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剖析2013款奔驰S400 HYBRID混合动力系统
来源:汽车维修技师  作者:佚名  2014-02-23 08:41:53


    9.再生制动
    电动机利用再生制动过程中的部分制动扭矩或平稳制动过程中的全部制动扭矩产生能量,如图29、图30所示。所产生的电能用于对高压蓄电池进行充电。



    根据行驶条件,再生制动系统(RBS)控制模块将驾驶员请求的总制动扭矩分为一部分再生制动扭矩(由传动系统执行)和一部分液压制动扭矩(由车轮制动器执行)。
    如果仅通过再生方式就能产生所需的总制动扭矩,则不会通过液压方式产生制动扭矩。这种情况下,减速仅通过产生的扭矩实现。
    电动机在再生期间所产生的三相电流由电力电子控制模块转换为直流高压,并供至高压蓄电池
    以下情况下,再生制动由于点火顺序而切断:
    ·无法正确提供所需的再生制动扭矩
    ·混合动力驱动系统发生故障
    如果高压蓄电池充满电,则无法进行再生制动。这种情况下,车辆仅通过液压制动器制动,直至高压蓄电池再次部分放电并能吸收电能。
    如果进行防抱死制动系统(ABS)控制干预,则此次制动会结束再生制动,且制动扭矩仅由液压车轮制动器提供。
    再生制动系统的制动踏板与制动助力器推杆之间的连接中集成了一段空行程,用于执行再生制动功能。
    正常操作期间,驾驶员发出的制动请求(踏板行程1)由踏板角度传感器记录,并由再生制动系统(RBS)控制模块读入和处理。同时,每次促动制动器时,踏板阻力模拟器都会产生模拟的踏板阻力。
    如果进行再生制动,则制动踏板与推杆之间的空行程会随再生制动扭矩的增加而逐渐变短。为增大车轮制动器中的液压压力,再生制动系统(RBS)控制模块促动RBS电磁阀,从而使RBS制动助力器增大液压制动器压力。这种情况下,空行程不会变短。
    首次施加制动时,必须激活再生制动系统。为此,、踏板阻力模拟器被停用,且首次施加制动期间的踏板行程稍稍长于正常操作期间的行程。下次完全松开制动踏板时,会激活再生制动系统。
    发生故障时,踏板阻力模拟器被停用(后备状态),且模拟的踏板阻力不再存在。然后,与传统制动系统一样,驾驶员将踏板踩下空行程的长度,并通过其脚力产生所需的制动压力。这就意味着踏板行程会稍稍长于正常操作期间的行程。如果车速低于20km/h,则无法进行再生制动。
    施加制动期间,一旦车速降至20km/h以下,系统即会由再生制动切换至液压制动。
    10.点火接通/关闭
    点火接通:点火接通时,电子点火开关(EZS)控制模块通过电路15继电器将车载电气系统电压的变化信号由“电路30”传送至“电路15”。
    发动机控制系统启用时,电控多端顺序燃料喷注/点火系统ME-SFI(ME)控制模块执行以下功能,以启动混合动力系统:
    。通过底盘控制器区域网络(CAN)和驾驶驱动数据链CAN将信号“电路15接通”从EZS控制模块传送至电力电子控制模块、蓄电池管理系统(BMS)控制模块和DC/DC转换器控制单元
    ·保护开关闭合
    点火关闭:点火关闭时,发动机首先关闭,ME-SFI(ME)控制模块中的发动机控制系统随后关闭,且保护开关断开。
    EZS控制模块将信号“电路15断开”通过CAN网络传送至ME-SFI(ME)控制模块、电力电子控制模块、蓄电池管理系统(BMS)控制模块和 DC/DC转换器控制模块。
    ME-SFI(ME)控制模块请求蓄电池管理系统(BMS)控制模块断开保护开关,从而将高电压部件从高压蓄电池上断开。然后,电力电子控制模块启用中间电路放电。
      11.启动
    发动机通过电动机启动。
    电控多端顺序燃料喷注/点火系统ME-SFI(ME)控制模块通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)与电力电子控制模块和蓄电池管理系统(BMS)控制模块通信,以确定应如何启动发动机。
    接收到来自电子点火开关(EZS)控制模块的“电路50信号”时,发动机启动(钥匙启动)。
    发动机启动分为以下几种:
    ·转速决定型启动
    ·扭矩决定型启动
    转速决定型启动:该启动类型为优先采用的类型,可提供最大舒适性。
