三、操作策略

更新于 2026年10月13日 版权声明
三、操作策略

1..概述

由于内燃机是主要的驱动系统,因此必须起动内燃机来驱动车辆。加速过程中,电动机提供转矩来支持内燃机,从而增大了驱动力,并降低了燃油消耗量。在减速模式下以及制动过程中,电动机用于将动能转化为电能(再生)。此时,内燃机通常处于减速燃油切断阶段。

如果不需要能量来驱动车辆且车辆静止,则可关闭内燃机(起动—停止功能)。电动机无法单独驱动车辆。

图1-26中给出了内燃机与电动机之间相互作用的示例。

图示

图1-26 工作策略图

1—内燃机的工作模式 1A—内燃机运转 1B—内燃机关闭 1C—减速燃油切断 2—电动机的工作模式 2A—混合动力驱动工作(发电机工作或升压模式或负荷点偏移) 2B—待命 2C—再生模式 a—内燃机起动

混合动力驱动系统的控制系统集成在电控多端顺序燃料喷注/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元中。混合动力驱动系统包括272混合动力发动机、一个带电力电子控制单元的电动机以及一个带蓄电池管理系统(BMS)控制单元和DC/DC转换器控制单元的高电压系统。

注意:ME-SFI[ME]控制单元中的混合动力/发动机,控制系统包括版本“ME17.7”。代码“ME,17.7”的含义为:M=发动机电子系统、E=电子控制加速器、17.7=版本17.7(混合动力)。

2..驱动模式控制

车辆可由内燃机(在混合动力系统发生故障的情况下)或混合动力模式驱动。在混合动力模式下,根据高压蓄电池的要求和电量,电动机转矩与内燃机转矩相结合[在加速(升压)期间为内燃机转矩提供支持]。此外,内燃机可将电动机作为高压发电机操作(图1-27)。

图示

图1-27 驱动模式的功能原理图

1—冷却液温度信号 2—加速踏板位置信号 3—发动机转速信号 4—车轮速度信号 5—行车制动器状态 6—高压蓄电池电压信号 7—高压蓄电池温度信号 8—允许的放电电压/电流信号 9—允许的充电电压/电流信号 10—档位开关状态 11—限距控制系统请求 12—电动机温度信号 13—电动机转速信号 14—电动机状态 15—电动机的规定转矩请求 16—放电电流能量流 17—电动机工作的放电电流能量流 18—发电机工作的充电电流能量流 19—充电电流能量流 20—充电电压和充电电流信号 21—可用转矩信号 22—电动机转子的位置信号 23—电动机产生的转矩信号 24—电动机的驱动转矩信号

由内燃机驱动:标准驱动模式是由内燃机驱动车辆。如果内燃机能够提供规定转矩,且因检测到混合动力驱动系统发生故障而导致混合动力模式不可用,则车辆以标准驱动模式工作。

(1)起步 起步时,变速驾驶人的转矩请求由电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元读入。如果根据加速踏板位置发出升压请求,则ME-SFI[ME]控制单元会计算所需的起动转矩,并在内燃机和电动机之间对其进行分配。ME-SFI[ME]控制单元通过电力电子控制单元请求来自电动机的额外转矩。高压蓄电池通过电力电子控制单元对电动机供电。如果车辆在发动机自动停机后起步,则内燃机起动(发动机自动起动)。

(2)升压 在升压模式下,电动机为内燃机提供支持,以便尽快达到规定转矩。所提供升压支持的持续时间和强度取决于高压蓄电池的电量和加速踏板的位置。升压模式可分为协调升压和非协调升压。非协调升压指内燃机和电动机所请求的规定转矩过高,且无法提供。为满足变速驾驶人的转矩请求,ME-SFI[ME]控制单元通过电力电子控制单元请求电动机输出可能的最大转矩。然后,电力电子控制单元根据“允许的放电电压”和“允许的放电电流”信号[由蓄电池管理系统(BMS)控制单元提供]相应地操作电动机。如果在内燃机和电动机的共同作用下仍未达到规定转矩,则非协调升压切换至协调升压。此时,电动机与内燃机作为一个驱动单元一起工作。

