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剖析奔驰S400车型混合动力系统技术
来源:汽车维修技师  作者:佚名  2015-11-09 08:16:12


   (3)再生制动系统的功能顺序。
    再生制动系统功能示意图,如图32所示。

    再生制动时,只有一部分制动扭矩或全部制动扭矩(在低速制动的情况下)由集成式启动机-发电机A79产生。高压蓄电池(A100gl)利用以这种方式产生的电能充电。
    对于再生制动系统,发动机控制模块N3/10读入以下信号:
      ·蓄电池管理系统控制模块(N82/2)通过CAN I传送的高压蓄电池电压、温度、允许的充电电压/电流信号
    ·再生制动系统控制模块(N30/6)通过CAN E传送的车轮速度、再生制动扭矩请求
    ·电力电子控制模块(N129/1)通过CAN I传送的集成式启动机一发电机的状态、集成式启动机发电机的可用扭矩、集成式启动机-发电机的扭矩、集成式启动机-发电机的速度、充电电压/电流信号
    发动机控制模块预测由集成式启动机-发电机产生的可用的最大再生制动扭矩的电流状态。随后,该控制模块通过CAN E将电流状态传送至再生制动系统控制模块。为此,它不断通过CAN I读入电力电子控制模块传送的集成式启动机一发电机可提供的扭矩状态。发动机控制模块使用计算得到的高压蓄电池电量和允许的最大充电电流来预测可用的最大再生制动扭矩。再生制动系统控制模块根据行驶条件将驾驶员请求的全部制动扭矩分为来自传动系统的再生制动扭矩以及通过车轮制动器实现的液压制动扭矩。如果所需的全部制动扭矩都可通过再生制动产生或结合发动机的减速燃油切断产生,则不再需要额外的液压制动扭矩。
    减速模式功能:
如果需要紧急停止或混合动力驱动系统发生故障,则制动扭矩全部通过液压的方式产生。再生制动扭矩的部分由再生制动系统控制模块通过CAN E向发动机控制模块发出请求。发动机控制模块将扭矩产生请求通过CAN I传送至电力电子控制模块。这将促动集成式启动机一发电机,它将作为发电机产生所请求的再生制动扭矩。实际实现的制动扭矩(由电力电子控制模块设定)由发动机控制模块通过CAN E传送回至再生制动系统控制模块。该单元会检查请求的总制动扭矩的实现情况,并在必要时通过液压方式加以调节,或向发动机控制模块传送新请求。再生制动期间由集成式启动机一发电机产生的三相交流电压由电力电子控制模块转换为高压直流电压,并供至高压蓄电池
    10.混合动力驱动系统的能量管理功能
    发动机控制模块N3/10中的能量管理模块协调混合动力驱动系统的能量流动,并根据电气参数变量创建蓄电池管理系统控制模块N82/2、DC/DC转换器控制模块N83/1、DC/AC转换器控制模块N129/1和电气制冷剂压缩机A9/5的接口。
   (1)能量管理模块还具有以下任务:
    ·计算和校准高电压蓄电池充电水平的SOC值(充电状态)
    ·在考虑高电压蓄电池、内燃发动机和集成式启动机一发电机A79的临界条件的情况下,实施充电/放电策略
·预测高电压蓄电池的电容量和最大有效输出
    ·控制高电压系统与12V车载电气系统之间的能量交换作为能量管理的一部分,发动机控制模块读入以下信号:蓄电池管理系统控制模块通过CAN I读入允许的放电电压/电流、高电压蓄电池的电压、高电压蓄电池的温度
      ·电力电子控制模块通过CAN I读入充电电压/电流信号、集成式启动机-发电机的状态、集成式启动机一发电机的转速、集成式启动机一发电机的可用扭矩
      ·DC/DC转换器控制模块通过CAN I读入12V车载电气系统的电压以及工作模式
   (2)混合动力驱动系统能量管理的功能包括以下功能顺序:
      ·计算高电压蓄电池充电水平SOC值的功能顺序
      ·电压控制模式(充电)的功能顺序
      ·扭矩控制模式(放电)的功能顺序
    ·提供充电功率的功能顺序
      ·预测高电压蓄电池最大输出的功能顺序
    ·蓄电池管理的功能顺序
    ·高电压与12V车载电气系统之间能量交换的功能顺序
    ①计算高电压蓄电池充电水平SOC值的功能顺序。
    高电压蓄电池的充电水平,也就是所谓SOC值(充电状态)的计算是由蓄电池管理控制模块根据通过传动系统传感器传输的有关高电压蓄电池的电压、电流和温度数据而进行。发动机控制模块根据这些数据计算SOC值,并以百分比值(0~100%)的形式将结果提供给集成在控制器区域网络(CAN)中的其他控制模块。
    为计算高电压蓄电池充电水平的SOC值,发动机控制模块评估由蓄电池管理控制模块测量并通过CAN I发送的高电压蓄电池的断路电压,以及所有流出和流进高电压蓄电池的电流。如果集成式启动机一发电机处于发电机模式,并且当前高电压蓄电池充电水平的SOC值高于高电压蓄电池的最佳工作点(SOC > 60%),则能量管理系统请求所需的充电电压,该电压与当前SOC值下相应的断路电压相同。在此情况下,电流积分停止,以保持计算的SOC值。通过这种方法,可以自动将高电压蓄电池的实际充电水平调节到保持的SOC值。这样在安静阶段以外(保护开关打开)也可以校准SOC值。如果更换蓄电池,并且没有有效的断路电压信息,则由于新高电压蓄电池的当前充电水平未知,无法将存储的SOC值作为电流积分起始值使用。在这种情况下,系统切换至发电机模式。通过使充电电流趋近于零的方式调节规定充电电压。如果充电电流持续一段时间非常小,则可以认为当前设置的充电电压代表了高电压蓄电池的断路电压,从而可以根据SOC值与断路电压之间的功能依赖关系,为新高电压蓄电池的充电水平确定一个新的有效SOC值。如果新高电压蓄电池的实际充电水平大于计算SOC值,则SOC值将根据调节算法连续增加,直至在高电压蓄电池上产生充电电流。在此情况下,对通过调节系统得出的升高的SOC值进行保持并使其恒定,直至充电电流再次趋于零。

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