EP6發(fā)動機電控系統(tǒng)結構與原理

黃林火

（福建船政交通職業(yè)學院 汽車系，福建 福州 350007 ）

1 EP6發(fā)動機簡介

EP6發(fā)動機是PSA（法國標致雪鐵龍集團）和BMW（德國寶馬汽車公司）合作研發(fā)的一款發(fā)動機。該款發(fā)動機融合了當今發(fā)動機的許多先進技術，如渦輪增壓、汽油直噴、電控節(jié)溫器等，進一步改善了動力性、燃油經(jīng)濟性，且降低了排放污染物。EP6發(fā)動機配備于神龍汽車有限公司生產(chǎn)的多款車型，如東風雪鐵龍C4L、C5、C6，東風標致3008、408、4008、508等車型。其主要結構參數(shù)：直列4缸，1.598 L排量，最大功率120 kW，最大扭矩240 Nm，發(fā)動機型號10FJBZ PSA 5F06，達到歐洲5排放標準。

EP6發(fā)動機采用BOSCH MED17.4噴射系統(tǒng)，具有以下功能：①配備ADC2防起動裝置；②直接燃油噴射控制；③靜態(tài)獨立點火；④雙渦流渦輪增壓器控制；⑤進氣門可變正時控制；⑥發(fā)動機冷卻；⑦控制系統(tǒng)的供電管理；⑧網(wǎng)絡通信。MED17.4噴射系統(tǒng)各部件電路連接如圖1所示。

2 MED17.4噴射系統(tǒng)供電管理

當點火開關接通時，智能控制盒BSI1，通過黑色40線插接器（40V NR）中的端子10，經(jīng)導線7842向發(fā)動機電控單元1320黑色53線插接器（53V NR）中的端子19輸送12 V喚醒信號，發(fā)動機電控單元1320被喚醒［1］。

智能控制盒BSI1和發(fā)動機電控單元1320，分別將點火鑰匙（帶芯片應答器）傳輸?shù)男畔⑴c儲存在各自內(nèi)部的編碼信息進行比對。如果兩者的編碼信息不一致，則發(fā)動機鎖止，無法起動；如果兩者的編碼信息一致，發(fā)動機解鎖，為起動準備。發(fā)動機電控單元1320通過控制發(fā)動機艙熔斷絲盒內(nèi)部繼電器R1和R2向其內(nèi)部供電，具體控制原理參考《汽車電器》2016年第7期《東風雪鐵龍C5轎車發(fā)動機管理系統(tǒng)MM6KPF電路分析》一文。

3 MED17.4噴射系統(tǒng)主要部件結構與原理

3.1 低壓燃油泵（帶燃油液位傳感器單元模塊1211）

低壓燃油泵總成位于后排乘客座椅下部堵蓋下方。工作時燃油壓力達到5 bar，內(nèi)部集成燃油濾清器及燃油液位傳感器，其與外部電路連接的是一個黑色6線插接器（6V NR），端子3為12 V電源線，端子4為低壓燃油泵搭鐵線，端子5為燃油液位傳感器搭鐵線，端子6為燃油表信號輸出線。接通點火開關后，低壓燃油泵預供電1.5 s，以建立低壓管路油壓，為起動準備。如果車輛停駛了幾天，低壓燃油泵預供電延長到10 s。當觸發(fā)安全氣囊時，發(fā)動機電控單元1320通過安全氣囊模塊傳輸?shù)男盘柷袛嗳加捅秒娫?，以中斷燃油輸出?/p>

3.2 高壓燃油泵

高壓燃油泵由進氣凸輪軸驅動，位于飛輪端，其功能是產(chǎn)生噴射系統(tǒng)所需的高壓。高壓燃油泵內(nèi)有2個活塞工作產(chǎn)生高壓?；钊删哂泄潭ń嵌鹊男卑弪寗樱卑逵赏馆嗇S帶動旋轉。高壓燃油泵工作壓力為40～120 bar。

