五、车载电气系统
（一）系统控制单元的位置
    奔驰S400混合动力的控制单元位置如图22所示。

（二）系统组成元件
    1．高电压/12V车载电气系统的联网
    除控制高压车载电气系统中的能量流之外，电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元中的能量管理模块还对12V车载电气系统的所有电压转换和能量交换进行控制。为此，ME-SFI [ME]控制单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络（CAN）与DC/DC转换器控制单元通信，通过传动系统局域互联网（LIN）与12V发电机通信。为确保电能的持续供给，DC/DC转换器设计为双向直流变压器，可实现直流高压与12V直流电压的双向转换，并在高电压系统和12V车载电气系统之间传输直流电压。
    根据工况，系统在以下模式下工作：
    ①对12V车载电气系统充电/提供支持（降压模式）。
    只有满足以下条件时，才能执行对12V车载电气系统充电/提供支持的功能：发动机首先必须已经运转至少一个循环；充电状态（SOC）值大于26%。
    与通过皮带驱动的12V发电机相比，电动机和DC/DC转换器控制单元产生电能的效率更高。因此，12V车载电气系统仅通过DC/DC转换器控制单元供电。发生故障时以及在超出DC/DC转换器控制单元使用能力（1. 5kW的功率输出）的工况下，12V发电机开启，以便在内燃机运转的情况下提供支持（最大3kW）。
    只有满足以下条件时，才可执行高压车载电气系统的支持功能（升压模式）。
    a．自上次点火接通以来尚未启动发动机；b．车载电气系统蓄电池电量大于最小值或连接了车载电气系统的外部电源。当混合动力驱动系统启动但车载电气系统蓄电池的电量非常高或连接了外部电源（12V充电器）时，如果高压蓄电池的输出功率非常低（小于8kW），则能量可由12V车载电气系统传输至高压车载电气系统，以启动车辆。
    ②不通过外部12V充电器为高压车载电气系统提供支持（升压模式）。
    如果存在因高压蓄电池电量过低或温度过低而无法启动车辆的风险，则12V蓄电池为高压蓄电池提供支持，具体形式为DC/DC转换器最多升高1kW。支持自点火接通开始，至内燃机完成启动或点火关闭时结束。
    ③通过外部12V充电器为高压车载电气系统提供支持（升压模式）。
    在发动机罩打开的情况下，如果连接有外部12V充电器，且DC/DC转换器控制单元测得的电压高于12V车载电气系统中的12. 8V，则能量以最大500W的输出功率通过12V车载电气系统蓄电池和DC/DC转换器控制单元传输至高压车载电气系统，并对高压蓄电池充电（仅在点火接通的情况下）。
    2.  互锁
    互锁电路用于保护高压车载电气系统的操作人员。互锁电路检测高压车载电气系统中断路的连接器电路。
    由于高电压部件中包括电容器，因此断开保护开关时，高压车载电气系统的电压不会立即变为零。为此，高电压部件中包括一项主动快速放电功能，可在2~5s内将高压车载电气
系统的电压降至60V以下。
    如果互锁电路中断，则会导致高压蓄电池模块中的保护开关断开，高压车载电气系统关闭。
    此外，事故会触发两级碰撞关闭程序，从而切断高压蓄电池，并使高压车载电气系统放电。
      ①第一级：可逆（不触发气囊）。
      ②第二级：不可逆（电路30c通过烟火隔离器断开，并触发气囊）。
      此外，气囊控制单元（防护装置控制单元）与电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元和蓄电池管理系统（BMS）控制单元之间的附加信号线可确保内燃机关闭，且保护开关断开。
    互锁信号（12V/88Hz）在蓄电池管理系统（BMS）控制单元中产生，并通过串联连接传送至以下部件：DC/DC转换器控制单元；电力电子控制单元；电动机；电动制冷剂压缩机。
蓄电池管理系统（BMS）、驱动系统和DC/DC转换器控制单元均配备用于评估互锁信号的电路，如图23所示。

