奔馳48V車載電氣系統剖析（五）

阿 偉

八、48V車載電氣系統電動制冷壓縮機

電動制冷壓縮機（A9/5）。

電動制冷壓縮機負責吸入和壓縮制冷劑。根據與蒸發器溫度的函數關系, 電動制冷壓縮機的速度可在700～9000r/min的范圍內連續調節。電動制冷壓縮機將冷卻液通過空調系統的部件傳輸, 以對車內空氣進行冷卻和除濕。電動制冷壓縮機根據車外溫度和高壓蓄電池的溫度并在事故后關閉。空調控制單元（N22/1）通過智能氣候控制局域互聯網 2（LINB8-2）促動電動制冷壓縮機。電動制冷壓縮機控制單元調節制冷壓縮機電機（A9/5m1）的轉速和制冷劑的數量。制冷壓縮機電機（A9/5m1）驅動螺旋壓縮機。它由兩個相互纏繞的螺旋組成, 其中一個與外殼永久連接, 另一個在第一個螺旋內的圓周內旋轉。此時螺旋在線圈內構成幾個逐漸變小的室。在這些小室內, 壓縮的制冷劑以這種方式到達中央位置, 然后在此壓縮后排出。對于傳統車輛, 發動機驅動制冷壓縮機, 這就是壓縮機/空調系統僅在發動機也運轉時操作的原因。如果制冷壓縮機電動操作, 則空調系統可獨立操作發動機。即便在啟動/停止或滑行階段, 其可允許乘客艙的智能氣候控制。對于傳統車輛,即使短暫的停止階段和智能氣候控制系統的相關關閉將導致乘客艙中的出風口溫度增加幾度。在停止階段,滑行模式階段和怠速時, 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 診斷電動制冷壓縮機。制冷壓縮機結構如圖32所示。

┃ 圖32 制冷壓縮機

九、M256發動機電動冷卻液泵

1.電動冷卻液泵（M75/11)

電動冷卻液泵（M75/11）根據要求循環發動機高溫電路中的冷卻液。傳統機械驅動冷卻液泵集成在齒形皮帶或V形皮帶驅動裝置中。由于曲軸驅動齒輪和冷卻液泵齒輪之間的傳動比, 關鍵缺點是其轉速直接與發動機轉速相聯系。這導致冷卻液流率，例如，在高速公路上行駛時較高, 但在城市或時走時停的交通狀況下要求較高時冷卻液流率較低。相比之下, 電動驅動冷卻液泵的操作不受發動機轉速影響。冷卻輸出與冷卻要求匹配。這意味著可更快達到工作溫度并保持不變。車輛中使用的電動冷卻液泵是離心泵, 其由無刷電機提供動力。電動冷卻液泵由于電動控制系統可在精確轉速下工作。由于其較好的效率, 電動冷卻液泵還可節省燃油。電動冷卻液泵由電控多端順序燃料噴注/點火系統（ME-SFI）控制單元（N3/10）通過發動機局域互聯網（LIN）（LINC2）促動。出現這種情況時, 其在評估以下信號后進行調節：

◆冷卻液溫度

◆加熱器請求

◆發動機轉速

◆發動機扭矩

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

電動冷卻液泵的工作溫度介于車外溫度-40～150℃之間（最長30min), 120℃時連續操作。冷卻液的溫度應介于-10～125℃之間。如果通信缺失, 則會進入確定的應急運行模式, 確保在發生故障時發動機充分冷卻。M256發動機電動冷卻液泵如圖33所示。

┃ 圖33 電動冷卻液泵

2.冷卻液回路

現代車輛中的冷卻回路非常復雜且必須滿足部件增加數量的要求。電路根據發動機和自定義裝備而有所不同。

安裝了三個獨立工作的冷卻回路:

