奔驰S400混合动力车型从诞生到今天很多已经进入了维修期，为了便于广大一线维修人员对混动奔驰技术结构有所了解，整理此文，仅供广大同行参考，对维修起到指导作用。
S 400 HYBRID于2009年夏季开始投放市场，是梅赛德斯-奔驰的首款混合动力驱动轿车，也是全球配备火花点火发动机的最经济的豪华型轿车，其发动机为带有紧凑混合动力模块的增强型V6汽油发动机。
本文参考借鉴原厂维修技术资料，以图为主和大家进行分享，力图简洁明了的了解并掌握混动奔驰技术结构特点。
混合动力系统电量显示功能
在日常使用或维护时可通过操作仪表盘多功能显示屏或COMAND中央显示屏相关菜单来读取当前的车载电源能量储备状况。
通过仪表多功能显示屏观察车载电源能量储备状况：使用多功能方向盘上的◀或▶箭头按钮选择里程菜单。使用多功能方向盘上的▲或▼箭头按钮选择混合动力菜单。
通过COMAND系统“车辆”菜单中选择“混合动力系统”子菜单观察车载电源能量储备状况：
1 内燃机
2 电动机
3 高电压蓄电池
4 高电压蓄电池的电量
5 能量流
混合动力系统的几种工作模式
再生制动模式（发电机模式）
电动机作为发电机进行工作，如在减速模式下以及制动时。车辆的动能转化为电能，并存储在高电压蓄电池中。
能量流箭头为绿色。
助力功能（加速模式）
起步和加速时，电动机为内燃机提供助力。
能量流箭头为红色。
驾驶模式（驱动模式）
内燃机对车辆进行驱动。
能量流箭头为白色。
说明：今天车上历经几代发展变化，显示形式已经呈现多种表现形式，具体车型请大家以车辆实际显示为准。
混合动力系统“READY指示灯”概述
混合动力系统一旦处于使用准备就绪状态，即会发出“READY”（就绪）信息。
如果ECO启动/停止功能可用，则READY指示灯以绿色光点亮。
如果ECO启动/停止功能暂时不可用（见“防停止装置”），则READY指示灯以黄色光点亮。
S400混合动力系统部件概述
基本部件组成
1、12伏发电机
2、发动机
3、电动机
4、自动变速箱
5、DC/AC控制模块
6、高压蓄电池
7、DC/DC转换器模块
8、12伏蓄电池
高电压蓄电池
高电压蓄电池位于发动机舱的右后部。
锂离子蓄电池存储时必须定期检查充电量。
最佳的充电量是介于50%至80%之间。
A100 高压蓄电池
A100g1 高电压蓄电池
A100s1 保护开关
N82/2 蓄电池管理系统控制单元
1 插头连接
2 制冷剂管路连接器
3高电压插头连接
4维护隔离开关的插头连接
5 带膜片和爆裂盘的熔断接头
锂离子蓄电池优点：
功率密度/能量密度特别高
充电快/放电电流大
循环次数极高（超过5000次）
使用寿命长
不存在记忆效应
通过制冷剂回路冷却
重约28千克
蓄电池管理系统控制单元N82/2集成在高电压蓄电池模块A100中。
蓄电池管理系统控制单元不断确定并监测以下高电压蓄电池数据：高电压互锁、电压、电流、温度、保护开关的状况。
蓄电池管理系统控制单元通过传动系统CAN I与车辆的控制器区域网络 (CAN) 互相连接，并与其它控制单元交换数据。
DC/DC 转换器模块 N83/1
3、DC/DC 转换器模块N83/1
3/1、高电压插头连接
3/2、DC/DC转换器控制单元的插头连接
4、电路30的螺纹连接
A、冷却液入口
B、冷却液回流
DC/DC 转换器模块位于右前轮罩的后部。
DC/DC 转换器控制单元是一个双向直流变压器，可产生较高的直流电压和12 V 的直流电压。当 DC/DC 转换器模块将高压直流电压转换为12 V 直流电压时，即实现了高电压车载电气系统与12 V 车载电气系统之间的能量交换；反之亦然。
DC/DC 转换器控制单元通过传动系统CAN I与车辆的控制器区域网络CAN互相连接，并与其它控制单元交换数据。
DC/AC控制模块 N129/1
