三、奔驰S400混合动力系统控制功能简介
    1. S400混合动力部件控制框图（图20）

    由于内燃机是主要的驱动系统，因此必须启动内燃机来驱动车辆。加速过程中，电动机提供扭矩来支持内燃机，从而增加了驱动力，并降低了燃油消耗量。在减速模式下以及制动过程中，电动机用于将动能转化为电能（再生）。此时，内燃机通常处于减速燃油切断阶段。如果不需要能量来驱动车辆且车辆静止，则可关闭内燃机（启动-停止功能）。电动机无法单独驱动车辆。混合动力驱动系统的控制系统集成在发动机控制模块中。
    2．启动功能
    发动机通过电动机启动。发动机控制模块通过混合驱动数据链控制器区域网络CAN（CAN 1）与电力电子控制模块和蓄电池管理系统控制模块通信，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）。发动机启动分转速决定型启动和扭矩决定型启动两种方式。
   （1）转速决定型启动方式。
    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。
（2）扭矩决定型启动方式。
    根据加速踏板的位置或内燃机的冷却液温度（－10～＋489C），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的启动条件，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。
    3．驱动模式功能
   （1）驱动模式的功能原理图（图21）。

    车辆可由内燃机（在混合动力系统发生故障的情况下）或混合动力模式驱动。在混合动力模式下，根据高压蓄电池的要求和电量，电动机扭矩与内燃机扭矩相结合（在加速（升压）期间为内燃机扭矩提供支持）。此外，内燃机可将电动机作为高压发电机操作。
    发动机与集成式启动机发电机之间的互相作用，发动机必须启动以驱动车辆，因为这是主驱动力。在加速期间，集成式启动机发电机产生扭矩来支持内燃发动机，以增加工作能量输入和降低燃油消耗量。在减速模式下，利用集成式启动机发电机并进行制动，以将动能转换成电能（能量再生）。发动机主要处于减速燃油切断阶段。如果不需要额外的能量进行驱动并且车辆处于静止，则系统可将发动机关闭（启动／停止功能）。
   （2）由内燃机驱动。
    标准驱动模式是由内燃机驱动车辆。如果内燃机能够提供规定扭矩，且因检测到混合动力驱动系统发生故障而导致混合动力模式不可用，则车辆以标准模式工作。
   （3）起步。
    起步时，驾驶员的扭矩请求由发动机控制模块读取。如果根据加速踏板位置发生升压请求，则发动机控制模块会计算所需的启动扭矩，并在内燃机和电动机之间对其进行分配。发动机控制模块调过电力电子控制模块请求来自电动机的额外扭矩。高压蓄电池通过电力电子控制模块对电动机供电。如果车辆在发动机自动停机后起步，则内燃机启动（发动机自动启动）。
   （4）升压。
    在升压模式下，电动机为内燃机提供支持，以便尽快达到规定扭矩。所提供升压支持的持续时间和强度取决于高压蓄电池的电量和加速踏板的位置。升压模式可分为协调升压和非协调升压。非协调升压指在内燃机和电动机所请求的规定扭矩过高，且无法提供。为满足驾驶员的扭矩要求，发动机控制模块通过电力电子控制模块请求电动机输出可能的最大扭矩。然后，电力电子控制模块根据“允许的放电电压”和“允许的放电电流”信号（由蓄电池管理系统控制模块提供）相应地促动电动机。如果在内燃机和电动机的共同作用下仍未达到规定扭矩。则非协调升压切换至协调升压。此时，电动机与内燃机作为一个驱动单元一起工作。
   （5）负荷点偏移。
    SOC（充电状态（state of charge）＝电量）大于55％时，会通过“负荷点偏移”降低高压蓄电池的电量。最初会请求0N·m的电动机扭矩，以便通过DC/DC转化器或电动制冷剂压缩机直接消耗电能。如果SOC继续增加，则电动机会提供主动扭矩，以对驱动系统提供支持。提供支持时应保持尽可能高的内燃机效率。内燃机的负荷点会相应发生偏移。这就意味着内燃机提供的扭矩通过发动机控制模块降低，以保持发动机转速恒定。其目的是使负荷点在效率水平仍然尽可能高的负荷点范围内发生偏移。
   （6）发电机模式。
    在发电机模式下，电动机被用作高压发电机来产生电能，并由内燃机或传动系统提供动力。由此产生的三相交流电压被电力电子控制模块转换为直流电压，以便对高压蓄电池充电，并通过DC/DC转换器对12V车载电气系统供电。曲轴的动能作用在电动机转子上。然后，转子的转动运动在定子的三相绕组中感应出交流电压，从而产生三相电流形式的电能，并由电力电子控制模块限制、监测并转换为直流高压。
    4．扭矩协调功能
   （1）扭矩协调的功能原理图（图22）。

    发动机控制模块收集各种扭矩请求，对其进行优先级排序，并调节如何产生所需的扭矩。为此，该单元监测内燃机和电动机的状态以及高压蓄电池的电量和自动变速器的状态。
   （2）扭矩请求协调。
    再生制动系统（RBS）、电子车辆稳定行驶系统（ESP）、电子牵引辅助系统（ETS） 、定速巡航控制（TPM）、增强型限距控制系统（DTR）以及驾驶员均发出扭矩请求，并将这些请求通过底盘控制器区域网络（CAN）、传动系统控制器区域网络（CAN）和驾驶驱动数据链CAN发送到发动机控制模块。发动机控制模块对这些扭矩请求进行优先级处理，并利用它们计算必要的驱动扭矩。
    系统请求的优先级按照以下顺序排序：
    ·电子变速器控制
    ·电子车辆稳定行驶系统（ESP）
    ·再生制动系统（RBS）
    ·限距控制系统、定速巡航控制系统
    ·驾驶员的发动机负荷请求
   （3）扭矩产生的协调。
    根据来自能量管理系统的指示，发动机控制模块对扭矩产生和扭矩干预进行协调。动态扭矩干预不仅仅通过改变点火角以储备内燃机扭矩而实现。最初，发动机控制模块会增加或减小电动机扭矩，以提供当前驱动扭矩。该单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络CAN向电力电子控制模块请求电动机驱动扭矩，以增大所施加的扭矩。扭矩的减小通过请求产生扭矩实现。电力电子控制模块实现这些请求，然后通过驾驶驱动数据链控制器区域网络CAN向发动机控制模块重新报告所产生的扭矩。如果电动机的扭矩干预不充分，则会通过改变点火角来额外减小或增大内燃机的扭矩（扭矩储备）。

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