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Système hybride dans E 300 BlueTEC HYBRID
Description du système
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Mercedes-Benz Service
Description du système Système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
Daimler AG · Technical Information and Workshop Equipment (GSP/OI) · D-70546 Stuttgart
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Table des matières
Avant-propos
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Vue d'ensemble Présentation Caractéristiques techniques Synoptique Concept d'affichage Moteur thermique
7 10 12 14 17
Sous-systèmes Moteur-alternateur Boîte de vitesses automatique Compresseur frigorifique électrique Module électronique de puissance Refroidissement électronique de puissance Module de batterie haute tension Refroidissement de la batterie haute tension Pédalier de frein Servofrein Pompe électrique à dépression Direction assistée électrique
18 20 21 22 24 25 26 28 29 30 31
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3
Table des matières
Stratégie de marche Vue d'ensemble Marche Gestion de l'énergie Coordination du couple Interface d'alternateur Arrêt du moteur automatique Démarrage du moteur automatique Mode de marche électrique Poussée Freinage de récupération Contact MIS/COUPÉ Démarrage Surveillance/désactivation
32 35 40 41 44 45 48 52 53 56 60 61 62
Réseau de bord Disposition des calculateurs
64
Interconnexion réseau de bord haute tension/réseau de bord 12 V 66 Circuit interlock
67
4
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Table des matières
Service-Informations Diagnostic Déconnexion de la tension Travaux sur le véhicule Exigences applicables au personnel de maintenance
69 70 71 73
Maintenance Maintenance
74
Annexe Abréviations Index alphabétique
75 76
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Avant-propos
Chères lectrices, chers lecteurs, Nous vous présentons dans la présente brochure le système hybride dans la E 300 BlueTec HYBRID. Nous souhaitons ainsi vous familiariser avec les points forts techniques de ce nouveau concept avant sa commercialisation. Cette brochure doit avant tout vous offrir des informations dans des domaines tels que la maintenance ou l'entretien et la réparation ainsi que le service après-vente. Nous partons du principe que le lecteur est familiarisé avec les différents organes et gammes déjà commercialisés par Mercedes-Benz. La présente brochure met l'accent sur la description des systèmes et organes nouveaux ou ayant fait l'objet de modifications. Cette brochure n'est pas conçue pour servir de base aux réparations ou au diagnostic des problèmes techniques. Pour cela, vous disposez des informations complémentaires que vous fournissent le système d'information atelier (WIS) et le Xentry Diagnostics. Le WIS bénéficie d'une mise à jour permanente. Les informations qu'il contient correspondent ainsi toujours au niveau technique le plus récent de nos véhicules. La présente brochure vous offre une première information sur le nouveau concept. Elle n'est pour cette raison pas enregistrée dans le WIS. Les sujets abordés dans cette brochure ne seront pas actualisés. Aucun supplément à une date ultérieure n'est prévu. Toutes les modifications et nouveautés seront publiées dans les documents correspondants du WIS. Les indications fournies dans cette brochure peuvent de ce fait différer des informations plus récentes que vous trouverez dans le WIS. Tous les renseignements relatifs aux caractéristiques techniques, finitions et équipements correspondent à la date de rédaction de ce document en mars 2012 et peuvent ainsi différer de la version de série.
Daimler AG Technical Information and Workshop Equipment (GSP/OI)
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Les nouveaux systèmes hybrides dans la Classe E combinent les avantages d'un moteur thermique économique avec ceux d'un moteur-alternateur compact. La modularisation du système hybride et un intense travail de peaufinement nous a permis de développer un concept hybride innovateur. Ce concept satisfait non seulement aux exigences de confort, de sécurité et de technologie des véhicules Mercedes-Benz, mais pose également de nouveaux jalons en matière de consommation et d'émissions. Le confort de climatisation et le confort de direction ne sont en outre pas restreints par le compresseur frigorifique électrique et la direction assistée électrique. Cette mesure permet de faire fonctionner les deux systèmes, même lorsque le moteur thermique est à l'arrêt. Le système hybride innovateur de la 2e génération est combiné dans la Classe E pour la première fois à deux modes de combustion différents. 1. Pour le marché nord-américain, le moteur essence à 6 cylindres M276, basé techniquement sur la E 350, est assisté dans la E 400 HYBRID par un moteur-alternateur.
2. Pour le marché européen, un entraînement hybride avec le moteur diesel à 4 cylindres OM651, basé techniquement sur la E 250 CDI, est proposé pour la première fois avec la E 300 BlueTEC HYBRID. Mis à part les concepts de combustion, les deux systèmes hybrides de la Classe E se différencient essentiellement par la pose d'un alternateur 12 V en combinaison avec le moteur diesel. Par rapport au système hybride de la 1e génération dans la S 400 HYBRID, un démarreur est posé en plus de l'alternateur 12 V. La présente description du système se rapporte à la E 300 BlueTEC HYBRID car il s'agit du premier système hybride à être utilisée en parallèle d'un moteur diesel chez Mercedes-Benz. Pour l'introduction sur le marché, les options suivantes ne sont pas disponibles : Dispositif d'attelage (code 550) Roue de secours compacte (code 690) Direction paramétrique (code 213) Système de sonorisation Bang et Olufsen® (code 811) • Système de sonorisation surround Harman Kardon Logic 7 (code 810) (break) • • • •
Désignation
Introduction sur le marché
Modèle W 212 S 212 212.098 212.298
Moteur thermique
Boîte de vitesses
E 300 BlueTEC HYBRID
06/2012 ECE
651.924
724.208
E 400 HYBRID
08/2012 USA
212.095
276.952
724.206
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Vue d'ensemble
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Présentation
Vue d'ensemble
Présentation
Vue d'ensemble concept d'entraînement 1 2 3 4 5 Alternateur 12 V (seulement avec OM651) Moteur thermique Embrayage humide Moteur-alternateur Boîte de vitesses automatique à 7 rapports (7G-Tronic) 6 7 8 9 A B Module électronique de puissance Batterie haute tension Batterie du réseau de bord Démarreur Câble 12 V Câble haute tension
P00.00-4816-00
i Remarque ! L'alternateur 12 V est posé pour assister l'alimentation du réseau de bord 12 V. L'assistance a toujours lieu lorsque le moteur-alternateur est fortement sollicité et qu'un besoin en énergie est détecté du côté du réseau de bord 12 V.
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Vue d'ensemble composants hybrides 1 Batterie haute tension 2 Module électronique de puissance avec convertisseur DC/DC intégré 3 Moteur-alternateur 4 Compresseur frigorifique électrique
P08.00-2029-00
5 Pompe à dépression électrique 6 Servofrein 7 Unité hydraulique avec calculateur système de freinage à récupération
i Remarque ! Le véhicule est livré avec le mode de transport activé afin de ménager la batterie haute tension et la batterie 12 V. Si le kilométrage du véhicule est supérieur à 350 km, l'état du système "Mode de transport du véhicule" est définitivement terminé automatiquement et ne peut plus être réactivé à partir de ce moment-là. Le véhicule se trouve irrévocablement en mode client.
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Vue d'ensemble
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Présentation
Vue d'ensemble
Caractéristiques techniques
Unité Moteur thermique OM 651.924 Puissance nominale à un régime de Couple nominal à un régime de Nombre de cylindres Cylindrée Régime maxi Taux de compression Soupapes par cylindre Transmission de la force Entraînement Boîte de vitesses automatique Moteur-alternateur Type Puissance nominale à un régime de Couple nominal Tension nominale Poids kW 1/min Nm Volt kg Moteur synchrone à excitation permanente 20 1 800 250 120 27 — — Entraînement arrière 7G-Tronic kW 1/min Nm 1/min — cm3 1/min — — 150 4 200 500 1 600 – 1 800 4 2 143 4 900 16,2 : 1 4 E 300 BlueTEC HYBRID
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Unité Batterie haute tension Type Tension nominale Capacité Poids V kWh kg
E 300 BlueTEC HYBRID
Batterie lithium-ion 126 (35 cellules x 3,6 V) 0,8 23
Moteur thermique et système hybride combinés Puissance nominale à un régime de Couple nominal à un régime de Performances Vitesse maximale Accélération de 0 à 100 km/h Consommation de carburant1 Émissions de CO21 km/h s l/100 km g/km 242 7,3 4,2 109 kW 1/min Nm 1/min 150 + 20 4 200 590 1 600 – 1 800
Poids supplémentaire composants hybrides Moteur-alternateur Batterie haute tension Électronique de puissance avec convertisseur DC/DC intégré2
1 2
kg kg kg
27 23 8,3
Selon nouveau cycle mixte européen Sans faisceau de câbles
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Vue d'ensemble
Caractéristiques techniques
Vue d'ensemble
Synoptique
P08.30-2042-00
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Synoptique CAN D CAN diagnostic CAN E CAN train de roulement CAN H CAN dynamique de marche CAN L CAN hybride K40/10kU Relais pompe de circulation électronique de puissance K88 Élément de coupure pyrotechnique L6/1 Capteur de vitesse de rotation essieu avant gauche L6/2 Capteur de vitesse de rotation essieu avant droit L6/3 Capteur de vitesse de rotation essieu arrière gauche L6/4 Capteur de vitesse de rotation essieu arrière droit L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur M1 Démarreur M3 Pompe à carburant M13/8 Pompe de circulation 1 M13/9 Pompe de circulation 2 N2/10 Calculateur système de retenue N3/9 Calculateur CDI N10/1 Calculateur SAM avec module à fusibles et relais avant N10/1kM Relais borne 50 démarreur N10/2 Calculateur SAM avec module à fusibles et relais arrière N22/7 Calculateur et clavier climatiseur automatique N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N62/2 Calculateur capteurs vidéo et radar (avec code (233) DISTRONIC PLUS ou code (237) Avertisseur d'angle mort actif ou code (238) Détecteur de voie actif) N73 Calculateur contacteur antivol électronique N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N118 Calculateur pompe à carburant N129/1 Calculateur électronique de puissance S9/3 Contacteur de feux stop hybride X11/4 Prise de diagnostic Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée Y19/1 Vanne d'arrêt refroidissement de la batterie haute tension
A1 Combiné d'instruments A1p13 Écran multifonction A9/5 Compresseur frigorifique électrique A40/3 Unité de commande COMAND A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A89 Unité de commande électrique DISTRONIC (avec code (233) DISTRONIC PLUS ou code (237) Avertisseur d'angle mort actif ou code (238) Détecteur de voie actif) A100b1 Capteur de température entrée de liquide de refroidissement batterie haute tension A100b2 Capteurs de température cellules de batterie haute tension A100g1 Batterie haute tension A100s1 Disjoncteur B37 Capteur de pédale d'accélérateur CAN B CAN habitacle CAN C CAN transmission
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Synoptique
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Vue d'ensemble
Vue d'ensemble
Concept d'affichage
i Remarque ! Les flux de force actuels des différents états de marche de l'entraînement hybride peuvent être représentés à l'unité d'affichage du COMAND et dans le combiné d'instruments.
En mode de disponibilité (moteur thermique coupé), le système hybride est prêt à fonctionner.
