我最喜欢的一辆车之技术介
绍与分析
-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
汽车电子论文
我最喜欢的一辆车之技术
介绍与分析
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【前言】近年来,随着电子技术,计算机技术和信息技术的应用,汽车电子控制技术得到了迅猛的发展,尤其 在控制精度,控制范围,智能化和网络化等多方面有了较大突破.汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车 发展水平的重要标志. 汽车电子控制系统基本由传感器,电子控制器(ECU) ,驱动器和控制程序软件等部分组成,与车上的 机械系统配合使用(通常与动力系统,底盘系统和车身系统中的子系统融合) ,并利用电缆或无线电波互相 传输讯息,即所谓的\机电整合\如电子燃油喷射系统,制动防抱死控制系统,防滑控制系统,电子控 制悬架系统,电子控制自动变速器,电子助力转向等.汽车电子控制系统大体可分为四个部分:发动机电 子控制系统,底盘综合控制系统,车身电子安全系统,信息通讯系统.其中,前两种系统与汽车的行驶性 能有直接关系. 【关键字】汽车电子 系统 变速器
2009 年夏季投放市场的奔驰 S400 HYBRID 是梅赛德斯-奔驰的首款混合动力轿车，其搭载带有紧凑混合动力模块的增强型 3.5 L V6 汽油发动机。该款车型 的发动机可产生 205 kW 的输出功率，电动机可产生 15 kW 的功率和 160 Nm 的起动扭矩，这使得发动机实现了 220 kW 的综合功率和 385 Nm 的最大综合扭矩。该车按照新欧洲行驶循环工况（NEDC）测量的综合燃油消耗量为 7.9 L/100 km，CO2 排放量仅为 186 g/km。采用混合动力驱动技术使该车的动力性与环保性的矛盾得到化解，打破了只有小排量汽车才能实现环境保护的定论。
在此，将对该车的混合动力系统及主要技术亮点进行介绍。 一、混合动力驱动系统概述 奔驰 S400 HYBRID 混合动力汽车是由电动机（集成起动机和发电机功能）作为发动机的辅助动力驱动汽车。在起步和加速工况时，由于电动机的辅助，相比于相同排量的车辆，耗油量和 CO2 排放有所改善。
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1.混合动力系统的组成，电动机与发动机直接相连，作为起动机和发电机使用，它由高电压蓄电池提供电源进行起动。在此对 S400 HYBRID 的混合动力系统几个高电压部件的作用进行简要介绍。（1）高电压蓄电池（A100） S400 HYBRID 的高电压蓄电池采用锂离子技术，它能够储存能量，并为电动机提供高压直流电源。在充电时，需使用 I/U 充电方式，即首先以恒定电流充 电，然后再以恒定电压充电。 （2）电动机(A79) 电动机按照工作需要可分别作为起动机和发电机使用，其输出功率可达 15 kW，并可产生高达 240 V 的交流电压。（3）DC/DC 变换器（N83/1） DC/DC 变换器是一个双向直流电压变换器，其作用是：在发动机停机时为 12 V 蓄电池供电；辅助车辆进行跨接起动；助力期间为高电压蓄电池提供支持。（4）电源电子装置（N129/1）电源电子装置集成 AC/DC 变换器，它使三相电动机能够在高压直流车载电气系统上工作。出于安全设计，其可在 1 s 内完成自放电。
2.混合动力系统的功能 （1）发动机停止/起动在静止时或车速低于最小值时，发动机会自动关闭。当踩下加速踏板、释放制动踏板或高电压蓄电池的电量低于最小值，发动机会自动起动。（2）再生制动 混合动力系统将制动扭矩分配给制动器和电动机，此时电动机作为发电机使用，将多余的制动扭矩转化为电能输送至高电压蓄电池为其充电。（3）助力效果 混合动力系统的电动机在起步或加速时为发动机提供动力支持，在发动机处于较低转速时协助提高扭矩。
二、车辆各系统的改进 为了实现奔驰 S400 HYBRID 的混合动力技术，车辆各主要系统均为此进行了改进和升级。
1.发动机系统 奔驰 S400 HYBRID 装备的 3.5 L V6 发动机是基于 S350 的发动机改造而来，采用自适应气门正时技术。改造过程中，研发人员利用了阿特金森循环（一种增大发动机膨胀比的超膨胀发动机循环）膨胀阶段比压缩阶段持续时间长的优点，将进气与压缩阶段进气门保持打开的时间稍稍加长，其目的是提高发动机的 热效
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率，同时降低燃油消耗率并减少未经处理的废气。除了通过附加的电动驱动装置（电动机）优化扭矩和油耗以外，该款发动机的控制单元、气缸盖、活塞以及燃油泵等部件也进行了改进，使得发动机燃油 消耗量降低的同时，功率提高了 5 kW，达到 205 kW，具体改进内容包括：发动机控制单元由 ME9.7 改为 ME17.7，这是为了满足混合动力的功能要求；采用运动型发动机气缸盖，可以实现效果更佳的充气运动（滚流运动）；采用运动型发动机活塞，在一定程度上降低了油耗；采用可调式燃油泵，降低了部分负荷时的油耗。
2.冷却系统 为了冷却电源电子装置和 DC/DC 变换器，S400 HYBRID 在发动机冷却系统中设置了用于冷却这 2 个元件的独立低温冷却回路，当点火开关接通时，15 号电源通过电源电子循环泵 1 的继电器 K108 供电给电源电子循环泵 1（M13/8），M13/8 开始工作，建立低温冷却系统压力。然后，发动机控制单元根据电源电子冷却系统中冷却液的温度，通过电源电子循环泵 2 的继电器（K108/1）来控制电源电子循环泵 2（M13/9）工作，实现对低温冷却系统的精确控制。
3.制动系统 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），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，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
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