Úvodní informace k záběhu

Všeobecně

Hybridní koncept třídy C kombinuje výhody úsporného spalovacího motoru s kompaktním elektrickým strojem. Modularizace hybridního systému umožnila vývoj inovativního hybridního konceptu. Ten nejenže splňuje požadavky na vozidla Mercedes-Benz z hlediska pohodlí, bezpečnosti a technologie, ale také stanoví nové standardy, pokud jde o spotřebu paliva a emise. Neomezené jsou také pohodlí klimatizace a řízení prostřednictvím elektrického kompresoru chladiva a elektrického servořízení. Toto opatření umožňuje provoz obou systémů i v případě, že je spalovací motor v klidu. V modelu C 300 BlueTec® HYBRID je kromě 12V alternátoru namontován i startér.

P08.30-2104-79

Hybridní systém

Hybridní systém zahrnuje ovládání spalovacího motoru, řídicí jednotku výkonové elektroniky s elektrickým strojem a vysokonapěťový systém s řídicí jednotkou systému řízení akumulátoru. Hlavní řídicí jednotkou je přitom řídicí jednotka motoru, která zahrnuje provozní strategii a koordinaci agregátů a tím koordinuje všechny točivé momenty v hybridním systému s cílem co nejnižších systémových ztrát a tím i co nejnižší spotřeby paliva. Řídicí jednotka hnacího ústrojí zahrnuje vysokonapěťové řízení energie a koordinuje všechny energetické toky v hybridním systému. Řídicí jednotka motoru slouží jako rozhraní (Gateway) mezi třemi sběrnicovými systémy CAN - CAN hybridních systémů, CAN pohonu a CAN motoru, a tvoří v CAN spojení s komponenty:

 Řídicí jednotka výkonové elektroniky

 Řídicí jednotka systému řízení akumulátoru

 Řídicí jednotka plně integrovaného řízení převodovky

 Řídicí jednotka elektronického stabilizačního systému

 Řídicí jednotka hnacího ústrojí

Komponenty hybridního systému plní mimo jiné následující funkce:

Řídicí jednotka motoru zodpovídá za ovládání spalovacího motoru, výpočet požadovaných točivých momentů na nápravy prioritizací externích požadavků točivého momentu a jejich implementaci. Pro generování hnacího momentu se použije buď pouze spalovací motor (konvenční jízdní provoz), pouze elektrický stroj (elektrický jízdní provoz) nebo elektrický stroj ve spojení se spalovacím motorem (jízdní provoz HYBRID). Elektrický stroj generuje točivý moment motoru v režimu boost nebo pracuje regenerativně při rekuperaci.

Řídicí jednotka výkonové elektroniky kontroluje a reguluje elektrický stroj. Převádí třífázové střídavé napětí generované elektrickým strojem na napětí 126 V DC a naopak. V modulu výkonové elektroniky je integrován měnič DC/DC jako obousměrný měnič DC/DC, který generuje vysoké a nízké stejnosměrné napětí a převádí je mezi vysokonapěťovým systémem a 12V palubní sítí.

Řídicí jednotka systému řízení akumulátoru kontroluje v modulu vysokonapěťového akumulátoru integrovaný vysokonapěťový akumulátor, který slouží jako zásobník energie pro 126V stejnosměrné napětí. Pro nabíjení vysokonapěťového akumulátoru pohání spalovací motor elektrický stroj, který pak jako alternátor generuje střídavé napětí. Toto napětí konvertuje výkonová elektronika na 126V stejnosměrné napětí. K obnovení kinetické energie nebo generování požadovaného brzdného momentu je elektrický stroj poháněn jako generátor a přeměňuje kinetickou energii na elektrickou energii, která je uložena.

Řídicí jednotka „plně integrovaného řízení převodovky“ přebírá kontrolu a ovládání automatické převodovky.