Mode de disponibilité (moteur thermique coupé)
P54.32-9995-00
En mode générateur, le moteur thermique tourne et entraîne le moteur-alternateur de façon à produire de l'énergie. La tension alternative triphasée ainsi produite est convertie en une haute tension continue par le calculateur électronique de puissance et emmagasinée dans la batterie haute tension.
Mode générateur (moteur thermique en marche, le moteur-alternateur fonctionne en tant que générateur)
P54.32-9996-00
En mode de marche uniquement avec moteur thermique, le flux de force s'effectue du moteur thermique vers l'essieu arrière.
Mode de marche uniquement avec moteur thermique
P54.32-9997-00
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Le flux de force s'effectue du moteur thermique vers l'essieu arrière. Le moteur thermique entraîne en outre le moteur-alternateur de façon à produire de l'énergie. La tension alternative ainsi produite est convertie en tension continue par le calculateur électronique de puissance et emmagasinée dans la batterie haute tension.
Mode de marche avec moteur thermique (le moteur-alternateur fonctionne en tant que générateur)
P54.33-2006-00
Le flux de force s'effectue du moteur thermique et du moteur-alternateur vers l'essieu arrière. La batterie haute tension alimente le moteur-alternateur en énergie électrique. Le calculateur électronique de puissance convertit pour cela la tension continue en tension alternative. Le moteur-alternateur génère alors un couple qui agit sur l'entraînement en assistance du couple du moteur thermique.
Mode boost (moteur thermique en marche, le moteur-alternateur fonctionne en tant que moteur)
P54.32-9999-00
Le flux de force s'effectue de l'essieu arrière vers le moteur-alternateur. L'énergie cinétique du véhicule est convertie par le moteur-alternateur en énergie électrique afin de charger la batterie haute tension.
P54.33-2000-00 Récupération (moteur thermique en marche, le moteur-alternateur fonctionne en tant que générateur)
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Vue d'ensemble
Concept d'affichage
Vue d'ensemble
Concept d'affichage
Le flux de force s'effectue du moteur-alternateur sur l'essieu arrière. La batterie haute tension alimente le moteur-alternateur en énergie électrique. Le calculateur électronique de puissance convertit pour cela la tension continue en tension alternative. Le moteuralternateur génère pour cela un couple qui agit sur l'essieu arrière.
Mode de marche électrique (moteur thermique coupé, le moteur-alternateur fonctionne en tant que moteur)
P54.33-2007-00
L'affichage de la puissance dans le combiné d'instruments indique avec quelle intensité le moteur-alternateur assiste momentanément l'entraînement ou récupère de l'énergie. La puissance exigée du moteur-alternateur, par exemple en mode de marche électrique ou en mode boost, est affichée dans la plage supérieure. Lorsque l'affichage a atteint la butée supérieure "MAX", le moteur thermique démarre également. La puissance récupérée est affichée dans la plage inférieure "CHARGE". Lorsque l'affichage atteint la butée inférieure, la puissance de freinage de récupération est épuisée et est assistée hydrauliquement.
Affichage de la puissance dans le combiné d'instruments
P54.33-2155-00
La consommation de carburant et l'état de charge de la batterie haute tension pendant les 15 dernières minutes peuvent être représentés graphiquement dans COMAND.
Affichage consommation de carburant
P54.33-2001-00
A Consommation instantanée B Affichage de la quantité d'énergie ramenée dans la batterie haute tension pendant les 15 dernières minutes
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Le moteur thermique 651.924 est basé sur le moteur thermique 651 déjà utilisé avec succès, qui se distingue avant tout par les caractéristiques suivantes : • Injection directe Common Rail (CDI) de la deuxième génération • Train de pignons en combinaison avec entraînement par chaîne du côté transmission de force • Deux arbres d'équilibrage Lanchester intégrés avec le vilebrequin dans un seul carter (chapeau de palier de vilebrequin) • Injecteurs de carburant à technologie piézoélectrique sans conduite de fuite
• Deux turbocompresseurs montés en série avec by-pass compresseur à régulation autonome • Recyclage des gaz d'échappement avec un préradiateur intégré dans le circuit de liquide de refroidissement et un refroidisseur de recyclage des gaz avec canal bypass enclenchable • Gestion thermique étendue avec commande en fonction des besoins de la pompe à liquide de refroidissement et des gicleurs d'huile • Pompe à huile avec régulation du volume côté huile propre
Vue arrière gauche du moteur
P07.16-3768-00
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Sous-systèmes
Moteur thermique
Sous-systèmes
Moteur-alternateur
Le moteur-alternateur est posé dans la boîte de vitesses automatique dans la cloche de boîte de vitesses. Son rotor est solidaire de l'embrayage humide grâce au support du rotor et fait donc partie de la liaison entre la boîte de vitesses automatique et le moteur thermique. Le moteur-alternateur est un moteur synchrone triphasé qui est excité par un aimant permanent. L'actionnement électrique et la surveillance sont assurés par le calculateur électronique de puissance. Son rôle principal est de convertir l'énergie électrique en énergie mécanique et inversement. La transformation a lieu presque sans bruit, sans à-coups et avec un haut rendement. Le moteur-alternateur réalise les fonctions suivantes : • Mode de marche électrique et mode boost • Démarrage du moteur thermique • Mode générateur et récupération
Vue en coupe moteur-alternateur dans la boîte de vitesses automatique A79/1 Moteur-alternateur
P08.10-2049-00
L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur
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La commutation entre les modes moteur/ générateur est commandée par le calculateur électronique de puissance. Les trois courants de phase du moteur-alternateur sont régulés en fonction du mode de fonctionnement et de la position du rotor. Les courants de phase induisent un champ magnétique rotatif qui entraîne avec le champ du rotor un couple mécanique. Ceci résulte en un mouvement de rotation qui agit – selon l'actionnement de l'embrayage humide – directement sur l'entraînement et entraîne le véhicule ou démarre le moteur thermique.
Afin de réduire la consommation de carburant tout en améliorant simultanément les performances du véhicule, la puissance d'entraînement mécanique du moteur-alternateur est utilisée pour assister le moteur thermique pendant le processus de démarrage (mode boost). Le véhicule est en outre capable de rouler pendant une durée limitée et avec une puissance restreinte en utilisant seulement le moteur-alternateur (mode de marche électrique).
Moteur-alternateur 1 Stator 2 Rotor 3 Bague à incrémentation pour capteur de position
P08.10-2050-00
4 Raccord haute tension UVW A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur
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Sous-systèmes
Moteur-alternateur
Sous-systèmes
Boîte de vitesses automatique
La E 300 BlueTec HYBRID est équipée de la boîte de vitesses automatique à 7 rapports (7G-TRONIC) et a été adaptée pour l'entraînement hybride. La boîte de vitesses est répartie dans les ensembles suivants : • Embrayage humide avec amortisseur de torsion • Moteur-alternateur • Pompe à huile (pompe primaire) pour la production de la pression d'huile nécessaire et pour la lubrification fiable des éléments de commande et des paliers • Pompe à huile de boîte de vitesses électrique supplémentaire pour la génération de la pression d'huile requise et pour la lubrification fiable des élément de commande et des paliers à l'arrêt du moteur, en mode de marche hybride et électrique • Refroidissement d'huile pour dissipation de chaleur optimisée de courte durée • Carter de boîte de vitesses avec la partie mécanique de la boîte de vitesses (trains planétaires mécanisme de verrou de stationnement, embrayages multidisques et freins multidisques) • Unité de commande électrique avec commande de verrou de stationnement électro-hydraulique intégrée
Vue en coupe boîte de vitesses automatique 1 Pompe à huile (pompe primaire) 2 Embrayage humide 3 Verrou de stationnement électro-hydraulique
P27.10-2417-00
A79/1 Moteur-alternateur M42 Pompe à huile de boîte de vitesses électrique
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Afin de fournir une puissance de refroidissement suffisante même pendant l'arrêt du moteur automatique, il est nécessaire de découpler l'entraînement du compresseur frigorifique du moteur thermique. Ceci garantit une climatisation indépendante ainsi qu'un refroidissement indépendant de la batterie haute tension. L'utilisation du compresseur frigorifique à commande électrique permet d'obtenir un refroidissement adapté aux besoins et dans le même temps une optimisation de la consommation. Le compresseur frigorifique électrique se compose des trois groupes principaux suivants : • Calculateur avec électronique de puissance intégrée • Moteur-alternateur • Compresseur hélicoïdal
Le compresseur frigorifique électrique est chargé de l'aspiration et de la compression du frigorigène. Il est régulé en fonction de la température de l'évaporateur en continu dans une plage de régime de 700 à 9 000 1/min par le calculateur climatiseur automatique. L'enclenchement du compresseur frigorifique électrique peut également être demandé par la fonction de refroidissement de la batterie haute tension. La régulation est assurée par le calculateur système de gestion de batterie (BMS). Le calculateur du compresseur frigorifique électrique régule le régime du moteur électrique du compresseur et le débit de frigorigène. Le moteur électrique du compresseur entraîne le compresseur hélicoïdal. Ce dernier se compose de deux spirales imbriquées l'une dans l'autre dont l'une est reliée fixement au carter et la deuxième se déplace de façon circulaire dans la première. Les spirales forment à l''intérieur des enroulements plusieurs chambres qui se rétrécissent en permanence. Le frigorigène ainsi comprimé arrive dans ces chambres jusqu'au centre d'où il ressort comprimé.
i Remarque !
Compresseur frigorifique 1 Calculateur 2 Moteur électrique de compresseur 3 Compresseur hélicoïdal
P83.55-2219-00
R134a est utilisé comme frigorigène comme sur les véhicules de la Classe E sans système hybride.
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Sous-systèmes
Compresseur frigorifique électrique
Sous-systèmes
Module électronique de puissance
Le calculateur électronique de puissance est intégré dans le module électronique de puissance et est disposé à droite en dessous du turbocompresseur. La protection contre le rayonnement thermique est assurée par une tôle pare-chaleur. La chaleur dissipée est en outre évacuée par le circuit basse température. Dans le module électronique de puissance sont intégrés le calculateur électronique de puissance, l'onduleur pour l'actionnement du moteur-alternateur et un convertisseur DC/DC pour l'alimentation du réseau de bord 12 V.
N3/9
A9/5
M56
1 N129/1
Vue de droite du moteur 1 Plateau de distribution A9/5 Compresseur frigorifique électrique M56 Pompe à dépression électrique N3/9 Calculateur CDI N129/1 Calculateur électronique de puissance
P08.20-2035-00
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Le calculateur électronique de puissance actionne le moteur-alternateur avec une tension alternative triphasée sur demande du calculateur CDI. Il surveille la température et la position du moteur-alternateur et met à la disposition du calculateur CDI des diagnostics et des prévisions sur le couple disponible. Le convertisseur DC/DC est intégré au module électronique de puissance. Le convertisseur DC/DC est un convertisseur de tension continue bidirectionnel, qui génère une haute tension continue et une tension continue de 12 V.