(3)负荷点偏移 SOC[充电状态(State of Charge)=电量]大于55%时,会通过“负荷点偏移”降低高压蓄电池的电量。最初会请求0N·m的电动机转矩,以便通过DC/DC转换器或电动制冷压缩机直接消耗电能。如果SOC继续增加,则电动机会提供主动转矩,以对驱动系统提供支持。提供支持时应保持尽可能高的内燃机效率。内燃机的负荷点会相应发生偏移。这就意味着内燃机提供的转矩通过电控多端顺序燃料喷注/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元降低,以保持发动机转速恒定,其目的是使负荷点在效率水平仍然尽可能高的负荷点范围内发生偏移。

(4)发电机模式 在发电机模式下,电动机被用作高压发电机来产生电能,并由内燃机或传动系统提供动力。由此产生的三相交流电压被电力电子控制单元转换为直流电压,以便对高压蓄电池充电,并通过DC/DC转换器对12V车载电气系统供电。曲轴的动能作用在电动机转子上。然后,转子的转动运动在定子的三相绕组中感应出交流电压,从而产生三相电流形式的电能,并由电子电力控制单元限制、监测并转换为直流高压。

3..转矩协调

电控多端顺序燃料喷射/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元收集各种转矩请求,对其进行优先级排序,并调节如何产生所需的转矩。为此,该单元监测内燃机和电动机的状态以及高压蓄电池的电量和自动变速器的状态(图1-28)。

转矩请求的协调:再生制动系统(RBS)、电控车辆稳定行驶系统(ESP)、电子牵引辅助系统(ETS)、定速巡航控制系统、自动智能巡航控制系统、增强型限距控制系统和驾驶人均发出转矩请求,并将这些请求通过底盘控制器区域网络(CAN)、传动系统CAN和驾驶驱动数据链CAN传送至ME-SFI[ME]控制单元。ME-SFI[ME]控制单元对这些转矩请求进行优先级排序,并利用其计算所需的驱动转矩。

系统请求的优先级按照以下顺序排序:①电子变速器控制;②电控车辆稳定行驶系统(ESP);③再生制动系统(RBS);④增强型限距控制系统、定速巡航控制系统、自动智能巡航控制系统;⑤驾驶人的发动机负荷请求。

转矩产生的协调:根据来自能量管理系统的指示,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元对转矩产生和转矩干预进行协调。动态转矩干预不仅仅通过改变点火角以储备内燃机转矩而实现。最初,ME-SFI[ME]控制单元会增加和减小电动机转矩,以提供当前驱动转矩。该单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)向电力电子控制单元请求电动机驱动转矩,以增大所施加的转矩。

转矩的减小通过请求产生转矩实现。电力电子控制单元实现这些请求,然后通过驾驶驱动数据链CAN向ME-SFI[ME]控制单元重新报告所产生的转矩。如果电动机的转矩干预不充分,则会通过改变点火角来额外减小或增大内燃机的转矩(转矩储备)。

4..发动机自动停机

如果车辆不需要任何驱动能量,且驱动系统的相关系统未发出任何请求,则发动机会自动停机。发动机自动停机时,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元使用电动机关闭发动机,而不断开点火(图1-29)。

只有满足以下条件时,才能进行发动机自动停机:内燃机正在运转,电动机工作,高压蓄电池的电量足以重新起动发动机,辅助电动变速器油泵工作,内燃机的温度传感器(用于检测发动机油、冷却液、催化转化器温度)提示已经达到工作温度,发动机罩关闭,接合档位在D位或N位。

