◆文/北京 楊寶利

(接上期)

2.電動冷卻液泵

電動冷卻液泵驅動發(fā)動機冷卻液流過HV部件周圍，以便對其進行冷卻。電動冷卻液泵如圖20所示，控制框圖如圖21所示。eRAD和eRAD逆變器中的傳感器監(jiān)測單元中的溫度。來自eRAD逆變器的溫度傳感器輸出經(jīng)由HS CAN電源模式0系統(tǒng)總線傳輸至PCM。BISG和BISG逆變器的內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)也被發(fā)送至PCM。PCM使用溫度數(shù)據(jù)和其他車輛數(shù)據(jù)來確定所需的冷卻液流量。PCM將PWM信號發(fā)送至eRAD冷卻液泵。該信號確保為系統(tǒng)部件提供充足的冷卻液流量。

圖20 電動冷卻液泵

圖21 電動冷卻液泵的控制框圖

3.HV電池溫度管理概述

車輛監(jiān)控控制器(VSC)用于控制HV蓄電池的內(nèi)部溫度。在HV蓄電池安裝有多個溫度傳感器，BECM利用溫度傳感器，將HV蓄電池的內(nèi)部溫度控制在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。HV電池溫度管理相關部件如圖22所示。

圖22 HV電池溫度管理相關部件

HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)使用冷卻液對HV蓄電池內(nèi)部進行加熱和冷卻。這些冷卻液在一個HV蓄電池泵的驅動下循環(huán)流過系統(tǒng)，該泵由BECM控制。BECM利用脈寬調(diào)制(PWM)信號控制HV蓄電池泵的轉速。VSC確定PWM信號并將其發(fā)送至BECM。HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)所需的熱量由HV蓄電池加熱器提供。當HV蓄電池內(nèi)部溫度低于設定的溫度時，HV蓄電池加熱器用于提高HV蓄電池的內(nèi)部溫度。HV蓄電池冷卻由兩個來源提供。BECM根據(jù)HV蓄電池內(nèi)部溫度來使用相應的冷卻來源。這兩個來源分別是：HV蓄電池散熱器和HV蓄電池冷卻器。

4.HV蓄電池泵

HV蓄電池泵位于發(fā)動機前部，散熱器左側。HV蓄電池泵的操作由BECM控制。HV蓄電池泵驅動冷卻液循環(huán)流過HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)。冷卻液的循環(huán)速度由來自BECM的脈寬調(diào)制信號控制，并可以根據(jù)蓄電池溫度進行調(diào)整。HV蓄電池泵有一個三針接頭。這個3針電氣接頭提供以下電氣連接：①來自后接線盒(RJB)的12V電源；②來自BECM的脈寬調(diào)制(PWM)信號；③接地連接。

5.HV蓄電池冷卻器

HV蓄電池冷卻器如圖23所示，它位于HV冷卻液泵旁邊。HV蓄電池冷卻器利用來自A/C的制冷劑冷卻HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)中的冷卻液。然后，這些冷卻液會循環(huán)流過HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)，以便降低HV蓄電池的內(nèi)部溫度。用于控制流過冷卻器的制冷劑流量的電磁閥由空調(diào)控制模塊(HVAC)進行控制。VSC將會向HVAC發(fā)送一個請求。然后HVAC控制模塊激活以下部件：①電動A/C壓縮機；②A/C前隔離閥；③HV蓄電池冷卻器切斷電磁閥。

圖23 HV蓄電池冷卻器

然后，來自A/C控制模塊系統(tǒng)的制冷劑將會流過HV蓄電池冷卻器，以便冷卻HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)的冷卻液。HV蓄電池冷卻器具有控制流經(jīng)冷卻器的流量制冷劑的TXV。當HV蓄電池冷卻器切斷電磁閥打開（OPEN）時，TXV將會自動控制流過HV蓄電池冷卻器的制冷劑流量。HV蓄電池冷卻器的切斷電磁閥上有一個2針電氣接頭。該2針接頭具有連接：來自HVAC的12V信號和接地連接的功能。

