EP6发动机电控系统结构与原理

黄林火

（福建船政交通职业学院 汽车系，福建 福州 350007 ）

1 EP6发动机简介

EP6发动机是PSA（法国标致雪铁龙集团）和BMW（德国宝马汽车公司）合作研发的一款发动机。该款发动机融合了当今发动机的许多先进技术，如涡轮增压、汽油直喷、电控节温器等，进一步改善了动力性、燃油经济性，且降低了排放污染物。EP6发动机配备于神龙汽车有限公司生产的多款车型，如东风雪铁龙C4L、C5、C6，东风标致3008、408、4008、508等车型。其主要结构参数：直列4缸，1.598 L排量，最大功率120 kW，最大扭矩240 Nm，发动机型号10FJBZ PSA 5F06，达到欧洲5排放标准。

EP6发动机采用BOSCH MED17.4喷射系统，具有以下功能：①配备ADC2防起动装置；②直接燃油喷射控制；③静态独立点火；④双涡流涡轮增压器控制；⑤进气门可变正时控制；⑥发动机冷却；⑦控制系统的供电管理；⑧网络通信。MED17.4喷射系统各部件电路连接如图1所示。

2 MED17.4喷射系统供电管理

当点火开关接通时，智能控制盒BSI1，通过黑色40线插接器（40V NR）中的端子10，经导线7842向发动机电控单元1320黑色53线插接器（53V NR）中的端子19输送12 V唤醒信号，发动机电控单元1320被唤醒［1］。

智能控制盒BSI1和发动机电控单元1320，分别将点火钥匙（带芯片应答器）传输的信息与储存在各自内部的编码信息进行比对。如果两者的编码信息不一致，则发动机锁止，无法起动；如果两者的编码信息一致，发动机解锁，为起动准备。发动机电控单元1320通过控制发动机舱熔断丝盒内部继电器R1和R2向其内部供电，具体控制原理参考《汽车电器》2016年第7期《东风雪铁龙C5轿车发动机管理系统MM6KPF电路分析》一文。

3 MED17.4喷射系统主要部件结构与原理

3.1 低压燃油泵（带燃油液位传感器单元模块1211）

低压燃油泵总成位于后排乘客座椅下部堵盖下方。工作时燃油压力达到5 bar，内部集成燃油滤清器及燃油液位传感器，其与外部电路连接的是一个黑色6线插接器（6V NR），端子3为12 V电源线，端子4为低压燃油泵搭铁线，端子5为燃油液位传感器搭铁线，端子6为燃油表信号输出线。接通点火开关后，低压燃油泵预供电1.5 s，以建立低压管路油压，为起动准备。如果车辆停驶了几天，低压燃油泵预供电延长到10 s。当触发安全气囊时，发动机电控单元1320通过安全气囊模块传输的信号切断燃油泵电源，以中断燃油输出。

3.2 高压燃油泵

高压燃油泵由进气凸轮轴驱动，位于飞轮端，其功能是产生喷射系统所需的高压。高压燃油泵内有2个活塞工作产生高压。活塞由具有固定角度的斜板驱动，斜板由凸轮轴带动旋转。高压燃油泵工作压力为40～120 bar。

3.3 高压燃油传感器（1325）

高压燃油传感器安装于高压燃油轨道上，属于压电电阻式传感器。燃油传感器通过黑色3线插接器（3V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为传感器5 V工作电源，端子2为传感器信号线，端子3为传感器搭铁线。而发动机电控单元1320通过高压燃油传感器发出的信号获得燃油压力信息，以控制高压燃油电磁阀工作。

3.4 高压燃油调节电磁阀（1279）

电磁阀由一个控制滑阀行程的电磁线圈组成，结构如图2所示。滑阀有2个功能：①它使低压燃油与燃油泵活塞连通，进行流量控制；②通过弹簧压缩泄压球进行压力控制。电磁阀通过黑色2线插接器（2V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为12 V电源线，端子2为OCR（占空比）控制信号线，电磁阀线圈电阻为3 Ω。

3.5 喷油器（1331、1332、1333、1334）

图2 高压燃油调节电磁阀结构图［2］

4个喷油器安装于高压油轨上，喷油压力达到40～120 bar之间；喷油器另一端直接与燃烧室连接。喷油器有7个喷射孔，喷射孔的方向适合活塞上凹槽的形状，以便可以形成均衡的燃油混合气。喷油器由发动机电控单元1320控制内部线圈电磁力来开启，开启电压为70 V（可加快喷油器开启速度），工作保持电压为12 V，喷油器电磁线圈电阻约为1.8 Ω。每缸喷油器通过黑色2线插接器（2V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为电源线，端子2为控制信号线。

3.6 点火线圈（1131、1132、1133、1134）

EP6发动机点火线圈（带点火器）为“笔形”结构线圈，采用3针脚连接器，具有特殊的锁止装置，每次拆卸后均要检查连接器是否能够正确锁止。线圈通过黑色3线插接器（3V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为传感器12 V工作电源，端子2为线圈搭铁线，端子3为初级电路控制信号。

