Informações de introdução para o novo lançamento

Generalidades

O projeto híbrido na classe C combina as vantagens de um motor de combustão interna econômico com as de uma máquina elétrica compacta. Através da modularização do sistema híbrido foi possível desenvolver um projeto híbrido inovador. O mesmo não irá satisfazer apenas o conforto, segurança e tecnologia de um veículo Mercedes-Benz, mas também estabelece novos parâmetros com relação ao consumo e emissões. Ilimitados são igualmente o conforto do ar condicionado e da dirigibilidade através do compressor elétrico do líquido de arrefecimento e a servodireção elétrica. Essa providência possibilita que ambos os sistemas também possam ser operados com a parada do motor de combustão interna. No C 300 BlueTEC HYBRID ao lado de um alternador de 12 V também está instalado um motor de partida.

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Sistema híbrido

O sistema híbrido abrange o comando do motor de combustão interna, do módulo de comando da eletrônica de potência com a máquina elétrica e do sistema de alta tensão com o módulo de comando do sistema de controle da bateria. Neste caso, o módulo mestre de comando é o módulo de comando do motor, o qual contém a estratégia de operação e o coordenador de agregados e, assim, coordena todos os torques no sistema híbrido com o objetivo de perdas mínimas do sistema e, desta forma, o menor consumo de combustível. O módulo de comando do trem de força contém o controle de energia da alta tensão e coordena todos os fluxos de energia no sistema híbrido. O módulo de comando do motor serve como interface (Gateway) entre os três CAN sistemas Bus híbrido, acionamento e motor e forma no CAN uma interconexão com os componentes:

 Módulo de comando da eletrônica de potência

 Módulo de comando do sistema de controle da bateria

 Módulo de comando do comando totalmente integrado da caixa de mudanças

 Módulo de comando do programa eletrônico de estabilidade

 Módulo de comando do trem de força

Os componentes do sistema híbrido realizam, entre outros, as seguintes funções:

O módulo de comando do motor é responsável pelo comando do motor de combustão interna, o cálculo do torque nominal no eixo através da priorização das solicitações externas de torque e sua realização. Para gerar o momento de tração é utilizado ou somente o motor de combustão interna (funcionamento convencional do veículo), ou somente a máquina elétrica (funcionamento elétrico) ou a máquina elétrica em conjunto com o motor de combustão interna (funcionamento HÍBRIDO). A máquina elétrica gera um torque motriz no Boost ou trabalha como gerador durante a recuperação.

O módulo de comando da eletrônica de potência monitora e regula a máquina elétrica. Ele transforma a tensão alternada trifásica, gerada pela máquina elétrica, em uma tensão contínua de 126 V e vice-versa. No módulo da eletrônica de potência está integrado um conversor DC/DC como conversor bidirecional, que gera alta tensão contínua e baixa tensão contínua e transporta a mesma entre o sistema de alta tensão e a rede de bordo de 12 V.

O módulo de comando do sistema de controle da bateria monitora a bateria de alta voltagem integrada no módulo da bateria de alta voltagem, a qual serve como acumulador de energia para a tensão contínua de 126 V. Para carregar a bateria de alta voltagem, o motor de combustão interna aciona a máquina elétrica, a qual então, como gerador, gera uma tensão alternada. Essa tensão será transformada pela eletrônica de potência em tensão contínua de 126 Volt. Para recuperar energia cinética ou para gerar um torque de frenagem solicitado, a máquina elétrica é acionada como gerador e ela transforma a energia cinética em energia elétrica, a qual será armazenada.

O módulo de comando do "comando da caixa de mudanças totalmente integrado" assume o monitoramento e o comando da caixa de mudanças automática.

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Caixa de mudanças híbrida

O C 300 BlueTEC HYBRID está equipado com a transmissão automática de 7 marchas (7G-TRONIC), que foi adaptada para o acionamento híbrido. A caixa de mudanças é dividida nos seguintes grupos de construção:

 Embreagem multidisco com amortecedor de torção

 Máquina elétrica

 Bomba de óleo (bomba primária) para geração da pressão de óleo necessária e lubrificação segura dos componentes de comando e pontes de apoio

 Bomba elétrica adicional de óleo da caixa de mudanças para a geração da pressão necessária do óleo da caixa de mudanças e para a lubrificação segura dos elementos de comando e dos pontos de apoio durante o funcionamento elétrico

 Arrefecimento do óleo para saída de calor por pouco tempo otimizada

 Carcaça da caixa de mudanças com a mecânica da caixa de mudanças (planetários, bloqueio de estacionamento, embreagens de discos e freios de discos)

 Unidade de comando elétrica com acionamento eletro hidráulico do bloqueio de estacionamento

Sistema de freios

O sistema de freios é executado como sistema de freios hidráulico de dois circuitos com regulagem de freio ADAPTIVE BRAKE de série.