DC/AC控制模块 N129/1
电力电子控制单元
1、互锁电路的护盖
2、电力电子模块
2/1、电力电子控制单元的插头连接
A、冷却液入口
B、冷却液回流
DC/AC控制单元N129/1位于排气歧管下方的右侧，通过隔热板保护其免受热辐射。
DC/AC控制模块是高电压线束的部件，其中包括高电压保险丝盒 F70和相关的高压导线。如果线束中的其中一个部件发生故障，则必须更换所有部件。
DC/AC控制单元通过三相交流电压促动电动机(A79)。
电力电子控制单元通过传动系统CAN I 与车辆的控制器区域网络CAN相连，并与其它控制单元交换数据。
集成式启动机/发电机A79
1、定子
1/1、电连接器
2、中间凸缘
3、带增量环的转子
4、中间外壳
B70、曲轴霍尔传感器
L20、转子位置传感器
集成式启动机/发电机A79采用永久磁铁的同步电动机，外置转子，安装在发动机和自动变速箱的变矩器之间。
集成式启动机/发电机A79具备以下特性：
提供助力、再生制动、发动机启动。
输出功率： 15千瓦。
重20千克。
可产生最高240伏的交流电压。
在0至100转每分的转速范围内不产生感应电流。
电源分配单元PDU
电源分配单元PDU 是高电压蓄电池、电源电子装置与电动制冷压缩机之间的连接分配器。此部件未有单独供货，如遇故障问题需将高压电线束整根更换。
高温保险丝
在S400车型上新增了一个接线端子“30c”。
高温保险丝的输入端为“30”，输出端为“30c”。
高温保险丝负责在发生碰撞时切断电路“30c”，当端子“30c”断开时，高压电路将被切断。
高温保险丝安装于右前乘客位脚坑区域，激活后可单独更换。
高温保险丝通过安全气囊控制单元促动，促动后高温保险丝熔断、电路30c关闭、蓄电池保护器开启、高压快速放电时间小于1 秒、短路激活。
变速箱油辅助泵
M42、电动变速箱油泵
N89、变速箱油辅助泵控制单元
1、电气连接器
A、吸入侧
B、推力侧
变速箱油辅助泵控制单元集成在电动变速箱油泵中，变速箱油辅助泵控制单元控制电动变速箱油泵。
当发动机（起动/停止）功能“停机”启用时，由电动变速箱油泵接管变速箱控制部分和促动器部分的机油供给，防止发动机启动后换档期间出现延迟。
变速箱电动油泵还可以在热怠速模式下的滑行降档期间为主泵提供支持。
变速箱油辅助泵控制单元通过CAN C与变速箱控制单元Y3/8n4连接，并与其交换数据。
电动制冷压缩机A9/5
1、控制单元
2、电动机
3、螺旋压缩机
电动制冷压缩机包括三个主要部件：
逆变器：可将高电压车载电气系统的120伏直流电压转换为交流电压，并将其供至三相电动机。
三相电动机：用于驱动涡旋式压缩机。
涡旋式压缩机：该压缩机包括两个嵌套式蜗壳，其中一个是固定的，另一个可以在前者内部做圆周运动。在此过程中，蜗壳反复地相互接触，在卷绕中形成数个逐渐变小的腔室。这样，制冷剂得到压缩并进入这些腔室中，直至达到中心处排出。
发动机控制单元随后通过CAN I促动电动制冷压缩机。在发动机停机时确保气候舒适性，在发动机停机时确保高电压HV 蓄电池的冷却。
高电压蓄电池冷却系统切断阀 Y19/1
高电压蓄电池冷却系统切断阀Y19/1位于雨刮连动杆下方区域，控制流向蓄电池管理系统控制单元N82/2的制冷剂，由蓄电池管理系统控制单元直接操纵。
高电压蓄电池冷却的功能顺序
蓄电池管理系统控制单元对来自高电压蓄电池冷却液输入温度传感器 (A100b1)、输出温度传感器 (A100b3) 和电池温度传感器 (A100b2) 的数据进行比较, 评估高电压蓄电池温度状态, 并在必要时通过发动机控制单元发出冷却输出的请求。
发动机控制单元所发出的冷却输出请求通过CAN E传送至中央网关控制单元 N93，该单元将请求通过CAN B继续传送至自动空调控制单元, 后者则通过控制器区域网络CAN促动电动制冷剂压缩机。高压蓄电池冷却系统切断阀 Y19/1打开, 制冷剂流经集成在高电压蓄电池模块 A100中的蒸发器。
