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奔驰s400混合动力发动机位置图解,奔驰s400混合动力

发布时间:2023-09-13 17:15:07编辑:温柔的背包来源:

奔驰s400混合动力发动机位置图解,奔驰s400混合动力

很多朋友对奔驰s400混合动力发动机位置图解,奔驰s400混合动力不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

驱动系统组成S400HYBRID搭载并联式混合动力驱动系统,包括272混合动力发动机和高压系统,其中高压系统由电力电子控制单元、电机、高压电池模块、电池管理系统(BMS)控制单元和DC/DC转换器组成(图1)。图1混合部件

通过这套驱动系统,内燃机、电机和驱动轮刚性连接(图2),其中发动机和电机提供的动力可以结合,但车辆不能完全由电子驱动系统驱动。高压元件介绍根据高压电气系统的上述元件,下面逐一介绍各部分。(1)高压电池图2驱动概念

位于机舱的右后侧(图3),由35个锂离子电池组成,每个电池的电压为3.2 ~ 4.1V。这样,高压电池将储存电能,并以约120V V的电压向所有高压系统部件供电.所有锂电池都由电池管理系统(BMS)控制单元根据传感器和CAN信号进行管理。此外,BMS控制单元还会在必要时启动保护开关,以隔离高压电池的正极和负极。图3高压电池的DC/DC转换器(2)

DC/DC转换器位于右前轮罩内(图4)。作为变压器,它连接高压电池和12V电池,实现高压DC和低压DC的相互转换。图4 DC/DC变换器的电力电子模块(三)

位于右排气歧管下方(图5),控制电机的运行,即在启动和起动阶段,电机由三相交流电驱动;在发电模式下,将产生的三相交流电转换成直流电压,然后给高压电池充电,本质上是一个交流/直流(AC/DC)转换器。此外,它还执行自诊断功能,并通过评估温度传感器的信号来随时监控电机的工作温度。图5电力电子模块的电机(4)

步进电机设计(图6)位于发动机和变速器之间,不仅具有起动机的功能,还可以作为发电机给高压系统充电,所以称为起动机-发电机。

电机按工作分为启动和发电两种模式:沿曲轴旋转方向施加扭矩启动内燃机,电机在启动过程中为内燃机提供支撑;在制动过程中,施加与曲轴旋转方向相反的扭矩,回收部分制动能量,并转化为电能(再生制动)给高压电池充电。两种工作模式都由电力电子模块控制。

集成的温度传感器记录定子线圈的温度,并将信号传输到电力电子模块进行分析,以避免电机过热损坏。此外,电机还充当阻尼元件,以减少驱动/扭转振动。

(5)空调压缩机图6电机

为了保证空调系统在发动机自动停机时能够提供足够的冷却,压缩机与发动机分离,由电动机驱动,实现车厢内部和高压电池的独立恒温控制和冷却(图7)。电动压缩机主要由集成控制单元、电机和螺杆式压缩机组成。控制单元调节电机转速和制冷剂量,电机驱动压缩机。

压缩机由两个相互缠绕的螺旋组成,其中一个螺旋与壳体永久连接,另一个螺旋在第一个螺旋的圆周上旋转,从而在螺旋中形成多个逐渐变小的空间,然后制冷剂进入这些空间,在最高处到达中心,然后在中心以压缩状态排出。这种设计有助于优化油耗。此外,空调控制单元可以在700 ~ 9000 r/min的转速范围内无级调节压缩机。

图7电动压缩机的工作模式根据车辆的使用条件,驱动系统的工作可分为以下几种模式。(1)驾驶模式

车辆可以由内燃机(标准模式)或混合动力模式驱动。如果发动机可以提供足够的扭矩,当混合动力系统识别出故障并且混合动力模式不能使用时,车辆将启动标准模式。当混合动力模式工作时,发动机扭矩与电动机扭矩相结合来驱动车辆,这取决于高压电池的充电。此外,内燃机可以将电动机作为高压发电机运行。(2)发电模式

在发电机模式下,电机充当高压发电机。曲轴的旋转运动作用在电机转子上,然后在定子线圈中感应出三相交流电,由电力电子模块转换成直流电,然后给高压蓄电池充电。在这种模式下,车辆的动力由内燃机提供。(3)减速模式

车辆滑行时,电机将动能转化为电能,即“再生”阶段。ME根据当前路况、高压电量、传输模式计算出相应的减速扭矩,并据此进行再生减速和减速断油。在这种情况下,内燃机产生减速扭矩,该减速扭矩与再生减速扭矩一起可能超过标准减速扭矩。此时,内燃机产生最小可控扭矩,不会启动减速断油。

此外,无论减速断油是否激活,驱动系统的性能对驾驶员来说都是一样的。

每种模式下的能量流和电流高压电量可在仪表板上显示。当混合动力系统开始工作时,仪器会显示“就绪”信息(图8)。如果ECO启停功能可用,就绪指示灯为绿色;如果ECO功能暂时不可用,就绪指示灯为黄色。图8仪表板显示

混合动力的动力流可显示在COMAND显示屏上(图9),在驱动模式下,动力由发动机传递至后轴,即动力仅由发动机提供;在加速模式下,高压蓄电池通过电力电子模块向电动机供电,使电动机产生驱动扭矩,对发动机提供支持,这样,动力由发动机和电动机流至后轴。在发电模式下,电动机作为高压发电机,将车辆的动能转化为电能,动力从后轴传递电动机。

图9动力流(加速模式)