3.7 上游进气温度和压力传感器（1311）和下游进气压力传感器（1312）

进气温度和压力传感器作用是测量进入发动机的空气量。进入发动机的空气质量是通过下游进气压力传感器计算的。当发动机油门踏板松开时，节气门关闭。这时由节气门上游进气温度和压力传感器所测得的压力高于下游进气压力传感器测得的压力，结合这2个压力信息，发动机电控单元1320控制涡轮增压器卸载电磁阀工作，以保护涡轮增压器。

上游进气温度和压力传感器通过灰色4线插接器（4V GR）与发动机电控单元1320连接，端子1为传感器空气压力信号，端子2为传感器5 V电源线，端子3为传感器空气温度信号，端子4为传感器搭铁线。下游进气压力传感器通过灰色3线插接器（3V GR）与发动机电控单元1320连接，端子1为传感器空气压力信号，端子2为传感器搭铁线，端子3为传感器5 V电源线。当一个进气压力传感器失效时，涡轮增压器压力调节电磁阀无法驱动，发动机将以降级模式运行。

3.8 涡轮增压器卸载电磁阀（1295）

图3 涡轮增压器卸载电磁阀结构图［2］

涡轮增压器卸载电磁阀安装在涡轮上，如图3所示，其作用是释放发动机运转过程中由于关闭节气门而产生的压力。当节气门关闭的瞬间，压气机叶轮侧将受到一个巨大的反作用阻力矩，同时排气涡轮由于惯性仍然处于驱动状态，这种扭转力矩将增大涡轮增压器轴承负荷；当节气门再次打开时，涡轮增压器转速急剧下降，降低响应性。

通过安装涡轮增压器卸载电磁阀，打开压气机叶轮侧上的内循环管，将压力释放到前端进气管中，以平衡压气机叶轮侧上下游压力。由于压气机叶轮的转速没有下降，当节气门再次打开时，压气机叶轮快速旋转，有利于提高增压器的响应性。

涡轮增压器卸载电磁阀通过栗色2线插接器（2V MR）与发动机电控单元1320连接，端子2为电磁阀电源线，工作电压为12～14 V，端子1为控制信号线，电磁阀线圈电阻值约为13.5 Ω。

3.9 涡轮增压器压力调节电磁阀（1233）

涡轮增压器压力调节电磁阀位于进气歧管的下方，采用12 V工作电源。发动机电控单元1320通过OCR（占空比）信号控制电磁阀工作，结构与原理如图4所示。电磁阀通过控制真空，驱动涡轮废气阀控制的开启，进而控制发动机涡轮增压压力。

图4 涡轮增压器压力调节电磁阀结构与原理图［2］

涡轮增压器压力调节电磁阀通过黑色2线插接器（2V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为12 V工作电源，端子2为OCR（占空比）信号控制线。

3.10 涡轮增压器

EP6发动机采用的涡轮增压器由BorgWarner（博格瓦纳）公司制造，采用“双涡道”设计，最大工作压力达到1.8 bar，最大工作转速220 000 r/min。“双涡道”涡轮增压器机构采用双管道，一个管道用于1缸和4缸，另一个管道用于2缸和3缸。涡轮增压器双管道结构如图5所示。

自然吸气的发动机工作时，当1缸处于排气行程开始阶段时，会将排气输送到正处于进气行程开始阶段的2缸，双涡轮机构将这些管道分离，同时处于排气阶段的各个气缸将不会相互干涉。

图5 涡轮增压器双管道结构图［2］

3.11 涡轮增压器电子冷却水泵（1550）

涡轮增压器电子冷却水泵位于机油滤清器下方，如图6所示。其作用是在发动机运转时冷却涡轮增压器，并在发动机停止后继续工作。泵电动机采用无电刷型电机，内置处理器芯片，用于旋转电机绕线磁场的控制。电子冷却水泵通过黑色3线插接器（3V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为电源线，端子2为传感器信号线，端子3为传感器搭铁线。

3.12 电子节温器（1380）

电子节温器安装在出水室，不能与节温器外壳分开，由发动机电控单元1320控制的加热器组件集成在节温器中。在发动机低负荷情况下，温度逐渐升高，节温器的运行方式与传统节温器一致，发动机电控单元1320不控制其工作。当发动机持续运行到高载荷时，燃烧室温度迅速升高，发动机电控单元1320控制加热器工作，加快节温器开启（89 ℃预开启），并持续保持全开状态，使冷却液进入大循环阶段，温度升高到105 ℃，再控制电子风扇工作。采用电子节温器可以更好地控制冷却液的温度，从而使发动机燃烧更充分，降低机械摩擦，延长电子风扇的开启时间，节约燃油消耗。电子节温器通过黑色2线插接器（2V NR）与发动机电控单元1320连接，端子1为电源线，端子2为控制信号线。

其它传感器、执行器结构与原理参考《汽车电器》2016年第7期《东风雪铁龙C5轿车发动机管理系统MM6KPF电路分析》一文。

图6 涡轮增压器电子冷却水泵结构图［2］

参考文献：

［1］ 黄林火.东风雪铁龙C5轿车发动机管理系统MM6KPF电路分析［J］.汽车电器，2016（7）：17-18.

［2］ 东风标致售后技术培训教材［Z］.