如果高电压蓄电池的充电量过低, 则电动制冷剂压缩机的输出功率被调节降至 0 kW。
当需要进行强劲加速时, 电动制冷剂压缩机的输出功率也会被短时间 (小于10 秒) 降至 0 kW。
CAN线分配器
在S级轿车的混合动力版上新增一个CAN线分配器【混合动力CAN 分配器】，混合动力CAN线分配器位于发动机舱左侧保险丝和继电器模块盒内。
混合动力CAN线分配器X30/44连接以下部件：
· 发动机控制单元N3/10
· 蓄电池管理系统控制单元N82/2
· DC/DC直流转换器N83/1
· DC/AC转换器【电力电子控制单元】N129/1
· 电动制冷压缩机控制单元A9/5
再生制动系统部件概述
1、制动踏板
2、踏板阻力模拟器
B18/5、踏板阻力模拟器阀压力传感器
B37/1、踏板角度传感器
S9/3、混合动力制动灯开关
Y113、踏板阻力模拟器阀
踏板角度传感器B37/1利用霍尔传感器测量制动踏板的位置，并将信息以两个信号电压的形式传送到再生制动系统控制单元N30/6 。
混合制动灯开关S9/3将制动踏板的促动信号传送到再生制动系统控制单元N30/6。
制动踏板系统的任务有：
记录驾驶员的制动意图、模拟踏板感觉（踏板力模拟器）、确保传统液压车轮制动器的基本功能。在正常工作情况下踏板阻力由踏板力模拟器产生。由于其设计方面的原因，再生制动系统的制动踏板感觉可能与传统制动系统有所不同。
踏板力模拟器阀部件说明
1、电磁线圈
2、阀
3、活塞
4、弹簧
5、缸径
6、切断室
7、切断活塞
B18/5、踏板力模拟器阀压力传感器
Y113、踏板力模拟器阀
在正常工作情况下踏板力由踏板力模拟器产生。踏板力模拟器阀（Y113）用于激活踏板力模拟，或在发生故障的情况下将其停用。
在正常工作情况下，电磁阀（1）通电，因此孔（5）关闭。踏板力模拟器阀（Y113）如同一个缸体。踏板力模拟器可由此自行支撑。操作制动器时，驾驶员可以感觉到模拟的踏板反作用力。
如果再生制动系统发生故障（基本功能），则踏板力模拟器阀（Y113）停用踏板力模拟器。电磁阀（1）不再通电。孔（5）打开。因此，踏板力模拟器不会对制动踏板的回转运动施加任何作用力。不存在模拟的踏板阻力。
再生制动系统部件概述
1、RBS电磁阀的电气接头
2、真空管路接头
A7/7、RBS制动助力器
A7/7b1、RBS膜片行程传感器
A7/7b3、真空传感器
S11、制动液液位指示器开关
发动机和电动真空泵均用于为RBS制动助力器提供真空。
RBS制动助力器中的RBS电磁阀是执行驾驶员制动意图的执行元件。该电磁阀由再生制动系统（RBS）控制单元以电子的方式促动。
RBS制动助力器中包括一个RBS真空传感器，可测量RBS制动助力器真空腔中的真空度。
RBS制动助力器中仍包括一个RBS膜片行程传感器，用于记录RBS制动助力器膜片板的位置。
电动真空泵部件说明
电动真空泵确保RBS制动助力器中有足够的真空，
在起动-停止操作期间保持真空供应。
发动机和真空泵（M56）均用于供给真空。
电动真空泵由RBS控制单元促动。
1、电气接头
2、真空出口接头
3、电动机
4、泵单元
电动真空泵的控制
电动真空泵由RBS控制单元通过两个继电器促动。
真空泵继电器(+) K109控制电动真空泵的正极，真空泵继电器(-)K109/1控制电动真空泵的负极。两个促动继电器安装在前保险杠左侧内部区域。
再生制动的功能示意图
1、电动机温度信号
2、电动机转速信号
3、电动机状态
4、高压蓄电池电压信号
5、高压蓄电池温度信号
6、允许的充电电压、电流信号
7、产生的再生制动扭矩信号
8、再生制动扭矩请求
9、车轮速度信号
10、电动机的规定扭矩请求
