一辆行驶里程约1.6万km、搭载256 930型发动机的2021款奔驰S400L轿车。车主反映:该车停放数小时后,再次启动时车辆无反应,且仪表台上出现48V蓄电池故障的标识。
故障诊断:
该车装配带集成式启动发电机的6缸火花点火型发动机M256(ISG1),排量为IOLI输出功率为270+16kW,发动机通过
涡轮增压器进行增压。第1代集成式启动发电机(ISA)可通过助力,在短时间内产生额外的16kW输出功率。在超速运转模式下,超过80%的
蓄电池能量可返回
蓄电池中(能量回收)。带集成式启动发电机(ISA)的48V车载电气系统还可启用其他功能,如预进入智能气候控制或无声启动(即几乎察觉不到发动机启动)。另外,集成式启动发电机(ISA)还可调节怠速状态。超速运转模式中,发动机可能会完全关闭,也可配合使用DISTRONIC主动式车距辅助系统。
M256发动机集成了48V电气化(轻混)系统,属于P1混动结构,带智能启动发电机的车载电气系统。该系统包含一个直接安装在曲轴上的集成式启动发电机ISG(Integrated Starter Generator)。P1混动系统的结构如图1所示。
此款发动机首次应用在车型222(S级轿车)的改款车型中,开发时已将48V车载电气系统考虑在内,因此,省去了皮带驱动,这也成为了奔驰首款没有传动皮带的发动机。
12V发电机和12V启动机被集成式启动发电机(ISA)所取代,ISA位于内燃机和变速器之间。除了具有发电机的功能外,也可使用来自48V车载电网
蓄电池的能量生成扭矩以辅助内燃机,ISG和48V车载电网
蓄电池的高输出功率,可让驾驶者几乎无法感知发动机的启动。另外,他还能驱动电动辅助压缩机、48V冷却液泵、电动制冷剂压缩机、加热式风挡玻璃。在降低油耗的同时,内燃机与48V车载电气系统的相互作用,使得车辆具有更好的响应特性。另外,可实现高性能冷却,为乘客提供额外的舒适感,例如在发动机关闭时,仍能保持智能气候控制系统的正常运行。故障车型电气系统相关部件的分布如图2所示。
在硬件系统上,与RSG相比较,ISG增加了48V电动辅助增压电机、空调控制单元以及48V制冷压缩机。此外,ISG48V系统采用了直流电机,在短时间内瞬时峰值可以达到55-60V,接近直流高压电标准,因此系统中还设置局部互锁电路(interlock)。带集成式启动发电机(ISG)的部件及网络连接如图3所示。