O C 300 BlueTEC HYBRID possui um sistema de freios com a regulagem de freio de sistema recuperativo do freio (RBS). O RBS é um sistema de regulagem do freio e sistema de regulagem da dinâmica de condução, construído de forma modular (em caso de falhas serão desligadas apenas as funções envolvidas). O RBS é uma evolução do programa eletrônico de estabilidade (ESP®) e contém entre outros as funções do ESP® e da frenagem recuperativa. A frenagem recuperativa é o torque de frenagem que pode ser livremente dividido pelo Software. Dependendo do estado da condução o módulo de comando ESP® divide o torque total de frenagem solicitado pelo motorista em uma parte recuperativa de torque de frenagem (a ser realizada pelo trem de força) e uma parte hidráulica de torque de frenagem (a ser realizada pelo freio da roda) e solicita a parte recuperativa no módulo de comando do motor. No caso da parte recuperativa do torque de frenagem sempre se trata de uma recuperação de energia da energia de frenagem. Nos veículos híbridos o sistema Premium ESP foi modificado de tal forma de que no sistema recuperativo do freio na operação sem falhas a ligação hidráulica entre o cilindro mestre do freio e o circuito do freio do eixo traseiro é bloqueado através de uma válvula de separação integrada no sistema ESP. Isso significa que o eixo traseiro pode ser freado ou através do alternador elétrico ou a unidade hidráulica. O tubo flexível de aspiração adicional representado em amarelo serve para a alimentação do fluido do freio para a carga da pressão autônoma do sistema ESP no eixo traseiro. Na substituição da unidade hidráulica ou do cilindro mestre do freio esse tubo flexível terá que ser purgado com o auxílio do XENTRY Diagnostics.

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Dispositivos de segurança de alta tensão no veículo

Liberação de tensão: antes das providências de reparos, após um acidente ou para realizar serviços de manutenção sem riscos por descarga elétrica, deverá ser realizada uma liberação de tensão da rede de bordo de alta tensão com o sistema de XENTRY Diagnostics. A religação não autorizada da rede de bordo de alta tensão será evitada com a colocação de um cadeado comercial no dispositivo de desligamento de alta tensão.

 A liberação de tensão somente poderá ser realizada por pessoal treinado tecnicamente.

Circuito Interlock: o circuito Interlock serve para a proteção de pessoas contra o contato por engano de peças ativas condutoras de tensão. Para isso, um sinal Interlock de 12 V/88Hz é conduzido através de todos os componentes do sistema de alta voltagem que podem ser removidos ou abertos. Para isto, cada circuito de alta voltagem desmontável contém uma ponte de contato que interrompe o circuito de Interlock na desmontagem da conector de alta voltagem. Adicionalmente, o circuito de travamento é conduzido em uma comutação em série pelas conexões de encaixe dos módulos de comando 12 V dos componentes da alta tensão. Ao remover uma conexão de encaixe do módulo de comando, o circuito Interlock é interrompido pelos contatos Interlock de entrada e saída. A interrupção do circuito Interlock causa a abertura do contator no módulo da bateria de alta tensão e uma desativação da rede de bordo de alta tensão completa, especialmente o desligamento e descarga do módulo de comando da eletrônica de potência.

Separação galvânica:

 A rede de bordo de alta tensão foi construída isolada tanto com relação a carroceria do veículo como com relação a rede de bordo de 12 V.

Equalização de potencial:

 Todas as carcaças dos componentes de alta tensão serão conduzidos através de condutores de equalização de potencial na massa da carroceria.

 A blindagem dos condutores de alta tensão está igualmente instalada na massa da carroceria.

Controle da resistência dielétrica: falhas serão exibidas no instrumento combinado.

 Serão reconhecidas falhas de isolamento em toda a rede de bordo de alta tensão.

 Desligamento da rede de bordo de alta tensão em caso de curto circuito: desligamento escalonado através de software e fusível

Proteção em relação a riscos da corrente elétrica:

 Proteção ao contato direto de componentes de alta tensão.

 Identificação colorida (cabo laranja) de componentes que na operação apresentam uma elevada tensão.

 Referências de alerta em relação a componentes de alta tensão.

O desligamento da rede de bordo de alta tensão em um acidente ocorre através do disparo do elemento de separação pirotécnico, que é comandado através do módulo de comando do sistema de segurança do ocupante do veículo no caso de reconhecimento de colisão:

 Separação de todos os polos das fontes de energia e acumulador

 Desativação da operação geradora (tanto a máquina elétrica como também o conversor DC/DC)

 Descarregamento dos condensadores do circuito intermediário sob um campo de tensão perigoso

Descarga ativa:

 Assegurar a proteção da tensão remanescente por descarregamento dos condensadores do circuito intermediário sob um campo de tensão perigoso.

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Estado de carga da bateria de alta voltagem (SOC)

O cálculo do estado de carga da bateria de alta voltagem como chamado valor SOC (State of Charge) ocorre com base dos dados, transmitidos pelo módulo de comando do sistema de controle da bateria e o módulo de comando da eletrônica de potência através do CAN da integração que se referem à tensão, aos fluxos de corrente e temperatura da bateria de alta tensão assim como os fluxos de corrente dos consumidores conectados da rede de bordo de alta voltagem. A partir disso, o módulo de comando do trem de força calcula o valor SOC e disponibiliza o resultado em formato de um valor porcentual (0 até 100 %) aos outros módulos de comando, que são integrados na interconexão CAN.

Auxílio da rede de bordo de alta tensão (modo Boost)

Se na partida do sistema híbrido a potência da bateria de alta tensão estiver muito baixa (abaixo do valor SOC (State of Charge)) mas o estado de carga da bateria da rede de bordo (G1) for muito boa ou se estiver conectada uma alimentação externa de tensão, a capacidade de partida poderá ser garantida através de uma transferência de energia da rede de borde de 12-V para a rede de bordo de alta tensão.

Troca de energia da rede de bordo de alta tensão e 12 V

O módulo de controle da energia no módulo de comando do trem de força também controla, além dos fluxos de energia na rede de bordo de alta voltagem, a conversão de tensões e a troca de energia da e para a rede de bordo de 12-V. Para isso, o módulo de comando do trem de força comunica através da interconexão CAN com o módulo de comando da eletrônica de potência e através do módulo de comando CDI com o alternador.

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