6.HV蓄電池加熱器

HV蓄電池加熱器如圖24所示，位于乘客艙地板下方，靠近HV BISG逆變器。HV蓄電池加熱器只向冷卻液提供一定程度的熱量輸入。流過HV蓄電池加熱器的冷卻液流量由BECM通過HV蓄電池泵進行控制。HV蓄電池加熱器有一個2針接頭。這個2針電氣接頭提供以下連接：一是來自后接線盒(RJB)繼電器的12V電源，由BECM控制；二是接地連接。

圖24 HV蓄電池加熱器

7.空調(diào)前隔離閥

空調(diào)前隔離閥如圖25所示，它用于關閉至蒸發(fā)器的制冷劑供應。HV蓄電池冷卻回路與A/C系統(tǒng)共用制冷劑回路。在某些情況下，HV蓄電池需要來自制冷劑回路的冷卻，但是客戶可能已經(jīng)關閉了A/C。通過激活空調(diào)前隔離閥，進入車輛內(nèi)部的空氣將不會進行冷卻。

圖25 空調(diào)前隔離閥

8.HV蓄電池隔離閥

HV蓄電池隔離閥如圖26所示，它由VSC進行控制，并由BECM供電。當未激活HV蓄電池隔離閥電磁閥時，冷卻液流過HV蓄電池冷卻器和HV蓄電池加熱器。當激活HV蓄電池隔離閥電磁閥時，冷卻液流過HV蓄電池散熱器。HV蓄電池隔離閥有一個2針電氣接頭：

圖26 HV蓄電池隔離閥

①來自BECM的12V信號；②接地連接。

9.HV蓄電池散熱器

如圖27所示，HV蓄電池散熱器位于車輛前部的冷卻裝置中。冷卻裝置利用車速和電動冷卻風扇推動空氣流過冷卻裝置，從而對HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)中的冷卻液進行冷卻。通過冷卻散熱器的冷卻液流量由VSC利用以下信號進行控制：

圖27 HV蓄電池散熱器

①從BECM發(fā)送至HV蓄電池泵的PWM信號；

②激活換向閥，以便引導冷卻液流過HV蓄電池散熱器。

10.HV蓄電池膨脹箱

如圖28所示，HV蓄電池膨脹箱位于發(fā)動機艙左側，主散熱器旁邊。HV蓄電池膨脹箱充當HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)的冷卻液儲液罐，同時也可讓冷卻液進行排氣。HV蓄電池膨脹箱帶有一個壓力蓋，壓力蓋用于在HV蓄電池溫度控制系統(tǒng)中的壓力超出設定水平時釋放壓力。

圖28 HV蓄電池膨脹箱

五、蓄電池加熱和冷卻策略

當駕駛車輛或對HV蓄電池充電時，VSC監(jiān)測HV蓄電池的內(nèi)部溫度。保持該溫度是為了確保蓄電池實現(xiàn)最佳的輸出并保持盡量長的使用壽命。

1.主動加熱

主動加熱示意圖如圖29所示。只有在將車輛插入電源進行充電時，HV蓄電池才會加熱。當電池溫度低于20℃且冷卻液溫度低于22℃時，蓄電池加熱將被激活。BECM將激活HV蓄電池泵，HV蓄電池加熱器和隔離閥將冷卻液分流至加熱器。這將會加熱冷卻液并使其循環(huán)流過HV蓄電池，從而升高HV蓄電池的內(nèi)部溫度。

圖29 主動加熱示意圖

2.蓄電池冷卻

如果HV蓄電池的內(nèi)部溫度高于規(guī)定的溫度，則VSC將會激活HV蓄電池泵并執(zhí)行以下操作之一：

(1)激活HV蓄電池隔離閥，以便允許冷卻液循環(huán)流過HV蓄電池散熱器。

(2)向HVAC控制模塊發(fā)送信息，以激活與A/C系統(tǒng)相連的HV蓄電池冷卻器。然后，HV AC將會激活以下部件：①電動A/C壓縮機；②A/C前隔離閥，旨在讓制冷劑流至車輛后部；③與A/C系統(tǒng)相連的HV蓄電池冷卻器上的切斷電磁閥。

