宝马X6混合动力系统构造与维修

1、1. 了解宝马X6混合动力汽车的概况,2. 熟悉双模式主动变速器,3. 熟悉宝马X6镍氢蓄电池,4. 熟悉行驶情况时宝马X6混合动力系统的工作情况,宝马X6混合动力汽车有什么特殊标志，其混合动力核心部件主动变速器和镍氢蓄电池总体特点是什么？宝马X6混合动力系统又是如何工作的呢？,要对以上问题做出答复，需以下几个步骤：,一、概述 ActiveHybridX6 (研发代码E72) 是宝马公司于2009年年底推出的一款采用混合动力驱动装置的全能轿跑车, 这也是宝马公司推出的第一款采用混合动力技术的量产车型。,BMW ActiveHybrid 车辆外部识别标志 1-发动机室盖隆起 2-“Streaml

2、ine 297”轮辋造型 3-车漆牪色“Bluewater 金属漆” 4-带有“ActiveHybrid”字样的铝合金徽标 5-行李箱盖铝合金装饰条上的“ActiveHybrid”字样 6-带有“BMW ActiveHybrid”字样的登车护条 7-发动机室内供电电子装置上的“ActiveHybrid”字样,内部识别标志 1-组合仪表上的混合动力特有显示 2-CID 内的混合动力特有显示 3-带有蓝色对比缝线的“象牙白”色真皮配置 4-带有“HYBRID”字样的 START-STOP 按钮 5-加油按钮,二、双模式主动变速器,双模式主动变速器,三、镍氢蓄电池,镍氢蓄电池,四、行驶情况 1. 起

3、步 2. 行驶 3. 加速 4. 制动能量回收利用 5. 发动机节能启停功能,1. 熟悉改进型N63发动机各个系统,2. 掌握主动变速器组成及其工作原理,宝马X6混合动力系统中的发动机的冷却系统的结构是怎样的？主动式变速器的组成和工作原理是什么？,要对以上问题做出答复，需以下几个步骤：,一、改进型N63发动机 1. 冷却系统 （1）发动机冷却系统 电动辅助冷却液泵在发动机冷却循环回路中的安装位置确保在内燃机静止的情况下冷却液可以经过变速器油冷却液热交换器。这样可以确保在纯电动行驶期间对变速器和两个电动机进行冷却。,（2）增压空气冷却系统 在E72上，冷却液不对发动机控制单元进行冷却，而是对两个

4、附加控制单元、供电电控箱（PEB）和辅助电源模块（APM）进行冷却。因此对低温冷却循环回路进行了相应改进。,（3）电动冷却液泵 附加20W冷却液泵 短路回路 电器连接 继续运行 温度情况,2. 皮带传动机构,皮带传动机构,E72主动变速器剖面图 1-行星齿轮组1 2-行星齿轮组2 3-电动机B 4-行星齿轮组3 5-片式离合器2 6-片式离合器1 7-片式离合器3 8-片式离合器4 9-电动机A,二、主动变速器 1. 总体组成,主动变速器组件 1-变速器油冷却液热交换器 2-变速器油管路 3-双质量飞轮 4-高电压导线 5-主动变速器壳体 6-混合动力驻车锁（直接换挡模块） 7-电液控制模块

5、8-电动/机械驱动式变速器油泵,电动机 1-电动机A 2-电动机B 3-电动机B的转子 4-主动变速箱的主轴 5-电动机B的电机位置传感器接口 6-电动机B定子上的绕组 7-电动机A三相高压接口 8-电动机A定子上的绕组,（1）电动机,行星齿轮组 1-行星齿轮组1 2-行星齿轮组2 3-行星齿轮组,（2）行星齿轮组,片式离合器 片式离合器4 2-片式离合器3 3-片式离合器1 4-片式离合器2,（3）片式离合器,2. 分布式功能 （1）混合动力主控控制单元的功能 分析驾驶员指令并确定挡位（P、R、N、D、S、M）； 选择换挡模式； 确定正确挡位； 自适应变速器控制系统； 计算内部片式离合器上的

