奔驰48V轻混系统技术特点及典型故障两例(下)

◆文/河南 刘勤中

(接上期)

故障现象

一辆2021款奔驰S400L，搭载256930型发动机，VIN码为W1K2231591A00＊＊＊＊，行驶里程为15478km。车主反映，该车停放数小时后，再次启动时车辆无反应，且仪表台上出现48V蓄电池故障的标识。

故障诊断与排除

该车装配带集成式启动发电机的6缸火花点火型发动机M256(ISG1)，排量为3.0L，输出功率为270+16kW，发动机通过涡轮增压器进行增压。第 1 代集成式启动发电机 (ISA) 可通过助力，在短时间内产生额外的16kW输出功率。在超速运转模式下，超过80%的蓄电池能量可返回蓄电池中(能量回收)。带集成式启动发电机 (ISA) 的48V车载电气系统还可启用其他功能，如预进入智能气候控制或无声启动(即几乎察觉不到发动机启动)。另外，集成式启动发电机(ISA)还可调节怠速状态。超速运转模式中，发动机可能会完全关闭，也可配合使用 DISTRONIC 主动式车距辅助系统。

M256发动机集成了48V电气化(轻混)系统，属于P1混动结构，带智能启动发电机的车载电气系统。该系统包含一个直接安装在曲轴上的集成式启动发电机ISG(Integrated Starter Generator)。P1混动系统的结构如图13所示。

此款发动机首次应用在车型 222(S级轿车)的改款车型中，开发时已将48V车载电气系统考虑在内，因此，省去了皮带驱动，这也成为了奔驰首款没有传动皮带的发动机。

12V发电机和12V启动机被集成式启动发电机(ISA)所取代，ISA位于内燃机和变速器之间。除了具有发电机的功能外，也可使用来自48V车载电网蓄电池的能量生成扭矩以辅助内燃机，ISG和48V车载电网蓄电池的高输出功率，可让驾驶者几乎无法感知发动机的启动。另外，他还能驱动电动辅助压缩机、48V冷却液泵、电动制冷剂压缩机、加热式风挡玻璃。在降低油耗的同时，内燃机与48V车载电气系统的相互作用，使得车辆具有更好的响应特性。另外，可实现高性能冷却，为乘客提供额外的舒适感，例如在发动机关闭时，仍能保持智能气候控制系统的正常运行。故障车型电气系统相关部件的分布如图14所示。

在硬件系统上，与RSG相比较，ISG增加了48V电动辅助增压电机、空调控制单元以及48V制冷压缩机。此外，ISG 48V系统采用了直流电机，在短时间内瞬时峰值可以达到55~60V，接近直流高压电标准，因此系统中还设置局部互锁电路(interlock)。带集成式启动发电机(ISG)的部件及网络连接如图15所示。

故障车是被拖到店内进行检修的。接车后进行功能测试时发现，发动机启动正常，车主反映的故障现象未再现。连接诊断仪进行快速测试，在48V蓄电池控制单元G1/3中存储了两个故障码(图16)：B183371-48V车载电气系统蓄电池存在功能故障，促动器已抱死；B183319-48V车载电气系统蓄电池存在功能故障，超出电流极限值。

查看48V轻混系统的电路图(图17)，系统中包括48V蓄电池控制单元G1/3、直流-直流转换器N83/12、48V系统熔丝和继电器模块F153/2、预熔熔丝盒F150/3、熔丝和继电器模块F152/4、燃爆熔丝F63等。查看48V车载电气系统的相关实际值(图18)，均在正常范围内。

结合48V轻混系统的工作原理、故障码和故障现象进行分析，导致该车偶发性发动机无法启动和仪表台上出现48V蓄电池故障报警的可能原因有：蓄电池亏电；48V车载电气系统相关软件故障；相关线路、搭铁点等处异常；48V车载电气系统上的部件故障。

经过测量发现，12V蓄电池和48V蓄电池的当前电量正常，可以正常启动车辆。查看车载电网实际值，未发现有异常放电的记录；尝试对48V轻混系统各部件进行软件升级，结果未发现有新的软件。

检查48V轻混系统所有的40(48V+)和41(48V-)连接点，发现直流-直流变换器N83/12的12V搭铁点W106(31端子)连接正常；但是旁边的48V蓄电池G1/3的搭铁点W106/3(41端子)有松动、虚接的迹象(图19)，用手可以轻松地进行上下晃动。处理并重新紧固W106/3搭铁点后删除故障码，该车故障被彻底排除。

维修小结

本案例中，故障车的故障原因是48V蓄电池G1/3的搭铁点W106/3(41端子)出现了松动、虚接，导致48V系统出现偶发性故障，发动机有时无法启动。在诊断过程中，仔细检查了48V蓄电池G1/3的搭铁点W106/3，未发现拆装的痕迹，因此分析可能是在生产线上装配不当所致。

由于48V车载电气系统的电源、搭铁点处电流较大，如果存在虚接，很容易出现过热烧蚀的情况。在维修过程中，需要特别注意检查接触面的状态，不能有锈蚀和残漆，同时一定要拧紧至标准力矩，以免留下故障隐患。(全文完)