Le convertisseur DC/DC permet un échange d'énergie entre le réseau de bord haute tension et le réseau de bord 12 V en transformant la haute tension continue (tension primaire) en une tension continue de 12 V (tension secondaire) et inversement. Ceci permet une compensation de l'énergie de la batterie entre les réseaux de bord et une fonction d'aide au démarrage pour une tension externe de 14 V.
Module électronique de puissance 1 Raccord de calculateur 2 Contacts interlock (plateau de distribution) 3 Raccord haute tension vers la batterie haute tension (plateau de distribution) 4
P08.20-2034-00
Raccord haute tension UVW vers le moteur-alternateur (plateau de distribution) 5 Raccord vissé 12 V (borne 30) 6 Arrivée de liquide de refroidissement N129/1 Calculateur électronique de puissance
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Sous-systèmes
Module électronique de puissance
Sous-systèmes
Refroidissement électronique de puissance
Le calculateur électronique de puissance et le convertisseur DC/DC qui y est intégré possèdent un circuit de refroidissement basse température commun, qui est séparé du circuit de refroidissement du moteur thermique. Pour la protection contre les dommages de surchauffe, le calculateur électronique de puissance enclenche en cas de besoin la pompe de circulation 1. La pompe de circulation 1 aspire le liquide de refroidissement et le pompe dans le circuit de refroidissement contre la résistance de la pompe de circulation 2. Le liquide de refroidissement s'écoule par le calculateur électronique de puissance et la chaleur est délivrée au liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement s'écoule ensuite par le radiateur basse température où il est refroidi par le vent de marche et retourne à la pompe de circulation 1. En cas de besoins de refroidissement accrus, la pompe de circulation 2 est en plus actionnée par le calculateur électronique de puissance et assiste par conséquent la pompe de circulation 1. Afin d'empêcher la pénétration d'eau chaude dans le circuit de refroidissement basse température, une vanne bimétal obture à partir d'environ 60°C le flexible de remplissage allant au réservoir d'expansion.
Représentation schématique circuit de refroidissement module électronique de puissance 1 2 3 4 M13/8 M13/9 Réservoir d'expansion Radiateur basse température Module électronique de puissance Vanne bimétal Pompe de circulation 1 Pompe de circulation 2
P54.10-3690-00
A Arrivée vers le radiateur basse température, température du liquide de refroidissement très élevée B Température du liquide de refroidissement élevée C Température du liquide de refroidissement moyenne D Retour du radiateur basse température, température du liquide de refroidissement basse
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Le module de batterie haute tension est disposé dans le compartiment moteur à l'arrière à droite. Il protège la batterie haute tension de la chaleur extérieure et procure une stabilité mécanique. Le module réunit les composants batterie haute tension et calculateur BMS. Il permet le raccordement des conduites de frigorigène et des raccords électriques (haute tension/12 V).
i Remarque ! Lors de la dépose, du stockage et du transport des batteries haute tension, il faut respecter des prescriptions particulières. Les prescriptions correspondantes sont documentées dans le Xentry Diagnostics.
Module de batterie haute tension 1 Raccord de calculateur 2 Raccord haute tension 3 Raccord pour conduites de frigorigène A100 A100s1 N82/2 Y19/1
P54.10-3673-00
Module de batterie haute tension Disjoncteur Calculateur système de gestion de batterie Vanne d'arrêt refroidissement de la batterie haute tension
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Sous-systèmes
Module de batterie haute tension
Sous-systèmes
Refroidissement de la batterie haute tension
Afin d'optimiser la capacité de chargement, le nombre de cycles de chargement et la longévité, la température de service de la batterie haute tension doit être garantie. Le calculateur BMS analyse les données du capteur de température de l'entrée de liquide de refroidissement de la batterie haute tension et des capteurs de température des cellules de batterie haute tension. Ceci sert à la détection de la température instantanée de la batterie haute tension. En cas de besoin de refroidissement, le calculateur BMS demande la puissance de refroidissement via le calculateur CDI. Le calculateur BMS envoie dans ce but la demande de refroidissement via le CAN hybride au calculateur CDI. Ce dernier compare la demande avec les directives de la gestion de l'énergie et délivre la validation d'actionnement du compresseur frigorifique électrique. La validation du compresseur frigorifique électrique s'effectue en tenant compte de l'état de charge de la batterie haute tension et des tensions et courants de décharge acceptables maximum. Si la validation a été délivrée par la gestion de l'énergie, elle est envoyée avec la demande de puissance de refroidissement du calculateur CDI via le CAN train de roulement au calculateur SAM avec module à fusibles et relais avant. Ce dernier envoie la validation sur le CAN habitacle au calculateur et clavier du climatiseur automatique, qui actionne le compresseur frigorifique électrique via le réseau CAN. La vanne d'arrêt du refroidissement de la batterie haute tension est ouverte et le frigorigène afflue par l'évaporateur intégré dans le module de batterie haute tension. De l'énergie thermique est ainsi prélevée sur la batterie haute tension et le calculateur BMS. La puissance de refroidissement dépend dans une large mesure de la puissance d'actionnement du compresseur frigorifique électrique. Au ralenti et pendant un arrêt du moteur automatique, la puissance du compresseur frigorifique électrique est limitée à environ 2 kW maximum. Si l'état de charge de la batterie haute tension est très bas, la puissance du compresseur frigorifique électrique est réduite jusqu'à 0 kW.
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Représentation schématique refroidissement batterie haute tension 1 2 3 4 5 A B C D Condenseur Réservoir de liquide (dessiccateur) Vanne d'expansion Évaporateur Batterie haute tension Haute pression, gazeuse Haute pression, liquide Basse pression, liquide Basse pression, gazeuse A9/5 B10/6 B12 Y19/1
P83.40-4686-00
Compresseur frigorifique électrique Capteur de température évaporateur Capteur de pression frigorigène Vanne d'arrêt refroidissement batterie haute tension Y19/3 Vanne d'arrêt évaporateur
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Sous-systèmes
Refroidissement de la batterie haute tension
Sous-systèmes
Pédalier de frein
Les rôles du pédalier de frein sont : • Enregistrement de la demande de freinage du conducteur • Simulation de la sensation à la pédale de frein (simulateur d'effort sur pédale) • Garantie d'un freinage de roue hydraulique conventionnel en mode dégradé La détection de la demande de freinage du conducteur et la transmission du signal au calculateur système de freinage à récupération (RBS) sont assurées par le capteur d'angle de pédale. La résistance de la pédale de frein est générée en mode normal par le simulateur d'effort sur pédale. Lors du premier actionnement du frein, le fonctionnement correct du système est contrôlé et le système de freinage à récupération est activé. L'effort de simulation est pour cela d'abord coupé et il s'ensuit une course de pédale légèrement plus longue que lors des actionnements suivants avec le système activé. En cas de défaut, le simulateur d'effort sur pédale est désactivé (mode dégradé) et la résistance de pédale de frein simulée est supprimée. Le conducteur génère alors sur la pédale avec sa propre force la pression de freinage souhaitée comme dans le cas d'un système de freinage conventionnel. Il s'ensuit de ce fait une course de pédale légèrement plus importante qu'en mode normal.
Conception pédalier de frein 1 Pédale de frein 2 Simulateur de pression de freinage 3 Unité de coupure simulateur de pression de freinage
P42.22-2057-00
B18/5 Capteur de pression valve simulateur de pression de freinage B37/1 Capteur d'angle de pédale S9/3 Contacteur de feux stop hybride Y113 Vanne simulateur de pression de freinage
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Pour l'alimentation en dépression du servofrein, on dispose aussi bien du moteur thermique que d'une pompe à dépression à entraînement électrique. L'électrovanne dans le servofrein sert d'actuateur pour la conversion de la demande de freinage du conducteur. Elle est actionnée électroniquement par le calculateur RBS.
Le servofrein contient un capteur de dépression, qui mesure la pression dans la chambre à vide. Un capteur de course de membrane, qui détecte la position du plateau à membrane, est toujours posé à l'intérieur du servofrein. Les signaux des deux capteurs sont reçus et analysés par le calculateur RBS.
Conception servofrein 1 Raccord enfichable électrique électrovanne 2 Servofrein 3 Capteur de course de membrane B64/1 Capteur de dépression de freinage S11 Contacteur niveau de liquide de frein
P42.22-2056-00
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
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Sous-systèmes
Servofrein
Sous-systèmes
Pompe électrique à dépression
La pompe à dépression électrique est actionnée par le calculateur RBS. Les rôles de la pompe à dépression électrique sont : • Protection de la dépression dans le servofrein • Maintien de l'alimentation à dépression en cas d'arrêt du moteur automatique Le calculateur RBS actionne la pompe à dépression électrique par l'intermédiaire de deux relais. Celle-ci génère une dépression qui est amenée par des conduites à dépression correspondantes au servofrein.
i Remarque ! La pompe à dépression électrique n'est soumise à aucun intervalle de maintenance spécial et est conçue pour la durée de vie du véhicule.
Pompe électrique à dépression 1 Raccord enfichable électrique 2 Raccord à dépression M56 Pompe à dépression électrique
P42.22-2062-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Afin de fournir une assistance de direction suffisante, même lorsque le moteur thermique est coupé (mode de marche électrique ou arrêt du moteur automatique), une direction assistée électrique est utilisée.
La direction assistée électrique réalise une régulation en continu, en fonction de la vitesse de l'assistance à la direction et est répartie dans les ensembles suivants : • • • • Calculateur direction assistée électrique Boîtier de direction à crémaillère Capteur de couple Servomoteur
Conception direction assistée électrique 1 Boîtier de direction à crémaillère 2 Entraînement par courroie
P46.35-2087-00
A91b1 Capteur de couple direction assistée électrique A91m1 Servomoteur direction assistée électrique N68 Calculateur direction assistée électrique
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Sous-systèmes
Direction assistée électrique
Stratégie de marche
Vue d'ensemble
Le diagramme représente à titre d'exemple l'interaction possible entre le moteur thermique et le moteuralternateur. Le seuil d'enclenchement pour le moteur thermique dépend entre autres de la demande de couple du conducteur, de la pente de la route, de l'état de charge de la batterie haute tension (State of Charge (SOC)) et des consommateurs supplémentaires enclenchés, tels que climatiseur, direction assistée électrique et réseau de bord 12 V. La répartition exacte de la génération du couple dépend en outre également de la quantité de puissance dont disposent le moteur-alternateur ou la batterie haute tension en raison de restrictions du système. Plus l'état de charge de la batterie haute tension est bas et plus le nombre de consommateurs supplémentaires activés est grand, plus le moteur thermique est démarré tôt.
Diagramme stratégie de marche 1 Mode de service du moteur-alternateur 1A Marche hybride (mode générateur, mode boost ou décalage du point de charge) 1B Mode de veille 1C Mode de récupération 2 2A 2B a b t v Mode de service du moteur thermique Moteur thermique en marche Moteur thermique coupé Démarrage du moteur thermique Arrêt du moteur thermique Temps Vitesse du véhicule
P08.00-2039-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Le calculateur CDI forme le système hybride au sein du réseau CAN avec les composants suivants : • Calculateur électronique de puissance • Calculateur BMS • Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée (VGS) • Calculateur RBS Le calculateur maître est le calculateur CDI, qui contient la stratégie de marche, le coordinateur d'organes et la gestion de l'énergie, et coordonne par conséquent tous les flux d'énergie et couples dans le système hybride avec pour objectif une réduction des pertes du système et donc une diminution de la consommation de carburant. Le calculateur CDI est responsable de la commande du moteur thermique et du calcul du couple d'essieu théorique par établissement des priorités des demandes de couple externes et de leur application. Pour générer le couple d'entraînement, on utilise seulement le moteur thermique (mode de marche conventionnel), seulement le moteur-alternateur (mode de marche électrique) ou le moteur-alternateur en liaison avec le moteur thermique (mode boost).
