◆文/河南 劉勤中

奔馳于2016年9月巴黎車展發(fā)布了全新電動(dòng)出行品牌“EQ”，2018年9月發(fā)布了EQ品牌的首款量產(chǎn)車——EQC，同時(shí)將電力驅(qū)動(dòng)根據(jù)電力介入的深度不同，分別進(jìn)行了4種命名：

1.帶有48V輕混系統(tǒng)(低壓電力輔助系統(tǒng))的電氣化內(nèi)燃機(jī)技術(shù)命名為EQ-Boost，其主要標(biāo)志是在儀表臺(tái)上有EQ標(biāo)識(shí)；

2.帶有高壓混合動(dòng)力系統(tǒng)的被命名為EQ-Power，包含混動(dòng)和插電混動(dòng)；

3.奔馳旗下的改裝高性能子品牌AMG的混動(dòng)和插電混動(dòng)產(chǎn)品被命名為EQ Power+；

4.奔馳純電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被命名為EQ。

2021年11月，隨著EQ品牌第二款量產(chǎn)車EQB的上市，又對(duì)上述電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了重新命名：Mild Hybrid drive、Plug in Hybrid、Mercedes-AMG EQx、EQ，如圖1所示。

奔馳48V輕混車載電氣系統(tǒng)是在12V系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)拓展，保留傳統(tǒng)12V電路的同時(shí)，額外增加了獨(dú)立的48V電路，以滿足日益增長(zhǎng)的車載用電負(fù)載需求和強(qiáng)制性的碳排放法規(guī)。此系統(tǒng)成本上升有限，卻具有顯著節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)。一般來說， 12V系統(tǒng)用來供應(yīng)照明、點(diǎn)火、音響系統(tǒng)等傳統(tǒng)負(fù)載的電力，48V系統(tǒng)用來供應(yīng)空調(diào)、制動(dòng)能量回收、主動(dòng)懸架等底盤系統(tǒng)的電力。

48V車載電氣系統(tǒng)并未完全取代之前的12V車載電氣系統(tǒng)，而是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸。12V車載電氣系統(tǒng)實(shí)際上保持不變，僅由48V/12V直流-直流轉(zhuǎn)換器供電，而非12V發(fā)電機(jī)。雖然采用了48V車載電氣系統(tǒng)，但無需改裝12V用電設(shè)備，且與未裝配48V車載電氣系統(tǒng)車輛中的12V用電設(shè)備沒有差別。另外，直流-直流轉(zhuǎn)換器也可向另一方向傳送能量，即從12V到48V，例如可通過12V蓄電池的充電器或來自供電車輛的充電器，對(duì)48V蓄電池進(jìn)行再充電。12V車載電氣系統(tǒng)和48V車載電氣系統(tǒng)的原理如圖2所示。

直流-直流轉(zhuǎn)換器控制單元N83/12與48V蓄電池G1/3構(gòu)成電源組(圖3)。直流-直流轉(zhuǎn)換器控制單元(圖4)將12V車載電氣系統(tǒng)連接至48V車載電氣系統(tǒng)，控制這兩個(gè)車載電氣系統(tǒng)之間的能量交換，并將其連接至車輛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。

在48V車載電氣系統(tǒng)中，直流-直流轉(zhuǎn)換器控制單元是能源管理的主控制單元。48V車載電氣系統(tǒng)中的能源管理計(jì)算集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)輸出的電流和電壓限值，以實(shí)現(xiàn)48V車載電網(wǎng)蓄電池的電荷平衡，并穩(wěn)固啟動(dòng)性能。在48V車載電氣系統(tǒng)中，傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元(N127)是牽引力管理的主控制單元。牽引力管理確定集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)是否能為內(nèi)燃機(jī)生成額外的驅(qū)動(dòng)力矩或是否能在發(fā)電機(jī)模式下工作。

目前奔馳推出了兩款48V電氣化發(fā)動(dòng)機(jī)，分別是直列4缸的M264和直列6缸的M256。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(簡(jiǎn)稱啟發(fā)電機(jī))的位置不同，分為P0結(jié)構(gòu)和P1結(jié)構(gòu)。下面通過兩個(gè)典型的故障案例，進(jìn)一步說明這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和診斷方法。

案例12020款奔馳C200發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)

故障現(xiàn)象

一輛2020款奔馳C200 轎跑(CODE 800)，搭載264 915型發(fā)動(dòng)機(jī)，VIN碼為W1K2053771G00＊＊＊＊，行駛里程為2 669km，該車發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。

故障診斷與排除

在正式診斷之前，先系統(tǒng)了解故障車型上的48V車載電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。

