混动算法实践:解密航海家混动模式的动态博弈

追逐速度追逐速度 2025-06-11 3.92 K 阅读

在探索豪华与环保的完美平衡时,林肯油电混合航海家(图片|配置|询价)以独特的驾驶模式设计重新定义了现代出行体验。这款融合了美式奢华与新能源技术的座驾,不仅承载着福特品牌百年积淀的优雅基因,更通过智能化的动力管理系统,为驾驶者提供了多样化的驾驶乐趣与能效选择。从静谧的纯电起步到澎湃的混合动力输出,每一种模式都像精心调制的乐章,等待您亲手开启这场关于性能与可持续的精彩协奏。

经过了5个多月的驾驶,越来越认为油电混合的航海家的燃油发动机与电机的配合神秘而又有趣,不停的吸引着我对它进行无尽的探索,之前学习了福特发动机的发展史,也学习了ECVT的工作原理,当然,我并非从事汽车行业的从业人员,也并非在机械相关专业深造过,唯一凭的就是我对汽车的喜爱,还有车友对我的支持,不断地激励我,不断的学习。但是到现在,我也只敢说,只学到了一些皮毛,我分享出来一是想和同样感兴趣的车友共同探讨,二也是想通过自己学习到的知识帮助一些迷茫的车友尽可能的多一些参考。所以再次强调,我写的文章,只做参考,无论认为我写的对与不对,钱攥在你们手里,选择权仍然在你们手里。

在学习的过程中,也采取了很多方法,最开始是自己闷头看书,学习一些理论知识,再去开车。然后就是和车友交流学习,在此,感谢猫哥,刘部,处女座理科生这些对车有相当了解的大哥对我的教导,真的对我能写文到现在有极大的帮助,可以说很多时候我只起到了总结的作用,知识是他们传授给我的。再到现在,购买了OBD表,和厂家定制了林肯航海家个性的数据,通过OBD结合学到的理论知识,观察混动的工作模式。

之前写了ECVT的工作原理,但在实际驾驶中,ECVT的工作模式远比我写的要复杂多得多,它的逻辑不是简单的起步用电,速度增快之后用油电混合,而是涉及到汽车的大脑对在不同道路情况,不同的油门深度,汽车各个部件不同的工作状态,通过需要输出的动力综合判断出当时最合理的发动机与电机的输出模式。我今天要写的就是呼应之前的ECVT综合解析,利用实际上路行驶,观察OBD表各种参数,以期更深入的了解油电混动的工作模式。

以下分析有一个前提,就是在和obd厂家技术人员定制个性数据真实性,在反复核对后,技术人员反馈数据无误,以下都是在数据真实正确为前提,如果数据本身有错,那么以下都不成立了。

为了看贴方便,就不发视频了,如果每个都是视频,可能会因为内容太大,帖子可能会打开困难,所以每个标题下,放的是对应视频的截图。

OBD数据说明

混动算法实践:解密航海家混动模式的动态博弈

有航海家油电混合定制数据的OBD表

先说一下OBD9宫格各个数据的含义。由左至右,由上至下分别为:

1、发动机转速(RPM);2、蓄电池电量(%);3、动力电池电量(%);4、电机转速(RPM);5、发动机扭矩(NM);6、电机扭矩(NM);7、发电机转速(RPM);8、蓄电池电流(A);9、电池组电流(A)。

各个数据的意义:

1、发动机转速就不多说了。

2、12V电瓶的电量百分比。

3、动力电池的电量百分比。

4、动力电机转速。

5、燃油发动机的扭矩:这里要特别说明一下,这个数值是由汽车提供的发动机扭矩参考值378,然后根据扭矩百分比计算出来的数值,至于为什么发动机扭矩的参考值是378,我也表示迷茫,在此求教各位车友,有没有了解的?希望不吝赐教。

6、动力电机的扭矩

7、发电机转速。(发电机会反转,后面会看到)

8、蓄电池电流,正数说明在充,负数说明在输出电(为什么蓄电池是反的,也是经过观察看到的)(该电流为蓄电池12v直流电)

9、动力电池组电流,正数说明在输出电,负数说明在充电。(该电流为在动力电池高压直流电)

一、驾驶中工作模式的观察

(一)、原地发动机启动

车辆刚打火后,行驶过程中发动机启动,停车时并不停止运行,因水温等因素(当时没有开通风,不然还有需要满足通风温度这个因素),需要发动机持续运行到水温适宜、动力电池电量充足,就会停止运行了。(图中并未给动力电池充电,因动力电池还在输出电流)