Calculateur électronique de puissance Le calculateur électronique de puissance surveille et régule le moteur-alternateur. Il convertit la tension alternative triphasée générée par le moteur-alternateur en une haute tension continue et inversement. Moteur-alternateur Le moteur-alternateur produit un couple moteur en mode de marche électrique et en mode boost ou produit de l'énergie en mode générateur et pendant la récupération. Calculateur BMS Le calculateur BMS surveille la batterie haute tension intégrée au module haute tension, qui sert d'accumulateur d'énergie pour la tension continue haute tension. Afin de charger la batterie haute tension, le moteur thermique entraîne le moteur-alternateur qui produit alors en tant que générateur une tension alternative. Cette tension est ensuite convertie en une haute tension continue par le calculateur électronique de puissance. Afin de récupérer l'énergie cinétique ou de générer le couple de freinage demandé, le moteur-alternateur est activé en tant que générateur et convertit l'énergie cinétique en énergie électrique qui est accumulée.
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Vue d'ensemble
Stratégie de marche
Vue d'ensemble
Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée L'unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée assure la surveillance et la commande de la boîte de vitesses automatique. Système de freinage à récupération (RBS) Le RBS est un perfectionnement de la régulation du comportement dynamique (ESP) et contient entre autres les fonctions de l'ESP et le freinage de récupération. Le freinage de récupération est le couple de freinage pouvant être réparti à volonté par logiciel. En fonction de l'état de marche, le calculateur RBS répartit le couple de freinage total demandé par le conducteur en une part de couple de freinage de récupération (à assurer par la chaîne cinématique) et une part de couple de freinage hydraulique (à assurer par le frein de roue). La part de couple de freinage de récupération est demandée auprès du calculateur CDI et assurée par le moteur-alternateur. Dans le cas de la part de couple de freinage de récupération, il s'agit toujours d'une récupération de l'énergie de freinage.
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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On distingue les états de marche suivants : mode de marche avec moteur thermique, mode boost et mode de marche électrique. En mode de marche avec moteur thermique, le moteur-alternateur fonctionne la plupart du temps en mode générateur en remplacement de l'alternateur 12 V. En mode boost, le couple du moteur-alternateur agit, selon la demande et l'état de charge de la batterie haute tension, conjointement en assistance au couple du moteur thermique. L'assistance a lieu au démarrage et à l'accélération. En mode de marche électrique, l'entraînement du véhicule est assuré de façon purement électrique par le moteur-alternateur. Entraînement par moteur thermique L'entraînement par moteur thermique représente la marche standard. Le mode de marche avec moteur thermique est utilisé dans les conditions suivantes : • Lorsque la puissance souhaitée par le conducteur ne peut pas être fournie par le moteur-alternateur • Lorsque le mode de marche hybride n'est pas possible en raison d'un état de charge trop faible de la batterie haute tension • Lorsque la température d'huile moteur est trop basse par rapport à la température extérieure • Lorsque des défauts sont signalés dans le système hybride
Mode boost En mode boost, le moteur-alternateur assiste le moteur thermique afin d'obtenir le couple théorique demandé le plus vite possible ou de continuer à renforcer le couple d'entraînement lorsque le couple maximal du moteur thermique est atteint. La durée et l'intensité du mode boost dépendent de l'état de charge de la batterie haute tension et de la position de la pédale d'accélérateur. Une adaptation du régime entre le moteur thermique et le moteur-alternateur est réalisée par l'actionnement correspondant de l'embrayage humide. Le calculateur CDI demande pour cela l'actionnement de l'embrayage humide via le CAN transmission.
Afficheur de flux d'énergie dans le combiné d'instruments
P54.33-2154-00
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Marche
Stratégie de marche
Marche
Mode de marche électrique Une marche électrique est possible lors de manoeuvres à une vitesse < 35 km/h. Le système hybride possède en outre la capacité de "planer", pour laquelle le moteur thermique est découplé et coupé jusqu'à 160 km/h. Dans ce cas, le moteur-alternateur assiste en tant que moteur afin de s'opposer légèrement à la vitesse en diminution du véhicule (par exemple laisser rouler par inertie lors d'un trajet sur autoroute). En mode de marche électrique, le couple demandé par le conducteur est reçu par le calculateur CDI. Le calculateur CDI calcule le couple d'essieu nécessaire au démarrage ou au maintien de la vitesse. Le calculateur CDI demande ensuite un couple moteur via le calculateur électronique de puissance. Le moteur-alternateur est alimenté en énergie en provenance de la batterie haute tension via le calculateur électronique de puissance et transmet l'énergie cinétique générée via la boîte de vitesses automatique à l'essieu arrière. Le mode de marche électrique est possible dans les conditions suivantes : • Lorsque le couple demandé par le conducteur peut être fourni de façon purement électrique • Lorsqu'aucun défaut n'est signalé dans le système hybride • Lorsque l'état de charge de la batterie haute tension est suffisamment élevé Rampement Le rampement typique de la boîte de vitesses automatique est toujours simulé lorsque la pédale de frein et la pédale d'accélérateur ne sont pas actionnées. Le rampement est assuré soit par l'actionnement du moteur-alternateur ou par le moteur thermique et le patinage de l'embrayage humide. Remplacement par moteur électrique Lors du rampement par moteur électrique, le moteuralternateur est alimenté avec un faible courant et agit avec le couple ainsi généré directement sur la chaîne cinématique. Rampement par moteur thermique En cas de faible état de charge de la batterie haute tension par exemple, le rampement est assuré par le régime du moteur thermique et un patinage de l'embrayage humide.
Mode de marche électrique (moteur thermique coupé, le moteur-alternateur fonctionne en tant que moteur)
P54.33-2007-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Mode générateur En mode générateur, le moteur-alternateur, entraîné par le moteur thermique, est utilisé en tant que générateur afin de produire de l'énergie électrique. L'énergie de rotation du vilebrequin est pour cela absorbée par le rotor du moteur-alternateur. Le mouvement de rotation du rotor permet d'induire une tension alternative dans les trois enroulements du stator. L'énergie électrique ainsi obtenue sous forme de tension alternative triphasée est limitée, surveillée et transformée en une haute tension continue par le calculateur électronique de puissance. Le calculateur électronique de puissance alimente avec l'énergie électrique générée le réseau de bord haute tension, le compresseur frigorifique électrique, le réseau de bord 12 V ainsi que leurs composants.
Décalage du point de charge Afin de réserver dans la batterie haute tension la capacité pour l'énergie de récupération potentielle, la batterie haute tension est, en cas de dépassement d'un SOC déterminé, déchargée par le moteur-alternateur avec l'assistance du moteur thermique. Le point de charge du moteur thermique est ainsi décalé. C'est-à-dire que le couple du moteur thermique est abaissé par le calculateur CDI. L'objectif est de maintenir le décalage du point de charge si possible au sein de la plage de point de charge présentant un bon rendement. Le décalage du point de charge est en outre utilisé inversement, afin de solliciter plus fortement le moteur thermique. Ceci est par moments nécessaire afin d'amener le catalyseur à la température de service ou d'obtenir la température des gaz d'échappement nécessaire pour la régénération du filtre à particules diesel. Le moteur-alternateur fonctionne pour cela en mode générateur afin de solliciter plus fortement le moteur thermique.
Mode générateur (moteur thermique en marche, le moteur-alternateur fonctionne en tant que générateur)
P54.32-9996-00
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Marche
Stratégie de marche
Marche
P08.30-2045-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel états de marche système hybride 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Mode de service, état Mode de service, demande Régime moteur-alternateur, signal Température moteur-alternateur, signal Moteur-alternateur, état Tension/courant de décharge acceptable, signal Tension/courant de charge acceptable, signal Couple théorique moteur-alternateur, demande Courant de décharge, flux d'énergie Courant de décharge pour fonctionnement du moteur, flux d'énergie Courant de charge en mode générateur, flux d'énergie Courant de charge, flux d'énergie Tension de charge et courant de charge, signal 14 Position du rotor moteur-alternateur, signal 15 Tension de charge et courant de charge, demande 16 Tension batterie haute tension, signal 17 Température batterie haute tension, signal 18 Couple disponible, signal 19 Couple générateur moteur-alternateur, signal 20 Couple moteur moteur-alternateur, signal 21 Embrayage humide, état 22 Embrayage humide, demande 23 Tension de décharge et courant de décharge, demande 24 Vitesse de rotation de roue, signal 25 Réduction du couple/dynamique ESP, demande 26 Adaptation du couple/dynamique DISTRONIC, demande
A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur N3/9 Calculateur CDI N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N62/2 Calculateur capteurs vidéo et radar N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée CAN C CAN transmission CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Marche
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Gestion de l'énergie
Le module de gestion de l'énergie dans le calculateur CDI coordonne les flux d'énergie du système hybride et constitue, par rapport aux variables électriques, l'interface vers le calculateur BMS, l'électronique de puissance et le compresseur frigorifique électrique. Il échange pour cela des informations avec tous les calculateurs concernés via le réseau CAN. Au sein du calculateur CDI, il communique avec l'interface de couple pour la coordination de la production et de l'utilisation de l'énergie. Le module de gestion de l'énergie a en outre les rôles suivants : • Calcul et calibrage de l'état de charge de la batterie haute tension • Application de la stratégie de charge/décharge en tenant compte des conditions marginales de la batterie haute tension, du moteur thermique et du moteur-alternateur • Prévision des réserves en énergie et de la puissance maximale disponible de la batterie haute tension • Commande de l'échange d'énergie entre le réseau de bord haute tension et le réseau de bord 12 V
i Remarque ! La consommation de carburant et l'état de charge de la batterie haute tension pendant les 15 dernières minutes peuvent être représentés graphiquement dans COMAND.