P27.00-2441-79

Hybridní převodovka

Model C 300 BlueTec® HYBRID je vybaven 7stupňovou automatickou převodovkou (7G-TRONIC) přizpůsobenou pro hybridní pohon. Převodovka se dělí na následující konstrukční skupiny:

 Mokrá spojka s torzním tlumičem

 Elektrický stroj

 Olejové (primární) čerpadlo k vytvoření potřebného tlaku oleje a ke spolehlivému mazání řadicích prvků a ložiskových čepů

 Přídavné elektrické čerpadlo převodového oleje k vytvoření potřebného tlaku oleje a ke spolehlivému mazání řadicích prvků a ložiskových čepů v elektrickém jízdním provozu

 Chlazení oleje pro optimalizovaný krátkodobý odvod tepla

 Převodová skříň s převodovou mechanikou (planetová soukolí, mechanika parkovací uzávěrky, lamelové spojky a lamelové brzdy)

 Elektrická řídicí jednotka s integrovaným elektrohydraulickým ovládáním parkovací uzávěrky

Brzdová soustava

Brzdová soustava je hydraulická dvouokruhová brzdová soustava se sériovou regulací brzd ADAPTIVE BRAKE.

Model C 300 BlueTec® HYBRID má brzdovou soustavu s regulační rekuperační brzdovou soustavou (RBS). RBS je modulární systém řízení brzdění a dynamiky jízdy (v případě chyby jsou vypnuté pouze dotčené funkce). Jde o další vývoj elektronického stabilizačního systému (ESP®) zahrnující mimo jiné funkce ESP® a rekuperačního brzdění. Rekuperační brzdění je brzdný moment, který lze rozdělit podle potřeby prostřednictvím softwaru. V závislosti na průběhu jízdy dělí řídicí jednotka ESP® celkový brzdný moment požadovaný řidičem na rekuperační (vyvinutý hnacím ústrojím) a hydraulický (vyvinutý kolovou brzdou) podíl brzdného momentu a požaduje rekuperační podíl u řídicí jednotky motoru. V případě rekuperačního podílu brzdného momentu se vždy jedná o regeneraci brzdné energie. U vozidel s hybridním pohonem byl prémiový systém ESP modifikován tak, že u rekuperační brzdové soustavy v bezchybném chodu je hydraulické spojení mezi hlavním brzdovým válcem a brzdovým okruhem zadní nápravy zablokováno odpojovacím ventilem integrovaným v systému ESP. To znamená, že zadní náprava může být brzděna buď přes elektrický alternátor nebo hydraulickou jednotku. Žlutě znázorněná přídavná sací hadice slouží k přívodu brzdové kapaliny pro autonomní zvyšování tlaku systému ESP na zadní nápravě. Při výměně hydraulické jednotky nebo hlavního brzdového válce musí být tato hadice odvzdušněna pomocí XENTRY Diagnostics.

P54.10-4085-76

Vysokonapěťová bezpečnostní zařízení ve vozidle

Odpojení napětí: před opravárenskými opatřeními, po nehodě nebo pro provedení servisních prací bez nebezpečí úrazu elektrickým proudem musí být provedeno odpojení napětí vysokonapěťové sítě vozidla diagnostickým systémem XENTRY Diagnostics. Neoprávněnému opětovnému připojení vysokonapěťové sítě vozidla je zabráněno připojením běžného visacího zámku na odpojovací zařízení vysokého napětí.

 Odpojení napětí smí provádět pouze k tomu proškolený personál.

Obvod Interlock: Obvod Interlock slouží k ochraně osob před nechtěným kontaktem s komponenty aktivně vedoucími napětí. Signál Interlock 12 V/88 Hz bude proto veden všemi demontovatelnými nebo otevíratelnými konstrukčními součástmi vysokonapěťového systému. K tomu se nachází v každé demontovatelné vysokonapěťové konektorové přípojce kontaktní můstek, který při demontované vysokonapěťové konektorové přípojce přeruší obvod Interlock. Dodatečně bude obvod Interlock veden v sériovém zapojení přes konektory 12 V řídicí jednotky vysokonapěťových komponentů. Při stažení konektorové přípojky řídicí jednotky bude přes kontakty Interlock přerušen vstup i výstup obvodu Interlock. Přerušení obvodu Interlock způsobí otevření stykačů v modulu vysokonapěťového akumulátoru a vypnutí celého vysokonapěťového systému, zejména odpojení a vybití řídicí jednotky výkonové elektroniky.