6、所需力矩； 计算变速器输出端上的额定扭矩。,（2）混合动力变速器控制系统的功能 控制变速器油循环回路； 操控和监控片式离合器； 确保对电动机进行冷却； 读取并向控制单元网络提供有关主动变速器状态的传感器信号； 监控变速器状态并根据需要启用应急模式； 电子禁起动防盗锁。,3. 自适应变速器控制系统 E72的混合动力驱动装置也带有自适应变速器控制功能， 该功能在混合动力主控控制单元内进行计算。该功能根据诸如加速踏板角度等传感器信号识别出驾驶员指令并相应调节换挡策略，从而确保尽可能舒适的驾驶过程。与使用传统宝马自动变速器时一样，共有驾驶模式、运动模式、手动模式三种模式可供选择。,4. 主动变速器的状

7、态 主动变速器的内部状态包括“没有动力传输” 的状态、两个ECVT 模式和4个固定的基本挡位。之后将这些内部状态分配给从驾驶员角度出发的相应挡位。,E72主动变速器的剖面图和结构示意图 1-变速器输入轴 2-双质量飞轮 3-用于驱动变速器油泵的电机 4-变速器油泵 5-行星齿轮组1 6-电动机A 7-行星齿轮组2 8-片式离合器3 9-片式离合器4 10-电动机B 11-行星齿轮组3 12-片式离合器1 13-片式离合器2 14-变速器输出轴,（1）ECVT1模式,ECVT1模式下以纯电动方式行驶时的动力传输图,ECVT1模式下以发动机和电动机混合驱动时的动力传输图,（2）ECVT2模式,EC

8、VT2模式下的动力传输图,（3）固定的基本挡位 与两个ECVT模式不同，对于主动变速器固定的基本挡位而言，变速器输入轴与变速器输出轴间的传动比固定不变。因此发动机转速变化时，车速也会发生相应程度的改变。,处于所有固定的基本挡位时（除基本挡位4外），电动机均可以无负荷旋转；作为电机驱动，从而为发动机提供支持；作为发电机驱动，从而为高电压蓄电池充电。 另外，处于固定的基本挡位4时，电动机B静止不动，因此只有电动机A可以样灵活使用。,处于基本挡位1时的动力传输,处于基本挡位2时的动力传输,处于基本挡位3时的动力传输,处于基本挡位4时的动力传输,（4）没有动力传输 “没有动力传输”的状态通过断开所有四

9、个片式离合器来实现。内燃机运转时电动机也随之运转，此时电动机不产生任何负荷，既不作为发电机也不作为电机驱动。内燃机转速超过4000rpm时，电动机就会达到超过自身设计要求的过高转速。因此在这种变速箱状态下会通过电子限速使内燃机转速低于4000rpm。,1. 掌握宝马X6混合动力制动系统主要的主要组成,2. 熟悉宝马X6混合动力制动系统电路图,3. 掌握宝马X6混合动力制动系统功能,宝马X6混合动力系统的组成及制动系统电路是怎样的呢？混合动力制动系统的功能是什么,要对以上问题做出答复，需以下几个步骤：,一、混合动力制动系统主要的主要组成 混合动力制动系统组件主要包括带有传感器系统和关闭单元的制动

10、踏板、主动式制动助力器、真空供给装置、混合动力制动作用转换、动态稳定控制系统、车轮制动器等。,混合动力制动系统主要组件 1-制动踏板2-主动式制动助力器3-制动液储液罐4-真空管路5-机械真空泵6-电动真空泵 7-动态稳定控制系统8-混合动力制动作用转换（电子感应制动作用SBA）,二、混合动力制动系统电路图,混合动力制动系统电路图,混合动力制动系统实现制动要求,三、混合动力制动系统功能 1. 分布式功能,在电子伺服模式下的制动操纵（示意图）,2. 电子伺服模式,在传统模式下的制动操纵（示意图）,3. 传统模式,4. 特殊情况 （1）液压制动助力 E72的混合动力制动系统可在特殊情况下通过液压制

11、动助力为驾驶员提供支持。 电子伺服模式，达到制动助力器的控制点 传统模式，达到制动助力器的控制点 传统模式，制动助力器失灵 （2）制动辅助 在E72上以不同方式为紧急制动情况提供支持。,1. 掌握车载网络的组成,2. 熟悉供电系统电路图,3. 掌握12V蓄电池、断路继电器、附加保险丝支架、极性接错保护作用、工作过程,4. 熟悉能量管理系统（14V车载网络）,宝马X6混合动力车载网络的组成是什么？供电系统和能量管理系统是什么？12V蓄电池、断路继电器、附加保险丝支架、极性接错保护作用、工作过程有什么特点？,要对以上问题做出答复，需以下几个步骤：,一、车载网络的组成 车载网络主要由电动机驱动(交流