Affichage consommation de carburant
P54.33-2001-00
A Consommation instantanée B Affichage de la quantité d'énergie ramenée dans la batterie haute tension pendant les 15 dernières minutes
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Le calculateur ME collecte et détermine les priorités des demandes de couple. Il coordonne également la génération du couple demandé. Il tient pour cela compte des états du moteur thermique et du moteuralternateur ainsi que de l'état de charge de la batterie haute tension et de l'état de la boîte de vitesses automatique. Coordination des demandes de couple La boîte de vitesses automatique, les systèmes d'assistance à la conduite, de régulation des freins et de correction du niveau ainsi que le conducteur sollicitent des couples. Ces demandes de couple sont transmises par les calculateurs d'assistance correspondants au calculateur CDI via le CAN train de roulement, le CAN transmission et le CAN hybride. Le calculateur CDI détermine les priorités des demandes de couple et calcule à partir de cela le couple d'entraînement nécessaire. L'établissement des priorités des demandes système se fait dans l'ordre suivant : • Systèmes de régulation des freins • Boîte de vitesses automatique • Demande de couple du conducteur et demande de récupération par le système de freinage à récupération (RBS) • Systèmes de correction du niveau • Systèmes d'assistance à la conduite
Coordination de la génération du couple Le calculateur CDI coordonne en tenant compte de la gestion de l'énergie la génération du couple et les interventions sur le couple. Interventions sur le couple par le moteur-alternateur Le calculateur CDI effectue d'abord des interventions qui réduisent ou augmentent le couple par l'action du moteur-alternateur en couple d'entraînement actuel. Il demande pour cela au calculateur électronique de puissance via le CAN hybride le couple moteur du moteur-alternateur afin de réaliser des interventions qui augmentent le couple. Les interventions qui réduisent le couple sont réalisées par la demande d'un couple générateur. Le calculateur électronique de puissance effectue ces demandes et signale le couple ainsi généré en retour au calculateur CDI via le CAN hybride. Interventions sur le couple par le moteur thermique Si les interventions sur le couple du moteur-alternateur ne suffisent pas, le couple du moteur thermique est en plus réduit ou augmenté par la réserve de couple. Le calculateur CDI réalise ces interventions dynamiques sur le couple grâce aux adaptations suivantes : • Rallongement ou raccourcissement de la durée de l'injection des injecteurs de carburant • Augmentation ou abaissement de la pression de carburant dans le rail par la vanne de régulation de pression ou la vanne de régulation de débit
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
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Stratégie de marche
Coordination du couple
Stratégie de marche
Coordination du couple
P08.30-2046-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel coordination du couple 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Position de la pédale d'accélérateur, signal Vitesse de rotation de roue, signal Réduction du couple/dynamique ESP, demande Adaptation du couple/dynamique DISTRONIC, demande Réduction du couple protection de la boîte de vitesses, demande Rapport de marche, état Climatiseur, état Tension batterie haute tension, signal Température batterie haute tension, signal Tension batterie 12 V, signal Couple de freinage de récupération, demande Embrayage humide, état Courant de décharge pour fonctionnement du moteur, flux d'énergie Courant de charge en mode générateur, flux d'énergie Position du rotor moteur-alternateur, signal Régime moteur-alternateur, signal 17 Température moteur-alternateur, signal 18 Moteur-alternateur, état 19 Tension/courant de décharge acceptable, signal 20 Tension/courant de charge acceptable, signal 21 Couple théorique moteur-alternateur, demande 22 Tension de charge et courant de charge, demande 23 Tension de décharge et courant de décharge, demande 24 Courant de décharge, flux d'énergie 25 Courant de charge, flux d'énergie 26 Tension de charge et courant de charge, signal 27 Tension batterie haute tension, signal 28 Température batterie haute tension, signal 29 Couple disponible, signal 30 Couple générateur moteur-alternateur, signal 31 Couple moteur moteur-alternateur, signal 32 Embrayage humide, demande
A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension B37 Capteur de pédale d'accélérateur L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur N3/9 Calculateur CDI N10/1 Calculateur SAM avec module à fusibles et relais avant N22/7 Calculateur et clavier climatiseur automatique N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N62/2 Calculateur capteurs vidéo et radar N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses complètement intégrée CAN B CAN habitacle CAN C CAN transmission CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Coordination du couple
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Interface d'alternateur
L'alternateur 12 V est actionné par le calculateur CDI pour assister le réseau de bord 12 V lorsque le calculateur convertisseur DC/DC intégré au calculateur électronique de puissance se trouve à sa limite de sollicitation. L'interface d'alternateur permet d'échanger des messages via le LIN transmission entre l'alternateur 12 V et le calculateur CDI ainsi que de commander le comportement de régulation de l'alternateur 12 V. Le calculateur CDI commande le comportement de régulation de l'alternateur 12 V afin de réduire par exemple la tension de charge au ralenti lorsque la batterie du réseau de bord est suffisamment chargée. Ceci permet de réduire la sollicitation du moteur, d'où une moindre consommation de carburant et une amélioration des émissions de gaz d'échappement. Le calculateur CDI commande les fonctions suivantes : • Enclenchement de l'alternateur 12 V après le démarrage du moteur • Régulation de l'alternateur 12 V selon les courbes caractéristiques enregistrées dans le calculateur CDI. La tension de régulation est pour cela prescrite par le calculateur CDI • Adaptation temporisée de la tension de régulation afin de stabiliser le régime de ralenti en cas de modification de sollicitation importante de l'alternateur 12 V au ralenti • Protection de l'alternateur 12 V contre la surchauffe • Communication des défauts détectés au combiné d'instruments (pour l'actionnement des témoins d'alerte et messages d'écran correspondants)
Alternateur
P15.40-2596-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Un arrêt du moteur automatique est amorcé lorsque ce dernier est judicieux dans le cadre de l'optimisation du système et que le couple d'entraînement demandé peut être généré de façon purement électrique. Lors de l'arrêt du moteur automatique, le moteur thermique est arrêté sans coupure du contact par le calculateur CDI. Un arrêt du moteur automatique ne peut en général avoir lieu que si les conditions suivantes sont remplies : • Le moteur thermique tourne • Moteur-alternateur prêt à fonctionner • État de charge de la batterie haute tension suffisant pour un nouveau démarrage du moteur • Pompe à huile de boîte de vitesses électrique opérationnelle • Les capteurs de température du moteur thermique (pour température d'huile moteur, température de liquide de refroidissement, température du catalyseur) signalent la température de service • Capot moteur fermé • Position de marche "D" ou "N" engagée
Avant le déclenchement de l'arrêt du moteur automatique, l'état de la pompe à huile de boîte de vitesses électrique est contrôlé. Cette dernière est ensuite activée immédiatement ou pendant le déclenchement de l'arrêt du moteur automatique par l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses entièrement intégrée. Lorsque le moteur thermique est arrêté, la pompe à huile de boîte de vitesses électrique assure l'alimentation en huile du système hydraulique de la boîte de vitesses automatique. Le calculateur CDI arrête le moteur thermique par coupure des injecteurs de carburant.
Mode de disponibilité (moteur thermique coupé)
P54.32-9995-00
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Arrêt du moteur automatique
Stratégie de marche
Arrêt du moteur automatique
P08.30-2047-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel arrêt du moteur automatique 1 Régime moteur-alternateur, signal 2 Vitesse de rotation de roue, signal 3 Courant de décharge pour fonctionnement du moteur, flux d'énergie 4 Courant de décharge, flux d'énergie 5 Tension de décharge et courant de décharge, demande 6 Température moteur-alternateur, signal 7 8 9 10 11 12 13 Position du rotor moteur-alternateur, signal Pompe à carburant, demande arrêt Moteur-alternateur, état Embrayage humide, état Embrayage humide, demande Tension batterie haute tension, signal Température batterie haute tension, signal
A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur N3/9 Calculateur CDI N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N118 Calculateur pompe à carburant N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses complètement intégrée CAN C CAN transmission CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
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Arrêt du moteur automatique
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Démarrage du moteur automatique
Un démarrage du moteur automatique est amorcé lorsque le véhicule a besoin d'énergie pour la propulsion avant, qui ne peut pas être produite de façon purement électrique, ou si des modifications des états de système exigent un démarrage du moteur thermique. Le démarrage du moteur thermique est demandé par le calculateur CDI et est assuré selon les prescriptions du coordinateur d'organes par le : • Démarreur • Moteur-alternateur (demandé via le CAN hybride auprès du calculateur électronique de puissance) • Calculateur BMS (température de la batterie haute tension via le CAN hybride) • Calculateur électronique de puissance (état du moteur-alternateur via le CAN hybride) Pour le démarrage du moteur automatique, le couple moteur nécessaire du moteur-alternateur est calculé et sa plausibilité est contrôlée par le calculateur CDI. Afin d'empêcher un démarrage du moteur automatique après un arrêt du moteur automatique et lorsque le capot moteur est ouvert, le signal des contacteurs du capot moteur est reçu et surveillé par le calculateur CDI. Le calculateur CDI demande via le CAN transmission à l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses entièrement intégrée l'actionnement de l'embrayage humide afin de relier le moteur thermique à la boîte de vitesses. Après la confirmation correspondante, le calculateur CDI demande via le CAN hybride au calculateur électronique de puissance l'actionnement du moteuralternateur afin de démarrer le moteur thermique. Alternativement, le moteur thermique peut être démarré par le démarreur comme sur les véhicules conventionnels.
i Remarque ! Le démarrage par le moteur-alternateur ne peut s'effectuer que lorsque le véhicule est à l'arrêt. Pendant la marche, le démarrage se fait toujours avec le démarreur.
Mode générateur
P54.32-9996-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Lors du démarrage, le calculateur CDI coordonne l'ordre d'injection à partir des signaux du capteur Hall du vilebrequin et du capteur Hall de l'arbre à cames. Dès que le régime de démarrage est atteint, le calculateur CDI actionne les composants suivants en vue du démarrage du moteur : • Vanne de régulation de pression • Injecteurs de carburant • Vanne de régulation de débit La détection de la fin du démarrage s'effectue grâce au régime moteur ou – en cas de démarrage guidé par le régime – grâce à une évaluation de la différence de couple entre le couple moteur généré par le moteuralternateur et le couple du moteur thermique.
Contacteur capot moteur hybride Sur le module avant se trouvent deux contacteurs de capot moteur, dont le contact d'avertissement est reçu et analysé par le calculateur CDI. Selon les conditions marginales, des mesures de protection sont effectuées lorsque le capot moteur est ouvert et que les contacts d'avertissement sont fermés. Une de ces mesures de protection est d'empêcher un démarrage du moteur automatique avec le capot moteur ouvert. Lors de la fermeture du capot moteur, les contacteurs ouvrent leurs contacts d'avertissement et la liaison à la masse du calculateur CDI est interrompue.