    只有冷却液温度低于-10℃或高于+48℃,且高压蓄电池能够提供计算得到的输出功率以达到怠速转速时,才会进行车速决定型发动机启动。超出最小怠速转速0.7s以上时,启动过程会被终止。
    扭矩决定型启动:根据加速踏板的位置或发动机的冷却液温度(介于-10℃和+48℃之间),冷启动和紧急启动会采用该启动类型。
    如果不满足转速决定型启动的条件,则进行扭矩决定型发动机启动。发动机转速达到600~750r/min时,启动过程会被终止。终止启动过程所需的发动机转速由冷却液温度决定。
    12.监测/停用
    为确保加速期间的道路安全性,系统监测功能根据驾驶员发出的请求,利用加速踏板监测并限制车辆的驱动扭矩。
    整个监测概念集成在电控多端顺序燃料喷注/点火系统ME-SFI(ME)控制模块和电力电子控制模块中。
    ME-SFI(ME)控制模块的监测概念分为以下三种标准:
    ·功能标准(标准1)
    ·第一监测标准(标准2)
    ·第二监测标准(标准3)
    功能标准:鉴于功能标准中包括在ME-SFI(ME)控制模块中执行的混合动力驱动系统的所有功能,如扭矩协调、能量管理和传感器/促动器促动等,其他标准用于监测系统并确保车辆的功能可靠性和正常运转。
    第一监测标准:此标准包括驾驶员扭矩请求(加速踏板位置)的规定/实际数值与总驱动扭矩(发动机和电动机扭矩和)的比较。在ME-SFI(ME)控制模块中,标准2通过加速踏板传感器检查产生的总驱动扭矩是否大于驾驶员请求的扭矩。如果产生的扭矩大于请求的扭矩,则可认为ME-SFI(ME)控制模块发生故障,且系统切换至发动机的应急运行功能(转速限制为1500r/min)。
    在标准2中,电力电子控制模块中还会根据电流和转子角位置的计算结果进行检查,以确定ME-SFI(ME)控制模块通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)请求的驱动扭矩是否持续大于电动机所产生的驱动扭矩。如果请求的扭矩大于产生的扭矩,则电力电子控制模块将集成式启动机-发电机切换至被动模式。
    第二监测标准:该标准基于独立的硬件监测。其中包括一个监测处理器,用于检查ME-SFI(ME)控制模块中第一监测标准的基本功能。
    混合动力驱动系统的停用:
    为停用混合动力驱动系统,电控多端顺序燃料喷注/点火系统ME-SFI(ME)控制模块请求蓄电池管理系统(BMS)控制模块关闭保护开关,评估其状态,通过电力电子控制模块控制中间电路的放电,并撤销系统工作许可。
    只有 DC/DC转换器和电力电子控制模块停止请求输出,从而能够在断电状态下断开保护开关时,保护开关才会断开。
    根据当前工况,可通过以下方式停用:
    ·正常停用
    ·延迟停用(仅在发生故障的情况下)
    ·立即停用(仅在发生故障的情况下)
    正常停用:如果未接收到开启请求,则超过可编程时限(约1.5s)之后,ME-SFI(ME)控制模块通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)请求蓄电池管理系统(BMS)控制模块关闭保护开关。为防止保护开关在负荷下断开,该时限结束之前,ME-SFI(ME)控制模块请求电力电子控制模块、DC/DC转换器控制模块和自动空调(KLA)控制模块对与高电压系统相连的用电设备断电。
    延迟停用(在发生故障的情况下)。以下故障会触发延迟停用:
      ·互锁故障
      ·电动机的冷却要求
      ·电动机的紧急冷却要求
      ·高压蓄电池电量较低时,充电量不足
    只有点火信号的信号边沿上升时,自动延迟停用才会复位。如果高压蓄电池电量较低,且提供的蓄电池电流高于预期的最小充电电流并导致电量的意外消耗(放电),则会发出故障情况下的延迟停用请求,同时,故障存储在故障码存储器中。电路15上升的信号边沿将电流积分初始化。
    立即停用(在发生故障的情况下):蓄电池管理系统(BMS)控制模块请求立即关闭(断开)保护开关或存在碰撞信号时,会进行故障情况下的立即停用。这种情况下,应急运行模式(如由于CAN故障)停用。
    如果满足以下条件之一,则会进行碰撞保护性关闭:
    ·通过CAN接收到碰撞信号
    ·碰撞信号冗余线路缺失(电路30c)
    只有重新启动发动机或电路15的信号边沿上升时,才会重置碰撞保护性关闭的条件。

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