop)

 Žádné systémové požadavky na dobití akumulátoru

 Nesmí být zařazen jízdní stupeň P ani N.

 Požadovaný točivý moment řidiče je větší než současný maximální točivý moment spalovacího motoru (podpora pouze pro dynamické požadavky na jízdu).

 Dostatečně důrazné sešlápnutí akcelerátoru (při slabé aktivaci akcelerátoru by se pokaždé neměl spouštět efekt boost).

 Výkon posílení se může lišit podle zvoleného jízdního programu.

Podávaný výkon závisí také na požadavcích zbytku systému a okolních podmínkách.

Dostupný výkon z akumulátoru musí být rozdělen na pohon a další spotřebiče ve vozidle. Sem patří podle motorizace a výbavy například klimatizace, vyhřívání sedadla, infotainment, masážní funkce atd.

Opakované dynamické jízdní manévry redukují výkon posílení, aby nedošlo k nadměrnému zatížení akumulátoru.

P30.00-2021-76

Symboly znázorňují kombinace režimu volnoběžky a start/stop. U 48V systémů je možné během jízdy (v režimu volnoběžky) vypnout motor.

Vpředu se pohybující vozidlo: Při přiblížení v režimu volnoběžky k vpředu jedoucímu vozidlu (2) bude režim volnoběžky ukončen (hnací ústrojí se uzavře a nastartuje se motor) a rekuperací se zvýší tahový točivý moment. Čím blíže k vpředu jedoucímu vozidlu, tím větší bude zpomalení vlastního vozidla.

Jízdní režimy odpovídající situaci: v souladu se situací jsou zohledněna mapová data (nejvyšší přípustná rychlost a klesání, obojí pouze se systémem „ECO-Assist“) a v porovnání s aktuálními údaji je rozhodnuto, zda má režim jízdy bez motoru v momentální jízdní situaci smysl. Při prudkém klesání je rekuperace často vhodnější, na mírných svazích může být rychlost udržena i se zastaveným motorem v režimu jízdy bez motoru.

Rekuperace ISG a RSG

Rekuperace přeměňuje kinetickou energii vozidla na elektricky uložitelnou energii.

Přitom v deceleračním režimu jízdy bude elektrický točivý moment v superpozici prostřednictvím ISG nebo RSG na tahový točivý moment spalovacího motoru.

48V akumulátor elektrické sítě se dobíjí, brzdové obložení se šetří.