通過HV蓄電池散熱器實現(xiàn)的冷卻稱為被動冷卻。當最高溫度電池的溫度高于32℃且環(huán)境溫度低于45℃時，系統(tǒng)將會選擇被動冷卻。如果電池溫度和進口冷卻液溫度未下降，則系統(tǒng)將會增大冷卻液泵占空比。在將冷卻液泵設置為最大占空比時，系統(tǒng)也會激活主電動冷卻風扇。蓄電池被動冷卻示意圖如圖30所示。

圖30 蓄電池被動冷卻示意圖

通過HV蓄電池冷卻器實現(xiàn)的冷卻稱為主動冷卻。蓄電池主動冷卻示意圖如圖31所示。在三種場景下，HV蓄電池冷卻器將用于降低蓄電池溫度：當溫度最高的單元電池的溫度在冷卻液泵和主電動冷卻風扇達到最高占空比后并未降低時；或者環(huán)境溫度高于45℃；或者：環(huán)境溫度和最高溫度電池的溫度之間的差值小于10℃。

圖31 蓄電池主動冷卻示意圖

3.僅限泵模式

如果電池溫度介于20℃和32℃之間，冷卻液泵將激活30%，使冷卻液轉移至主動冷卻回路。冷卻器或加熱器將不會激活。

4.蓄電池溫度過高或過低

如果HV蓄電池溫度變得過高，則蓄電池的輸出將會下降。如果在降低系統(tǒng)輸出后蓄電池溫度并未下降，則BECM將會打開HV接觸器，EV系統(tǒng)將會處于不可用狀態(tài)。如果蓄電池溫度過低，則它將無法提供最高輸出，因此車輛性能將會受到影響。如果蓄電池溫度過低，則將無法對其進行充電。在診斷報告溫度控制問題的故障時，請必須小心。在更換BECM之前，必須先正確解讀故障代碼，并且必須檢查冷卻和加熱系統(tǒng)。

5.蓄電池溫度控制框圖

蓄電池溫度控制框圖如圖32所示。蓄電池電量控制模塊（BECM）直接控制混合動力蓄電池冷卻液泵、隔離閥和加熱器。有關激活混合動力蓄電池冷卻器、空調(diào)壓縮機和空調(diào)前隔離閥的請求將會通過HSCAN電源模式0系統(tǒng)總線被發(fā)送至自動溫控模塊(ATCM)。

圖32 蓄電池溫度控制框圖

六、動力與底盤系統(tǒng)的變化

1.發(fā)動機

2021款路虎新極光/發(fā)現(xiàn)運動PTA平臺PHEV車型采用IngeniumI31.5L汽油發(fā)動機和新的八速愛信變速器。I31.5L發(fā)動機如圖33所示，它是一款全鋁、1.5L的直列三缸發(fā)動機，并搭配一個單渦道渦輪增壓器。該發(fā)動機還采用雙頂置凸輪軸、12閥門和燃油直噴技術，可產(chǎn)生146.9kW（200PS,1PS=735.499W）的輸出。這是Ingenium系列的第四款發(fā)動機，與IngeniumI42.0L汽油發(fā)動機擁有類似的結構和總體構造。發(fā)動機主要技術規(guī)格見下表，主要特性如下：

圖33 I31.5L發(fā)動機

①可變冷卻液泵，電磁閥控制的冷卻液泵可以關閉，以縮短預熱時間并在低負載高轉速時減少流量；

②電子節(jié)溫器，節(jié)溫器可以單獨控制流至汽缸缸蓋和汽缸缸體的冷卻液流量，以縮短預熱時間；

③可變流量機油泵，電磁閥控制的機油泵可以根據(jù)負載或發(fā)動機轉速改變發(fā)動機機油壓力；

④Bosch燃油直噴系統(tǒng)，可輸出高達250bar的燃油壓力；

⑤集成排氣岐管和單渦道渦輪增壓器；

⑥進氣和排氣可變凸輪軸正時(VCT)；

⑦增壓空氣冷卻器；

⑧單平衡軸。

(未完待續(xù))