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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


    ②电压控制模式(充电)的功能顺序。
    如果集成式启动机一发电机处于发电机模式,则电压控制模式激活。如果在发电机模式中请求的充电电压等于或大于高电压蓄电池最佳工作点(基于SOC值)的蓄电池断路电压,则保持SOC值,否则就会发生再充电。在再充电的情况下,充电电压根据热负荷以及保证高效的原则逐步降低。如果SOC值(大于90%)显著过高,则充电电压降低到断路电压水平甚至进一步降低。
    ③扭矩控制模式(放电)的功能顺序。
    如果集成式启动机一发电机处于发动机模式,则扭矩控制模式激活。如果在发动机模式中,请求的放电电压高于高电压蓄电池基于SOC值的最佳工作点处的电池电压,则降低充电水平(例如,通过转移负载点),否则就为了保证高电压蓄电池的充电水平而尽可能地允许再生制动。
    ④提供充电功率的功能顺序。
    提供充电功率的附加功能要求:发电机工作。
    为提供充电功率,发动机控制模块计算集成式启动机一发电机在发电机模式下的扭矩极限,并将此信息通过CAN I传输到电力电子控制模块。
    发动机控制模块在此过程中顾及到以下请求:
      ·高电压蓄电池的再充电要求
      ·电气附件的能量要求
      ·降低排放和消耗
      ·增加响应性和舒适程度
    ·内燃发动机的负载合理(负载点转移)
    为确定扭矩限制和最大负载,电力电子控制模块根据温度信息确定集成式启动机一发电机的有效扭矩,并将此信息通过CAN I发送到发动机控制模块,然后该单元通过向电力电子控制模块请求充电电压作出响应。由此计算所需的集成式启动机-发电机再生扭矩。为抵消空挡时集成式启动机发电机的高负载导致的发动机不平稳运转,发动机控制模块限制充电扭矩并提升发动机的怠速转速。
    ⑤预测高电压蓄电池最大输出的功能顺序。
    为在发动机模式下获得最佳的扭矩调节效果,发动机控制模块需要有关集成式启动机-发电机的最大可能扭矩的信息。发动机控制模块中的能量管理模块计算高电压蓄电池的最大输出功率,以将此信息传输到发动机控制模块中的扭矩接口。为此,发动机控制模块通过CAN I向蓄电池管理系统控制模块请求当前高电压蓄电池的温度、电压和电流值。发动机控制模块利用这些信息计算当前高电压蓄电池的充电水平,电力电子控制模块预测充电和放电时可提供的最大蓄电池输出。为此,发动机控制模块确定允许的最大充电电压和充电电流值,以避免促动超出允许范围,并且允许的最小放电电压和最大放电电流被发送到发动机控制模块,然后由该单元进行处理以进行扭矩调节。然后发动机控制模块将高电压蓄电池最大输出功率的预测值通过CAN I传输到电力电子控制模块,并要求据此对集成式启动机-发电机的可用扭矩进行预测。电力电子控制模块根据最大可用电气输出功率,同时考虑到集成式启动机一发电机的电流状态,计算发动机和发电机模式中电机的最大可用扭矩,并将此信息通过CAN I传回到发动机控制模块,由该单元进行处理以进行扭矩调节。
    ⑥蓄电池管理的功能顺序。
    蓄电池管理系统控制模块的功能包括完全监视高电压蓄电池的温度、电压和电流等,确定这些值的安全限值,并将这些值和安全限值发送到发动机控制模块。这些功能包括限值监视的功能顺序和控制保护开关的功能顺序。
    限值监视的功能顺序:蓄电池管理系统控制模块测量当前温度、当前电压以及流进和流出高电压蓄电池的所有电流。为限制热负荷,蓄电池管理系统控制模块确定这些参数的限值,并通过CAN I将它们发送到发动机控制模块。发动机控制模块中的能量管理模块评估这些数据,然后将当前电流和电压限值发送到电力电子控制模块和DC/DC转换器控制模块,这些装置必须始终遵循这些限值。如果确定的限值被持续超出,则蓄电池管理系统控制模块打开保护开关,从其余的高电压系统断开高电压蓄电池,从而停用混合动力驱动系统。
    控制保护开关的功能顺序:控制保护开关的附加功能要求为12V车载电气系统电压高于最小值(9V),蓄电池管理系统控制模块监视高电压互锁电路,并促动保护开关。如果高电压互锁电路断路,蓄电池管理系统控制模块促动保护开关使其打开。从而将高电压系统置于断电状态。此外,蓄电池管理系统控制模块还执行由发动机控制模块通过CAN I或通过直接线路(在控制器区域网络(CAN)发生故障的情况下)请求的对保护开关的所有切换操作。
    ⑦高电压与12V车载电气系统之间能量交换的功能顺序。
    发动机控制模块中的能量管理模块不仅控制高电压系统中的能量流动,而且还控制电压变换以及与12V车载电气系统的能量交换。为此,发动机控制模块通过CAN I与DC/DC转换器控制模块进行通信,并通过传动系统局域互联网络(LIN C1)与发电机进行通信。为保证持续地提供电能,DC/DC变压器设计为双向直流变压器,产生高低直流电,并在高电压与12V车载电气系统之间变换。如果发生例如电压超出工作范围的故障,或两个蓄电池(高电压蓄电池和车载电气系统蓄电池)的充电水平均过低,则在无法进行补偿的情况下,DC/DC转换器控制模块会进入待用模式。DC/DC转换器控制模块可以工作,但并未激活。
    给12V车载电气系统充电的条件:SOC值大于26%且发动机此前至少运转过一次。
    给12V车载电气系统充电的功能顺序(降压模式):
    在降压模式,12V车载电气系统的主电源从高电压蓄电池流经DC/DC转换器控制模块。由于通过集成式启动机一发电机和DC/DC转换器控制模块产生电能比通过皮带驱动一发电机更为高效,因而在低于DC/DC转换器控制模块使用限值的工作状况并且在无故障的条件下,对12V车载电气系统的供电通过DC/DC转换器控制模块单独实现。然而,仅当通过评估12V车载电气系统电压而确定电压值低于最小电压(可配置)时,发动机控制模块才通过CAN I将支持12V车载电气系统的请求发送到DC/DC转换器控制模块。如果发生故障,以及处于超出DC/DC转换器控制模块(输出功率为1. 5kW)使用限值的工作状况,则发电机(最大3kW)接通以支持运转的发动机,其中对发电机的促动取决于DC/DC转换器控制模块的工作效率。为此, DC/DC转换器控制模块通过CAN I将其状态以及电流大小报告给发动机控制模块。发动机控制模块评估有关故障或工作效率的状态,并检查是否超出了电流限值。
    支持高电压车载电气系统的功能顺序(升压模式):
    支持高电压车载电气系统的条件:车载电气系统蓄电池的充电水平高于最小值或连接到外部车载电气系统供电、发动机没有运转,如果在混合动力驱动系统启动时高电压蓄电池蓄电池输出功率非常低(低于8kW),但蓄电池的充电水平非常好或者连接了外部电源,则将动力从低电压侧转换到高电压侧有助于保证启动能力。

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