주행 모드
차량은 출력 요청, 고전압 배터리(A100g1) 충전 상태, 선택된 주행 모드에 따라 순수 전기로만 주행합니다. 적절하게 높은 출력이 요청된 경우, Hybrid 구동 장치(직분사 가솔린 엔진 사용)를 위해 특별히 개발된 방식으로 연소 엔진이 시동되고, 이후 주행 상태에 따라 습식 클러치(NAK)가 구동되어 연소 엔진이 빠르고 간편하게 활성화됩니다. 이때 Mercedes-Benz 시동 프로세스는 선별적 분사와 점화로 시동이 최적화되는 직분사 가솔린 엔진의 이른바 직접 시동과 적절한 스타터 구동을 조합해서 사용합니다.
그리고 동시에 습식 클러치를 제어하여 시동 중인 연소 엔진에 적절한 추가 가속 효과를 일으킴으로써 Hybrid 차량의 시동이 기존 시동 프로세스에 비해 매우 신속하게 진행될 수 있습니다. 이러한 최적화된 시동 프로세스 덕분에 전기 모드에서 구동 장치를 신속하게 연결할 수 있습니다.
주행 모드 동안 다양한 주행 상태는 다음과 같이 구분됩니다.
• Hybrid 모드
• 전기 모드
• 회생 제동
• 부스트 모드
Hybrid 모드
연소 엔진은 Hybrid 모드에서 메인 드라이브 역할을 하는 한편, 전기 장치(A79/1)는 발전기 모드에서 에어컨 및 DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛(N83/1)과 같은 차량 전원 시스템 자체의 에너지 소모 장치에 전원을 공급하거나 고전압 배터리를 방전 또는 재충전하는 데 사용됩니다. 강하게 가속한 이후에나 전기 장치가 연소 엔진을 이른바 부스트 모드로 지원하고, 그렇게 하여 8기통 엔진 수준으로 최대 출력 및 토크를 제공합니다.
그러나 구동 장치 및 차량 전원 시스템 전기 장치의 출력 요청 그리고 고전압 배터리의 충전 상태에 따라 전기 모드로 다시 복귀하기 위해 연소 엔진이 정지합니다.
전기 모드
항상 변속 모드나 주행 모드가 전기 모드를 허용하고 고전압 배터리 충전 상태가 충분히 높으며 운전자의 토크 요청을 순수 전기로만 충족할 수 있다면, 진단이나 시스템 오류가 전기 모드를 방해하지 않는 한 이 작동 상태가 가능합니다. 이때 특정 조건이 충족되면 습식 클러치가 열리고 연소 엔진이 ME 컨트롤 유닛에 의해 차단됩니다.
회생 제동
Hybrid 차량에서는 회생 브레이크 시스템이 정상적으로 작동할 때 ESP® 시스템에 내장된 분리 밸브를 통해 브레이크 마스터 실린더와 뒤차축 브레이크 회로 간의 유압식 연결이 차단되도록 Premium ESP® 시스템이 개조되었습니다. 즉, 뒤차축이 전기 장치나 유압 유닛에 의해 제동될 수 있습니다.
회생 브레이크의 경우 전기 장치가 발전기로 작동하여 제동 토크의 일부 또는 제동이 약할 때에는 전체 제동 토크를 생성합니다. 이때 생성된 전기 에너지로 고전압 배터리가 충전됩니다.
부스트 모드
부스트 모드에서는 요청된 규정 토크에 가능한 한 빨리 도달하거나 최대 연소 엔진 토크에서 구동 토크를 높이기 위해 전기 장치가 연소 엔진을 지원합니다.
이때 부스트 모드의 시간과 강도는 고전압 배터리의 충전 상태 및 가속 페달의 위치에 따라 결정됩니다. 부스트 모드로 시동할 때에 습식 클러치를 적절하게 구동하여 연소 엔진과 전기 장치 간의 속도를 조절할 수 있습니다.
주행 모드 및 변속 모드
네 가지 변속 모드와 네 가지 주행 모드를 수동으로 선택할 수 있으므로, 운전자의 필요와 운전 방식에 따라 최적의 방식으로 차량을 이용할 수 있습니다.
변속 모드 제어기(N72/4s1)를 이용해 다음의 네 가지 변속 모드를 선택할 수 있습니다.
• Comfort 변속 모드
• Sport 변속 모드
• Slippery conditions 변속 모드
• Individual "ECO" 변속 모드
Comfort 변속 모드
변속 모드 제어기를 이용해 표준 변속 모드 "Comfort"를 선택할 수 있습니다. Comfort 변속 모드는 Plug-in Hybrid 차량의 민첩성과 럭셔리 리무진의 세련된 편안함이 조화를 이루는 표준 변속 모드입니다. 순수한 전기 모드가 가능합니다.