11、发电机工作的充电电流
12、充电电流
13、充电电压和充电电流信号
14、产生的再生制动扭矩信号
高压系统部件低温冷却系统
1、低温冷却器
2、DC/AC装置
3、DC/DC变换器
4、膨胀水箱
B10/13、低温回路温度传感器
K108、循环泵1继电器
K108/1、循环泵2继电器
M13/8、循环泵1
M13/9、循环泵2
A、来自低温冷却器的回流
B、循环泵1和2之间的连接
C、DC/DC变换器模块的入口
D、DC/DC变换器模块与电源电子模块之间的连接
E、低温冷却器的入口
混合动力低温冷却系统所连接的混合动力部件为DC/DC直流转换器控制单元和DC/AC直流/交流转换器控制单元，保持系统内冷却液温度为60摄氏度左右。
DC/AC直流/交流转换器N129/1和DC/DC变换器N83/1共用独立于发动机冷却系统的低温冷却系统。该回路可保护上述控制单元免受过热损坏。
点火接通时，循环泵1（M13/8）由电路15通过循环泵1的继电器（K108）接通。循环泵2（M13/9）由ME制单元通过循环泵2的继电器（K108/1）根据电源电子冷却系统中的冷却液温度接通。
循环泵1 （M13/8）和循环泵2 （M13/9）位于右侧纵梁前端下方区域。
循环泵继电器位置分布
N10/2 后SAM保险丝和继电器模块
循环泵1的继电器 K108 位于 “S”位
循环泵2的继电器K108/1 位于 “Q”位
驱动模式功能
1.冷却液温度信号
2.油门踏板位置信号
3.发动机转速信号
4.车轮速度信号
5.行车制动器状态
6.高压蓄电池电压信号
7.高压蓄电池温度信号
8.允许的放电电压、电流信号
9.允许的充电电压、电流信号
10.档位范围状态
11.限距控制系统请求
12.电动机温度信号
13.电动机转速信号
14.电动机状态
15.电动机的规定扭矩请求
16.放电电流
17.电动机工作的放电电流
18.发电机工作的充电电流
19.充电电流
20.充电电压和充电电流信号
21.可用扭矩信号
22.电动机转子的位置信号
23.电动机产生的扭矩信号
24.电动机的驱动扭矩信号
A79.电动机
A100.高压蓄电池模块
B11/4.冷却液温度传感器
B37.油门踏板传感器
B70.曲轴位置传感器
N3/10.ME控制单元
N30/6.再生制动控制单元
N62/1.雷达传感器控制单元
N82/2.蓄电池控制单元
N129/1.DC/AC控制单元
Y3/8.变速箱控制单元
CAN C.传动系统CAN
CAN-E.底盘CAN
CAN-I.驾驶驱动数据链CAN
驱动模式功能
车辆可由内燃机（在混合动力系统发生故障的情况下）或混合动力模式驱动。在混合动力模式下，根据高压蓄电池的要求和电量，电动机扭矩与内燃机扭矩相结合【在加速（升压）期间为内燃机扭矩提供支持】。此外，内燃机可将电动机作为高压发电机操作。
由内燃机驱动
标准驱动模式是由内燃机驱动车辆。如果内燃机能够提供规定扭矩，且因检测到混合动力驱动系统发生故障而导致混合动力模式不可用，则车辆以标准模式工作。
起步
起步时，驾驶员的扭矩请求由发动机控制单元读取。如果根据油门踏板位置发生升压请求，则发动机控制单元会计算所需的起动扭矩，并在内燃机和电动机之间对其进行分配。发动机控制单元通过电力电子控制单元请求来自电动机的额外扭矩。高压蓄电池通过DC/AC控制单元对电动机供电。如果车辆在发动机自动停机后起步，则内燃机起动（发动机自动起动）。
升压
在升压模式下，电动机为内燃机提供支持，以便尽快达到规定扭矩。所提供升压支持的持续时间和强度取决于高压蓄电池的电量和油门踏板的位置。
为满足驾驶员的扭矩要求，发动机控制单元通过电力电子控制单元请求电动机输出扭矩。然后，电力电子控制单元根据“允许的放电电压”和“允许的放电电流”信号【由蓄电池管理系统控制单元提供】相应地促动电动机。
