解析奔驰S400 HYBRID混合动力车技术特点(二)

3.制动系统
图3A
S400 HYBRID的制动系统设置了再生制动系统(制动能量再生系统RBS)(图

3),通过电动机使液压制动系统实现再生制动。

(1)再生制动系统工作原理

如图3所示,驾驶员的制动意图由踏板角度传感器检测,并传送到再生制动系统控制单元N30/6。再生制动系统控制单元不断与电源电子控制单元通信,并发出制动扭矩请求。电源电子控制单元向再生制动系统控制单元发送信号,指明有多少制动扭矩可再生吸收。如果ABS系统未正确提供请求的制动扭矩或再生制动系统控制单元发出关闭指令,系统则关闭再生制动。

(2)再生制动系统的主要功能元件

① 制动踏板(图4)

踏板角度传感器B37/1利用霍尔传感器测量制动踏板的角位置,并将信息以2个信号电压的形式传送到再生制动系统控制单元N30/6。混合制动灯开关S9/3将制动踏板的促动信号传送到再生制动系统控制单元N30/6。

② 踏板力模拟器阀(图5)

踏板力模拟器阀Y113用于激活踏板力模拟功能,或在发生故障的情况下将其停用。在正常工作情况下,电磁线圈通电,使阀将缸径封闭,此时的踏板力模拟器阀Y113如同一个刚体,可自行支撑,因此操作制动器时,驾驶员可以感觉到模拟的踏板反作用力。

③ RBS制动助力器和电动真空泵

发动机和电动真空泵均可用于为RBS 制动助力器提供真空。RBS 制动助力器中的RBS 电磁阀是制动操作的执行元件,该电磁阀由再生制动系统控制单元控制。

RBS 制动助力器(图6)中包括一个RBS 真空传感器,可以测量RBS 制动助力器真空腔中的真空度;一个RBS 膜片行程传感器,用于记录RBS 制动助力器膜片板的位置。
图5A
图5B
图5C
图6A
电动真空泵(图7)由再生制动系统控制单元N30/6控制,用于保持制动助力器中的真空度,并维持起动/停止模式下的真空供给

(3)再生制动系统的工作模式

① 再生制动模式

如图3所示,在再生制动扭矩吸收期间,RBS 电磁阀未被启动,所请求的制动扭矩由电动机产生。此时,电动机作为发电机使用,将制动所产生的能量转化为电能,液压制动器不参与制动。并且,再生制动系统控制单元会促动踏板力模拟器阀Y113,使踏板力模拟器模拟踏板阻力,因此,虽然液压制动器没有工作,驾驶员仍可感觉到近似于平时踩制动踏板时的反馈力

② 再生加液压制动模式

在此模式下,再生制动系统控制单元促动踏板力模拟器阀Y113,使踏板力模拟器模拟踏板阻力;RBS 电磁阀A7/7y1由再生制动系统控制单元促动,并因此增加液压制动器的制动压力,而与踏板位置无关;此时自由行程3未结束,再生制动扭矩有一部分由电动机产生

③ 液压制动模式

如果制动扭矩无法被再生制动系统吸收,再生制动系统控制单元会促动踏板力模拟器阀Y113,使踏板力模拟器模拟踏板阻力;RBS 电磁阀A7/7y1由再生制动系统控制单元促动。这种情况下,Y113会启用一项功能来增加液压制动器的制动力,此时自由行程3仍未结束。④ 液压辅助

在紧急制动或出现故障信息的情况下,再生制动系统控制单元不再促动踏板力模拟器阀Y113。此时自由行程3结束,制动助力器A7/7由制动踏板直接促动,利用牵引系统液压单元A7/3和制动助力器产生并增加制动压力

4.自动变速器系统

奔驰S400 HYBRID搭载7挡722.950型自动变速器,该变速器针对混合动力驱动进行了改进。除了新版变速器控制软件之外,还采用了变速器电动辅助油泵,且变矩器和变矩器外壳也做了改进。

(1)变速器电动辅助油泵

奔驰S400 HYBRID使用的是带电液控制的自动变速器和由主轴驱动的发动机机油泵,当发动机停机时,机油供给就会中断,这将导致所有控制元件和执行元件均进入无负载的标准状态,且自动变速器也不再工作。这样一来,当发动机再次起动后,由于变速器的油压不能及时建立,当挂入D挡时,会造成起步动作延迟,通过使用变速器电动辅助油泵可以改善这种情况。

变速器电动辅助油泵集成了变速器辅助油泵控制单元N89(图8),位于变速器钟形外壳的下面。该泵执行2项功能:在发动机关闭时确保液压系统的变速器油供给;在热怠速模式下的滑行降挡期间为主泵提供支持。

5.空调系统

奔驰S400 HYBRID的空调系统也针对混合动力驱动系统做了一些改进,加装了用于在发动机关闭时保持车辆内部制冷和高电压蓄电池冷却的电动制冷压缩机(图9)。

高电压蓄电池冷却的工作过程(图10):蓄电池管理系统BMS控制单元分析来自高电压蓄电池组电池温度传感器的数据,计算出即时高电压蓄电池温度;当温度超过标准范围时,蓄电池管理系统控制单元将高电压蓄电池温度状态通过发动机控制单元N3/10和中央网关控制单元N93传送到空调控制单元;空调控制单元启动对高电压蓄电池的冷却功能,由发动机控制单元通过CAN总线接通蓄电池管理系统控制单元和电动制冷压缩机;空调切断阀Y19/1打开,制冷剂流经集成在蓄电池管理系统控制单元中的蒸发器,热量从高电压蓄电池中散出。

6.转向系统
图9A
图9B
图9C
图10A
为实现即使在发动机自动停机期间仍能提供充足的转向助力,需要将转向助力与发动机分开,确保转向助力的独立。奔驰S400 HYBRID的转向助力由齿轮-齿条式转向机本身调节,通过电液动力转向机构A91/1(图11)的电动转向油泵以液压的方式进行。采用这种改进的转向助力系统,还同时降低了油耗。
2017年1月9日 11:03
1000