图示

图1-28 转矩协调的功能原理图

1—加速踏板位置信号 2—车轮速度信号 3—再生制动转矩请求 4—转矩改变/限距控制系统动态请求 5—变速器保护转矩降低请求 6—档位开关状态 7—空调状态 8—高压蓄电池电压信号 9—高压蓄电池温度信号 10—12V蓄电池电压信号 11—转矩降低/ESP动态请求 A100—高压蓄电池模块 B37—加速踏板传感器 CAN B—车内 CAN C—传动系统 CAN E—底盘 CAN I—驾驶驱动数据链CAN N3/10—ME-SFI[ME]控制单元 N22/1—KLA控制单元 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N62/1—雷达传感器控制单元(SGR)(装配增强型限距控制系统或自动智能巡航控制) N82/2—蓄电池管理系统(BMS)控制单元 N83/1—DC/DC转换器控制单元 N93—中央网关控制单元 Y3/8—电控单元(VGS)

以下因素会触发发动机自动停机:

①对车速的评估车速降至可编程阈值以下时,会触发发动机自动停机。为确定车速,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元对车轮的转动方向和转速值进行评估,这些数值由再生制动系统(RBS)控制单元通过底盘控制器区域网络(CAN)传送。

②制动转矩根据车速的增加当车速与制动转矩的比值达到特定水平时,如果行驶过程中制动转矩的增量为可编程数值,则会触发发动机自动停机。

达到发动机自动停机的条件且具备相应的触发条件时,ME-SFI[ME]控制单元通过切断喷油器和点火线圈来关闭发动机。ME-SFI[ME]控制单元请求促动电动机,以由电力电子控制单元通过驾驶驱动数据链CAN关闭内燃机。这可防止关闭过程中出现颠簸,并防止在减速模式(车速大于0km/h)下对车辆行为产生影响。如果出现碰撞信号且高压车载电气系统立即停用,则发动机也会关闭。

5..发动机自动起动

如果车辆需要驱动能量或与驱动系统相关的系统发出请求,则会触发发动机自动起动。发动机自动起动时,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元利用电动机起动内燃机(如图1-30)。

只有满足以下条件时,才能进行发动机自动起动:

①已经触发了发动机自动停机。

②高压蓄电池的保护开关闭合。

③尚未检测到碰撞。

④高压车载电气系统无故障(高电压互锁打开)。

以下因素会触发发动机自动起动:

①松开制动踏板:如果变速驾驶人松开制动踏板,则会对当前制动转矩或变速驾驶人请求的制动转矩进行评估。制动转矩降至阈值以下时,会进行发动机自动起动。

②促动加速踏板:如果变速驾驶人促动k加速踏板,则会将加速踏板的踏板值与阈值进行比较。如果当前数值超出阈值,则会触发发动机自动起动。

③变速杆移出P位:如果变速杆从P位中移出,则会触发发动机自动起动。

④超出车速:如果记录的车速超出可编程阈值,则会触发发动机自动起动。

⑤外部系统许可撤销:如果雷达传感器控制单元(SGR,装配增强型限距控制系统或自动智能巡航控制系统)撤销发动机自动停机的许可,则会触发发动机自动起动,且增强型限距控制系统对车辆进行加速。如果许可由自动空调(KLA)控制单元、全集成化变速器控制(VGS)控制单元或能量管理系统撤销,则制动转矩必须足够高(高出规定的减速转矩),以触发发动机自动起动。

打开驾驶人车门或座椅安全带锁扣(检测到驾驶人在车内)。

接合档位范围“R”(检测到机动)。

为进行发动机自动起动,电控多端顺序燃料喷射/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元对电动机所需的驱动力矩进行计算,并检查其合理性。ME-SFI[ME]控制单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)请求电力电子控制单元操作电动机,以起动内燃机。一旦达到起动转速,ME-SFI[ME]控制单元即会操作喷油器和点火线圈。根据加速踏板的位置或内燃机的冷却液温度,系统进行转矩决定型起动或转速决定型动。通过发动机转速或(在转矩决定型起动中)通过电动机产生的驱动转矩与总驱动转矩之差检测起动过程的结束。

注意:起动或驻车时,起动模式由自动变速器的档位范围R激活,起动—停止功能受到抑制(即使是在发动机自动停机的情况下)。

6..能量管理

电控多端顺序燃料喷射/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元中的能量管理模块协调混合动力驱动系统的能量流,并根据电气变量为蓄电池管理系统(BMS)、DC/DC转换器和电力电子控制单元提供连接。为此,该单元通过控制器区域网络(CAN)与相关的所有控制单元交换信息,并在必要时通过传动系统局域互联网(LIN)操作12V发电机。

