奔馳48V車載電氣系統(tǒng)剖析（五）

阿 偉

八、48V車載電氣系統(tǒng)電動(dòng)制冷壓縮機(jī)

電動(dòng)制冷壓縮機(jī)（A9/5）。

電動(dòng)制冷壓縮機(jī)負(fù)責(zé)吸入和壓縮制冷劑。根據(jù)與蒸發(fā)器溫度的函數(shù)關(guān)系, 電動(dòng)制冷壓縮機(jī)的速度可在700～9000r/min的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。電動(dòng)制冷壓縮機(jī)將冷卻液通過空調(diào)系統(tǒng)的部件傳輸, 以對(duì)車內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻和除濕。電動(dòng)制冷壓縮機(jī)根據(jù)車外溫度和高壓蓄電池的溫度并在事故后關(guān)閉。空調(diào)控制單元（N22/1）通過智能氣候控制局域互聯(lián)網(wǎng) 2（LINB8-2）促動(dòng)電動(dòng)制冷壓縮機(jī)。電動(dòng)制冷壓縮機(jī)控制單元調(diào)節(jié)制冷壓縮機(jī)電機(jī)（A9/5m1）的轉(zhuǎn)速和制冷劑的數(shù)量。制冷壓縮機(jī)電機(jī)（A9/5m1）驅(qū)動(dòng)螺旋壓縮機(jī)。它由兩個(gè)相互纏繞的螺旋組成, 其中一個(gè)與外殼永久連接, 另一個(gè)在第一個(gè)螺旋內(nèi)的圓周內(nèi)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)螺旋在線圈內(nèi)構(gòu)成幾個(gè)逐漸變小的室。在這些小室內(nèi), 壓縮的制冷劑以這種方式到達(dá)中央位置, 然后在此壓縮后排出。對(duì)于傳統(tǒng)車輛, 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī), 這就是壓縮機(jī)/空調(diào)系統(tǒng)僅在發(fā)動(dòng)機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)操作的原因。如果制冷壓縮機(jī)電動(dòng)操作, 則空調(diào)系統(tǒng)可獨(dú)立操作發(fā)動(dòng)機(jī)。即便在啟動(dòng)/停止或滑行階段, 其可允許乘客艙的智能氣候控制。對(duì)于傳統(tǒng)車輛,即使短暫的停止階段和智能氣候控制系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)閉將導(dǎo)致乘客艙中的出風(fēng)口溫度增加幾度。在停止階段,滑行模式階段和怠速時(shí), 電流限制為60A。其甚至適用于能量要求較高的情況。使用 XENTRY Diagnostics 診斷電動(dòng)制冷壓縮機(jī)。制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)如圖32所示。

┃ 圖32 制冷壓縮機(jī)

九、M256發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)冷卻液泵

1.電動(dòng)冷卻液泵（M75/11)

電動(dòng)冷卻液泵（M75/11）根據(jù)要求循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫電路中的冷卻液。傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)冷卻液泵集成在齒形皮帶或V形皮帶驅(qū)動(dòng)裝置中。由于曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪和冷卻液泵齒輪之間的傳動(dòng)比, 關(guān)鍵缺點(diǎn)是其轉(zhuǎn)速直接與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相聯(lián)系。這導(dǎo)致冷卻液流率，例如，在高速公路上行駛時(shí)較高, 但在城市或時(shí)走時(shí)停的交通狀況下要求較高時(shí)冷卻液流率較低。相比之下, 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)冷卻液泵的操作不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響。冷卻輸出與冷卻要求匹配。這意味著可更快達(dá)到工作溫度并保持不變。車輛中使用的電動(dòng)冷卻液泵是離心泵, 其由無(wú)刷電機(jī)提供動(dòng)力。電動(dòng)冷卻液泵由于電動(dòng)控制系統(tǒng)可在精確轉(zhuǎn)速下工作。由于其較好的效率, 電動(dòng)冷卻液泵還可節(jié)省燃油。電動(dòng)冷卻液泵由電控多端順序燃料噴注/點(diǎn)火系統(tǒng)（ME-SFI）控制單元（N3/10）通過發(fā)動(dòng)機(jī)局域互聯(lián)網(wǎng)（LIN）（LINC2）促動(dòng)。出現(xiàn)這種情況時(shí), 其在評(píng)估以下信號(hào)后進(jìn)行調(diào)節(jié)：