Galvanické oddělení:

 Vysokonapěťová síť vozidla je konstruována izolovaná jak od karoserie vozidla, tak od 12V palubní sítě.

Vyrovnávání napětí:

 Všechna pouzdra vysokonapěťových komponentů jsou přivedena na kostru karoserie pomocí samostatných vodičů pro vyrovnání potenciálů.

 Odstínění vysokonapěťových kabelů je také uloženo na kostru karoserie.

Kontrola izolačního odporu: Chyby se zobrazí na sdruženém přístroji.

 Budou detekovány izolační chyby v celé vysokonapěťové síti vozidla.

 Odpojení vysokonapěťové sítě vozidla při krátkém spojení: stupňové vypnutí v případě zkratu pomocí softwaru a pojistky

Ochrana před nebezpečím elektrického proudu:

 Přímá dotyková ochrana vysokonapěťových komponent.

 Barevné kódování (oranžové kabely) součástí, které mají vysoké napětí během provozu.

 Upozornění na vysokonapěťových komponentech.

Odpojení vysokonapěťové sítě vozidla při nehodě probíhá pomocí aktivace pyrotechnického odpojovacího prvku, který je ovládán řídicí jednotkou bezpečnostního zádržného systému při detekci nárazu:

 Všepólové odpojení zdrojů energie a akumulátorů

 Deaktivace generátorového provozu (jak elektrický stroj, tak měnič DC/DC)

 Vybití kondenzátorů stejnosměrného proudu pod nebezpečný napěťový rozsah

Aktivní vybíjení:

 Zajištění ochrany před zbytkovým napětím vybitím kondenzátorů stejnosměrného proudu pod nebezpečný napěťový rozsah.

P54.18-5265-75

Stav nabití vysokonapěťového akumulátoru (SOC)

Kalkulace stavu nabití vysokonapěťového akumulátoru jako tzv. hodnoty SOC (State of Charge) probíhá na podkladě dat přenášených z řídicí jednotky systému řízení akumulátoru a řídicí jednotky výkonové elektroniky přes CAN a týkajících se napětí, proudových toků a teploty vysokonapěťového akumulátoru i proudových toků připojených spotřebičů vysokonapěťové sítě vozidla. Řídicí jednotka hnacího řetězce pak vypočte hodnotu SOC a stanoví výsledek ve formě procentuální hodnoty (0 až 100 %) pro ostatní řídicí jednotky, které jsou integrovány v síti CAN.

Podpora vysokonapěťové sítě vozidla (režim boost)

Pokud je výkon vysokonapěťového akumulátoru při spouštění hybridního systému velmi nízký (pod SOC (State of Charge)), ale stav nabití akumulátoru elektrické sítě (G1) je velmi dobrý nebo je připojen externí zdroj napětí, lze přenosem energie z 12V sítě vozidla na vysokonapěťovou síť vozidla zajistit schopnost nastartovat.

Energetická výměna vysokonapěťové a 12V elektrické sítě vozidla

Modul řízení elektrické energie v řídicí jednotce hnacího ústrojí řídí kromě energetických toků ve vysokonapěťové síti vozidla i konverzi napětí a energetickou výměnu z a do 12V palubní sítě. K tomu komunikuje řídicí jednotka hnacího ústrojí přes síť CAN s řídicí jednotkou výkonové elektroniky a přes řídicí jednotku CDI s alternátorem.

P54.10-3905-11

P54.10-3906-11