此时，电动机与内燃机作为一个驱动单元一起工作。
负荷点偏移
当SOC值【充电状态（state of charge）=电量】大于55%时，会通过“负荷点偏移”降低高压蓄电池的电量。最初会请求0牛顿米的电动机扭矩，以便通过DC/DC转化器或电动制冷剂压缩机直接消耗电能。如果SOC继续增加，则电动机会提供主动扭矩，以对驱动系统提供支持。提供支持时应保持尽可能高的内燃机效率。内燃机的负荷点会相应发生偏移。这就意味着内燃机提供的扭矩通过发动机控制单元降低，以保持发动机转速恒定。(SOC最佳状态为50－－80%）。
发电机模式
在发电机模式下，电动机被用作高压发电机来产生电能，并由内燃机或传动系统提供动力。由此产生的三相交流电压被电力电子控制单元转换为直流电压，以便对高压蓄电池充电，并通过DC/DC转换器对12V车载电气系统供电。
曲轴的动能作用在电动机转子上。然后，转子的转动运动在定子的三相绕组中感应出交流电压，从而产生三相电流形式的电能，并由电力电子控制单元限制、监测并转换为直流高压。
发动机自动停机功能
1.冷却液温度信号
2.油门踏板位置信号
3.发动机转速信号......
4.电动机转子的位置信号
5.高压蓄电池电压信号
6.高压蓄电池温度信号.
7.电动机温度信号
8.电动机转速信号
9.电动机状态
10.车轮速度信号.
11.限距控制系统请求
12.电动变速箱油泵状态
13.燃油泵，请求OFF.
14.燃油泵，促动OFF
15.电动机的规定扭矩请求
16.放电电流
17.电动机工作的放电电流
18.喷油嘴，促动OFF
19.点火线圈，促动OFF
20.行车制动器状态
21.辅助电动变速箱油泵，促动ON
22.燃油泵促动比信号
23.电动机的驱动扭矩信号
24.允许的放电电压、电流信号
A79.电动机
A100.高压蓄电池模块
B11/4.冷却液温度传感器..
B37.油门踏板传感器
B70.曲轴位置传感器
M3.燃油泵.
M42.辅助电动变速箱油泵
N3/10.ME控制单元
N30/6.RBS控制单元
N62/1.雷达传感器控制单元
N82/2.蓄电池管理系统控制单元
N118.燃油泵控制单元
N129/1.电力电子控制单元
T1/X.点火线圈....
Y3/8.变速箱控制单元
Y62yx.喷油嘴
CAN.C.传动系统CAN
CAN-E.底盘CAN
CAN-I.驾驶驱动数据链CAN
如果车辆不需要任何驱动能量，且驱动系统的相关系统未发出任何请求，则发动机会自动停机。发动机自动停机时，发动机控制单元使用电动机关闭发动机，而不断开点火。
只有满足下列条件时，才能进行发动机自动停机：
Stopping the vehicle停车
“READY”指示灯为绿色。所有的车辆系统均保持激活。
当停止车辆并继续踩下制动踏板时，发动机在车速小于20公里/小时会自动关闭。
防溜车功能工作期间或操作制动踏板时，发动机保持关闭。
Starting off起步
当防溜车功能操作油门踏板或松开制动踏板时，发动机自动启动。
以下情况下发动机自动停机功能不启用：
车载电气系统不正常（12伏蓄电池电量耗尽、CAN发生故障等）。
发动机状态不正常（如冷却液温度低于38摄氏度、三元催化器）。
发动机诊断激活（无显示）。
有关系统【电动机（EM）、再生制动系统（RBS）、自适应定速巡航控制系统】不正常。
功能未通过车速激活（3次大于1公里/小时或1次大于8公里/小时）。
车辆事先短时间向后溜车（无显示）。
发动机罩打开（仪表盘中显示故障信息）。
踩下油门踏板（无显示）。
变速箱尚未将其启用（无显示）。
发动机自动起动功能
1.冷却液温度信号
2.油门踏板信号
3.发动机转速信号
4发动机罩开关状态
5.高压蓄电池电压信号
6.高压蓄电池温度信号
7.电动机温度信号
8.电动机转速信号
9.电动机状态......