ME-SFI[ME]控制单元与内部转矩接口进行通信,从而对能量回收和能量使用进行协调。

图示

图1-29 发动机自动停机的功能原理图

1—冷却液温度信号 2—加速踏板位置信号 3—发动机转速信号 4—电动机转子的位置信号 5—高压蓄电池电压信号 6—高压蓄电池温度信号 7—电动机温度信号 8—电动机转速信号 9—电动机状态 10—车轮速度信号 11—限距控制系统请求 12—辅助电动变速器油泵状态 13—燃油泵OFF请求 14—燃油泵OFF 15—电动机的规定转矩请求 16—放电电流,能量流 17—电动机工作的放电电流能量流 18—喷油器OFF 19—点火线圈断电 20—行车制动器状态 21—辅助电动变速器油泵ON 22—燃油泵促动比信号 23—电动机的驱动转矩信号 24—允许的放电电压/电流信号 A79—电动机 A100—高压蓄电池模块 B11/4—冷却液温度传感器 B37—加速踏板传感器 B70—曲轴霍尔传感器 CAN C—传动系统 CAN E—底盘 CAN I—驾驶驱动数据链 M3—燃油泵 M42—辅助电动变速器油泵 N3/10—ME-SFI[ME]控制单元 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N62/1—雷达传感器控制单元(SGR,装配增强型限距控制系统或自动智能巡航控制) N82/2—蓄电池管理系统(BMS)控制单元 N118—燃油泵控制单元 N129/1—电力电子控制单元 T1/1—气缸1的点火线圈 T1/2—气缸2的点火线圈 T1/3—气缸3的点火线圈 T1/4—气缸4的点火线圈 T1/5—气缸5的点火线圈 T1/6—气缸6的点火线圈 Y3/8—电控单元(VGS) Y62y1—气缸1的喷油器 Y62y2—气缸2的喷油器 Y62y3—气缸3的喷油器 Y62y4—气缸4的喷油器 Y62y5—气缸5的喷油器 Y62y6—气缸6的喷油器

此外,能量管理系统还执行以下任务:

①计算并校准高压蓄电池电量的SOC值(充电状态)。

②综合考虑高压蓄电池、内燃机和电动机的临界情况,执行充电/放电策略。

图示

图1-30 发动机自动起动的功能原理图

1—冷却液温度信号 2—k加速踏板位置信号 3—发动机转速信号 4—混合动力车辆发动机罩接触开关状态(https://www.daowen.com)

5—高压蓄电池电压信号 6—高压蓄电池温度信号 7—电动机温度信号 8—电动机转速信号 9—电动机状态 10—车轮速度信号 11—限距控制系统请求 12—档位开关状态 13—燃油泵ON请求 14—燃油泵工作 15—燃油压力信号 16—电动机的规定转矩请求 17—放电电流能量流 18—电动机工作的放电电流,能量流 19—喷油器促动 20—点火线圈供电 21—空调状态 22—行车制动器状态 23—允许的放电电压/电流信号 24—电动机产生的转矩信号 25—电动机的驱动转矩信号 26—燃油泵促动比信号 27—燃油压力的规定值请求 28—电动机转子的位置信号 29—变速驾驶人在车内检测,状态 A79—电动机 A100—高压蓄电池模块 B4/7—燃油压力传感器 B11/4—冷却液温度传感器 B37—加速踏板传感器 B70—曲轴霍尔传感器 CAN B—车内 CAN C—传动系统 CAN E—底盘 CAN I—驾驶驱动数据链 M3—燃油泵 N2/7—防护装置控制单元 N3/10—ME-SFI[ME]控制单元 N22/1—KLA控制单元 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N62/1—雷达传感器控制单元(SGR) N69/1—左前车门控制单元 N82/2—蓄电池管理系统(BMS)控制单元 N93—中央网关控制单元 N118—燃油泵控制单元 N129/1—电力电子控制单 S62/51—混合动力发动机罩接触开关 T1/1—气缸1的点火线圈 T1/2—气缸2的点火线圈 T1/3—气缸3的点火线圈 T1/4—气缸4的点火线圈 T1/5—气缸5的点火线圈 T1/6—气缸6的点火线圈 Y3/8—电控单元(VGS) Y62y1—气缸1的喷油器 Y62y2—气缸2的喷油器 Y62y3—气缸3的喷油器 Y62y4—气缸4的喷油器 Y62y5—气缸5的喷油器 Y62y6—气缸6的喷油器