◆發動機冷卻回路

◆低溫回路1和2

發動機冷卻回路如圖34所示。

低溫回路1和2，如圖35所示。

┃ 圖34 發動機冷卻回路

┃ 圖35 低溫回路1和2

┃ 圖36 車型238中48V車載電氣系統的布局

十、皮帶驅動式啟動機發電機簡述和部件布置

1. 車型238中48V車載電氣系統的布局

車型238中48V車載電氣系統的布局，如圖36所示。

2.車型238中的48V車載電氣系統

對于裝配M264發動機的車型238，48V車載電氣系統的布局與車型222相比，48V 車載電網蓄電池位于發動機艙中。在這些車型系列中,發動機艙48V車載電氣系統保險絲盒直接安裝在電源裝置上并由此連接皮帶驅動啟動機發電機和電動冷卻液泵。車載電網蓄電池（12 V）位于后端,并通過駕駛員側的一條電線通過發動機保險絲和繼電器模塊連接。M1/10啟動機發電機位置如圖37所示。

┃ 圖37 啟動機發電機M1/10位置

3.皮帶驅動啟動機發電機

在有些新型4缸火花點火式M264發動機的電源版本中, 啟動機和12V發電機被皮帶驅動啟動機發電機替換。除了其發電機功能, 皮帶驅動啟動機發電機還可利用來自48V車載電網蓄電池的能量產生扭矩, 以支持發動機。該扭矩既可以是正扭矩（支持）也可以是負扭矩（回收), 使發動機更有效地運轉, 并將多余能量存儲在48V車載電網蓄電池中。由于擴展的電機操作功能, 標準的皮帶張緊器替換為回轉皮帶張緊器。通過產生的正向額外扭矩, 在發動機轉速較低甚至排量很小時傳動系統也能產生較大的扭矩。通過發動機和48V車載電氣系統的配合使用實現了有效運轉, 從而降低油耗和二氧化碳（CO2）的排放量, 同時明顯改善了車輛的響應性。此外, 發動機的啟動速度和舒適性也明顯提高。皮帶驅動啟動機發電機通過剛性皮帶輪集成在皮帶驅動裝置中, 并傳遞所需扭矩（正或負)。皮帶驅動啟動機發電機的冷卻通過安裝在A和B端部蓋罩區域中的2個風扇葉輪實現，這與12V系統類似。皮帶驅動啟動機發電機的電動促動通過集成式電力電子控制單元執行。電力電子控制單元位于皮帶驅動啟動機發電機的B端部蓋罩上。用于促動皮帶驅動啟動機發電機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計用作交直流轉換器。共用傳動系控制器（CPC）發出請求時, 電力電子控制單元通過5相交流電壓促動電機。電力電子控制單元監測電力電子裝置、轉子的位置和電機處的溫度。該單元還會提供診斷并預測傳遞至共用傳動系控制器（CPC）控制單元的可用扭矩。電力電子控制單元通過皮帶驅動啟動機發電機的獨立式啟動機發電機冷卻液泵（M43/4），利用通過各連接泵入和泵出的冷卻液進行冷卻。

4. 發動機左視圖

發動機左視圖，如圖38所示。

5. 回轉皮帶張緊器的功能

回轉皮帶張緊器的功能，如圖39所示

6.皮帶驅動

根據皮帶驅動啟動機發電機處的負載情況和由此產生的皮帶張緊力,金屬片回轉皮帶張緊器會張緊相應松弛的皮帶股。版本“7PK”的V形皮帶在發電機模式/回收或啟動/增壓效果操作模式下由此雙張緊裝置牢固張緊。除了皮帶驅動啟動機發電機,制冷劑壓縮機即使在發電機模式下也會被驅動。為了確保舒適性并延長系統的使用壽命, 曲軸側的激勵通過曲軸上的解耦皮帶輪幾乎完全獨立于皮帶驅動。解耦的皮帶輪也會為曲軸執行扭轉震動緩沖功能。

┃ 圖38 發動機左視圖

┃ 圖39 回轉皮帶張緊器的功能

十一、M264發動機電動冷卻液泵

1.電動冷卻液泵（M75/11）

電動冷卻液泵的任務是確保熱交換目的所需的冷卻液循環。對于M264發動機，電動冷卻液泵通過發動機局域互聯網（LIN）（LINC2）連接至電控多端順序燃料噴注/點火系統（ME-SFI）控制單元（N3/10）,后者促動電動冷卻液泵。電動冷卻液泵通過48V車載電氣系統驅動。冷卻液溫度低于75℃時, 電動冷卻液泵停用, 除非智能氣候控制系統控制單元（N22/1）要求來自電動冷卻液泵的泵送量。M264發動機右視圖，如圖40所示。

┃ 圖40 發動機右視圖

（待續）