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#1 23-03-2016 11:34:22

Actr0s
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[Classe GLC X253] Entraînement hybride

Vue d'ensemble des composants hybrides

Concept:

La nouvelle Classe GLC est proposée avec un module hybride rechargeable sur le GLC 350 e. Le véhicule hybride se reconnaît à l'ajout de la lettre e sur le hayon. Le système de propulsion hybride permet une recharge externe de la batterie haute tension au moyen d'une prise de charge.

Composants:

Le système de propulsion comprend le moteur essence 4 cylindres M274 E20 DEH LA de 1 993 cm3 et le moteur-alternateur.

composants.png


vue-d-ensemble.jpg

Vue d'ensemble des composants hybrides:
1  Chargeur
2  Convertisseur de tension
3  Boîte de vitesses avec moteur électrique
4  Appareil de chauffage électrique
5  Batterie haute tension
6  Électronique de puissance
7  Câbles électriques du réseau de bord haute tension
8  Unité hydraulique avec calculateur système de freinage à récupération
9  Batterie 12 V
10  Prise de véhicule

Entraînement hybride

Intelligent HYBRID

Intelligent HYBRID caractérise la stratégie de conduite intelligente pour véhicules hybrides. Dans le souci d'utiliser au mieux l'énergie de la batterie haute tension durant la marche, en termes d'efficacité énergétique, le système Intelligent HYBRID tient compte par anticipation du tracé de la route et de la situation routière.

Fonctions anticipatives

Les fonctions anticipatives font appel aux informations intersystèmes disponibles. Sont disponibles les fonctions anticipatives suivantes :

•  Stratégie de conduite anticipative
•  Récupération assistée par radar
•  Stratégie de conduite basée sur le trajet
•  Pédale d'accélérateur tactile

Stratégie de conduite anticipative

En cas d'approche d'un véhicule en amont, un blocage de montée des rapports est déclenché, prévenant un passage du rapport supérieur en cas de relâchement de la pédale d'accélérateur. Après un doublement par un véhicule plus rapide, il est possible d'accélérer avec un rapport plus approprié. La montée des rapports en cas de relâchement de la pédale d'accélérateur et la descente des rapports en cas d'actionnement de la pédale d'accélérateur sont ainsi évitées. Si un dépassement n'est pas possible, une décélération renforcée est provoquée par le couple de poussée du moteur.

Un freinage moindre suffit alors au conducteur pour ne pas tamponner par l'arrière le véhicule précédent. La stratégie de conduite anticipative a pour but d'augmenter le confort de conduite et d'améliorer l'agilité du véhicule.
La fonction est active dans tous les programmes de conduite, son mode de fonctionnement variant cependant en fonction de ceux-ci.
Les seuils de régime sont adaptés aux différents programmes de conduite.

Récupération assistée par radar

La consommation du véhicule est optimisée par la récupération assistée par radar. L'autonomie de la propulsion électrique est augmentée par une récupération plus performante et plus longue ainsi que par le mode de croisière. Un atout confort important est fourni par l'assistance en poussée des
fonctions de régulation de la distance et de la vitesse. Une récupération assistée par radar n'a pas lieu dans les conditions suivantes :

•  Aucun véhicule précédent n'est détecté
•  Le véhicule précédent est trop éloigné
•  Le véhicule précédent accélère

Lors de l'approche d'un véhicule plus lent, une décélération a lieu par récupération.

Stratégie de conduite basée sur le trajet

Le conducteur peut utiliser les différents modes de service PLUG-IN à sélection manuelle pour ses trajets. Il a ainsi la possibilité de définir la portion de trajet à effectuer en mode électrique ou le point où la batterie haute tension doit être déchargée.

La stratégie de marche basée sur le trajet épargne au conducteur de décider lui-même de la succession des différents modes de service dans l'objectif d'une stratégie optimale pour le trajet considéré.
Le choix du mode de fonctionnement ne privilégie pas uniquement les événements, mais tient compte également du fait que l'utilisation de l'énergie électrique se traduit par une réduction de la consommation.