10.车轮速度信号
11.限距控制系统请求
12.档位状态
13.燃油泵请求ON
14.燃油泵促动
15.燃油压力信号
16.电动机的规定扭矩请求.
17.放电电流
18.电动机工作的放电电流
19.喷油嘴促动.
20.点火线圈促动
21.空调状态.
22.行车制动器状态
23.允许的放电电压、电流信号
24.电动机产生的扭矩信号
25.电动机的驱动扭矩信号
26.燃油泵促动比信号
27.燃油压力的规定值
28.电动机转子的位置信号
29.驾驶员在车内检测状态
以下因素会触发发动机自动起动：
松开制动踏板
促动油门踏板
换挡杆移出位置“P”
超出车速
打开驾驶员车门或座椅安全带锁扣（检测到驾驶员在车内）
接合档位“R”（检测到机动）
为进行发动机自动起动，发动机控制单元对电动机所需的驱动力矩进行计算，并检查其合理性。发动机控制单元通过驾驶驱动数据链控制区域网络CAN 请求电力电子控制单元促动电动机，以起动内燃机。
减速模式功能
1.油门踏板位置信号
2.发动机转速信号
3.冷却液温度信号
4.行车制动器状态
5.车轮速度信号
6.电动机转速信号
7.电动机温度信号
8.电动机状态
9.高压蓄电池电压信号
10.高压蓄电池温度信号
11.电动机的规定扭矩请求
12.发电机工作的充电电流
13.充电电流
14.电动机转子的位置信号
15.允许的充电电压、电流信号
16.充电电压和充电电流信号
17.档位状态
18.喷油嘴促动OFF
19.点火线圈促动OFF
20.进气凸轮轴电磁阀促动
21.电动机产生的扭矩信号
如果车辆滑行时未促动制动踏板和油门踏板，则动能被电动机吸收，并转化为电能（再生）。此外，可执行内燃机的减速燃油切断。
如果促动制动踏板，则会进行再生制动。如果在车辆滑行的行驶操作期间未促动油门踏板，则发动机控制单元根据路面倾斜度、高压蓄电池的电量和所选择的变速箱模式计算一个特定的减速扭矩，利用该减速扭矩进行再生减速和减速燃油切断。在减速模式且减速燃油切断激活的情况下，内燃机产生减速扭矩，该扭矩与再生减速扭矩之和可能大于规定的减速扭矩。在这种情况下，减速燃油切断不会激活，且内燃机产生最小的可控制扭矩。这一概念所造成的结果是，无论是否进行减速燃油切断，驱动系统对驾驶员而言的表现是相同的。
再生减速
通过产生扭矩的请求，发动机控制单元将计算得到的规定减速扭矩通过CAN I传送至电力电子控制单元。在发电模式下，电力电子控制单元促动电动机，从而产生所需的再生减速扭矩。在发电模式下促动电动机会产生交流电压，电力电子控制单元将其转换为直流电压，并供至高压蓄电池。
减速燃油切断
内燃机的减速燃油切断根据控制单元计算的特定减速扭矩激活，以节约燃油。减速模式下，如果未促动油门踏板，则发动机控制单元根据冷却液温度、接合的档位和发动机转速切断喷油嘴和点火线圈。促动油门踏板时，喷油嘴再次打开。此外，ME控制单元通过对凸轮轴电磁阀的调整将气门重叠量调节至最小值，从而确保更加迅速地达到催化转换器的最佳转换率。减速燃油切断后，发动机控制单元通过延长喷射时间来短时间加浓空燃混合物，以防止催化转换器中的氧气过浓。为防止减速燃油切断后恢复燃烧时扭矩突然增加，发动机控制单元短时间将点火线圈的点火正时朝向“延迟”方向调节。由于减速燃油切断期间排气中较高的氧气含量可能增进一氧化碳和碳氢化合物（二次燃烧），因此当排气温度过高时，减速燃油切断会受到抑制。
失速保护
延长的减速燃油切断和再生过程确实可以降低燃油消耗量，但也会增加内燃机失速的风险。如果存在因发动机转速过低而意外失速的可能性，则会请求进行扭矩决定型发动机起动，且内燃机恢复至怠速转速。
【全文完】
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