③预测高压蓄电池的能量储备和可能的最大输出。

④控制高压蓄电池与12V车载电气系统之间的能量交换。

如果DC/DC转换器控制单元达到使用极限,则电控多端顺序燃料喷射/点火系统(ME-SFI)[ME]控制单元会促动12V发电机,为12V车载电气系统提供支持。12V发电机与ME-SFI[ME]控制单元之间通过传动系统局域互联网(LIN)经发电机接口交换信息,以控制12V发电机的工作情况。

ME-SFI[ME]控制单元对12V发电机的工作情况进行控制,例如用于降低发动机在蓄电池充足电的情况下怠速时的调节电压(充电电压)。这可降低发动机负荷,进而意味着降低燃油消耗量,并改善废气排放值。

ME-SFI[ME]控制单元控制以下功能:

①在发动机起动后开启12V发电机。

②根据ME-SFI[ME]控制单元中存储的发动机特性图调节12V发电机。为此,调节电压由ME-SFI[ME]控制单元指定。

③在12V发电机的负荷频繁变化时延迟对调节电压进行调节,以稳定怠速转速。

④防止12V发电机过热。

⑤向仪表盘报告检测到的故障,以促动相应的警告灯并显示信息。

7..减速模式

如果在车辆滑行时未促动制动踏板和加速踏板,则动能被电动机吸收,并转化为电能(再生)。此外,可执行内燃机的减速燃油切断。如果促动制动踏板,则会进行再生制动。如果在车辆滑行的行驶操作期间未操作加速踏板,则电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元根据路面倾斜度、高压蓄电池的电量和所选择的变速器模式计算一个特定的减速转矩,利用该减速转矩进行再生减速和减速燃油切断(图1-31)。

在减速模式且减速燃油切断激活的情况下,内燃机产生减速转矩,该转矩与再生减速转矩之和可能大于规定的减速转矩。这种情况下,减速燃油切断不会激活,且内燃机产生最小的可控制转矩。

这样,无论是否进行减速燃油切断,驱动系统对驾驶人而言的表现是相同的。

(1)再生减速 通过产生转矩的请求,ME-SFI[ME]控制单元将计算得到的规定减速转矩通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)传送至电力电子控制单元。在发电模式下,电力电子控制单元促动电动机,从而产生所需的再生减速转矩。在发电模式下促动电动机会产生交流电压,电力电子控制单元将其转换为直流电压,并供至高压蓄电池。

(2)减速燃油切断 内燃机的减速燃油切断根据控制单元计算的特定减速转矩激活,以节约燃油。减速模式下,如果未操作加速踏板,则电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元根据冷却液温度、接合的档位和发动机转速切断喷油器和点火线圈。操作加速踏板时,喷油器再次打开。此外,ME-SFI[ME]控制单元通过左侧和右侧进气凸轮轴电磁阀,以及左侧和右侧排气凸轮轴电磁阀将气门重叠量调节至最小值,从而确保更加迅速地达到催化转换器的最佳转换率。减速燃油切断之后,ME-SFI[ME]控制单元通过延长喷射时间来短时间加浓混合气,以防止催化转换器中氧气过浓。为防止减速燃油切断后恢复燃烧时转矩突然增加,ME-SFI[ME]控制单元短时间将点火线圈的点火正时朝向“延迟”方向调节。由于减速燃油切断期间排气中较高的氧含量可能增进一氧化碳和碳氢化合物的氧化(二次燃烧),因此当排气温度过高时,减速燃油切断会受到抑制。