◆冷卻液溫度

◆加熱器請(qǐng)求

◆發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

◆發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩

冷卻液溫度低于75℃時(shí), 電動(dòng)冷卻液泵停用, 除非智能氣候控制系統(tǒng)控制單元（N22/1）要求來(lái)自電動(dòng)冷卻液泵的泵送量。

電動(dòng)冷卻液泵的工作溫度介于車外溫度-40～150℃之間（最長(zhǎng)30min), 120℃時(shí)連續(xù)操作。冷卻液的溫度應(yīng)介于-10～125℃之間。如果通信缺失, 則會(huì)進(jìn)入確定的應(yīng)急運(yùn)行模式, 確保在發(fā)生故障時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)充分冷卻。M256發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)冷卻液泵如圖33所示。

┃ 圖33 電動(dòng)冷卻液泵

2.冷卻液回路

現(xiàn)代車輛中的冷卻回路非常復(fù)雜且必須滿足部件增加數(shù)量的要求。電路根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和自定義裝備而有所不同。

安裝了三個(gè)獨(dú)立工作的冷卻回路:

◆發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路

◆低溫回路1和2

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路如圖34所示。

低溫回路1和2，如圖35所示。

┃ 圖34 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路

┃ 圖35 低溫回路1和2

┃ 圖36 車型238中48V車載電氣系統(tǒng)的布局

十、皮帶驅(qū)動(dòng)式啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)述和部件布置

1. 車型238中48V車載電氣系統(tǒng)的布局

車型238中48V車載電氣系統(tǒng)的布局，如圖36所示。

2.車型238中的48V車載電氣系統(tǒng)

對(duì)于裝配M264發(fā)動(dòng)機(jī)的車型238，48V車載電氣系統(tǒng)的布局與車型222相比，48V 車載電網(wǎng)蓄電池位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。在這些車型系列中,發(fā)動(dòng)機(jī)艙48V車載電氣系統(tǒng)保險(xiǎn)絲盒直接安裝在電源裝置上并由此連接皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)冷卻液泵。車載電網(wǎng)蓄電池（12 V）位于后端,并通過駕駛員側(cè)的一條電線通過發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)絲和繼電器模塊連接。M1/10啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)位置如圖37所示。

┃ 圖37 啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)M1/10位置

3.皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)