Hors agglomération, la stratégie de marche basée sur le trajet peut réduire l'utilisation de l'énergie électrique en fonction des besoins. L'état de charge peut en plus être adapté par décalage ciblé du point de charge aux portions de trajet restantes.

Les données du système COMAND Online et la charge des consommateurs auxiliaires constituent la base de l'analyse énergétique du trajet. La commande de charge et l'autorisation de puissance sont adaptées en fonction de l'analyse énergétique.

hybrid.png

Activation du système d'entraînement hybride
1  Élévation de l'état de charge de la batterie haute tension par rapport à la stratégie de marche manuelle
2  Mode électrique pur en ville
3  Changement automatique de la stratégie de marche
A  trajet interurbain
B  Trajet urbain
C  Trajet interurbain
D  Arrivée à destination
SOC  État de charge de la batterie haute tension
Gris  Sans stratégie de conduite basée sur le trajet
Bleu  Avec stratégie de conduite basée sur le trajet

Pédale d'accélérateur tactile:

La pédale d'accélérateur tactile assiste le conducteur dans l'adoption d'un style de conduite économique et confortable.
À cet effet, le conducteur dispose du point de résistance variable dans le mode de fonctionnement E-MODE et de la double impulsion dans le programme de conduite ECO.
Un point de résistance perceptible dans la pédale d'accélérateur tactile permet de signaler la puissance électrique maximale disponible à l'instant considéré.

Lorsque la pédale d'accélérateur tactile est enfoncée au-delà du point de résistance, le moteur thermique s'enclenche.
Si la vitesse de marche est supérieure à celle du véhicule précédent, le conducteur est invité à relâcher la pédale d'accélérateur tactile. Ceci a lieu par une double impulsion perceptible donnée par la pédale d'accélérateur tactile. Le moteur thermique peut être coupé et découplé de la chaîne cinématique.
Le véhicule passe en mode de croisière ou en mode de récupération basée sur radar. En programme de conduite Individual, la fonction de double impulsion peut être activée ou désactivée. Le déclenchement de la double impulsion dépend des conditions suivantes :

•  Vitesse de marche
•  Distance par rapport au véhicule qui précède
•  Vitesse relative par rapport au véhicule qui précède

pedale.png

Module de pédale d'accélérateur:

1  Raccord enfichable (capteur de pédale d'accélérateur)
2  Calculateur raccord enfichable (module de pédale d'accélérateur)
B37  Capteur de pédale d'accélérateur
B37b1  Capteur de module de pédale d'accélérateur (linéaire)
B37m1  Servomoteur module de pédale d'accélérateur (linéaire)
B37n1  Calculateur module de pédale d'accélérateur

Fonctions hybrides

Les fonctions hybrides suivantes font partie des fonctions de base :

•  Démarrage silencieux
•  Conduite en mode électrique
•  Fonction démarrage-arrêt ECO
•  Récupération
•  Mode croisière et récupération assistée par radar
•  Mode boost
•  Recharge externe de la batterie haute tension

Démarrage silencieux:

Le véhicule hybride permet une marche purement électrique après la mise du contact. Le moteur thermique est démarré, une fois que la stratégie de marche a décidé qu'il n'est plus opportun de répondre au souhait du conducteur par un mode purement électrique.
La puissance souhaitée est détectée par le module de pédale d'accélérateur. Un démarrage silencieux a lieu en fonction de la température extérieure et de la
température de service du moteur thermique. Ce mode n'engendre aucune restriction sur le plan du confort de chauffage de l'habitacle ni de désavantages en matière d'émissions.
La disponibilité du système hybride est signalée par l'affichage READY au combiné d'instruments.
Le démarrage et la conduite à faible charge ont lieu, en fonction de la stratégie de marche, comme marche purement électrique ou en combinaison avec le moteur thermique. En cas d'accélération à charge accrue ou à pleine charge, une accélération supplémentaire est assurée par le moteur-alternateur.

Conduite en mode électrique:

La capacité élevée de la batterie haute tension permet une conduite en mode purement électrique sur une distance d'environ 30 km. La vitesse maxi est d'env. 140 km/h lors d'un fonctionnement purement électrique.

