不一样的定速巡航
常规车型的定速巡航功能开启后,大体都是将速比保持在高位,并由电脑控制引擎供油量和刹车。以便达成省油(规避人为操作产生的浪费),省心(防止注意力分散时的超速)和省力(路况允许时无需对油门和刹车进行干预)。
但到了混动车型上,事情好像又变得不那么简单了。(由于本人的车型没有配置中控大屏幕,所以下文中借用了雷记旗舰的能源监视器--想必应该是最全面的了吧)
首先根据速度等级,开启巡航后,我自己观察到系统的工作状态就起码有三种
(注:有些照片为借用,所以没有巡航灯标志,但体现的情况是完全一致的)
1.小于60km/h---完全由主电机决定行驶速度。这是由于大部分丰田阿特金森发动机的经济转速下限为1200-1300转之间,而混动车型中内燃机与车轮之间的齿比又是固定的(即使有副变速机构一般也要到时速90公里以上才转换,况且是换到更高的驱动比,所以于事无补)。所以要由ICE独自驱动时,车辆的速度必须到达60km/h及以上才划算。
由此,系统便始终在以下两种循环中交替,配图示例为50km/h时速
1a. 如果电池容量充足,内燃机会停闭,优先选择纯电驱动模式
能源监视器表现为
1b. 电池容量下降到一定水平后,内燃机启动,运转在自身的经济工况区间和主电机共同驱动车轮,副电机吸收它超过需求部分的转速发电。
(照片为发动机介入瞬间,速度无波动,左边的瞬时油耗表在开始动作时会惯性摆高,50km/h等速的正常显示应该在绿色的区间内)
此时能源监视器显示为
2.速度在60km/h至100km/h(左右)之间—主要由内燃机单独驱动, 副电机间隔工作提供动力。由此,系统也始终会在以下两种循环中交替,配图示例为80km/h时速。
2a. 车辆前行,内燃机运转在适中的经济转速范围(M2/齿圈转速高于行星架/ICE,太阳轮与它们同向旋转但接近于0转速附近)。主电机可以根据车辆的扭矩需求,适时由驱动模式转而进入发电模式,副电机则接近于0转速附近,内燃机尽可能将全部转速用于车轮。此时的瞬时油耗一般也就在5左右,绿色区域的1/2刻度处。
能源监视器表现为
2b. 由于速度不算太高, 需要克服的行驶阻力不大 (风阻, 滚动摩擦), 内燃机在转速不变的情况下有更多的扭矩储备可以施加给主电机, 因此电池很快也会趋于饱和。此时系统会启动副电机工作提供额外转速(反向旋转,可与主电机转速叠加),让内燃机仅保持怠速输出,瞬时油耗也随之下降至2升左右。直到放电循环结束。
(注意不是下坡哦,而是持续保持)
此刻能源监视器则表现为(虽然引擎依然有一个箭头指向电机,但既然电池接近满格,两台电机应该都处于电动机模式,内燃机只是将自己的全部转速施加于齿圈上共同驱动)
3.高速公路上在110km/h以上的巡航—基本由内燃机通过机械回路单独驱动,遇到起伏路段主电机会提升助力。由于此时需要克服的行驶阻力较大(风阻,滚动摩擦),内燃机(120km/h对应为2500转左右)没有太多的扭矩储备可以施加给主电机,因此电池容量的变化不明显。此时系统依旧会让副电机保持在静止转速附近,这样使进入电气回路的能量最小化来避免转换损耗。瞬时油耗一般在6-7升左右(仍在黄色括号范围内)。
此刻能源监视器则表现为
好了,现在回过头总结一下油耗,因为没有了在市区路况的三大杀手锏—无怠速;制动能量回收;用电动模式替代内燃机低效率工况。比起一众直接传动的变速器(双离合,手动,液力变矩器可锁止的传统CVT/6档位以上的AT等),反而多了油电转换的天然损耗,只剩下阿特金森循环的高热效率和低滚阻轮胎来勉强招架了。因此混合动力在巡航模式下的省油程度没有比某些常规车型显示出很大优势—比如排量相近的福特双离合车型在匀速70-80公里左右也可以轻松做到5以下,而高速能跑进7的车型也有大把。
再来看看另外两个,省心(防超速)
这是我对丰田定速巡航不太满意的一个地方,当遇到持续下坡路段的时候,系统似乎很吝啬自己的刹车碟,而倾向于只依靠电气制动,但问题是有时施加的力度明显不够。
此刻能源监视器则表现为
我偶尔会遇到车速自行提升5-10公里甚至更多。如果遇到桥隧,测速点又在坡底拐点,那就不是个小麻烦了。不过凡事总是有利有弊,这多出来的速度可是免费的,下完坡的平路,累积的势能可以帮助你完成很长的一段滑行体验
此刻能源监视器则表现为,虽然依然显示为电池模式(又一个例子证明丰田是偷懒省了更多的图例变化),但实际上速度会越来越慢直到你的设定数值,电池容量也不会减少
相比于下坡,上坡到还算正常,系统只在速度下降之初显得略有迟疑。但迅速介入后电动机带来的推背感和高频转音加上车辆此时的仰角颇有准备起飞的意思,可副作用同样明显,你的速度会明显比大部分的前车快(坡度一大,常规车型都有降档的延迟)而使间距迅速缩小。
最后就是省力了,由于这套定速巡航系统对非平地速度的控制与普通车型特性不同导致节奏差异,没有自动跟车的你只能在上下坡时重新启用右脚人为干预了。看来ACC将来可能得是混合动力的标配啊。
2013-01-17
你轻轻一赞
是我大大的动力