在有些新型4缸火花點(diǎn)火式M264發(fā)動(dòng)機(jī)的電源版本中, 啟動(dòng)機(jī)和12V發(fā)電機(jī)被皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)替換。除了其發(fā)電機(jī)功能, 皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)還可利用來(lái)自48V車載電網(wǎng)蓄電池的能量產(chǎn)生扭矩, 以支持發(fā)動(dòng)機(jī)。該扭矩既可以是正扭矩（支持）也可以是負(fù)扭矩（回收), 使發(fā)動(dòng)機(jī)更有效地運(yùn)轉(zhuǎn), 并將多余能量存儲(chǔ)在48V車載電網(wǎng)蓄電池中。由于擴(kuò)展的電機(jī)操作功能, 標(biāo)準(zhǔn)的皮帶張緊器替換為回轉(zhuǎn)皮帶張緊器。通過產(chǎn)生的正向額外扭矩, 在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低甚至排量很小時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)也能產(chǎn)生較大的扭矩。通過發(fā)動(dòng)機(jī)和48V車載電氣系統(tǒng)的配合使用實(shí)現(xiàn)了有效運(yùn)轉(zhuǎn), 從而降低油耗和二氧化碳（CO2）的排放量, 同時(shí)明顯改善了車輛的響應(yīng)性。此外, 發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)速度和舒適性也明顯提高。皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)通過剛性皮帶輪集成在皮帶驅(qū)動(dòng)裝置中, 并傳遞所需扭矩（正或負(fù))。皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的冷卻通過安裝在A和B端部蓋罩區(qū)域中的2個(gè)風(fēng)扇葉輪實(shí)現(xiàn)，這與12V系統(tǒng)類似。皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)促動(dòng)通過集成式電力電子控制單元執(zhí)行。電力電子控制單元位于皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的B端部蓋罩上。用于促動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的變壓器集成在電力電子控制單元中。電力電子控制單元僅設(shè)計(jì)用作交直流轉(zhuǎn)換器。共用傳動(dòng)系控制器（CPC）發(fā)出請(qǐng)求時(shí), 電力電子控制單元通過5相交流電壓促動(dòng)電機(jī)。電力電子控制單元監(jiān)測(cè)電力電子裝置、轉(zhuǎn)子的位置和電機(jī)處的溫度。該單元還會(huì)提供診斷并預(yù)測(cè)傳遞至共用傳動(dòng)系控制器（CPC）控制單元的可用扭矩。電力電子控制單元通過皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的獨(dú)立式啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)冷卻液泵（M43/4），利用通過各連接泵入和泵出的冷卻液進(jìn)行冷卻。

4. 發(fā)動(dòng)機(jī)左視圖

發(fā)動(dòng)機(jī)左視圖，如圖38所示。

5. 回轉(zhuǎn)皮帶張緊器的功能

回轉(zhuǎn)皮帶張緊器的功能，如圖39所示

6.皮帶驅(qū)動(dòng)

根據(jù)皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)處的負(fù)載情況和由此產(chǎn)生的皮帶張緊力,金屬片回轉(zhuǎn)皮帶張緊器會(huì)張緊相應(yīng)松弛的皮帶股。版本“7PK”的V形皮帶在發(fā)電機(jī)模式/回收或啟動(dòng)/增壓效果操作模式下由此雙張緊裝置牢固張緊。除了皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī),制冷劑壓縮機(jī)即使在發(fā)電機(jī)模式下也會(huì)被驅(qū)動(dòng)。為了確保舒適性并延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命, 曲軸側(cè)的激勵(lì)通過曲軸上的解耦皮帶輪幾乎完全獨(dú)立于皮帶驅(qū)動(dòng)。解耦的皮帶輪也會(huì)為曲軸執(zhí)行扭轉(zhuǎn)震動(dòng)緩沖功能。

┃ 圖38 發(fā)動(dòng)機(jī)左視圖

┃ 圖39 回轉(zhuǎn)皮帶張緊器的功能

十一、M264發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)冷卻液泵

1.電動(dòng)冷卻液泵（M75/11）

電動(dòng)冷卻液泵的任務(wù)是確保熱交換目的所需的冷卻液循環(huán)。對(duì)于M264發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)冷卻液泵通過發(fā)動(dòng)機(jī)局域互聯(lián)網(wǎng)（LIN）（LINC2）連接至電控多端順序燃料噴注/點(diǎn)火系統(tǒng)（ME-SFI）控制單元（N3/10）,后者促動(dòng)電動(dòng)冷卻液泵。電動(dòng)冷卻液泵通過48V車載電氣系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。冷卻液溫度低于75℃時(shí), 電動(dòng)冷卻液泵停用, 除非智能氣候控制系統(tǒng)控制單元（N22/1）要求來(lái)自電動(dòng)冷卻液泵的泵送量。M264發(fā)動(dòng)機(jī)右視圖，如圖40所示。

┃ 圖40 發(fā)動(dòng)機(jī)右視圖

（待續(xù)）