奔驰S400混合动力介绍(中)

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-CHINA ·February
◆文/福建 林宇清
奔驰S400混合动力介绍(中)
(接2019年第11期)
6.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(图12)。

林宇清(本刊编委会委员)
曾在福建奔驰汽车有限公司担任经销商技术支持，取得了奔驰厂家的最高等级技术资质-诊断技师认证(C DT），并积累了众多疑难故障案例和较为全面的诊断思路。

目前就职于云度新能源汽车股份有限公司，担任质量改进工程师。

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(图13)。

1.
冷却液温度；2.油门踏板位置；3.发动机转速4.电动机转子位置；5.高压电瓶电压；6.高压电瓶温度；7.电动机温度；8.电动机转速；9.电动机状态；10.轮速信号；11.限距系统请求；12.变速器电子油泵状态；13.燃油泵关闭请求；14.燃油泵关闭；15.电动机标准扭矩请求；16.放电电流；17.电动机运转的放电电流；18.喷油嘴关闭；19.点火线圈关闭；20.制动状态；21.变速器电子油泵激活；22.燃油泵激活；23.电动机驱动扭矩；24.可承受的放电电压/电流；A79.电动机；A100.高压电瓶；B11/4.冷却液温度传感器；B37.油门踏板传感器；B70.曲轴位置传感器；CANC.传动系控制器区域网络；CANE.底盘控制器区域网络；CANI.驾驶驱动数据链控制器区域网络；M3.燃油泵；M42.辅助电动变速器油泵；N3/10.发动机控制单元；N30/6.RBS 控制单元；N62/1.雷达传感器控制单元；N82/2.BMS 控制单元；N118.燃油泵控制单元；N129/1.电力电子模块；T1/1.1缸点火线圈；T1/2.2缸点火线圈；T1/3.3缸点火线圈；T1/4.4缸点火线圈；T1/5.5缸点火线圈；T1/6.6缸点火线圈；Y3/8.变速器阀体；Y62y1.1缸喷油嘴；Y62y2.2缸喷油嘴；Y62y3.3缸喷油嘴；Y62y4.4缸喷油嘴；Y62y5.5缸喷油嘴；Y62y6.6缸喷油嘴。

图12 自动停机原理 1.冷却液温度；2.油门踏板位置；3.发动机转速；4.引擎盖开关信号；5.高
压电瓶电压；6.高压电瓶温度；7.电动机温度；8.电动机转速；9.电动机；10.轮速信号；11.限距系统请求；12.档位；13.燃油泵激活请求；14.燃油泵激活；15.燃油压力；16.电动机标准扭矩请求；17.放电电流；18.电动机运转的放电电流；19.喷油嘴工作；20.点火线圈工作；21.空调信号；22.制动状态；23.可承受的放电电压/电流；24.电动机产生的扭矩；25.驱动电动机的扭矩；26.燃油泵激活；27.燃油压力标准值；28.电动机转子位置；29.驾驶员在场识别；A79.电动机；A100.高压电瓶模块；B4/7.燃油压力传感器B11/4.冷却液温度传感器；B37.油门踏板传感器；B70.曲轴位置传感器；CAN.B.车内控制器区域网络；CAN.C.传动系控制器区域网络；CAN.E.底盘控制器区域网络；CAN.I.驾驶驱动数据链控制器区域网络；M3.燃油泵；N2/7.安全气囊控制单元；N3/10.发动机制单元；N22/1.空调控制单元；N30/6.RBS 控制单元；N62/1.雷达传感器控制单元；N69/1.左前车门控制单元；N82/2.BMS 控制单元；N93.中央网关；N118.燃油泵控制单元；N129/1.电力电子模块；S62/51.发动机盖开关；T1/1.1缸点火线圈；T1/2.2缸点火线圈；T1/3.3缸点火线圈；T1/4.4缸点火线圈；T1/5.5缸点火线圈；T1/6.6缸点火线圈；Y3/8.变速器阀体；Y62y1.1缸喷油嘴；Y62y2.2缸喷油嘴；Y62y3.3缸喷油嘴；Y62y4.4缸喷油嘴；Y62y5.5缸喷油嘴；Y62y6.6缸喷油嘴。

