開思維修案例|BENZ GLS450 48V輕混原理與故障排除

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車輛情況

車型:

GLS450

發動機:

M256

底盤號:

167959

故障現象:

儀表顯示48V電池故障,修理廠更換48V電池後發動機無法啟動。

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診斷電腦檢測故障程式碼為B183397-48V車載電氣系統的蓄電池存在功能故障,系統功能受限制。

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賓士48V輕混系統結構和工作原理

維修之前我們先大概瞭解一下賓士48V輕混系統結構和工作原理。

混合動力汽車基本分為為三大類,

輕混、中混和重混。

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輕混按結構和動力電池電壓也分為好多種,我們今天只簡單瞭解

賓士48V輕混結構和工作原理

,中混和重混將在其他文章做詳細介紹。

相對於早期的高壓輕混,賓士48V輕混系統有很多優勢,如無需採取成本非常昂貴的安全預防措施,48V雖然超過了36V絕對安全電壓,但在相對乾燥通風良好的汽車維修車間,這個電壓沒有任何危險,只需佩戴簡單的安全防護用具(如絕緣手套)即可進行維護保養和維修。整個輕混系統無需非常多的電子監控措施,使結構更加簡單,故障率也相對比較低。由於電壓比較高,可以採用橫截面積比較小的導線,降低線路成本,以非常低的成本實現混動汽車的很多功能。維修人員無需經過廠家和政府機構的多級培訓即可上崗操作。

由於採用了48V起動機/發電機,取消了傳統12V起動機,由48V→12V DC-DC取代了傳統12V發電機,48V電動水泵取代了傳統皮帶或鏈條驅動的水泵,48V電動壓縮機取代了傳統皮帶驅動的空調壓縮機,使用電動轉向機,故障率比較高的液壓系統不再需要;電動空氣壓縮機使發動機動力相應更加快速,發動機前部的驅動皮帶不再需要,僅保留曲軸皮帶輪檢視點火正時。

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1。 由48V蓄電池和直流/直流轉換器組成的動力單元

2。 12V車載電氣系統蓄電池(傳統12V鉛酸蓄電池)

3。 48V保險絲箱

4。 整合式起動機/發電機的功率電子裝置

5。 整合式起動機/發電機

6。 電動48V輔助空氣壓縮機

7。 電動48V製冷壓縮機置

M256發動機上48V部件位置

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直流/直流轉換器控制單元透過48V車載電氣系統局域網際網路 (LIN) 讀取48V車載電網蓄電池的資料,並計算允許的電流和電壓限值。直流/直流轉換器控制單元將這些數值透過車內控制器區域網路(CAN), 電子點火開關控制單元和懸掛FlexRay傳送至傳動系統控制單元。傳動系統控制單元透過用電負載大小對其進行評估,並在電流和電壓限值或特定溫度充電特性的基礎上計算整合式起動機/發電機的操作模式,為48V車載電網蓄電池提供最佳充電水平。

注意:不可使用48V充電器對48V車載電網蓄電池進行直接充電, 否則可能損壞48V車載電網蓄電池。

48V部件描述-電動水泵

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發動機 M264 和 M256 的48V水泵(主水泵),透過 LIN 控制其轉速,當通訊線路損壞或訊號丟失時按規定的應急執行模式執行,流量約3。15L/min,工作壓力約1。5bar,根據需求進行控制,功率約1kW。

48V動力蓄電池

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動力單元由直流/直流轉換器和48V鋰離子蓄電池組成(在裝備發動機 M256 時),蓄電池由12個單元格組成,容量20AH,單元格電壓為3。68V(SOC 50%),重量約12。6kg。

直流/直流轉換器:

包含48V車載電氣系統管理控制單元,降壓模式時(48V→12 V)約3000W功率(效率:97 %),助力模式時(12V→48V)約1000 W 功率(效率:92 %),重量約2。5 kg。

配備發動機 M256 時的48V電動輔助空氣壓縮機

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採用無刷直流電機,48V電壓時功率5KW,工作電流約104A,每分鐘促動約21秒,恆定功率約3KW,響應速度極快,300ms內轉速可達70000rpm。透過低溫迴路的主動式水冷散熱,增壓比係數1。45(在1bar空氣壓力時生成約1。45bar增壓壓力),輔助壓縮機在內燃機轉速約2500-3000rpm時啟用,透過發動機電子裝置(ME)控制單元促動。

配備發動機 M256 時的48V電動製冷劑壓縮機

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額定功率5。2KW(48V/108A)最大工作電流118A,在電壓降至36V時仍可提供約80%製冷功率,重量約7。3kg,透過LIN線控制,衝程33cc/r,轉速範圍800-8500rpm,適用製冷劑型號為R134a和R1234yf,維修時請務必注意製冷劑規格。

配備發動機 M256 時的48V整合式起動機發電機 (ISG)

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帶12對磁極的永磁同步電機,6相繞組36個線圈,額定功率10KW(峰值功率15KW),額定電流200A(最大350A),最大扭矩約250NM,最大轉速7200rpm,水冷方式。

48V蓄電池更換後出現以下故障程式碼

更換之前的故障程式碼為B183397 48V車載電器系統的蓄電池存在功能故障,系統功能受限制,更換之後變為B183304-48V車載電器系統的蓄電池存在功能故障,存在一個內部故障,之前的的故障顯示為不存在。並且在下方給出了“可能的故障原因和補救措施”。按照診斷電腦的故障引導功能進行下一步檢查。

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故障引導的下一個介面,由於控制單元已經更換,按照提示更新控制單元軟體(程式設計)。

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程式設計完成後再次檢查混合動力控制系統,沒有任何故障程式碼。

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發動機順利啟動,故障排除。

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後記

更換電池看似一件很簡單的工作,但集成了電池管理單元和其他控制單元的混合動力電池相對比較複雜,它不像普通蓄電池一樣更換後可以直接啟動發動機,控制單元必須經過程式設計才能正常使用,程式設計是一個技術含量比較高的工作,對程式設計裝置要求也比較高,市面上大多數通用診斷裝置無法完成,只能使用XENTRY診斷裝置進行程式設計。