    3.  混合动力发动机罩接触开关
    发动机罩上装配了一个信号接触件，并在发动机控制单元中对其进行评估。应根据临界条件（行驶条件、驾驶人座椅安全带锁扣信号、驾驶人车门锁止信号）采取安全预防措施（如关闭发动机以及防止发动机自动启动）。
    发动机罩关闭时，接触开关断开其开关触点，并中断电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元的接地连接，如图24所示。

（三）系统的检修
   1．诊断
    S400 HYBRID的诊断照例通过诊断辅助系统（DAS）进行。除此之外，对混合动力部件进行诊断时，必须采取以下措施。
    ①对混合动力车辆进行诊断操作的法规要求：对装配高压车载电气系统的车辆进行诊断操作的人员必须已经修完专业认证课程。
    ②关于对高压车载电气系统进行作业的一般安全性信息。高压车载电气系统部件的电压高于48V。触摸这些部件可能导致烧伤、痉挛并损坏血液细胞。任何情况下，都不得触摸高电压系统上裸露的导线或裸露的导电触点。这尤其适用于事故车辆，因为其上是否带有工作电压尚属未知。严禁体内带有电子植入装置（如心脏起搏器）的人员对高压车载电气系统进行作业。
    ③对高压车载电气系统进行作业的预防性措施。车辆安装的高压车载电气系统的所有部件均带有警告贴，所有高压电线均带有警告色，如图25所示。

    2.  断电
    （1）断电步骤为确保执行保养操作时不存在电击风险，必须将高压车载电气系统断电，并防止其重新激活。只有经过培训的授权服务中心工作人员（机动车辆高压车载电气系统电气技师）才可对高压车载电气系统进行作业。
    将高压蓄电池的正极和负极接线柱从高压车载电气系统的其余部分上断开，以将系统断电。为此，将高压蓄电池模块的插头连接断开，并更换为高电压激活锁，以防止高压车载电气系统被重新激活，如图26所示。安装激活锁后2min内，激活锁的插头连接处将无电压，如图27所示。然后，可进行保养操作。



    对车辆进行作业的高电压安全预防措施、发生事故时，断开高压蓄电池，为整个高压车载电气系统放电分两级进行。
    第一级触发安全带紧急拉紧器：可通过打开或关闭点火开关来取消该关闭功能。
    第二级触发安全带紧急拉紧器：只有经培训人员才可取消该关闭功能。采取修理措施之前或发生碰撞之后，将高压车载电气系统断电。对高压车载电气系统断电时必须遵照诊断辅助系统（DAS）中的最新步骤进行。①读取故障码存储器；②关闭点火开关，以关闭内燃机；③断开12V蓄电池；④断开蓄电池管理系统（BMS）控制单元上的高电压互锁（HVIL）电气连接器。这会导致高压蓄电池模块中的保护开关立即断开；⑤断开高压蓄电池与DC/DC转换器之间的连接器；⑥安装和锁止高电压激活锁（将钥匙放在安全的地方）；⑦检查确认高电压激活锁处无电压；⑧将停用记录文件放在车上容易看到的位置；⑨车上的高电压安全性装置高电压互锁。a．导电环贯穿整个高压车载电气系统；b．如果通过导电环传送的信号中断，则高压车载电气系统断电并放电。
    （2）高电压激活锁
    ①授权服务中心人员断开蓄电池管理系统（BMS）控制单元上的高电压互锁（HVIL）电气连接器时，整个高压车载电气系统关闭（HVIL打开），并通过接通点火防止系统重新激活。
    ②安装高电压激活锁可进一步防止高压车载电气系统被重新激活。
    （3）对电流危险的保护
    ①防止直接接触高电压部件。
    ②通过颜色识别操作过程中带有高压电的部件（橙色电缆）。
    ③高电压部件的相关警告信息。
    发生事故时，通过触发烟火隔离器来关闭高压车载电气系统，烟火隔离器由防护装置控制单元促动（碰撞检测）。
    a.断开电源和存储装置的所有接头。
    b．停用发电机操作（电动机和DC/DC转换器）。
     c．将中间电路电容器放电，以使其电压降至危险电压范围以下。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]