(3)失速保护 延长的减速燃油切断和再生过程确实可以降低燃油消耗量,但也会增加内燃机失速的风险。如果存在发动机因转速过低而意外失速的可能性,则会请求进行转矩决定型发动机起动,且内燃机恢复至怠速转速。

图示

图1-31 减速模式的功能原理图

1—加速踏板位置信号 2—发动机转速信号 3—冷却液温度信号 4—行车制动器状态 5—车轮速度信号 6—电动机转速信号 7—电动机温度信号 8—电动机状态 9—高压蓄电池电压信号 10—高压蓄电池温度信号 11—电动机的规定转矩请求 12—发电机工作的充电电流能量流 13—充电电流,能量流 14—电动机转子的位置信号 15—允许的充电电压/电流信号 16—充电电压和充电电流信号 17—档位范围状态 18—喷油器OFF 19—点火线圈断电 20—进气凸轮轴电磁阀操作 21—电动机产生的转矩信号 A79—电动机 A100—高压蓄电池模块 B11/4—冷却液温度传感器 B37—加速踏板传感器 B70—曲轴霍尔传感器 CAN C—传动系统 CAN E—底盘 CAN I—驾驶驱动数据链 N3/10—ME-SFI[ME]控制单元 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N82/2—蓄电池管理系统 (BMS)控制单元 N129/1—电力电子控制单元 T1/1—气缸1的点火线圈 T1/2—气缸2的点火线圈 T1/3—气缸3的点火线圈 T1/4—气缸4的点火线圈 T1/5—气缸5的点火线圈 T1/6—气缸6的点火线圈 Y3/8—电控单元(VGS) Y49/4—进气凸轮轴电磁阀,左侧 Y49/5—进气凸轮轴电磁阀,右侧 Y49/6—排气凸轮轴电磁阀,左侧 Y49/7—排气凸轮轴电磁阀,右侧 Y62y1—气缸1的喷油器 Y62y2—气缸2的喷油器 Y62y3—气缸3的喷油器 Y62y4—气缸4的喷油器 Y62y5—气缸5的喷油器 Y62y6—气缸6的喷油器

进行减速燃油切断时,减速模式的能量使用效率更高。然而,如果高压蓄电池电量较低且规定的减速转矩较低,则不进行减速燃油切断的更高的再生减速度更加有利。行驶操作期间,失速保护功能不断监测发动机转速。

8..再生制动

电动机利用再生制动过程中的部分制动转矩或平稳制动过程中的全部制动转矩产生能量,所产生的电能用于对高压蓄电池进行充电。根据行驶条件,再生制动系统(RBS)控制单元将驾驶人请求的总制动转矩分为一部分再生制动转矩(由传动系统执行)和一部分液压制动转矩(由车轮制动器执行)。如果仅通过再生方式就能产生所需的总制动转矩,则不会通过液压方式产生制动转矩。这种情况下,减速仅通过产生的转矩实现。

电动机在再生期间所产生的三相电流由电力电子控制单元转换为直流高压电,并供至高压蓄电池(图1-32和图1-33)。

图示

图1-32 再生制动系统结构

1—制动踏板的行程 2—踏板阻力模拟器的行程 3—空行程 4—RBS电磁阀的电气连接 5—推杆 A7/3—牵引系统液压单元 A7/7—RBS制动助力器 A7/7y1—RBS电磁阀 A79—电动机 B37/1—踏板角度传感器 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N129/1—电力电子控制单元 Y113—踏板阻力模拟器阀

以下情况下,再生制动由于点火顺序而切断:①无法正确提供所需的再生制动转矩;②混合动力驱动系统发生故障。

如果高压蓄电池充满电,则无法进行再生制动。这种情况下,车辆仅通过液压制动器制动,直至高压蓄电池再次部分放电并能吸收电能。

如果进行防抱死制动系统(ABS)控制干预,则此次制动会结束再生制动,且制动转矩仅由液压车轮制动器提供。

再生制动系统的制动踏板与制动助力器推杆之间的连接中集成了一段空行程,用于执行再生制动功能。

正常操作期间,驾驶人发出的制动请求(踏板行程1)由踏板角度传感器记录,并由再生制动系统(RBS)控制单元读入和处理。同时,每次操作制动器时,踏板阻力模拟器都会产生模拟的踏板阻力。