再生制动

再生是指在车辆减速过程中,为回收能量将动能转化为电能,从而对高压蓄电池充电。再生制动功能由制动踏板与助力器推杆之间的一段自由行程来执行,代表制动请求的踏板行程由踏板角度传感器记录,然后由再生制动系统(RBS)控制单元分析,据此在每次促动制动器时,踏板阻力模拟器都会产生虚拟的踏板阻力(图10)。

当再生制动启用时,自由行程会随着再生制动扭矩的增加而变短,为此,RBS控制单元促动相应的电磁阀,从而促使助力器增大液压制动器的压力,确保自由行程不会变短。如果RBS系统出现故障,那么阻力模拟器停用,然后驾驶员将并通过脚力产生所需的制动力,即踏板行程会比正常的行程略微增长。

图10功能原理

RBS控制单元将制动踏板行程的总制动扭矩分为再生制动扭矩和液压制动扭矩,两种扭矩分别由传动系统和车轮制动器来执行。电动机回收部分或全部制动扭矩,用于发电,然后存储在高压蓄电池中(图11)。如果产生的再生制动扭矩达到制动踏板请求的总制动扭矩,那么就不会产生液压制动扭矩,这样,通过再生方式即可实现减速。

如果高压蓄电池已是充满电状态,那么再生制动扭矩将无法产生,此时车辆只能通过液压方式制动,直到高压蓄电池放电并能存储电能。此外,在ABS系统起作用时,再生制动会结束,制动扭矩仅通过液压方式提供。

图11再生制动的功能原理

ECO启停功能

当车辆不需要能量驱动且驱动系统未发出能量请求时,只要满足相关条件,如发动机在运转、高压蓄电池电量充足、档位在D档或N档等前提条件,ME通过切断喷油嘴和点火线圈来关闭发动机,使发动机自动停止运转。如果出现碰撞信号且高压系统立即停用,则发动机也会关闭。

当车辆需要驱动或驱动系统发出驱动请求时,只要满足相关条件,如:内燃机已经自动停机、高压系统没有故障、松开制动踏板、操作油门踏板等条件,ME就会对电动机所需的驱动力矩进行计算,并通过CAN网络向电力电子控制单元发出促动电动机的请求,以自动启动发动机。

冷却系统

为了保证预期使用寿命达到最佳,高压部件必须在一定的温度范围内工作。DC/DC转换器和电力电子模块共用一个冷却系统,该系统独立于发动机冷却系统,防止出现过热损坏(图14)。循环泵1由前SAM控制单元通过继电器控制,吸取冷却液并将其泵送至冷却液回路中。冷却液流经DC/DC转换器和电力电子模块,对两个高压部件进行冷却,然后热的冷却液流经低温冷却器散热。

循环泵2由M通过E继电器控制,以便与电力电子冷却回路中的冷却液温度相匹配,并对电力电子循环泵1提供支持。为此,ME读取低温回路温度传感器的电压信号,据此促动循环泵2工作。

图14冷却回路

1.冷却器;2.电力电子模块;3.DC/DC转换器;4.膨胀容器;B10/13.低温回路温度传感器;K108.循环泵1继电器;K108/1循环泵2继电器;M13/8循环泵1;M13/9循环泵2;A.来自冷却器的回流;B.循环泵1和2之间的连接;C.对DC/DC转换器的供给;D.电力电子模块与DC/DC.转换器之间的连接;E.对冷却器的供给。

图15冷却回路线路图

1.冷凝器;2.干燥瓶;3.膨胀阀;4.蒸发箱;5.后空调蒸发箱;A9/5.电动剂压缩机;A100.高压电瓶;B10/6.蒸发箱温度传感器;B10/11.后排蒸发箱温度传感器;B12.制冷剂压力传感器;Y19/1.高压电瓶冷却切断电磁阀;Y67.后空调制冷剂切断电磁阀;A.高压-气态;B.高压-液态;C.低压-液态;D.低压-气态。

高压蓄电池内部集成了电池温度传感器(A100b2),用于记录高压蓄电池温度,相应的信号由BMS控制单元分析和处理,如果需要进行冷却(图15),BMS控制单元通过CANI网络向ME发出制冷请求信号。ME在评估请求后,将信号通过中央网关和CANB网络传送至空调控制单元。然后,空调控制单元通过CAN网络激活电动压缩机。

同时,BMS控制单元会打开高压蓄电池冷却系统切断阀(Y19/1),制冷剂流经集成在高压蓄电池模块中的蒸发器。吸走周围的热能,使高压蓄电池得到冷却。如果手动关闭空调,那么高压蓄电池不会进行冷却;如果高压蓄电池的温度过高(T42),则空调将自动开启,并以上次关闭前的设置进行工作。

互锁功能

互锁电路用于为无意触摸到高压部件的人员提供接触保护,互锁信号在BMS控制单元中产生,通过高压部件的12V插头串联,形成12V/88Hz的闭环回路(图16)。当互锁回路断开时,高压电瓶中的保护开关立即打开,从而切断高压电系统。

图16互锁回路

1.蓄电池管理系统控制单元;2.高压分配盒;3.电动压缩机;4.电动机;5.电力电子模块;6.DC/DC转换器;7.熔断分离器;8.低压12V蓄电池;A.回路30;B.回路30c;红色.12V导线;黄色.互锁信号线;橙色.高压导线。

图17高压激活锁

断电

为确保在维修时不存在电击风险,必须将高压电瓶的插头脱开,然后装上高压安全锁,即断开高压电,并防止高压系统再次被激活(图17)。需要注意的是在安全锁装完后,需要等待2min方可进行维修,以确保电压彻底释放。另外,只有经过培训的授权服务中心工作人员才可对高压系统进行作业。

以上知识分享希望能够帮助到大家!