222车型带256发动机集成式起动机发电机
48 V 车载电气系统最重要的部件是集成式起动机发电机和48 V 车载电网蓄电池.它在驾驶时或必要时及在发动机停机的情况下通过直流/直流转换器向 12 V 车载电气系统供电.
A9/5电动制冷剂压缩机、K40/8发动机保险丝和继电器模块、A79集成式起动机发电机(车型222)、M60/1电动辅助压缩机、B95蓄电池传感器M75/11电动冷却液泵、F153/2发动机舱 48 V 车载电气系统保险丝盒N61风挡玻璃加热器控制单元、G1车载电网蓄电池、N83/1直流/直流转换器控制单元、G1/3 48 V 车载电网蓄电池、N129起动机发电机控制单元、K40/5后部保险丝和继电器模块、R22/2加热式风挡玻璃、K40/6驾驶员侧保险丝和继电器模块
集成式起动机发电机 (ISA)
在 "P1 布局" 中, 集成式起动机发电机通过螺栓刚性连接至曲轴, 并安装在发动机和 9 速自动变速箱 (9G-TRONIC) 之间.电力电子装置位于锥形齿轮起动机的安装位置.集成式起动机发动机可产生最大 16 kW 的输出功率, 220 Nm 的扭矩. 产生的能量供至 48 V 车载电网蓄电池.
说明
根据内燃机的参数发生变化, ISA 可将扭矩传递至曲轴或吸收来自曲轴的扭矩, 从而使曲轴扭矩输出的变化率仍然保持在规定限值范围内.
ISA 还可进一步对曲轴进行扭矩干预, 例如, 没有 ISA 而通过改变点火角进行的所有扭矩干预. 此外, 不仅可以在设置点火角的情况下进行负扭矩干预 ， 还可进行正扭矩干预. 这明显增加执行转换策略的可能性. 可以基于中间扭矩在内燃机的不同操作模式之间切换.切换时不会产生扭矩抖动. 因不平衡和曲轴上的剪切力而产生的扭矩明显减小.由于负载, 操作点和转速变化而导致的内燃机振动也会减小或避免. 从而明显改善驾驶舒适性.其他优点是, 无需延迟内燃机的点火角, 发动机可以始终在最佳燃油经济水平条件下运转. 这可改善燃油消耗量.由于其作为电机的特性, 集成式起动机发电机特别适合传递和吸收扭矩, 因为该类型电机可利用非常简单的促动流程快速而精确地产生和吸收扭矩.此外, 在快速连续过程中产生的扭矩突变可以平衡掉或至少可以减小.
1发动机、N129起动机发电机控制单元、A79集成式起动机发电机、5自动变速箱 9G-TRONIC
1集成式起动机发电机、2内燃机、2.11 号气缸、2.66 号气缸、2.7曲轴、3油门踏板、4电控多端顺序燃料喷注/点火系统 (ME-SFI) [ME] 控制单元、5起动机发电机控制单元、6控制器区域网络 (CAN) 总线
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点火角干预
基于车型的发动机控制的主要参考变量是驾驶员扭矩请求,其用于计算各气缸和工作循环规定的充电量 - 空气量 - 基于扭矩模型. 用于操作内燃机的其他参数据此确定, 以设定所需扭矩. 其他参数包括，节气门角度, 凸轮轴位置, 点火角, 喷油量和喷射时间.在特定行驶条件或操作模式变化期间, 例如, 可变气门升程系统 (CAMTRONIC) 切换过程中, 在最佳工况下, 发动机输出的扭矩可能会比驾驶员, 操作策略等请求的扭矩更大. 对于传统发动机, 超出的扭矩通过切换点火角进行补偿, 这会降低燃油经济性.
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分段同步控制
在分段同步控制情况下 – 一段代表一个气缸的一个工作循环– ISA 补偿超出的扭矩. ISA 是刚性连接至发动机的曲轴, 与发动机同步转动.为确定 ISA 的规定扭矩, 会先确定进行预充电, 其会在最佳点火角下产生预计的最佳扭矩. 预计扭矩与驾驶员请求之间的偏差值产生 ISA 的分段同步规定扭矩. 为了抵消信号从发动机传送至 ISA 的传递时间, 必须进行预测以便 ISA 在相关燃烧过程进行的同时提供所需扭矩.ISA 可提供的最大和最小扭矩，取决于 ISA 的操作点和蓄电池的充电量. 如果待补偿的扭矩大于该促动范围, 则剩余扭矩通过之前提到的点火角干预进行补偿.尽管发动机只能降低燃油经济性并因此与工作循环同步减小扭矩, ISA 还可产生正扭矩. 发动机的扭矩输出仍然基于发动机控制系统中的型号值, 这取决于特定型号偏差和生产公差.利用 ISA, 可以更加精确地设定所需扭矩, 从而增强舒适性.最后, 该特征还具有以下优点: 发动机在干预期间仍然可以在几乎最佳工况下运转, 超出的扭矩可回收, 从而减少二氧化碳(CO2) 排放.
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怠速控制
对于带 ISA 的发动机的怠速控制也是按此方式执行, 通过使用 ISA 优化消耗.通过怠速控制执行的传统转速控制功能没有停用, 如果未满足 ISA 正确操作所要求的所有条件, 则由其代替执行控制操作.根据操作模式,怠速设置为特定的设定值. 车载电气系统的能量要求由 ISA 的发电机功能满足. 发动机接收到扭矩传输规格, 然后 ISA 据此输出要求的能量, 向车载电气系统和车载电网蓄电池供电.这表示 ISA 可以产生更多能量并可涵盖车载电气系统的需求.如果消耗增大, 例如, 打开空调, 则 48 V 车载电网蓄电池可补偿电量消耗水平. 如果 48 V 车载电气系统在当前发动机转速下过载, 则目标发动机转速会增大. 由于 ISA 的积极特性, 用户只能从转速表上注意到该转速增大.
ISA 进行怠速控制满足条件：
"怠速控制模式已请求"、"实际转速与目标发动机转速偏差不大或通过编程切换驾驶模式启用".、"由于系统故障无充电模式"、"当前电机扭矩与规定的充电扭矩偏差不大".、"油门踏板值低于阈值"、"冷却液温度高于系统中记录的阈值"、"变矩器离合器分离"、"不存在 VM 停止"、"未检测到下坡坡度"、"48 V 车载电网蓄电池的温度高于阈值"、"最小可能的电机扭矩与要求的怠速控制电机扭矩存在偏差"、"充电请求高于阈值. 因此电机不会在正负扭矩之间来回切换"、"转速在特定时间内必须处于转速范围内"、"ISA 怠速控制结束后, 怠速控制应按照参数设置的时间停用一会"、"起动后, 失速保护错误启用".