Si la puissance du moteur électrique est insuffisante, le moteur thermique est enclenché. Ce processus s'opère dans les conditions suivantes :

•  La vitesse limite est atteinte
•  Forte accélération
•  Demande de puissance élevée
•  État de charge de la batterie haute tension sous la valeur limite

Avant la fermeture de l'embrayage humide dans la boîte de vitesses automatique, l'électronique du véhicule synchronise le régime du moteur thermique et du moteur électrique.
L'enclenchement a lieu sans à-coups, de façon imperceptible pour le conducteur.
Il existe toujours des situations dans lesquelles, notamment lors de l'enclenchement du climatiseur automatique ou du chauffage du véhicule à basses températures extérieures, le moteur thermique est démarré automatiquement ou n'est pas arrêté.

Fonction démarrage-arrêt ECO:

La fonction démarrage-arrêt ECO coupe le moteur thermique à l'arrêt du véhicule. La pompe à dépression à entraînement électrique génère la dépression requise pour le système de freinage. La direction et le compresseur frigorifique sont également entraînés par voie électrique. Cela assure un confort de climatisation optimal, même si le moteur thermique est coupé.
Dans certaines conditions de service, notamment dans les programmes de conduite Sport ou Sport Plus, la fonction démarrage-arrêt ECO est désactivée.
Si l'état de charge de la batterie haute tension se situe en deçà d'une certaine valeur, la fonction démarrage-arrêt ECO est également désactivée.

Récupération

La récupération a un effet important sur la réduction de la consommation. Dans toutes les phases de poussée, le moteur thermique est systématiquement coupé, et la puissance d'entraînement est remplacée par un couple de charge du moteur-alternateur.

On distingue trois états de marche possibles lors de la décélération du véhicule hybride :

•  Une récupération a déjà lieu lorsque le véhicule avance par inertie, avec la seule décélération de poussée. Le moteur-alternateur fonctionne alors comme alternateur.
L'énergie récupérée est stockée dans la batterie haute tension.

•  En cas de léger actionnement de la pédale de frein, le véhicule est freiné plus fortement par le moteur-alternateur, et la récupération est renforcée.

•  En cas d'actionnement plus fort de la pédale de frein, les freins de roue interviennent également pour freiner le véhicule.
Dans cette situation de marche, les deux systèmes fonctionnement de manière combinée.

Mode boost

En mode boost, le moteur-alternateur assiste le moteur thermique pour lui permettre d'atteindre le plus rapidement possible le couple théorique demandé, en particulier à bas régimes. La durée et l'intensité du mode boost dépendent de l'état de charge de la batterie haute tension. Le moteur thermique est doté d'un démarreur conventionnel optimisé, et ne doit pas être entraîné par l'énergie cinétique du véhicule.
Le dynamisme du véhicule s'en trouve nettement amélioré.

Recharge externe de la batterie haute tension:

La batterie haute tension peut être rechargée aux stations de charge et aux prises électriques domestiques.

Mode croisière et récupération assistée par radar:

L'état de marche croisière est possible dans le programme de conduite Confort, en dessous de 130 km/h ou dans le programme de conduite ECO, en dessous de 160 km/h.
Dans le programme de conduite ECO, la récupération d'énergie est réduite au minimum au profit de la récupération assistée par radar. Le moteur thermique reste également coupé dans ce cas.
L'affichage de récupération passe sur une valeur minimale. Dans cet état de marche, l'énergie est transformée en une vitesse de marche supérieure et/ou un trajet plus long. Cette caractéristique s'avère avantageuse dans les descentes prolongées ou à l'approche anticipative de
feux de circulation/des carrefours.
Le véhicule avance plus librement, avec un freinage moindre, qu'un véhicule à propulsion classique. Si un freinage plus important est sollicité par l'intermédiaire de la pédale de frein, la récupération assistée par radar est désactivée, et le couple d'entraînement et de récupération est automatiquement remis à disposition.

* Remarque :
Vous trouverez des détails complémentaires dans l'information technique sur la fonction démarrage-arrêt ECO.