电池组电流-9,说明动力电池呈充电状态,混动车发动机基础转速1250,带动发电机正向转动,为动力电池充电。混动车发动机转速天生高于燃油车,所以也是很多车友感觉混动车发动机启动后声音比燃油车大的原因,因为他基础转速高。

(二)、纯电加速

纯电模式,发动机不工作

和我之前写的纯电加速相符,纯电加速时,发动机不工作,转速为0,动力电机3000+转,发电机反转,其实是在空转,并没有发力,动力电机由动力电池输出电流带动动力电机提供动力。

有人会问,为什么42还是纯电加速模式,这就是我开头提到的,用电还是油电混合不仅仅是低速用电这么简单,在下坡,加上浅踩油门时,他认为你需要的动力用纯电输出即为最佳输出模式,就会用纯电。假设是上坡,温柔的踩油门,也很难用纯电加速了。(有车友反应,下坡时,120+km/h也可能是纯电加速)

(三)、油电同驱加速

油电同时输出动力,发动机和电机共同发力。

和前文相符,在加速过程中,发动机转动带动发电机正向转动,由动力电池输出电流和发电机共同为动力电机提供电力,共同为汽车提供加速力。

这个状态不会为动力电池充电。如果动力电池电量不足时怎么办?当然是由发动机担负起两个系统的工作了,一边为动力电池充电,一边输出动力。

(四)、全力加速

仪表盘上橘色线已经几乎拉满,此时油门几乎踩到底了,此时发动机和电机共同输出功率,为车辆提供加速。咱们车的发动机最大转速5500rpm,动力电机最大转速17000rpm。同时,ECVT没有档位,加速纯靠发动机转速和电机转速往上拉。

(五)、匀速行驶

为了保证匀速的科学性,采取了蓝驾模式观察

匀速行驶可能会和一些车友的感觉不一样了,动力电池电流为0并不是截图抓到的,而是视频一直持续是0,也就是说明匀速行驶状态动力电池基本为休息状态,除非由上下坡时数值会有轻微的波动,基本维持在0。(因为没有开AC,不然动力电池要提供AC压缩机所需电流)

也和前文相符,发动机运行,发电机需要反转控制行星齿轮正向旋转速度,此时动力电机充当发电机,所以电机扭矩是负数,当然负数不是说明他在往相反方向推这个车,而是说明它没有再输出动力,而是在给发电机提供反转的电力。

所以匀速行驶时也不会给动力电池充电,如果动力电池电量不足,会由发动机为动力电池充电。

(六)、能量回收模式(滑行或刹车)

截图为滑行状态,刹车其实和滑行基本相同,只不过一些数值增大而已

与前文相符,在滑行或刹车过程中,汽车失去主动动力,动力电池电流和动力电机扭矩为负,说明此时动力电机承担起给动力电池充电的工作。

发电机发转,我认为是因车辆仍然有速度的情况下车轮带动了发电机反转。

(七)、纯电倒车

十分抱歉,倒车时要关注车的后方,所以相机没有对焦在这个表上,有点模糊

倒车时,纯电模式下,动力电机反转,电机因向后发力,所以扭矩为负。动力电池为动力电机提供电量。发电机正转,有可能是和动力电池共同为动力电机提供电力也有可能是因为车轮反转后带动发电机空转,这点很难从obd表上观察出来。

(八)、刹车

这个图片中更改了中央的数据,之前是发动机扭矩,图中设置为刹车压力,为了观察混动车型刹车使用情况,结果观察了个寂寞,30公里的车程,除了一次40多公里每小时的速度,被前面慢速并道进线的车辆别了一次,急刹车时数值增加成为正数,其余全程都是0。。。看来混动是真的省刹车片和刹车盘啊。如果不踩得比较深,都是动能回收在刹车。

(九)、极速

混动航海家极速208公里/小时,发现他一个秘密,是按照美国的“mile”为单位计算的速度,因为208/1.6正好等于130,这说明什么呢?凭个人臆想,至少说明ECVT为美国进口件,不然没理由不用中国的速度单位。第二,结合处女座大佬的帖子,在中国,混动航海家应该被电子限速了。因为在208时电机转速包括发动机转速仍未达到极限。