如果进行再生制动,则制动踏板与推杆之间的空行程会随再生制动转矩的增加而逐渐变短。为增大车轮制动器中的液压压力,再生制动系统(RBS)控制单元操作RBS电磁阀,从而使RBS制动助力器增大液压制动器压力。这种情况下,空行程不会变短。

再生:减速期间,通过将必须释放的动能转化为电能来进行能量回收。所产生的电能被供至高压蓄电池并储存起来。

首次施加制动时,必须激活再生制动系统。为此,踏板阻力模拟器被停用,且首次施加制动期间的踏板行程稍稍长于正常操作期间的行程。下次完全松开制动踏板时,会激活再生制动系统。发生故障时,踏板阻力模拟器被停用(后备状态),且模拟的踏板阻力不再存在。然后,与传统制动系统一样,驾驶人将踏板踩下空行程的长度,并通过其脚力产生所需的制动压力。这就意味着踏板行程会稍稍长于正常操作期间的行程。

如果车速低于20km/h,则无法进行再生制动。施加制动期间,一旦车速降至20km/h以下,系统即会由再生制动切换至液压制动。

图示

图1-33 再生制动的控制原理图

1—电动机温度信号 2—电动机转速信号 3—电动机状态 4—高压蓄电池电压信号 5—高压蓄电池温度信号 6—允许的充电电压/电流信号 7—产生的再生制动转矩信号 8—再生制动转矩请求 9—车轮速度信号 10—电动机的规定转矩请求 11—发电机工作的充电电流,能量流 12—充电电流,能量流 13—充电电压和充电电流信号 14—产生的再生制动转矩信号 A79—电动机 A100—高压蓄电池模块 CAN E—底盘 CAN I—驾驶驱动数据链 N3/10—ME-SFI[ME]控制单元 N30/6—再生制动系统(RBS)控制单元 N82/2—蓄电池管理系统(BMS)控制单元 N129/1—电力电子控制单元

9..点火接通/关闭

(1)点火接通 点火接通时,电子点火开关(EZS)控制单元通过电路15继电器将车载电气系统电压的变化信号由“电路30”传送至“电路15”。发动机控制系统启用时,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元执行以下功能,以启用混合动力系统:

①通过底盘控制器区域网络(CAN)和驾驶驱动数据链CAN将信号“电路15接通”从EZS控制单元传送至电力电子控制单元、蓄电池管理系统(BMS)控制单元和DC/DC转换器控制单元。

②保护开关闭合。

(2)点火关闭 点火关闭时,发动机首先关闭,ME-SFI[ME]控制单元中的发动机控制系统随后关闭,且保护开关断开。EZS控制单元将信号“电路15断开”通过CAN网络传送至ME-SFI[ME]控制单元、电力电子控制单元、蓄电池管理系统(BMS)控制单元和DC/DC转换器控制单元。ME-SFI[ME]控制单元请求蓄电池管理系统(BMS)控制单元断开保护开关,从而将高电压部件从高压蓄电池上断开。然后,电力电子控制单元启用中间电路放电。

发动机通过电动机起动。电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)与电力电子控制单元和蓄电池管理系统(BMS)控制单元通信,以确定应如何起动发动机。接收到来自电子点火开关(EZS)控制单元的“电路50信号”时,发动机起动(钥匙起动)。发动机起动分为以下几种:

①转速决定型起动。

②转矩决定型起动。

(1)转速决定型起动 该起动类型为优先采用的类型,可提供最大舒适性。只有冷却液温度低于-10℃或高于+48℃,且高压蓄电池能够提供计算得到的输出功率以达到怠速转速时,才会进行车速决定型发动机起动。超出最小怠速转速0.7s以上时,起动过程会被终止。