3.3 高壓燃油傳感器（1325）

高壓燃油傳感器安裝于高壓燃油軌道上，屬于壓電電阻式傳感器。燃油傳感器通過黑色3線插接器（3V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為傳感器5 V工作電源，端子2為傳感器信號線，端子3為傳感器搭鐵線。而發(fā)動機電控單元1320通過高壓燃油傳感器發(fā)出的信號獲得燃油壓力信息，以控制高壓燃油電磁閥工作。

3.4 高壓燃油調(diào)節(jié)電磁閥（1279）

電磁閥由一個控制滑閥行程的電磁線圈組成，結構如圖2所示?；y有2個功能：①它使低壓燃油與燃油泵活塞連通，進行流量控制；②通過彈簧壓縮泄壓球進行壓力控制。電磁閥通過黑色2線插接器（2V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為12 V電源線，端子2為OCR（占空比）控制信號線，電磁閥線圈電阻為3 Ω。

3.5 噴油器（1331、1332、1333、1334）

圖2 高壓燃油調(diào)節(jié)電磁閥結構圖［2］

4個噴油器安裝于高壓油軌上，噴油壓力達到40～120 bar之間；噴油器另一端直接與燃燒室連接。噴油器有7個噴射孔，噴射孔的方向適合活塞上凹槽的形狀，以便可以形成均衡的燃油混合氣。噴油器由發(fā)動機電控單元1320控制內(nèi)部線圈電磁力來開啟，開啟電壓為70 V（可加快噴油器開啟速度），工作保持電壓為12 V，噴油器電磁線圈電阻約為1.8 Ω。每缸噴油器通過黑色2線插接器（2V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為電源線，端子2為控制信號線。

3.6 點火線圈（1131、1132、1133、1134）

EP6發(fā)動機點火線圈（帶點火器）為“筆形”結構線圈，采用3針腳連接器，具有特殊的鎖止裝置，每次拆卸后均要檢查連接器是否能夠正確鎖止。線圈通過黑色3線插接器（3V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為傳感器12 V工作電源，端子2為線圈搭鐵線，端子3為初級電路控制信號。

3.7 上游進氣溫度和壓力傳感器（1311）和下游進氣壓力傳感器（1312）

進氣溫度和壓力傳感器作用是測量進入發(fā)動機的空氣量。進入發(fā)動機的空氣質量是通過下游進氣壓力傳感器計算的。當發(fā)動機油門踏板松開時，節(jié)氣門關閉。這時由節(jié)氣門上游進氣溫度和壓力傳感器所測得的壓力高于下游進氣壓力傳感器測得的壓力，結合這2個壓力信息，發(fā)動機電控單元1320控制渦輪增壓器卸載電磁閥工作，以保護渦輪增壓器。

上游進氣溫度和壓力傳感器通過灰色4線插接器（4V GR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為傳感器空氣壓力信號，端子2為傳感器5 V電源線，端子3為傳感器空氣溫度信號，端子4為傳感器搭鐵線。下游進氣壓力傳感器通過灰色3線插接器（3V GR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為傳感器空氣壓力信號，端子2為傳感器搭鐵線，端子3為傳感器5 V電源線。當一個進氣壓力傳感器失效時，渦輪增壓器壓力調(diào)節(jié)電磁閥無法驅動，發(fā)動機將以降級模式運行。

3.8 渦輪增壓器卸載電磁閥（1295）

圖3 渦輪增壓器卸載電磁閥結構圖［2］

渦輪增壓器卸載電磁閥安裝在渦輪上，如圖3所示，其作用是釋放發(fā)動機運轉過程中由于關閉節(jié)氣門而產(chǎn)生的壓力。當節(jié)氣門關閉的瞬間，壓氣機葉輪側將受到一個巨大的反作用阻力矩，同時排氣渦輪由于慣性仍然處于驅動狀態(tài)，這種扭轉力矩將增大渦輪增壓器軸承負荷；當節(jié)氣門再次打開時，渦輪增壓器轉速急劇下降，降低響應性。

通過安裝渦輪增壓器卸載電磁閥，打開壓氣機葉輪側上的內(nèi)循環(huán)管，將壓力釋放到前端進氣管中，以平衡壓氣機葉輪側上下游壓力。由于壓氣機葉輪的轉速沒有下降，當節(jié)氣門再次打開時，壓氣機葉輪快速旋轉，有利于提高增壓器的響應性。