Contacteur capot moteur
P54.25-8962-00
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
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Stratégie de marche
Démarrage du moteur automatique
Stratégie de marche
Démarrage du moteur automatique
P08.30-2048-00
50
b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel démarrage du moteur automatique 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Borne 50, état Position de marche, état Relais borne 50 démarreur, commande Démarreur, commande Embrayage humide, demande Pompe à carburant, demande marche Régime moteur-alternateur, signal Température moteur-alternateur, signal Position du rotor moteur-alternateur, signal Moteur-alternateur, état Tension batterie haute tension, signal Température batterie haute tension, signal Tension de décharge et courant de décharge, demande Couple théorique moteur-alternateur, demande Courant de décharge, flux d'énergie Courant de décharge pour fonctionnement du moteur, flux d'énergie Embrayage humide, état Pompe à carburant, commande Capteur de pédale d'accélérateur, signal
A8/1 Clé-émetteur A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension B37 Capteur de pédale d'accélérateur L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur M1 Démarreur M3 Pompe à carburant N3/9 Calculateur CDI N10/1kM Relais borne 50 démarreur N73 Calculateur contacteur antivol électronique N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N118 Calculateur pompe à carburant N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses complètement intégrée CAN C CAN transmission CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Démarrage du moteur automatique
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Mode de marche électrique
En cas de faibles demandes de couple d'essieu théorique et à vitesses réduites, le système hybride permet un mode de marche électrique jusqu'à environ 35 km/h. Ceci vaut aussi bien pour des trajets en marche avant qu'en marche arrière. Le système hybride possède en outre la capacité de "planer", pour laquelle le moteur thermique est découplé et coupé jusqu'à 160 km/h. Dans ce cas, le moteur-alternateur assiste en tant que moteur afin de s'opposer légèrement à la vitesse en diminution du véhicule (par exemple laisser rouler par inertie lors d'un trajet sur autoroute). Le véhicule hybride glisse alors presque sans bruit. En cas de légère pente, il est en outre possible de maintenir la vitesse jusqu'à ce que la batterie haute tension doive être rechargée en raison d'un faible état de charge (SOC). Le mode de planage réduit nettement la consommation, même à vitesses élevées. En cas de faible demande de couple par le conducteur et d'état de charge suffisamment élevé de la batterie haute tension, le calculateur CDI demande au calculateur électronique de puissance un couple théorique du moteur-alternateur. Le calculateur électronique de puissance actionne le moteur-alternateur en tant que moteur et agit ainsi sur l'entraînement. La batterie haute tension alimente pour cela le calculateur électronique de puissance en tension continue qui est convertie en tension alternative triphasée. Afin de séparer le moteur thermique de l'entraînement, le calculateur CDI demande via le CAN transmission l'actionnement correspondant de l'embrayage humide.
Mode de marche électrique
P54.33-2007-00
52
b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Si la pédale de frein et la pédale d'accélérateur ne sont pas actionnées lorsque le véhicule roule, le moteur thermique est coupé dans le programme de conduite économique (E) jusqu'à une vitesse d'environ 160 km/h et l'embrayage humide sépare le moteur thermique de la boîte de vitesses (mode de planage). Le calculateur CDI calcule un couple de décélération en fonction du rapport et le moteur-alternateur convertit en cas de besoin l'énergie cinétique en énergie électrique. Lorsque la pédale de frein est actionnée, il s'ensuit un freinage de récupération. En poussée à plus de 160 km/h ou dans les programmes de conduite sport (S) et manuel (M) avec coupure en poussée activée, le moteur thermique n'est pas découplé et génère un couple de décélération. Le moteur-alternateur complète celui-ci en cas de besoin par un couple générateur. Récupération en poussée Le couple de décélération théorique calculé par le calculateur CDI lorsque le moteur thermique est coupé est transmis grâce à la demande d'un couple générateur au calculateur électronique de puissance via le CAN hybride. Le calculateur électronique de puissance commande le moteur-alternateur en tant que générateur et génère ainsi le couple de décélération de récupération demandé. La commande du moteur électrique en tant que générateur permet de produire une tension alternative. Cette dernière est transformée en tension continue par le calculateur électronique de puissance et amenée à la batterie haute tension.
Coupure en poussée Afin d'économiser du carburant, la coupure en poussée du moteur thermique est activée dans le programme de conduite E, au-dessus d'une vitesse de 160 km/h et dans le programme de conduite S ou M. Le calculateur CDI coupe les injecteurs de carburant en poussée et abaisse en plus, par l'intermédiaire de la vanne de régulation de débit et de la vanne de régulation de pression, la pression de carburant dans le rail.
i Remarque ! Une récupération d'énergie peut résulter aussi bien d'une demande de freinage du conducteur que d'un couple de décélération demandé par le système hybride.
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
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Stratégie de marche
Poussée
Stratégie de marche
Poussée
P08.30-2049-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel poussée 1 2 3 4 5 6 7 8 Position de marche, état Rapport de marche, état Frein de service, état Vitesse de rotation de roue, signal Tension/courant de charge acceptable, signal Tension batterie haute tension, signal Température batterie haute tension, signal Régime moteur-alternateur, signal 9 Température moteur-alternateur, signal 10 Moteur-alternateur, état 11 Couple théorique moteur-alternateur, demande 12 Courant de charge en mode générateur, flux d'énergie 13 Courant de charge, flux d'énergie 14 Embrayage humide, état 15 Embrayage humide, demande 16 Mode de service, état
A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur N3/9 Calculateur CDI N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses complètement intégrée CAN C CAN transmission CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
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Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Poussée
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Freinage de récupération
Lors du freinage de récupération, une partie ou en cas de faible freinage, l'ensemble du couple de freinage est généré en mode générateur par le moteur-alternateur. L'énergie électrique ainsi produite permet de charger la batterie haute tension. En fonction de l'état de marche, le calculateur RBS répartit le couple de freinage total demandé par le conducteur en une part de couple de freinage de récupération à assurer par la chaîne cinématique et une part de couple de freinage hydraulique à assurer par le frein de roue. Si le couple de freinage total demandé peut être généré purement par récupération, la répartition en une part hydraulique supplémentaire est supprimée. Dans ce cas, la décélération est simplement générée par la puissance de générateur. La tension alternative triphasée générée par le moteur-alternateur lors de la récupération est convertie en une haute tension continue par le calculateur électronique de puissance et amenée à la batterie haute tension. Le freinage de récupération est coupé pendant le cycle de conduite lorsque : • Le couple de freinage de récupération demandé n'est pas fourni correctement • Un défaut du RBS est présent • Un défaut est présent dans le système hybride Si la batterie haute tension est complètement chargée, aucun freinage de récupération n'est possible. Dans ce cas, le freinage est assuré exclusivement par le frein hydraulique jusqu'à ce que la batterie haute tension soit de nouveau partiellement déchargée et puisse recevoir de l'énergie électrique. En cas de régulation ABS, il est mis fin au freinage de récupération pour ce freinage et le couple de freinage est assuré exclusivement par les freins de roue hydrauliques. Dans le cas d'un système de freinage à récupération, une course à vide est intégrée dans la connexion de la pédale de frein à la tige de poussée du servofrein. Elle sert à la représentation de la fonctionnalité "freinage de récupération". En mode normal, la demande de freinage du conducteur est détectée par le capteur d'angle de pédale, et reçue et traitée par le calculateur RBS. Simultanément, une résistance de pédale de frein artificielle est générée par un simulateur d'effort sur pédale à chaque actionnement du frein. En cas de freinage de récupération, la course à vide entre la pédale de frein et la tige de poussée se raccourcit de plus en plus, au fur et à mesure de l'augmentation du couple de freinage de récupération. Afin d'établir la pression hydraulique dans les freins de roue, l'électrovanne est actionnée par le calculateur RBS, ce qui entraîne l'établissement de la pression de freinage hydraulique par le servofrein. La course à vide ne se raccourcit pas dans ce cas. Lors du premier actionnement du frein, le système de freinage à récupération doit être activé. Le simulateur d'effort sur pédale est désactivé et il s'ensuit lors du premier actionnement du frein une course de pédale légèrement plus longue qu'en mode normal. Après que la pédale de frein ait été de nouveau complètement desserrée, le système de freinage à récupération est activé.
Récupération (moteur thermique en marche, le moteur-alternateur fonctionne en tant que générateur)
P54.33-2000-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
En cas de défaut, le simulateur d'effort sur pédale est désactivé (mode dégradé) et la résistance de pédale simulée est supprimée. Le conducteur dépasse alors la course à vide et génère directement sur la pédale avec sa propre force la pression de freinage souhaitée comme dans le cas d'un système de freinage conventionnel. Il s'ensuit de ce fait une course de pédale légèrement plus importante qu'en mode normal.
En dessous d'une vitesse de 3 km/h, un freinage de récupération n'est pas possible. Dès que le véhicule descend en dessous d'une vitesse d'environ 10 km/h lors d'un freinage, il se produit un passage du freinage de récupération au freinage hydraulique.
Principe de fonctionnement 1 2 3 4 5 Course au niveau de la pédale de frein Course au niveau du simulateur d'effort à la pédale Course à vide Raccord électrique électrovanne Tige de poussée A7/3 A7/7 A7/7y1 A79/1 A100g1 B37/1 N30/6
P42.22-2063-00
Unité hydraulique système de traction Servofrein Électrovanne Moteur-alternateur Batterie haute tension Capteur d'angle de pédale Calculateur système de freinage à récupération (RBS) N129/1 Calculateur électronique de puissance Y113 Vanne simulateur de pression de freinage
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Freinage de récupération
Stratégie de marche
Freinage de récupération
P08.30-2050-00
58
b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Schéma fonctionnel freinage de récupération 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 Température moteur-alternateur, signal Régime moteur-alternateur, signal Moteur-alternateur, état Tension batterie haute tension, signal Température batterie haute tension, signal Tension/courant de charge acceptable, signal Couple de freinage de récupération disponible, signal Couple de freinage de récupération, demande Vitesse de rotation de roue, signal Couple théorique moteur-alternateur, demande Courant de charge en mode générateur, flux d'énergie Courant de charge, flux d'énergie Tension de charge et courant de charge, signal Couple de freinage de récupération généré, signal
A79/1 Moteur-alternateur A79/1b1 Capteur de température moteur-alternateur A100 Module de batterie haute tension L20 Capteur de position rotor moteur-alternateur N3/9 Calculateur CDI N30/6 Calculateur système de freinage à récupération N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N129/1 Calculateur électronique de puissance CAN E CAN train de roulement CAN L CAN hybride
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Freinage de récupération
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Stratégie de marche
Stratégie de marche
Contact MIS/COUPÉ
Contact MIS Lorsque le contact est mis, le calculateur contacteur antivol électronique transmet via le relais de la borne 15 la tension du réseau de bord au calculateur CDI. Lors de l'enclenchement de la gestion moteur, les fonctions suivantes sont exécutées par le calculateur CDI pour le démarrage du système hybride : • La transmission du signal "borne 15 sous tension" du calculateur contacteur antivol électronique au calculateur électronique de puissance et au calculateur BMS s'effectue via le CAN hybride et le CAN train de roulement • Les disjoncteurs sont fermés Contact COUPÉ Lorsque le contact est COUPÉ, le moteur thermique d'abord puis la gestion moteur sont coupés dans calculateur CDI et les disjoncteurs sont ouverts. La transmission du signal "borne 15 hors tension" au calculateur CDI, au calculateur électronique de puissance et au calculateur BMS est assurée par le calculateur contacteur antivol électronique via le réseau CAN. Le calculateur CDI demande au calculateur BMS l'ouverture des disjoncteurs, ce qui entraîne la séparation des composants haute tension de la batterie haute tension. Le calculateur électronique de puissance procède ensuite à la décharge du circuit intermédiaire.
i Remarque ! Après l'établissement du contact, la disponibilité du système d'entraînement hybride est confirmé par l'affichage "READY" dans le combiné d'instruments.