(2)转矩决定型起动:根据加速踏板的位置或内燃机的冷却液温度(介于-10℃~+48℃之间),冷起动和紧急起动会采用该起动类型。如果不满足转速决定型起动的条件,则进行转矩决定型发动机起动。发动机转速达到600~750r/min时,起动过程会被终止。终止起动过程所需的发动机转速由冷却液温度决定。

10..监测/停用

(1)监测 为确保加速期间的道路安全性,系统监测功能根据驾驶人发出的请求,利用加速踏板监测并限制车辆的驱动转矩。整个监测概念集成在电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元和电力电子控制单元中。ME-SFI[ME]控制单元的监测概念分为以下三种标准:

①功能标准(标准1)。

②第一监测标准(标准2)。

③第二监测标准(标准3)。

1)功能标准:鉴于功能标准中包括在ME-SFI[ME]控制单元中执行的混合动力驱动系统的所有功能,如转矩协调、能量管理和传感器/促动器促动等,其他标准用于监测系统并确保车辆的功能可靠性和正常运转。

2)第一监测标准:此标准包括驾驶人转矩请求(加速踏板位置)的规定/实际数值与总驱动转矩(内燃机和电动机转矩和)的比较。在ME-SFI[ME]控制单元中,标准2通过加速踏板传感器检查产生的总驱动转矩是否大于驾驶人请求的转矩。如果产生的转矩大于请求的转矩,则可认为ME-SFI[ME]控制单元发生故障,且系统切换至内燃机的应急运行功能(转速限制为1500r/min)。在标准2中,电力电子控制单元中还会根据电流和转子角位置的计算结果进行检查,以确定MESFI[ME]控制单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)请求的驱动转矩是否持续大于电动机所产生的驱动转矩。如果请求的转矩大于产生的转矩,则电力电子控制单元将集成式起动机-发电机切换至被动模式。

3)第二监测标准:该标准基于独立的硬件监测。其中包括一个监测处理器,用于检查ME-SFI[ME]控制单元中第一监测标准的基本功能。

(2)混合动力驱动系统的停用 为停用混合动力驱动系统,电控多端顺序燃料喷射/点火系统控制单元请求蓄电池管理系统(BMS)控制单元关闭保护开关,评估其状态,通过电力电子控制单元控制中间电路的放电,并撤销系统工作许可。只有DC/DC转换器和电力电子控制单元停止请求输出,从而能够在断电状态下断开保护开关时,保护开关才会断开。根据当前工况,可通过以下方式停用:①正常停用;②延迟停用(仅在发生故障的情况下);③立即停用(仅在发生故障的情况下)。

1)正常停用:如果未接收到开启请求,则超过可编程时限(约1..5s)之后,ME-SFI[ME]控制单元通过驾驶驱动数据链控制器区域网络(CAN)请求蓄电池管理系统(BMS)控制单元关闭保护开关。为防止保护开关在负荷下断开,该时限结束之前,ME-SFI[ME]控制单元请求电力电子控制单元、DC/DC转换器控制单元和自动空调(KLA)控制单元对与高电压系统相连的用电设备断电。

2)延迟停用(在发生故障的情况下):(以下故障会触发延迟停用:①互锁故障;②电动机的冷却要求;③电动机的紧急冷却要求;④高压蓄电池电量较低时,充电量不足)。

只有点火信号的信号边沿上升时,自动延迟停用才会复位。如果高压蓄电池电量较低,且提供的蓄电池电流高于预期的最小充电电流并导致电量的意外消耗(放电),则会发出故障情况下的延迟停用请求,同时,故障存储在故障码存储器中。电路15上升的信号边沿将电流积分初始化。

3)立即停用(在发生故障的情况下):蓄电池管理系统(BMS)控制单元请求立即关闭(断开)保护开关或存在碰撞信号时,会进行故障情况下的立即停用。这种情况下,应急运行模式(如由于CAN故障)停用。如果满足以下条件之一,则会进行碰撞保护性关闭:①通过CAN接收到碰撞信号;②碰撞信号冗余线路缺失(电路30c)。只有重新起动发动机或电路15的信号边沿上升时,才会重置碰撞保护性关闭的条件。

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