Sport 변속 모드
Sport 변속 모드를 선택하면 구동 장치의 활력적인 특성이 우세를 보입니다. 변속 프로그램이 보다 낮은 기어단을 선택하는 경향을 보이고 그리하여 터닝 감각이 탁월한 구동 특성을 제공합니다. 또한 전기 모드를 사용하지 않아 절약된 전기 에너지는 전동식으로 지원되는 부스트 모드에 최대한 사용됩니다. Sport 변속 모드는 Hybrid 모드와 고정적으로 결합되어 있습니다.
Slippery conditions 변속 모드
Slippery conditions 변속 모드를 선택하면 운전자는 빙판길이나 눈 덮인 도로에서 최적의 주행 양상을 확보할 수 있습니다. 순수한 전기 모드가 가능합니다.
Individual "ECO" 변속 모드
변속 모드 제어기를 이용해 Individual 변속 모드를 선택할 수 있습니다. Audio/COMAND 디스플레이(A40/8)에 Individual 변속 모드 설정 메뉴가 나타납니다. Audio/COMAND 조작 유닛(A40/9)으로 하위 메뉴 "구동"에서 Individual "ECO" 변속 모드를 선택합니다. 이어서 하위 메뉴 "구동"에서 변속 모드 개별화 "ECO"를 선택합니다. 변속 모드 개별화 "ECO"는 뒤에서 설명할 ECO 어시스턴트 시스템과 결합된 세일링 모드의 연료 소비 절감 프로그램을 의미합니다.
세일링 모드
Individual "ECO" 변속 모드에서는 전기 모드에서 오버런 토크가 최소화되어, 최대 세일링 모드가 가능합니다. 따라서 가속 페달을 풀었을 때에 차량이 굴러서 일정 주행거리를 더 갈 수 있습니다.
다소 긴 세일링 모드 후 급격하게 제동하거나 너무 이르게 시작한 세일링 모드에 이어서 다시 연소 엔진이 지원하는 것은 부정적인 영향을 끼칩니다. 이런 이유로 ECO 어시스턴트 시스템을 위한 햅틱 가속 페달이 장착되었습니다.
차량에 장착된 레이더 센서를 사용하여 선행하는 차량과의 간격 및 속도를 감지합니다. 선행 차량에 대해 연비를 최적화할 수 있도록 속도를 맞추기 위해 가속 페달을 푸는 순간 ECO 어시스턴트가 개입합니다. 햅틱 가속 페달이 전달하는 더블 펄스로 가속 페달을 언제 풀어야 할지 운전자가 알 수 있습니다. 전기 모드를 사용할 수 있는 경우 가속 페달을 푸는 즉시 연소 엔진이 꺼지고, 습식 클러치를 통해 구동 장치에서 분리되어 차량이 세일링 모드로 전환됩니다.
선행 차량이 속도를 줄이거나 다른 영향으로 인해 간격이 줄어들면, 레이더를 기반으로 하는 오버런 제어가 시작됩니다. 전기 장치의 부스트 토크를 조정하여 주행 상황에 따라 선행 차량과의 간격을 보정합니다.
다음 표를 보면 해당 변속 모드에서 어떤 주행 모드를 선택할 수 있으며, 작동 에너지 인풋이 어떻게 생성되는지 한눈에 알 수 있습니다.
주행 모드 | 작동 에너지 인풋 | Individual "ECO" 변속 모드 | Comfort | Sport | Slippery conditions |
Hybrid | 연소 엔진 + 전기 장치 | 선택 가능 | 선택 가능 | 선택 가능 | 선택 가능 |
E-MODE | 전기 장치 | 선택 가능 | 선택 가능 | 선택 불가, 연소 엔진 작동 중 | 선택 가능 |
E-SAVE | 연소 엔진 | 선택 가능 | 선택 가능 | 선택 불가, 연소 엔진 작동 중 | 선택 가능 |
CHARGE | 연소 엔진 | 선택 가능 | 선택 가능 | 선택 불가, 연소 엔진 작동 중 | 선택 가능 |
ECO 어시스턴트 시스템
작동 모드 선택 버튼(N72/1s16)을 눌러서 다음의 네 가지 주행 모드를 선택할 수 있습니다.
• Hybrid
• E-MODE
• E-SAVE
• CHARGE
기본적으로 Comfort, Sport, Slippery conditions 및 Individual "ECO" 변속 모드로 주행 양상을 조정할 수 있는 반면, 주행 모드에서는 전기 에너지 사용에 영향을 줘서 고전압 배터리 충전 상태에도 직접 영향을 미칠 수 있습니다.
작동 모드 선택 버튼의 상태는 변속 모드 조작 패널에 의해 판독된 후, CAN 네트워크를 통해 계기반 및 구동 장치 컨트롤 유닛에 전달됩니다. 구동 장치 컨트롤 유닛은 주행 모드를 설정하고, 계기반에 설정된 주행 모드가 표시됩니다.