12、电压高电压)、直流电压高电压车载网络、14V 车载网络三部分组成。 电动驱动装置由两个电动机和供电电子装置(PEB) 组成。电动机既可通过发电机方式(能量发生器) 驱动又可通过电动机方式驱动。,E72车载网络,二、供电系统电路图,供电系统电路图（14V车载网络）,三、12V蓄电池,标准蓄电池和附加蓄电池（12V）,四、断路继电器,断路继电器的安装位置 1-断路继电器,五、附加保险丝支架,附加保险丝支架的安装位置 1-后部保险丝支架 2-附加保险丝支架,六、极性接错保护,发动机室内的12V组件 1-发动机室配电盒 2-连接EPS的12V导线 3-跨接起动接线柱 4-极性接错保护模块,七、能量管理

13、系统（14V车载网络） 1. 车辆起动能力 2. 起动辅助 “起动辅助”功能在高电压蓄电池SOC较低的情况下也能确保内燃机起动。 3. 故障代码存储器 如果没有可靠的车辆蓄电池充电状态提供给电源管理系统，电源管理系统就会进入应急运行模式 。,1. 掌握高电压蓄电池单元作用、组成、特点、安装位置、系统电路图、高电压蓄电池、蓄电池控制模块、高电压接口、高电压安全插头、冷却系统、排气,2. 掌握高电压蓄电池单元功能,高电压蓄电池单元作用、组成、特点、安装位置、系统电路图、高电压蓄电池、蓄电池控制模块、高电压接口、高电压安全插头、冷却系统、排气 、功能分别是怎样的？,要对以上问题作出答复，需以下几个步

14、骤：,分析高电压蓄电池单元功能,一、概述 1. 组成 高电压蓄电池单元是一个完整系统，不仅包含高电压蓄电池本身，还包括蓄电池控制模块（BCM）电子控制单元、电动机械式接触器、高电压导线接口、高电压安全插头、冷却系统、通风装置等。 2. 高电压蓄电池单元的主要作用 3. 高电压蓄电池单元的主要特点,4. 安装位置,高电压蓄电池单元的安装位置 1-高电压蓄电池单元壳体 2-冷却液补液罐密封盖 3-低电压导线接口 4-高电压安全插头 5-高电压导线6-通风软管 7-固定螺栓 8-冷却液供给管路接口 9-冷却液回流管路接口,5. 系统电路图,高电压蓄电池单元系统电路图,6. 高电压蓄电池,高电压蓄电池

15、单元的电气结构,7. 蓄电池控制模块 （1）作用 蓄电池控制模块（BCM）安装在高电压蓄电池单元内部，从外部无法接触到。 （2）BCM连接导线 高电压蓄电池单元内部的BCM电气接口分为两个插头，一个用于低电压导线，一个用于高电压导线。对于BCM而言的重要信号和导线。,8. 高电压接口,高电压蓄电池单元上的高电压安全盖板和高电压接口,9. 高电压安全插头,E72高电压安全插头位置 1-高电压蓄电池单元壳体 2-高电压安全插头（处于插入状态）,E72高电压安全插头 1-高电压安全插头内的保险丝 2-高电压接触监控跨接线 3-从高电压安全插头内取出的保险丝（小保险丝HEV135A）,10. 冷却系统

16、,高电压蓄电池单元的冷却系统接口 1-冷却液管路 2-将冷却液管路连接在高电压蓄电池单元上的快速接头 3-回流标记 4-供给标记 5-冷却液补液罐密封盖,11. 排气,高电压蓄电池的通风装置 1-低电压导线接口 2-通风软管 3-高电压导线,二、功能 1. 启动高电压系统 混合动力主控控制单元通过混合动力CAN上的电码以及另一个独立的信号导线（PWM设码）要求启动高电压系，随后由蓄电池控制模块控制启动。,2. 关闭高电压系统 关闭高电压系统分为正常关闭和快速关闭两种情况。此处所述的正常关闭可以保护电气部件，此外还会执行监控功能，对与安全有关的组件和高电压系统特性进行检测。 3. 快速关闭高电压