Modes d'utilisation

Les modes de fonctionnement suivants peuvent être sélectionnés par le conducteur au panneau de commande inférieur :

•  HYBRID (préréglé)
•  E-MODE
•  E-SAVE
•  CHARGE

panneau-interieur.jpg

HYBRID:

Le mode de fonctionnement HYBRID est préréglé. Dans ce mode de fonctionnement, l'entraînement du véhicule est assuré en fonction de la situation par le moteur thermique ou par le moteur-alternateur. Pour garantir une accélération maximale du véhicule, le moteur-alternateur assiste le moteur thermique par effet boost.

E-MODE:

Le mode de fonctionnement E-MODE permet une marche purement électrique. La pédale d'accélérateur tactile signale, au moyen d'un point de résistance perceptible, l'enclenchement du moteur thermique. Le démarrage du moteur thermique n'a lieu que lorsque le point de résistance est surmonté.

E-SAVE

Dans ce mode de fonctionnement, l'état de charge actuel de la batterie haute tension est maintenu. En marche, il n'est prélevé sur la batterie haute tension que la quantité d'énergie nécessaire, pour que l'état de charge absolu ne varie pas sensiblement.

CHARGE

En mode de fonctionnement CHARGE, la batterie haute tension est chargée durant la marche par le moteur thermique.
Afin de garantir une opération de charge continue, il n'est pas prélevé d'énergie sur la batterie haute tension, p. ex. par une marche en mode électrique. Dès que la batterie haute tension est complètement chargée, on passe automatiquement dans le mode de fonctionnement E-SAVE.


Concept de commande et d'affichage:

Autonomie électrique:

Cet affichage informe le conducteur du trajet pouvant être effectué en mode purement électrique.

autonomie.jpg

Affichage du mode de fonctionnement:

Cet affichage informe en permanence le conducteur du mode de fonctionnement actif : HYBRID, E-MODE, E-SAVE ou CHARGE.

affichage-ready.jpg

Affichage de disponibilité de l'entraînement hybride:

Lorsque le véhicule est en ordre de marche, l'affichage READY apparaît.

mode-hybrid.jpg

Témoin d'alerte du système de freinage à récupération:

Ce témoin d'alerte signale un défaut dans le système de freinage à récupération. Une récupération d'énergie n'a pas lieu.


Affichage de la puissance du moteur-alternateur:

La zone E-Drive indique la puissance d'entraînement électrique du moteur-alternateur. La pression augmentant sur la pédale d'accélérateur, l'affichage passe progressivement au rouge. Lorsque la zone rouge est atteinte, le moteur thermique démarre.
La zone verte indique la puissance récupérée et stockée sous forme d'énergie électrique dans la batterie haute tension.
Une fois le maximum atteint, le frein de service est activé.

freinage.jpg

Charge et temps de charge:

Possibilités de charge de la batterie haute tension:

La batterie haute tension peut être rechargée aux stations de charge et aux prises électriques domestiques, au niveau de la prise de véhicule intégrée dans le pare-chocs arrière.

Chargeur:

Le chargeur situé dans la partie arrière du véhicule, dans le compartiment multifonction, régule l'opération de charge.
Le chargeur est protégé contre les courts-circuits, l'inversion des pôles ainsi que la surtension. De même, le système de charge surveille la tension, la quantité de charge et le temps de charge, dans le but de protéger la batterie.

* Remarque :

En mode de fonctionnement Charge, le moteur thermique charge la batterie haute tension.

prise-arriere.jpg

Câble de charge en vue de la charge par la prise domestique (mode 2):

Le câble de charge monophasé disponible en deux versions de longueurs est adapté aux normes spécifiques du pays et est rangé dans un sac dans le compartiment de chargement.