Hybrid
HYBRID 주행 모드가 표준 모드입니다. Comfort와 Individual "ECO" 변속 모드에서 Hybrid 주행이 가능합니다. 이때 충전 상태에 따라 전기작동 주행 비율이 조정되고, 전기 장치를 위해 출력을 적절하게 비축하여 추가 시동의 편의성이 극대화됩니다. 이 모드에서 Individual "ECO" 변속 모드와 능동적 목적지 안내를 선택하면 구간 기반 에너지 매니지먼트가 활성화됩니다.
구간 기반 에너지 매니지먼트
운전자는 수동으로 선택 가능한 여러 주행 모드를 사용합니다. 이는 운전자가 자신의 주행거리를 알고, 어디서 전기 모드로 주행하고자 하는지 그리고 언제 고전압 배터리가 방전될지를 알고 있기 때문입니다.
구간 기반 에너지 매니지먼트는 이러한 두 가지 바람을 수용하여 편의성과 결합함으로써, 맵 데이터를 고려하여 구간에 딱 맞는 일련의 주행 모드를 운전자에게 결정해줍니다.
이때 주행 모드는 순전히 이벤트 중심으로만 선택되는 것이 아니라 다음 사항을 고려하여 선택됩니다.
• 전기 에너지를 사용하면 거리에 따라 다양한 에너지 절감 효과가 나타납니다.
• 도심에서 전기 모드를 위해 전기 에너지를 사용하면 운전자의 정서적 부가가치가 높아집니다.
교외에서는 구간 기반 에너지 매니지먼트가 필요에 따라 전기 에너지를 덜 사용할 수 있고 남아있는 거리 구간을 기준으로 추가로 부하 레벨을 이동함으로써 고전압 배터리의 충전 상태를 조정할 수 있습니다.
다음은 에너지 관점에서 경로를 평가하고 충전 컨트롤과 출력 승인을 위해 필요한 근거 자료입니다.
• COMAND Online
• 현재 차량 무게
• 주행 양상(차량 속도, 제동 양상)
• 보조 소모 장치 부하
• 방향 전환 가능성
"Sport" 변속 모드에서는 민첩성이 가장 중요합니다. 변속기의 기어 셀렉터를 변경하거나 가속 페달 특성곡선을 구성할 때를 제외하고는 전혀 전기작동을 하지 않으면서 부스트 출력을 높입니다.
Hybrid 구동 시스템 제어 |
1 | 수동 에너지 매니지먼트에 비해 고전압 배터리 충전 상태 상승 |
2 | 도심에서 순수 전기 모드 |
3 | 에너지 매니지먼트 자동 전환 |
A | 교외 주행 |
B | 도심 주행 |
C | 교외 주행 |
D | 목적지 도착 |
SOC | 고전압 배터리 충전 상태 |
P08.30-2100-74
E-MODE
주행 모드 E-MODE는 최대 전기 모드입니다. 운전자가 편안하게 전기 모드를 유지할 수 있도록, 압력점이 있는 햅틱 가속 페달이 활성화됩니다. 이때 촉각으로 느낄 수 있는 압력점이 가속 페달을 통해 주행 중 연소 엔진으로의 시동 요청 직전에 출력됩니다. 압력점의 과압을 지나야 시동됩니다.
E-SAVE
주행 모드 E-SAVE에서는 주행 모드 활성화 시에 저장된 고전압 배터리의 충전 상태가 유지됩니다. 전기 모드의 일부는 여전히 허용됩니다. 이로써 정지 상태나 오버런 단계에서도 계속해서 연소 엔진을 끌 수 있기 때문에 공회전 연료 소비를 막을 수 있습니다. 충전 상태가 설정된 값 이하로 떨어지지 않을 정도의 에너지만 고전압 배터리에서 사용됩니다.
CHARGE
주행 모드 CHARGE에서는 고전압 배터리가 주행 모드 동안 연소 엔진의 부하 증가를 통해 적절하게 충전됩니다. 지속적인 충전 모드를 보장하기 위해 모든 유형의 전기 모드와 부스트 모드를 사용하지 않습니다. 고전압 배터리가 완전히 충전되는 즉시 자동으로 E-SAVE 주행 모드로 전환됩니다.
Hybrid 구동 시스템의 주행 모드 및 이때 활성화되는 부분 기능은 다음의 문서에 설명되어 있습니다.
• 감속 모드, 기능
• Hybrid 구동 시스템 주행 상태, 기능
• 자동 엔진 정지, 기능
• 자동 엔진 시동, 기능
• Hybrid 구동 시스템 토크 조정, 기능
• Hybrid 구동 시스템 감시, 기능
• 회생 제동, 기능
참조 문서
- gf0830p2004grh 오버런 모드 기능
- gf0830p2005grh Hybrid 구동 시스템 주행 상태 기능
- gf0830p3001grh 자동 엔진 정지 기능
- gf0830p3002grh 자동 엔진 시동 기능
- gf0830p4001grh Hybrid 구동 시스템 토크 조절 기능
- gf0830p5001grh Hybrid 구동 시스템 감시 기능
- gf0830p9999grh Hybrid 구동 시스템 부품 개요
- gf4222p1010grh 재생 브레이크 기능