17、系统 如果出现基于安全考虑必须尽快使高电压系统内的电压降至安全范围的情况，就会快速关闭高电压系统。,4. 充电策略和运行策略,高电压蓄电池的充电状态,5. 监控功能,高电压接触监控系统的系统电路图,一、维修及其注意事项 1.拆卸和安装,从车内取出高电压蓄电池,放下高电压蓄电池,2. 充电和启动辅助,高电压蓄电池检查控制符号,3. 安全进行高电压系统方面的工作 （1）准备工作 采取防止溜车的措施，断开总线端15和总线端R，必须关闭可能连接的充电器并断开接线。 （2）使高电压系统断电 借助高电压蓄电池上的高电压安全插头使E72的高电压系统断电。,（2）使高电压系统断电 将高电压安全插头的把手垂直向

18、上翻折,垂直翻折,将整个高电压安全插头向后推,后推高电压安全插头,推动高电压安全插头时可看到开口内有一个十字槽螺栓（序号1）,十字槽螺栓,松开该十字槽螺栓,松开十字槽螺栓,通过拉动高电压安全插头上的把手，将其从蓄电池内整个取出,拉动高电压安全插头把手,（3）防止高电压系统重新接通 将高电压安全插头旋转180后，按相反方式（使把手向下）重新安装,将高电压安全插头旋转180,拉手的位置,将锁弓穿入高电压安全插头上的开口和一个固定环内,锁好弓形锁 1-弓形锁,（4）确定断电,表示高电压系统断电的检查控制信息,4. 绝缘故障 供电电控箱和蓄电池控制模块内的控制单元测量高电压导线与接地间的绝缘电阻，这项

19、绝缘监控功能用于识别整个高电压电路内（不仅是在供电电控箱和高电压蓄电池内）的绝缘故障，为此需使所有高电压组件壳体与接地导电连接。,绝缘监控功能仅能识别出是否存在绝缘故障，绝缘监控功能无法确定具体故障原因所在，查明并最终确定具体故障位置必须借助诊断系统来进行。系统内存储的检测计划对故障代码存储器记录进行分析并逐步执行定位过程。,1. 熟悉供电电子装置分布情况,2. 分别熟悉APM和供电电控箱PEB、供电配电盒PDB的分布情况、功能和工作情况,3. 掌握供电配电盒的维修,4. 高压导线的拆装,供电电子装置分布情况是怎样的呢？ APM和供电电控箱PEB、供电配电盒PDB的分布情况、功能和工作情况分别

20、是什么？如何对供电配电盒、高压导线进行维修呢？,要对以上问题作出答复或进行检修工作，需以下几个步骤：,一、概述 E72与混合动力有关的供电电子装置分布在辅助电源模块APM 和供电电控箱PEB两个控制单元上。 两个控制单元均为高电压组件, 都安装在发动机室内发动机上方。安全盖板可防止直接接触高电压接口。,APM 和 PEB 的安装位置 1-高电压接触监控跨接线 2-供电电控箱PEB 3-安全盖板 4-辅助电源模块APM,二、APM APM 是一个DC/DC转换器，负责实现混合动力车辆两个电压层面间的能量转换。一个电压层面是约300V的高电压车载网络，另一个是大家熟悉的14V车载网络。 APM 控

21、制单元仅用在E72上，它采用双向转换器设计，即APM 在高电压车载网络和14V车载网络间对电能进行双向传输。,1. 系统概览,APM系统概览,2. 功能说明 HCP向APM发出以下指令： （1）接通或关闭转换功能； （2）转换方向（高电压至14V或14V至高电压）； （3）额定电压。,然后APM根据自诊断数据和自己测定的测量参数决定是否能够接通转换功能。运行期间，APM会尝试通过将电流增大至技术上允许的最大限值来调节各电压层面的额定电压。APM无法降低车载网络内的电压，但当相关电压层面的实际电压高于APM额定电压时，APM可将电流降至0A。这样不会发生任何能量转换。,低温循环回路,3. APM的运行模式,APM的运行模式 1-300V电压层面 2-向下转换 3-APM 4-向上转换 5-14V电压层面,针对APM的故障显示,三、供电电控箱PEB 1. 系统概览 PEB是由四个微控制器（控制单元）构成的中央双向高电压混合动力控制单元，这四个控制单元分别是HCP、MCPA、MCPB和EMPI。 各控制单元在诊断期间单独注册，EMPI和MCP的故障代码存储器记录存储在HCP故障代码存储器内。,PEB的原理结构,2. 功能 （1）PEB内的四个控制单元执行功能 HCP MCPA MCPB EMPI PEB 还包括用于控