Le câble de charge comprend un dispositif de contrôle et de protection intégré au câble (In-Cable Control- and Protecting Device IC-CPD).
Afin de satisfaire aux exigences de sécurité selon IEC61851, un disjoncteur à courant de défaut et un dispositif de communication (module PWM) pour le réglage
de la puissance y sont intégrés. L'IC-CPD intégré à demeure dans le câble de charge commute les contacts de puissance entre le raccord enfichable du véhicule et le côté infrastructure et transmet le courant de charge au véhicule jusqu'à la limite supérieure.
En cas de défaut ou en cas de panne de tension, l'opération de charge est aussitôt interrompue, afin de protéger les utilisateurs et le véhicule électrique. Le câble de charge ne commute les contacts de puissance entre le raccord enfichable du véhicule et la fiche avec mise à la terre qu'en cas de demande de tension depuis le véhicule. Les fiches non raccordées sont par conséquent hors tension.

mode-2.jpg

Câble de charge pour stations de charge publiques (mode 3):

Le câble de charge monophasé est adapté aux normes spécifiques du pays et est disponible en option dans deux versions de longueurs. Le câble de charge mode 3 forme une liaison entre le véhicule et l'infrastructure de charge conforme à la norme IEC61851, appelée "Electrical Vehicle Supply Equipment" (EVSE).
L'EVSE comporte une protection contre les défauts et les surcharges, une coupure ainsi qu'une prise de charge spécifique.
Le câble de charge comprend un codage par la résistance de la conductibilité électrique maximale du câble et les contacts enfichables normalisés du côté véhicule et infrastructure.
La station de charge ne commute les contacts de puissance qu'en cas de demande de tension du véhicule. Les raccords enfichables non enfichés du véhicule ou de la station de charge sont par conséquent hors tension.

mode-3.jpg

Temps de charge :

temps-de-charge.png



* Remarque :

Le tableau représenté ci-dessus montre que le temps de charge indiqué (champ C) dépend de la possibilité de charge utilisée (champs A et B) en liaison avec le
câble de charge utilisé.


Protection contre le démarrage accidentel

Afin d'empêcher tout démarrage accidentel pendant une opération de charge ou lorsque le câble de charge est enfiché, la protection contre le démarrage accidentel est activée en cas de détection d'une fiche de câble de charge enfichée (Proximity=ON/SNA), et un message d'avertissement correspondant est émis par le combiné d'instruments.

La protection contre le démarrage accidentel est mise en œuvre de deux façons en fonction de la vitesse du véhicule :

Une fiche de câble de charge enfichée est détectée pendant la marche (v > 5 km/h).

Si le système détecte pendant la marche (v > 5 km/h) une fiche de câble de charge présumée enfichée (Proximity=ON) ou dans le cas d'un chargeur défectueux la valeur de rechange (Proximity=SNA), la protection contre le démarrage accidentel n'est activée que lorsque le rapport de marche "P" est engagé.

Une fiche de câble de charge enfichée est détectée à l'arrêt (v < 5 km/h).

Si une fiche de câble de charge enfichée (Proximity=ON) est détectée dans le rapport de marche "P" ou à v < 5 km/h, la protection contre le démarrage accidentel est immédiatement activée. Dans le cas d'un chargeur défectueux, la valeur de rechange (Proximity=SNA) est formée. Dans ce cas, la protection contre le démarrage accidentel n'est activée que lorsque le rapport de marche "P" est engagé.

raccord-enfichable.jpg

* Remarque :

Le contact Proximity détecte si le raccord enfichable du véhicule ou de la colonne de charge est enfiché.
De plus, le codage de la conductibilité électrique maximale du câble de charge est détecté par une résistance.


Lorsque le câble de charge ne peut pas être débranché de la prise de charge après une opération de charge (en cas de défaut), il est possible de déverrouiller le servomoteur du déverrouillage électrique avec un câble de déverrouillage de secours.
Le câble de déverrouillage de secours se trouve dans le compartiment de chargement, sous le feu arrière droit.
Il faut tirer sur le câble de déverrouillage de secours du déverrouillage mécanique de secours pour faire tourner la plaque tournante du déverrouillage mécanique de secours et déverrouiller la fiche du câble de charge.

prose-d-alimentation.jpg

Prise d'alimentation du chargeur:

1  Plaque tournante du déverrouillage mécanique de secours
2  Servomoteur du déverrouillage électrique
3  Câble de déverrouillage de secours du déverrouillage mécanique de secours
4  Œillet de fixation du déverrouillage mécanique de secours (accroché dans le goujon en dessous du recouvrement entre le feu arrière droit et le joint du
    compartiment de chargement)
X58/23  Prise alimentation chargeur


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