부분 기능 "Hybrid 구동 시스템 주행 상태, 기능"은 Hybrid 시스템과 관련하여 설명됩니다.
주행 상태에서 판독되는 연소 엔진의 내부 신호는 다음 문서에 설명되어 있습니다.
• 분사 순서 및 점화 순서 동기화, 기능
• 토크 조정, 기능
Hybrid 구동 시스템 주행 상태, 기능 조건, 일반
• Hybrid 시스템 "READY"(녹색)
• 셀렉터 레버 위치 "D" 또는 "R"
Hybrid 구동 시스템 주행 상태, 일반
주행 상태는 연소 엔진을 이용한 주행 모드, Hybrid 주행 모드, 전동식 주행 모드(세일링 모드, 위치 확보)로 구분됩니다.
연소 엔진을 이용한 주행 모드에서는 전동식 장치가 대부분 발전기로서 작동합니다(발전기 모드).
Hybrid 주행 모드에서는 고전압 배터리(A100g1)의 요청 및 충전 상태에 따라 전동식 장치(A79/1)의 토크가(보조적으로) 연소 엔진의 토크와 함께 작용합니다. 출발 및 가속(부스트 모드)할 때 지원됩니다.
전동식 주행 모드에서는 차량이 전동식 장치를 통해 순수 전동식으로 주행합니다.
CDI 컨트롤 유닛(N3/9)(디젤 엔진의 경우) 또는 ME 컨트롤 유닛(N3/10)(가솔린 엔진의 경우)은 Hybrid 주행 모드에서 다음 신호를 판독합니다.
– 가속 페달 센서(B37)
– 운전자 엔진 부하 요청
– 빠른 또는 느린 가속 페달 작동(가속할 때)
- 재생 브레이크 시스템 컨트롤 유닛(N30/6), 섀시 CAN 1(CAN E1)을 거쳐
– 휠속도, 신호
– 주 브레이크 상태
– 토크 하강, 요청
– 배터리 매니지먼트 시스템 컨트롤 유닛(N82/2), Hybrid CAN(CAN L)을 통해
– 고전압 배터리 전압
– 고전압 배터리 온도
- 비디오 및 레이더 센서 테크놀로지 컨트롤 유닛(N62/2)(코드(233) DISTRONIC PLUS 또는 코드 (237) 액티브 BAS 또는 코드(238) 능동형 차선 이탈 Assist의 경우), 토크 변경 요청, 섀시 FlexRay
(Flex E) 및 섀시 CAN 1을 거쳐
- 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛(N129/1)
– 전동식 장치 상태, Hybrid CAN을 거쳐
– 전동식 장치 토크
– 전동식 장치 속도
– 충전 전압/전류, 신호, Hybrid CAN을 거쳐
– 완전 내장형 변속 제어장치 컨트롤 유닛(Y3/8n4), 구동 CAN(CAN C)을 거쳐
– 습식 클러치, 상태
– 변속단계, 상태
주행 상태, 기능 절차
기능 절차는 다음 항목으로 구분되어 설명됩니다.
• 연소 엔진을 이용한 구동, 기능 절차
• 출발, 기능 절차
• 부스트, 기능 절차
• 전동식 주행 모드, 기능 절차
• 발전기 구동, 기능 절차
• 부하점 이동, 기능 절차
연소 엔진을 이용한 구동, 기능 절차
연소 엔진을 이용한 구동은 표준 주행 모드입니다.
다음과 같은 경우 표준 주행 모드로 주행합니다.
- 전동식 장치가 운전자가 요청한 출력을 전달할 수 없는 경우
- 고전압 배터리 충전 상태가 너무 낮아 Hybrid 주행 모드가 실행되지 않는 경우
- 엔진 오일 온도가 외부온도에 비해 너무 낮은 경우
- Hybrid 시스템에 오류가 있을 경우
출발, 추가 기능 조건
• 구동 시스템에 치명적 오류 없음
• 차량이 정차 상태임
출발, 기능 절차
출발할 때 ME 컨트롤 유닛 또는 CDI 컨트롤 유닛이 운전자의 토크 요청을 판독합니다. CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 필요한 출발 토크를 산출하여 연소 엔진과 전동식 장치로 분배합니다. 이때 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛을 거쳐 추가로 엔진 토크를 요청합니다.
파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛이 전동식 장치에 고전압 배터리의 에너지를 공급합니다.
다음과 같은 경우 순수 전동식으로 주행됩니다.
- 운전자가 요청한 토크 요청이 전기로만 실행될 수 있을 경우
- Hybrid 시스템에 오류가 없을 경우
- 고전압 배터리 충전 상태가 충분히 높은 경우
연소 엔진이 꺼지면(예: 자동 엔진 정지) 전동식 변속기 오일 펌프(M42)를 통해 자동 변속기에 오일이 공급됩니다.
자동 엔진 시동/정지 및 자동 변속기 오일 공급에 대한 자세한 정보는 다음 문서에 설명되어 있습니다.
• 자동 엔진 시동, 기능
• 자동 엔진 정지, 기능
• 자동 변속기 오일 공급, 기능
부스트 모드, 기능 절차
부스트 모드에서는 요청된 규정 토크에 가능한 한 빨리 도달하거나 최대 연소 엔진 토크에 도달한 경우 구동 토크를 증가시키기 위해 전동식 장치가 연소 엔진을 지원합니다.
