10.04 奔馳S級48V輕混技術詳解

世界能源的逐漸枯竭和地球生態的持續惡劣，是如今亟待解決的全球性重大問題。汽車作為我們出行必不可少的交通工具，其排放與能源消耗量也最受矚目。當前，各國車輛環保及油耗法規日趨嚴苛，這就要求汽車產品必須不斷降低油耗水平。在此背景下，48V輕度混合動力系統作為一種有效而又直接的節油技術，從研發與誕生，每一步都備受矚目。而如今，48V輕度混合動力系統成為各大車企爭相追捧的“時代寵兒”。

◆48V輕混技術是什麼？

2011年，大眾、寶馬、奔馳、保時捷、奧迪五大德國汽車製造商宣佈聯合開發48V汽車電氣系統（有別於以往的12V汽車電氣系統），主要應用於輕度混合動力車輛，這一聯合研發的動作表明，48V輕混系統已逐漸成為車企的節能技術選項之一。

◆在奔馳的哪款車型上可以體驗到48V？

M256是自1999年M104停產以來首次生產的梅賽德斯L6發動機。今年7月上市的奔馳新款S級（S-Class）車型採用的就是這款代號為M256的全新發動機（改款六缸直列式柴油和汽油發動機及全新的V8雙渦輪增壓汽油發動機）及一系列全新的動力總成電氣化技術，涉及：48V系統（搭載於S450和S500車型）及可提供輕型混動功能的啟動發電一體機（Integrated Starter Generator，IGS）、電動增壓壓縮機及升級版插電式混動車型。

奔馳S500L成為入華銷售的奔馳第一款搭載48V輕混技術的轎車，對於奔馳自身而言，S500L搭載的L6發動機搭配48V技術也同樣具有里程碑式的意義。

◆48V輕混系統概況及技術簡介

48V系統旨在建立第三種車載電源系統（on-board power network），其填補了近10年來12V系統與電動車所需的高壓系統間的空白，後者被用於實現必要的特殊安全防護措施，因此只能被用於極少數的部件，且僅限於駕駛功能。隨著電源要求的提升，傳統的12V電源系統將導致電流強度（current levels）持續上升，因此需要48V系統提供輔助。

◆48V系統和ISG的功能及組件：

除了我們所瞭解的，48V電氣系統包含的電動機、48V鋰電池、直流/交流轉換器以及電池總成控制單元外，想讓48V電氣系統真正達到節省燃油的目的，還需要以下部件和技術。其中幾個重要的部件包含：

動能回收（Recuperation）：

當減速時，將動能轉化為電能，併為電池充電。

滑行模式（Gliding mode）：當行駛狀況及電池充電量等條件允許時，總成中的內燃機將開始減速直至關斷，使車輛能夠自由地進行慣性滑行。

進階啟停技術：當車輛即將停下來時，儘管發動機已停車，但車輛仍可移動，從而達到省油的目的。

可變負載點（load point）：可調節啟動發電機的電動扭力器，使內燃發動機運行時的負載點達到能效最大值。

電輔助壓縮機（Electric auxiliary compressor）：當需要額外動力時，該部件可確保對進氣的瞬時壓縮，渦輪增壓器隨即作出響應（主要用處是用來減弱渦輪遲滯現象）。

怠速控制器（Idling rpm control）：為提升能效及舒適度，可藉助點電機實現內燃發動機的怠速控制。

圖為奔馳ISG一體式發電機，位於變速箱與發動機之間，通過行車電腦控制，不僅替代了發動機，還可實現多種功能於一身。

48V電氣系統最值得一提的一點就是，取消了傳統的起動機，並將ISG一體式的發電機/電動機佈置在變速箱與發動機之間。ISG一體式發電機/電動機可以單獨驅動車輛以低速行駛，並可以在發動機運轉的同時參與輸出。據官方數據稱：瞬間可增加10-15kW的輸出功率，其最大功率可以達到16kW，扭矩也可達到250Nm。同時動能回收可將80%減速能量轉化為電能為電池充電。

奔馳ISG一體式發電機，擔負著整車啟動、低速驅動、發電和動能回收的任務。

◆48V輕混系統工作流程：

正如以上我們列舉的48V電氣系統綜合組件的介紹，整套輕混系統除了根據一定的電腦邏輯進行運轉外，也會進行智能的特殊情況處理。該操作視具體情況而定，需要視最新的駕駛情況、雷達傳感器傳輸的信息及其他車輛數據而定，避免車輛在2s內驟停。因為車輛的驟停不僅無法實現省油的目的，還會提升車輛的油耗。

車輛驟停通常發生以下幾種情境中：發動後遭遇交通燈變燈、停車、在擁堵的道路上行駛。當駕駛鬆開制動踏板時，車輛會向前開，發動機的啟動將受電控系統的限制。該情況下，發動機不運行，適用於擁堵路段的車輛行駛，整個短暫的過程不會產生油耗。不僅如此，駕駛員還能如以往一般地對車輛行駛進行全方位的控制，只有當駕駛員踩下油門後，發動機才會啟動。

◆S級中的48V系統：

奔馳S級所搭載的48V輕混系統為單獨的電控智能系統，所以必須配備單獨的電池組為其供電。位於車輛尾部的1kWh容量電池組，為ISG一體式發電機及電動機提供能量。並可同時驅動空調壓縮機、電動水泵以及電動渦輪增壓器。所以說，不要小看僅僅1kWh的電力，卻可以在減少油耗的同時，為駕乘者帶來不間斷供應的空調，從而提升了一定的舒適性。