Affichage de la disponibilité du système dans le combiné d'instruments
P54.33-2154-00
60
b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
La commande du démarreur dans le calculateur CDI assure l'actionnement et la coupure du démarreur. Pour cela, elle actionne les composants suivants : • • • • • Démarreur Vanne de régulation de pression Injecteurs de carburant Vanne de régulation de débit Pompe à carburant (via le calculateur pompe à carburant)
Fin du démarrage La commande du démarreur est assurée automatiquement par le calculateur CDI grâce au démarrage instantané. Cela signifie que si le démarrage est amorcé, la coupure de la "borne 50" n'a plus aucune influence sur le démarrage. Lorsqu'un régime de démarrage du moteur de 400 à 700 1/min ou un temps de démarrage en fonction de la température du liquide de refroidissement d'environ 5 s à 40 s est atteint, le calculateur CDI interrompt la commande par la masse vers le relais de la borne 50 du démarreur. Le démarrage est ainsi terminé. La procédure de démarrage pendant le démarrage instantané ne peut être interrompue que par la coupure du contact. En cas de répétition du démarrage, il faut patienter une fois le démarrage terminé pendant un temps de blocage d'environ 1,5 s à 3 s. Ceci a lieu afin d'empêcher l'engrènement du pignon en rotation du démarreur dans la denture du disque d'entraînement du moteur.
La gestion du débit de démarrage dans le calculateur CDI sert à calculer pendant un démarrage du moteur, un débit de démarrage spécifique, indépendamment de la position de la pédale d'accélérateur. Début du démarrage Par actionnement de la clé de contact ou de la cléémetteur en position de démarrage, le calculateur CDI reçoit via le CAN train de roulement le "signal borne 50" en provenance du calculateur contacteur antivol électronique. Le calculateur CDI actionne le relais de la borne 50 du démarreur avec un signal de masse. Le contact de puissance du relais se ferme et le solénoïde du démarreur est alimenté à la "borne 50" avec la tension de la "borne 30". Si le calculateur CDI détecte par l'intermédiaire du capteur Hall de vilebrequin un fonctionnement du moteur et grâce au message "borne 50 hors tension" que le démarrage est terminé, le conducteur peut réguler via le capteur de pédale d'accélérateur le débit d'injection et par conséquent le régime moteur.
i Remarque ! Le démarrage du moteur thermique peut également s'effectuer avec le moteur-alternateur lorsque le véhicule est à l'arrêt.
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Stratégie de marche
Démarrage
Stratégie de marche
Surveillance/désactivation
Dans le cadre de la sécurité de conduite à l'accélération, la surveillance du système surveille et limite le couple d'entraînement du véhicule. Ceci a lieu sur la base de la demande de couple prescrite par le conducteur au moyen de la position de la pédale d'accélérateur. Le concept de surveillance global est intégré dans le calculateur CDI, dans le calculateur électronique de puissance ainsi que dans le calculateur BMS. Le concept de surveillance du calculateur CDI est réparti dans les trois niveaux suivants : • Niveau de fonction (niveau 1) • Premier niveau de surveillance (niveau 2) • Deuxième niveau de surveillance (niveau 3) Alors que toutes les fonctions du système hybride enregistrées dans le calculateur CDI, telles que la coordination du couple, la gestion de l'énergie, la commande des capteurs et actuateurs, sont comprises dans le niveau de fonction, les autres niveaux servent à surveiller le système et donc à garantir la sécurité de fonctionnement et un comportement plausible du véhicule. Premier niveau de surveillance Ce niveau comprend la comparaison valeur théorique/réelle de la demande de couple du conducteur et du couple d'entraînement (couple cumulé du moteur thermique et du moteur-alternateur). Dans le calculateur CDI, le niveau 2 contrôle si le couple d'entraînement généré est supérieur au couple demandé par le conducteur via le capteur de pédale d'accélérateur. Si c'est le cas, le système de surveillance part d'un défaut dans le calculateur CDI et le moteur thermique commute sur le fonctionnement de secours (limitation de régime 1 500 1/min). Dans le calculateur électronique de puissance, le niveau 2 contrôle en plus si le couple d'entraînement demandé par le calculateur CDI via le CAN hybride est toujours supérieur au couple moteur calculé à partir du débit et de la position angulaire du rotor et généré effectivement par le moteur-alternateur. Si c'est le cas, le moteur-alternateur est commuté en mode passif par le calculateur électronique de puissance. Deuxième niveau de surveillance Ce niveau est basé sur une surveillance autarcique du matériel. Il se compose d'un calculateur de surveillance qui contrôle les fonctions de base du premier niveau de surveillance dans le calculateur CDI.
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Pour la désactivation du système hybride, le calculateur CDI demande au calculateur BMS la coupure les disjoncteurs. Il évalue leur état, commande la décharge du circuit intermédiaire par l'intermédiaire du calculateur électronique de puissance et retire la validation de la disponibilité du système. Après la coupure réussie des disjoncteurs, le calculateur BMS modifie l'état des disjoncteurs et l'envoie sur le CAN hybride. En cas de panne du signal d'état et de message CAN en résultant, le calculateur CDI règle l'état des disjoncteurs sur une valeur de rechange. Si l'information sur les disjoncteurs coupés est présente en cas d'accident, le calculateur CDI demande au calculateur électronique de puissance via le CAN hybride la décharge active des condensateurs du circuit intermédiaire.
Afin de garantir la décharge du circuit intermédiaire, le calculateur électronique de puissance contrôle les tensions après l'ouverture des disjoncteurs et les signalent au calculateur CDI via le CAN hybride. En cas de panne de signal et de message, le calculateur CDI règle les informations de tension respectivement sur une valeur de rechange fixe. Si la valeur minimale des tensions n'est pas atteinte une fois la durée de décharge maximale écoulée, une entrée a lieu dans la mémoire des défauts du calculateur CDI. Après la coupure du réseau de bord haute tension, le calculateur CDI retire la disponibilité du système hybride. Le calculateur CDI transmet cet état via le CAN train de roulement au combiné d'instruments, qui coupe l'affichage "READY". Une fois la reprise de disponibilité du système et la décharge du circuit intermédiaire réussies, le calculateur CDI règle l'état de la fonction hybride sur Désactivée.
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
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Stratégie de marche
Surveillance/désactivation
Réseau de bord
Disposition des calculateurs
P08.00-2026-00
64
b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Vue d'ensemble disposition des calculateurs N2/10 N3/9 N10/1 N10/2 N22/7 Calculateur système de retenue Calculateur CDI Calculateur SAM avec module à fusibles et relais avant Calculateur SAM avec module à fusibles et relais arrière Calculateur et clavier climatiseur automatique Calculateur système de freinage à récupération N62/2 Calculateur capteurs vidéo et radar (avec code (233) DISTRONIC PLUS ou code (237) Avertisseur d'angle mort actif ou code (238) Détecteur de voie actif) N73 Calculateur contacteur antivol électronique N82/2 Calculateur système de gestion de batterie N118 Calculateur pompe à carburant N129/1 Calculateur électronique de puissance Y3/8 Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée N30/6
A1 A9/5 A40/3 A89
Combiné d'instruments Compresseur frigorifique électrique Unité de commande COMAND Unité de commande électrique DISTRONIC (avec code (233) DISTRONIC PLUS ou code (237) Avertisseur d'angle mort actif ou code (238) Détecteur de voie actif)
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
Disposition des calculateurs
65
Réseau de bord
Réseau de bord
Interconnexion réseau de bord haute tension/réseau de bord 12 V
Le module de gestion de l'énergie dans le calculateur CDI commande outre les flux d'énergie dans le réseau de bord haute tension également la conversion de tension et l'échange d'énergie venant du et allant au réseau de bord 12 V. Le calculateur CDI communique pour cela avec le calculateur électronique de puissance via le CAN hybride. L'échange d'énergie entre le réseau de bord haute tension et le réseau de bord 12 V est assuré par le convertisseur DC/DC intégré au calculateur électronique de puissance. En cas d'apparition de défauts, tels que des tensions hors de la plage de service, le calculateur électronique de puissance passe en mode de veille. En fonction de l'état de marche, on distingue les modes suivants : • Charge du réseau de bord 12 V (mode buck) • Assistance du réseau de bord haute tension (mode boost) Charge du réseau de bord 12 V (mode buck) En mode buck, l'alimentation en énergie du réseau de bord 12 V est assurée par le calculateur électronique de puissance à partir de la batterie haute tension. Assistance du réseau de bord haute tension (mode boost) Un transfert d'énergie du côté basse tension au côté haute tension permet de garantir la capacité de démarrage dans les conditions suivantes : • La puissance de la batterie haute tension est très faible au démarrage du système hybride • L'état de charge de la batterie du réseau de bord est très bon ou une alimentation en tension externe est raccordée Si un chargeur externe est raccordé et que le calculateur électronique de puissance mesure une tension de réseau de bord supérieure à environ 13 V dans le réseau de bord 12 V avec le capot moteur ouvert, le réseau de bord 12 V est chargé à 500 W maximum. L'énergie est transférée par la batterie du réseau de bord et le calculateur électronique de puissance dans le réseau de bord haute tension et la batterie haute tension est chargée.
i Remarque ! Si une aide au démarrage ou un remorquage du véhicule est nécessaire, il faut impérativement respecter la procédure décrite dans la notice d'utilisation du véhicule.
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Le circuit interlock sert à protéger les personnes contre tout contact accidentel avec les composants haute tension séparés du système. Un signal interlock de 12 V/88 Hz est pour cela envoyé en boucle par tous les composants démontables ou à ouvrir du réseau de bord haute tension. Chaque raccord haute tension démontable est doté d'un cavalier qui interrompt le circuit interlock en cas de démontage du raccord haute tension. Le signal interlock est en plus guidé dans un circuit en série passant par les raccords de calculateurs 12 V des composants haute tension.
Lors du débranchement d'un raccord haute tension, l'entrée et la sortie du circuit interlock sont interrompues par l'ouverture des contacts interlock. La coupure du circuit interlock entraîne l'ouverture des disjoncteurs dans le module de batterie haute tension et un arrêt de tout le réseau de bord haute tension, en particulier la coupure du calculateur électronique de puissance.
i Remarque ! Le calculateur BMS et le calculateur électronique de puissance disposent d'un circuit d'évaluation pour le signal interlock.
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Réseau de bord
Circuit interlock
Réseau de bord
Circuit interlock
Le signal interlock est généré dans le calculateur BMS et guidé dans un circuit en série passant par les composants suivants : • • • • Calculateur électronique de puissance Plateau de distribution haute tension (cavalier) Moteur-alternateur Compresseur frigorifique électrique
Circuit interlock A9/5 A79/1 A100g1 N82/2 N129/1 Compresseur frigorifique électrique Moteur-alternateur Batterie haute tension Calculateur système de gestion de batterie Calculateur électronique de puissance 1 Plateau de distribution haute tension A Câble haute tension B Câble signal interlock
P54.18-5135-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 03 / 2012 –
Le diagnostic de la E 300 BlueTEC HYBRID s'effectue comme d'habitude avec le Xentry Diagnostics. Les composants hybrides exigent en outre pour leur diagnostic les conditions légales suivantes pour l'exécution d'activités de diagnostic sur les véhicules hybrides : • Pour toutes activités de diagnostic sur des véhicules équipés de réseaux de bord haute tension, une mesure de qualification spéciale est nécessaire.