渦輪增壓器卸載電磁閥通過栗色2線插接器（2V MR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子2為電磁閥電源線，工作電壓為12～14 V，端子1為控制信號線，電磁閥線圈電阻值約為13.5 Ω。

3.9 渦輪增壓器壓力調(diào)節(jié)電磁閥（1233）

渦輪增壓器壓力調(diào)節(jié)電磁閥位于進氣歧管的下方，采用12 V工作電源。發(fā)動機電控單元1320通過OCR（占空比）信號控制電磁閥工作，結構與原理如圖4所示。電磁閥通過控制真空，驅動渦輪廢氣閥控制的開啟，進而控制發(fā)動機渦輪增壓壓力。

圖4 渦輪增壓器壓力調(diào)節(jié)電磁閥結構與原理圖［2］

渦輪增壓器壓力調(diào)節(jié)電磁閥通過黑色2線插接器（2V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為12 V工作電源，端子2為OCR（占空比）信號控制線。

3.10 渦輪增壓器

EP6發(fā)動機采用的渦輪增壓器由BorgWarner（博格瓦納）公司制造，采用“雙渦道”設計，最大工作壓力達到1.8 bar，最大工作轉速220 000 r/min。“雙渦道”渦輪增壓器機構采用雙管道，一個管道用于1缸和4缸，另一個管道用于2缸和3缸。渦輪增壓器雙管道結構如圖5所示。

自然吸氣的發(fā)動機工作時，當1缸處于排氣行程開始階段時，會將排氣輸送到正處于進氣行程開始階段的2缸，雙渦輪機構將這些管道分離，同時處于排氣階段的各個氣缸將不會相互干涉。

圖5 渦輪增壓器雙管道結構圖［2］

3.11 渦輪增壓器電子冷卻水泵（1550）

渦輪增壓器電子冷卻水泵位于機油濾清器下方，如圖6所示。其作用是在發(fā)動機運轉時冷卻渦輪增壓器，并在發(fā)動機停止后繼續(xù)工作。泵電動機采用無電刷型電機，內(nèi)置處理器芯片，用于旋轉電機繞線磁場的控制。電子冷卻水泵通過黑色3線插接器（3V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為電源線，端子2為傳感器信號線，端子3為傳感器搭鐵線。

3.12 電子節(jié)溫器（1380）

電子節(jié)溫器安裝在出水室，不能與節(jié)溫器外殼分開，由發(fā)動機電控單元1320控制的加熱器組件集成在節(jié)溫器中。在發(fā)動機低負荷情況下，溫度逐漸升高，節(jié)溫器的運行方式與傳統(tǒng)節(jié)溫器一致，發(fā)動機電控單元1320不控制其工作。當發(fā)動機持續(xù)運行到高載荷時，燃燒室溫度迅速升高，發(fā)動機電控單元1320控制加熱器工作，加快節(jié)溫器開啟（89 ℃預開啟），并持續(xù)保持全開狀態(tài)，使冷卻液進入大循環(huán)階段，溫度升高到105 ℃，再控制電子風扇工作。采用電子節(jié)溫器可以更好地控制冷卻液的溫度，從而使發(fā)動機燃燒更充分，降低機械摩擦，延長電子風扇的開啟時間，節(jié)約燃油消耗。電子節(jié)溫器通過黑色2線插接器（2V NR）與發(fā)動機電控單元1320連接，端子1為電源線，端子2為控制信號線。

其它傳感器、執(zhí)行器結構與原理參考《汽車電器》2016年第7期《東風雪鐵龍C5轎車發(fā)動機管理系統(tǒng)MM6KPF電路分析》一文。

圖6 渦輪增壓器電子冷卻水泵結構圖［2］

參考文獻：

［1］ 黃林火.東風雪鐵龍C5轎車發(fā)動機管理系統(tǒng)MM6KPF電路分析［J］.汽車電器，2016（7）：17-18.

［2］ 東風標致售后技術培訓教材［Z］.