이때 부스트 모드의 시간과 강도는 고전압 배터리의 충전 상태 및 가속 페달의 위치에 따라 결정됩니다. 연소 엔진과 전동식 장치 간의 속도 조절은 습식 클러치의 적절한 구동을 통해 실행됩니다. 이를 위해 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 구동 CAN을 거쳐 습식 클러치 구동을 요청합니다.
습식 클러치 작동에 관한 자세한 정보는 아래 문서에 기술되어 있습니다.
• 습식 클러치, 기능
운전자의 토크 요청에 따라 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛에 전동식 장치의 최대 사용 가능 토크를 요청합니다.
파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛은 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 전달한 허용 방전 전압/전류 신호에 따라 전동식 장치를 적절하게 구동합니다.
이때 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛에 미리 산출된 전동식 장치의 엔진 토크를 요청합니다. 전동식 장치는 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛을 거쳐 고전압 배터리의 에너지를 공급받고 연소 엔진과 함께 변속기 구동장치에 작용합니다.
전동식 주행 모드, 기능 절차
Hybrid 시스템에서는 규정 차축 토크가 적게 요청되고 속도가 < 35km/h일 때 순수 전동식으로 주행할 수 있습니다. 이는 전진 주행 및 후진 주행 시에도 해당합니다.
기능 절차는 다음과 같은 주행 모드로 구분됩니다.
• 전동식 주행, 기능 절차
• 크리핑, 기능 절차
• 세일링 모드, 기능 절차
전동식 주행, 기능 절차
운전자가 적은 토크를 요청하고 고전압 배터리가 충분히 충전된 경우 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛에 전동식 장치의 규정 토크를 요청합니다.
파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛은 전동식 장치를 엔진과 같이 구동하여 구동장치에 작용합니다.
이를 위해 고전압 배터리가 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛에 직류 전압을 공급합니다. 이는 3상 교류 전압으로 변환됩니다.
CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛은 연소 엔진을 구동장치에서 분리하기 위해 구동 CAN을 거쳐 습식 클러치의 적절한 구동을 요청합니다.
크리핑, 기능 절차
브레이크 페달 또는 가속 페달이 작동하지 않으면, 자동 변속기의 경우 전형적 전동식 크리핑이 전동식 장치 또는 연소 엔진, 습식 클러치의 슬립에 의해 시뮬레이션됩니다.
전동식 크리핑:
전동식 크리핑의 경우 전동식 장치에 전류가 조금 공급되고 생성된 토크로 구동장치에 직접 작용합니다.
연소 엔진을 이용한 크리핑:
예를 들어 고전압 배터리 충전 상태가 낮으면 크리핑이 연소 엔진 및 습식 클러치 슬립에 의해 실행됩니다.
세일링 모드, 기능 절차
차량 주행 시 브레이크 페달 및 가속 페달을 작동하지 않으면 속도 < 160km까지의 Economy(E) 변속 모드에서 습식 클러치가 열려 연소 엔진이 구동장치에서 분리되고 차단됩니다.
가속 페달을 약간 밟고 고전압 배터리가 충분히 충전되어 있으면 차량 속도가 감소하지 않도록 전동식 장치가 구동장치를 지원합니다.
CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛은 이를 위해 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛에 Hybrid CAN을 거쳐 엔진 토크를 요청합니다. 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛은 이 요청에 따라 전동식 장치를 적절하게 구동합니다.
발전기 구동, 추가 기능 조건
• SOC(State of Charge) < 60%
• 부스트 없음, 재생 제동 또는 부하점 이동 없음
발전기 구동, 기능 절차
발전기 구동 중 전기 에너지를 생성하기 위해 연소 엔진에 의해 구동되는 전동식 장치가 발전기로서 사용됩니다.
이를 위해 전동식 장치의 로터가 크랭크 샤프트의 회전 에너지를 수용합니다. 로터의 회전운동에 의해 스테이터의 3개 코일에서 교류 전압으로 유도됩니다. 이와 같이 생성된 3상 교류 전압 형태의 전기 에너지는 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛이 제한하고 감시하며 고전압 직류 전압으로 변환합니다.
파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛은 생성된 전기 에너지를 고전압 차량 전원 시스템, 전동식 에어컨 컴프레서(A9/5), 12 V 차량 전원 시스템 및 그 부품에 공급합니다.
부하점 이동, 추가 기능 조건
• SOC > 70%
• 부스트 없음
부하점 이동, 기능 절차
SOC 작업점의 편차가 커질수록 고전압 배터리의 효율이 감소합니다. SOC 값이 낮거나 너무 높을 때 고전압 배터리가 충전 또는 방전되면, 열 형태로 더 많은 에너지가 손실됩니다. 에너지 손실을 감소시키거나 축적될 수 있는 재생 제동 에너지를 위한 공간을 준비하기 위해, SOC 값이 초과되면 연소 엔진 보조와 전동식 장치 사용에 의해 고전압 배터리가 방전됩니다.
이로 인해 연소 엔진의 부하점이 변경됩니다. 즉 CDI 컨트롤 유닛 또는 ME 컨트롤 유닛이 연소 엔진 토크를 취소하여
부하점이 좋은 효율로 가능한 한 부하점 영역 내에서 유지되도록 합니다.
또한 촉매장치를 운행 온도에 맞추거나 디젤 필터 재생에 필요한 배기 가스 온도에 도달하기 위해 부하점을 이동시켜 연소 엔진에 강하게 부하를 가하는데 사용됩니다.
참조 문서
- gf0830p9999flm Hybrid 구동 시스템 부품 개요