Chaque composant du réseau de bord haute tension posé dans le véhicule est repéré par un autocollant d'avertissement jaune.
a Attention !
Consignes de sécurité générales pour la manipulation des réseaux de bord haute tension : • Pour tous travaux sur des véhicules équipés de réseaux de bord haute tension, une mesure de qualification spéciale est nécessaire. • Sur les composants des réseaux de bord haute tension s'appliquent des tensions > 60 V (DC) ou > 30 V (AC) • En cas de contact, il peut s'ensuivre des brûlures, des contractions ou une décomposition du sang • Il ne faut en aucun cas toucher des câbles dénudés ou des points de contact conducteurs dénudés pour hautes tensions. Ceci concerne principalement les véhicules accidentés dont on ne sait pas s'ils sont alimentés en tension de service ou non • Les personnes porteuses d'implants électroniques (par exemple stimulateurs cardiaques) ne doivent pas effectuer de travaux sur les réseaux de bord haute tension
Autocollant d'avertissement
P08.00-2030-00
i Remarque ! Tous les câbles électriques pour hautes tensions sont repérés par une couleur d'avertissement (orange).
Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID b
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Diagnostic
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Déconnexion de la tension
Afin de pouvoir effectuer des travaux de maintenance sans risque d'électrocution, il faut procéder à une déconnexion de la tension et à un blocage du réenclenchement du réseau de bord haute tension. La déconnexion de la tension doit exclusivement être effectuée par du personnel d'atelier spécialement formé. Une sensibilisation à la haute tension n'est pas suffisante pour cela. La déconnexion de la tension s'effectue par la déconnexion côté positif et côté négatif de la batterie haute tension du reste du réseau de bord haute tension. Le raccord enfichable qui se trouve sur le module de batterie haute tension est pour cela dévissé et remplacé par le blocage d'enclenchement haute tension. Ceci permet d'empêcher un redémarrage du réseau de bord haute tension.
Blocage d'enclenchement haute tension
P54.10-3697-00
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Mesures de sécurité haute tension lors de la manipulation du véhicule En cas d'accident, la coupure de la batterie haute tension et la décharge de l'ensemble du réseau de bord haute tension s'effectuent de façon réversible ou
irréversible. Il existe 2 niveaux de coupure réversible :
Dispositifs de sécurité haute tension dans le véhicule Circuit interlock : • Le circuit en boucle passe par tous les blocs de connexion haute tension existant dans le réseau de bord haute tension • En cas d'interruption du signal envoyé sur le circuit en boucle, il s'ensuit une déconnexion de la tension et une décharge du réseau de bord haute tension. Blocage d'enclenchement haute tension : • Après débranchement du raccord haute tension du calculateur BMS par le personnel d'atelier, une coupure de l'ensemble du réseau de bord haute tension est garantie (circuit interlock ouvert) et un blocage du réenclenchement par établissement du contact est assuré • La mise en place du blocage d'enclenchement haute tension permet d'assurer une protection supplémentaire contre le réenclenchement du réseau de bord haute tension Séparation galvanique : • Le réseau de bord haute tension est isolé aussi bien de la carrosserie du véhicule que du réseau de bord 12 V. Le réseau de bord haute tension est donc sécuritaire en cas de défauts individuels, même sans autre mesure de protection.
Déclenchement des rétracteurs de ceinture : • Cette coupure peut être annulée par coupure et rétablissement du contact Déclenchement des rétracteurs de ceinture ou des airbags, niveau 1 : • Cette coupure ne peut être annulée que par du personnel spécialement formé. Dans tous les autres cas, une coupure ne peut en règle générale plus être annulée. Déconnexion de la tension du réseau de bord haute tension avant des mesures de réparation ou après un accident Pour déconnecter la tension du réseau de bord haute tension, il faut suivre la procédure actuelle correspondante selon Xentry Diagnostics : • • • • Lire la mémoire des défauts Arrêter le moteur thermique en coupant le contact Déconnecter la batterie 12 V Débrancher le connecteur électrique pour le circuit interlock du calculateur BMS ; ceci entraîne une ouverture immédiate des disjoncteurs dans le module de batterie haute tension Effectuer les séquences de travail mentionnées dans le Xentry Diagnostics Débrancher le connecteur entre la batterie haute tension et le calculateur électronique de puissance Mise en place et fermeture à clé du blocage d'enclenchement haute tension (conserver la clé dans un endroit sûr !) Contrôler que le blocage d'enclenchement haute tension est hors tension Poser le protocole de déconnexion de façon bien visible dans le véhicule
• • •
• •
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Travaux sur le véhicule
Service-Informations
Travaux sur le véhicule
Protection contre les chocs électriques : • Protection contre les contacts accidentels avec des composants haute tension • Repérage des composants présentant une tension élevée pendant la marche par des repères de couleur (câbles oranges) • Avertissements sur les composants haute tension (autocollants d'avertissement jaunes) Coupure du réseau de bord haute tension en cas d'accident par déclenchement de l'élément de coupure pyrotechnique qui est actionné par le calculateur système de retenue en cas de détection de collision : • Déconnexion de tous les pôles des sources d'énergie et accumulateurs • Désactivation du mode générateur (aussi bien moteur-alternateur que convertisseur DC/DC) • Décharge des condensateurs du circuit intermédiaire en dessous d'une plage de tension dangereuse Coupure du réseau de bord haute tension en cas de court-circuit : • Coupure échelonnée en cas de court-circuit par logiciel et blocage Décharge active : • Garantie de protection contre la tension résiduelle par décharge des condensateurs du circuit intermédiaire en dessous d'une plage de tension dangereuse
i Remarque ! En cas de travaux de peinture sur des véhicules avec réseaux de bord haute tension, des prescriptions spéciales s'appliquent afin de protéger la batterie haute tension contre des températures trop élevées. Les prescriptions correspondantes sont documentées dans le Xentry Diagnostics.
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Les activités de réparation, de maintenance et de diagnostic sur les véhicules équipés de réseaux de bord haute tension doivent exclusivement être effectuées par du personnel qualifié. Le niveau de qualification minimum requis est une sensibilisation à la haute tension. Pour certains travaux sur le véhicule, une déconnexion (mise hors tension) est nécessaire. La déconnexion du réseau de bord haute tension et la mise en service à la suite de ces activités ne doivent être effectuées que par du personnel d'atelier spécialement formé. Il faut tenir compte pour cela des mesures de qualification actuellement définis par le Global Training. Celles-ci se déroulent pour le moment dans l'ordre suivant : • Participation réussie à la sensibilisation à la haute tension • Participation réussie à la qualification haute tension • Participation réussie à la formation sur le produit Pour les travaux sur le véhicule déconnecté – qui ne concernent pas le réseau de bord haute tension – la sensibilisation à la haute tension est au moins nécessaire.
Avant des travaux sur des composants haute tension ou la dépose de composants haute tension, les mesures de sécurité haute tension nécessaires doivent être terminées et l'état de déconnexion, contrôlé par Xentry Diagnostics et le combiné d'instruments, établi. Si l'état de déconnexion n'est pas établi, les travaux ne doivent pas être effectués. Il convient de contrôler si les exigences d'atelier et de qualification pour les entraînements hybrides satisfont les conditions légales (formation, sécurité du travail, etc.) au sein du marché. Conformément aux prescriptions de la caisse de prévention des accidents en vigueur en Allemagne : • Tout le personnel d'atelier effectuant des travaux de diagnostic ou de réparation sur le réseau de bord haute tension doit être qualifié pour cela • Tout le personnel d'atelier doit être initié par son supérieur à tous les aspects de la sécurité du travail lors de la manipulation des composants haute tension dans le véhicule automobile
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Exigences applicables au personnel de maintenance
Maintenance
Maintenance
Nouveauté technique La E 300 BlueTEC HYBRID est basée sur la technique éprouvée de la Classe E et est complètement intégrée dans le système de maintenance étendue. Le concept de maintenance se distingue essentiellement au niveau de la maintenance côté entraînement. Par rapport à l'entraînement avec moteur thermique, l'entraînement électrique est dans une large mesure sans entretien. Coût et planification fiables : Contrats de maintenance VP Mercedes-Benz Quel contrat de maintenance me va le mieux ? Avec les contrats de maintenance spécifiques au véhicule, le client VP peut se protéger individuellement et choisir le meilleur contrat pour lui parmi différentes versions de produits. Le prolongement optionnel (payant) de la garantie en produit d'entrée est destiné aux clients soucieux de sécurité et sensibles au prix. Même après l'expiration de la garantie constructeur, vos clients seront ainsi protégés à long terme contre toute surprise en matière de frais de réparation. Dans le contrat de maintenance, la transparence des frais et la possibilité de planification jouent un rôle de premier plan. Tous les frais de maintenance sont couverts pendant la durée convenue. Parmi les prestations, on trouve tous les travaux de maintenance selon le carnet de maintenance, y compris les travaux supplémentaires "sur facturation séparée". Le contrat de maintenance complet en tant que produit Premium comprend, outre les travaux de maintenance et de réparation mentionnés auparavant, également tous les travaux d'usure. Avec cette protection intégrale, les clients sont assurés que leur Mercedes-Benz restera longtemps en pleine forme. La disponibilité et les noms de produit des contrats de maintenance Mercedes-Benz sont définis de façon spécifique selon les pays. Contactez les collègues du service commercial ou l'interlocuteur concerné de votre marché.
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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ABS Système antiblocage BMS Système de gestion de batterie CAN Controller Area Network DC Direct current (tension continue) ESP Régulation du comportement dynamique
ETS Système de contrôle électronique de la motricité RBS Système de freinage à récupération SOC State of Charge (état de charge) UVW Désignation des bornes (tension alternative triphasée) WIS Système d'information atelier
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Annexe
Abréviations
Annexe
Index alphabétique
A
Alternateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Arrêt du moteur automatique . . . . . . . . . . . .45
B
Boîte de vitesses automatique . . . . . . . . . . . .20
C
Convertisseur DC/DC . . . . . . . . . . . . . . 23, 66 Coupure en poussée . . . . . . . . . . . . . . . . .53
D
Décalage du point de charge . . . . . . . . . . . . .37 Démarrage du moteur automatique . . . . . . . . .48 Direction assistée électrique . . . . . . . . . . . . .31
F
Freinage de récupération . . . . . . . . . . . . . . .56
G
Gestion de l'énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
I
Interface d'alternateur . . . . . . . . . . . . . . . .44
M
Mode boost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Mode de marche électrique . . . . . . . . . . . . .36
P
Pompe électrique à dépression . . . . . . . . . . .30
R
Rampement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Récupération en poussée . . . . . . . . . . . . . . .53
S
Servofrein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simulateur de pression de freinage . . . . Système de freinage à récupération (RBS) Système de gestion de batterie (BMS) . .
. . . . .29 . . . . .28 . . . . .34 . . . . .33
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b Description du système hybride dans la E 300 BlueTEC HYBRID
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Daimler AG, GSP/OI, HPC R 822, D-70546 Stuttgart Référence 6516 1389 03 – HLI0000000787 - Printed in Germany – 03/12
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