图13 自动启动功能原理
DOI:10.13825/ki.motorchina.2020.02.017
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2020/02·汽车维修与保养53
7.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。

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14 冷却回路
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；Y6
7.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。

图15 冷却回路线路图
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(T>42℃)，则空调将自动开启，并以上次关闭前的设置进行工作。

8.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。

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16 互锁回路
图17 高压激活锁
9.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。

二、222车型混合动力概念
新款S级(222车型)混合动力与上一代大体相同，但又有新的改变，其主要标志是首次使用被称为P2的混合动力系统。

P2系统的主要特点是在启动装置(变矩器)与变速器之间安装有一台
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电机，这样的布局使电机速度不受内燃机的影响。

这是P2与P1系统(电机位于内燃机与启动装置之间)之间最大的设计区别。

此外，新型混合动力的重量也得到了优化，通过将高压蓄电池与12V蓄电池放置到车辆后方来改善轴荷载分布，以达到增大牵引力的目的(图18)。

1.高压部件介绍
高压部件的作用与上一代大体相同，但在数量和位置上做了一些改变。

(1)高压蓄电池模块
位于右后方行李箱中(图19)，可保护高压蓄电池免受外部高温影响，并确保机械稳定性。

该模块包括高压蓄电池和蓄电池管理系统控制单元，模块的一侧设有排气连接件和隔离膜片，后者可调节内部压力并使其与外部压力相适应。

高压蓄电池同样由35
块锂离子电池组成，每个电池的电压均为3.6V。

接触器集成在高压蓄电池模块内，由蓄电池管理系统控制单元促动，可在内部将高压蓄电池的正负极相连或断开。

(2)电动空调压缩机
位于发动机舱的左手边(图20)。

该装置负责吸入和压缩制冷剂，并可根据蒸发器温度，在700～9 000r/min范围内进行连续调速。

其原理与上一代车型相似，在此不做过多说明。

(3)电力电子装置
与221混合动力的设计不同，新S级混合动力将DC/DC和AC/DC转换器集成一体为电力电子控制单元(图21)。

该模块应发动机控制单元的请求，使用三相交流电驱动电动机，并可监测定子绕组温度和转子位置。

集成的DC/DC转换器可将高压直流和12V直流电进行相互转换，从而使能量得以在高压系统和12V车载系统之间进行交换。

1.
控制单元连接器；2.高电压连接；3.制冷剂连接器；4.除气管；A100.高压蓄电池模块；A100b1.高压蓄电池冷却液入口温度传感器；A100b2.高压蓄电池组电池温度传感器；A100g1.高压蓄电池；A100s1.接触器；N82/2.蓄电池管理系统控制单元；Y19/1.高压蓄电池冷却系统切断阀。

图19 高压蓄电池1.
高压断开装置(S7)；2.高压蓄电池(A100g1)；3.含集成式DC/DC 转换器的电力电子模块
(N129/1)；4.电机(A79/1)；5.交流发电机(G2)；6.电动真空泵(M56)；7.电动制冷压缩机(A9/5)；8.启动机(M1)；9.具有ESP ®控制单元的液压装置(N30/4)；10.制动助力器(A7/7)。

图18 新S级混合动力A9/5.电动制冷压缩机；A9/5m1.制冷压缩机马达；A9/5n1.制冷压缩机控制单元和电力电子；1.螺旋压缩机。

图20 电动压缩机
1.控制单元连接器；
2.互锁接触开关；
3.高电压连接(高压蓄电池)；
4.高电压连接(电机)；
5.低压12V 螺纹连接；
6.冷却液入口；
7.冷却液回流；N129/1.电力电子控制单元。

图21 电力电子装置
(未完待续）。