二、驾驶外工作模式观察

(一)AC空调

停车状态动力电池电量充足,发动机未启动,AC和通风开启

停车状态动力电池电量充足,发动机未启动,AC关闭,通风开启

由上图观察得知,AC开启和关闭动力电池输出电流存在差值,发动机未运行,说明混动车型的AC压缩机由动力电池带动。

发动机未运行状态AC关闭,通风关闭

鼓风机可能因需要输出电流较小,在开启和关闭时蓄电池和蓄电池和动力电池组电流没有明显变化,所以无法观察通风到底是依靠蓄电池还是动力电池。(上图动力电池电流虽然涨了1安培,但因之前的观察,动力电池输出电流是没有变化的)

那途中为什么动力电池输出电流为什么会涨了1安呢?我认为是在给蓄电池充电,蓄电池就在我短短关闭通风的几秒内电量涨了1%,动力电池电量掉了1%,分析出动力电池向蓄电池输出了电流。

另外,混动的电瓶容量为50Ah,换算成千瓦时为50*12/1000=0.6,而油车为80Ah蓄电池,80*12/1000=0.96。但是因为油电混合车型动力电池可以为蓄电池充电,所以蓄电池的状态要比燃油车更好,因为除极端情况出现,蓄电池的电量会一直保持在比较健康的状态下。

(二)车辆供电

这也是林肯的油电混动和燃油车比较明显的区别,一般的燃油车都是发动机上带有一个驱动皮带,带动一个发电机,给蓄电池充电或者给车辆的电子设备提供电源。油电混动车型不是靠发动机皮带带动发电机,这一切都靠太阳轮,太阳轮带动发电机旋转进行发电,太阳轮旋转可以靠发动机也可以靠车轮旋转带动(若干年后的维护保养少换一个皮带)。车上的电子设备,均靠蓄电池、动力电池或者发电机提供电力(当然蓄电池是12v,动力电池工作电压是220v,所以当用动力电池提供电时需要经过dcdc,将高压直流变为低压直流电),功率较大的AC电动压缩机则由动力电池带动。

这里就要说一下电池的原理了,很多人,包括我自己在内,对电池的认知是比如手机,或者蓄电池,可以一边进行充电一边放电,比如边充电边玩手机,蓄电池边充电,边给车辆电子设备供电。但实则不然,前一阵请教了专业人士,电池仅有两种模式,要不就是充电,要不就是放电,并不会充放电同时进行。比如手机,当你插上电源给手机充电,那么手机屏幕,包括运行程序需要的电量就直接用电源承担了。这也是为什么边玩手机边充电时为什么充电会变慢,因为电源一部分功率被挪走提供给玩手机了。那么,如上图,两块电池都在充电,车上的电子设备谁提供的电源呢?答案就是发电机。无论是动力电机充当发电机还是本身的发电机,都可以供车内电子设备提供电源。

那么油电混合车辆会不会把电池充爆呢?或者一直在给电池充电,会不会算作电池循环次数加速电池衰老呢?我认为不会,因为无论蓄电池也好还是动力电池也好,他都有一个范围,只将电量控制在一定的范围内(除极端情况外,比如长时间放置车辆,电量掉到了很低的区间)。动力电池是30%-80%之间,蓄电池是最高充到一定数值后也会停止充电。

最后一点,油电混合和燃油车一样,车上使用的电子设备功率越大,比如点烟器快充、ac打开状态等等,都会增加油耗,同时也会对动力有一定影响,比如AC空调打开状态,由动力电池提供电力输出,将动力电池功率分走一部分给了AC压缩机,当然可能只是很小一部分,但也会造成一定的影响(当然,车上其他电子设备的影响就微乎其微了,需要的电流极小,影响忽略不计)。车上所有的电也都来自发动机,耗电耗得快了,最终都由发动机燃油来充电。

这期可能有些车友看着会无聊,但是我一直执着的认为,对车辆了解越深,越知道应该如何去驾驶它,如何去保护它,换来的是它能给我提供情绪价值,提供乐趣。ECVT是一个很有趣,并且一直吸引我研究它的配置,我将继续深挖它的工作模式原理。而且,我也希望能有燃油车主有类似的兴趣,研究车辆在不同情况的数据,可以和混动做一个综合的对比。

还是那句话,车友们的点赞和鼓励是我坚持下去的动力,请各位车友不吝啬动动自己的手指,积极回帖评论,喷子勿扰。谢谢

The End
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