故障車型搭載的是直列4缸48V電氣化(輕混)發(fā)動(dòng)機(jī)(代號(hào)M264)，采用P0混動(dòng)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)通過皮帶和皮帶輪與曲軸連接的皮帶驅(qū)動(dòng)式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)M1/10驅(qū)動(dòng)曲軸或被曲軸驅(qū)動(dòng)(圖5)。皮帶驅(qū)動(dòng)式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)(Belt driven Starter Generator，英語簡(jiǎn)稱BSG、德語簡(jiǎn)稱RSG)系統(tǒng)部件及網(wǎng)絡(luò)連接如圖6所示。

發(fā)動(dòng)機(jī)M264采用皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)(BSG)，取消了單獨(dú)的12V發(fā)電機(jī)和飛輪處的12V小齒輪啟動(dòng)機(jī)。除了具有發(fā)電機(jī)功能外，還可使用來自48V車載電網(wǎng)蓄電池的能量生成扭矩以輔助內(nèi)燃機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速甚至降低排量的情況下，傳動(dòng)系統(tǒng)通過額外的電磁扭矩也可以輸出較大的扭矩。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)與48V車載電氣系統(tǒng)的相互作用，使得車輛具有更好的響應(yīng)特性，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)更快、更平順，且降低油耗。故障車型48V車載電氣系統(tǒng)整體布局如圖7所示，傳統(tǒng)12V車載電氣系統(tǒng)與48V車載電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖8所示。

通過功能檢查發(fā)現(xiàn)，故障車儀表臺(tái)上顯示的功能均正常，無故障提示信息，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)有工作跡象，但只是晃動(dòng)一下就沒有其他反應(yīng)。該車故障現(xiàn)象持續(xù)出現(xiàn)的，車主反映該車無相關(guān)維修歷史，且車輛未進(jìn)行任何改裝或。

連接專用診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)直流-直流轉(zhuǎn)換器N83/1中設(shè)置了兩個(gè)故障碼(圖9)：B183387-48V車載電氣系統(tǒng)蓄電池存在功能故障，信息缺失；B183216-48V車載電氣系統(tǒng)存在功能故障，低于電壓極限值。集成式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)M1/10中存儲(chǔ)了五個(gè)故障碼：P061B00-控制單元扭矩計(jì)算存在故障；P062068-發(fā)電機(jī)激活輸出端存在故障，存在不完整的信息；P065A77-“發(fā)電機(jī)”控制單元存在功能故障，不能達(dá)到指定位置；P0A5929-集成式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)A的電流傳感器存在功能故障，存在一個(gè)無效的信號(hào)；P0E0018-集成式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)A相位U的電流傳感器存在功能故障，低于電流極限值。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元N3/10中也設(shè)置了一個(gè)故障碼：U029287-與“集成式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)”控制單元的通信存在功能故障，信息缺失。

結(jié)合系統(tǒng)工作原理及故障車上存儲(chǔ)的故障碼分析，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)的可能原因有：軟件問題；48V蓄電池電壓過低；48V相關(guān)線路虛接；48V蓄電池自身故障；M1/10故障。

啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)M1/10會(huì)輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，有工作跡象，說明啟動(dòng)認(rèn)證已通過；嘗試對(duì)48V車載電氣系統(tǒng)進(jìn)行軟件升級(jí)，結(jié)果相關(guān)模塊都沒有新軟件；檢查48V蓄電池G1/3的實(shí)際值，SOC電量在50%以上；測(cè)量48V蓄電池電壓，未見異常；用工具手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，結(jié)果可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)，說明不存在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械卡死的情況；檢查48V電氣系統(tǒng)相關(guān)線路時(shí)發(fā)現(xiàn)，48V蓄電池G1/3位于右前減振包上的W106/3搭鐵點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重的燒蝕痕跡。嘗試拆下W106/3進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)螺帽已經(jīng)生銹鎖死，在拆螺帽過程中將搭鐵點(diǎn)損壞，同時(shí)發(fā)現(xiàn)搭鐵點(diǎn)與搭鐵線連接處已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的燒蝕(圖10)。將燒蝕的搭鐵線處理后臨時(shí)安裝到旁邊的搭鐵點(diǎn)W106/5(圖11)后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)，且各項(xiàng)功能均恢復(fù)正常。更換48V蓄電池搭鐵線，并修復(fù)搭鐵點(diǎn)W106/3后，該車故障被徹底排除。

維修小結(jié)

本案例中，由于故障車沒有維修歷史，且從實(shí)車看，也未發(fā)現(xiàn)任何維修痕跡，因此綜合分析該車的故障原因應(yīng)該是：在生產(chǎn)線上，裝配W106/3搭鐵點(diǎn)的螺帽時(shí)，未擰緊至標(biāo)準(zhǔn)扭矩，導(dǎo)致該搭鐵點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間虛接，從而發(fā)熱并燒蝕該搭鐵點(diǎn)。

最后，附上故障車型啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電路圖(圖12)，供大家參考。(未完待續(xù))