2.1　M274新型L4汽油发动机

2.1.1　发动机电控系统功能

采用直接喷射的汽油喷射和点火系统与发动机274（直接喷射）的传感器和执动器以电气方式连接，共同组成发动机管理系统“MED40”。M274发动机搭载车型一览见表2-1。

表2-1　M274发动机搭载车型

缩写“MED40”表示：M=发动机电子系统；E=电子；D=直接喷射；4=4缸；0=0。

整个发动机管理系统包含在电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元中。传感器数据从发动机管理系统直接读取，也可通过控制器区域网络（CAN）间接读取，并根据需要促动控制促动器。发动机管理的各功能和系统由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元进行控制和调节。

发动机管理系统可细分为以下系统：基本功能；发动机系统；燃油喷射系统；点火系统；废气调节。

基本功能如下：控制单元诊断；故障码存储器；欧洲车载诊断（EOBD）；通过控制器区域网络（CAN）诊断；控制器区域网络（CAN）；快速编程；运输模式；类型编码；第4级驾驶认可系统（FBS 4）；转矩调节；热量管理；发电机接口；最高车速限制。

出于诊断目的，可以使用Xentry诊断系统读取和删除发动机管理系统的故障代码，以及启用特定的诊断功能。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元通过连接的传动系统控制器区域网络（CAN）和发动机控制器区域网络（CAN）与集成在控制器区域网络（CAN）中的其他控制单元交换数据。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元，还充当两个控制器区域网络（CAN）总线系统之间的接口（网关）。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元还与传动系统传感器控制器区域网络（CAN）相连［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］，并通过其交换数据。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元中的发动机管理可以进行快速编程，即可以使用Xentry诊断系统替换控制单元中的全部软件。控制单元编程所需的软件可以在诊断系统软件DVD上找到。在运输模式下，发动机管理的各项功能会受到限制。如果车辆的里程数超过250km，则系统状况“车辆运输模式”将自动停用且Xentry诊断系统无法再将其重新启用。使用类型编码，可通过Xentry诊断系统对以下车辆版本和装备进行编码：车型，国家版本，排气类型，变速箱型号；发动机系统：起动机继电器促动，节气门控制，安全性燃油切断，变速箱过载保护，电控车辆稳定行驶系统（ESP）支持，支持完全集成式变速箱控制（VGS），驱动转矩限制，风扇控制，节气门校准，增压压力控制（通过废气旁通阀），进气和排气凸轮轴的受控调节，控制发动机启动/停止功能；燃油喷射系统：汽缸选择直接喷射（DI），汽油高压调节，启动、启动后阶段和加速加浓，暖机控制，怠速控制，应急运行功能，启用的空调转速增大，减速燃油切断，燃油泵控制（低燃油压力），海拔高度调节｛电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元中的集成式压力传感器｝，负荷改变功能，转速限制；点火系统：多火花点火，点火特性图，转速限制，爆震控制，凸轮轴和曲轴位置同步；废气调节：催化转换器加热，废气再循环［装配氮氧化物（NOx）存储催化转换器，适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］，氮氧化物（NOx）存储催化转换器的净化［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］，氧传感器加热器控制，直线空燃比控制。

在均匀模式［适用于采用均匀模式（DEH）的发动机274 DI］下，整个燃烧室内产生均匀的可燃性空燃混合气（λ=1）。由于正常的三元催化转换器转换污染物充分，因此没有采取更多废气再处理所需的措施。层状燃烧［适用于采用层状进气（DES）的发动机274 DI］时，只有火花塞（R4）附近存在可燃混合气（λ=1），燃烧室其余位置的各空燃比数值各不相同。其中包括纯进气空气到废气再循环（EGR）排气的整个范围。因此层状进气时的燃油消耗低于均匀模式下的燃油消耗。由于存在过量的空气（其中氮气体积高达75%），层状进气时产生的氮氧化物（NOx）明显高于均匀模式。因此需要使用氮氧化物（NOx）存储催化转换器。

均匀层状进气操作（HOS）与纯层状操作相比，在高于4bar（1bar=10⁵Pa）的范围内可达到更为理想的废气排放值。该模式还允许在最高7bar压力时替换均匀模式，从而显著降低燃油消耗量。均匀层状进气操作（HOS）将均匀稀薄燃烧与典型层状燃烧系统相结合。对于无节气门式发动机，在进气行程进行首次喷射；而实际“层状”喷射操作在点火前进行。

发动机控制系统部件连接网络如图2-1、图2-2所示。

图2-1　直通线路联网框图

A16/1—爆震传感器1；A16/2—爆震传感器2；A101—燃油箱诊断模块［适用于美国版/代码（494），始自2016年款］；A101m1—燃油箱诊断模块泵［适用于美国版/代码（494），始自2016年款］；A101r1—燃油箱诊断模块加热元件［适用于美国版/代码（494），始自2016年款］；A101y1—燃油箱诊断模块电磁阀［适用于美国版/代码（494），始自2016年款］；B4/3—燃油箱压力传感器［适用于美国版/代码（494），截至2016年款］；B4/4—净化压力传感器［美国版/代码（494）］；B4/25—燃油压力和温度传感器；B5/5—废气再循环（EGR）压力传感器1［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；B5/6—废气再循环（EGR）压力传感器2［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；B6/15—进气凸轮轴霍尔传感器；B6/16—排气凸轮轴霍尔传感器；B11/4—冷却液温度传感器；B16—氮氧化物（NOx）存储催化转换器上游的温度传感器［装配采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B17/9—节气门下游的增压空气温度传感器；B28/6—节气门上游的压力传感器；B28/7—节气门下游的压力传感器；B28/11—空气滤清器下游的压力传感器；B37—油门踏板传感器；B53/1—离合器踏板传感器（适用于手动变速箱）；B70—曲轴霍尔传感器；B79/3—手动变速箱中央换挡轴位置传感器（适用于手动变速箱）；G1—车载电网蓄电池；G2—发电机；G3/1—催化转换器下游的氧传感器；G3/1b1—催化转换器下游的氧传感器的传感器元件；G3/1r1—催化转换器下游的氧传感器的加热器；G3/2—催化转换器上游的氧传感器；G3/2b1—催化转换器上游的氧传感器的传感器元件；G3/2r1—催化转换器上游的氧传感器的加热器；K40/8kG—发动机舱电路15继电器；K40/8kH—起动机电路50继电器；K40/8kN—电路87M继电器；M1—起动机；M16/6—节气门促动器；M16/6m1—节气门促动马达；M16/6r1—实际数值电位计1；M16/6r2—实际数值电位计2；M75/11—电动冷却液泵［不适用于M274（175kW）］；N3/10—电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元；R39/2—全负荷工作通风管加热器元件；R48—冷却液节温器加热元件；S43—机油液位检查开关；S88/5—通风管接触开关［美国版/代码（494），美国版部分零排放车辆/代码（917）］（车型205）；S88/5—通风管接触开关［美国版/代码（494），美国版部分零排放车辆/代码（917）］（车型253）；T1/1—1号汽缸的点火线圈；T1/2—2号汽缸的点火线圈；T1/3—3号汽缸的点火线圈；T1/4—4号汽缸的点火线圈；Y16/2—加热系统切断阀；Y27/1—废气再循环阀［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；Y27/1b1—废气再循环阀霍尔传感器［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；Y27/1y1—废气再循环阀转动电磁阀［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；Y49/1—进气凸轮轴电磁阀；Y49/2—排气凸轮轴电磁阀；Y49/8—进气凸轮轴气门升程切换促动器［适用于可变气门升程系统（CAMTRONIC）/代码（A14）］；Y49/8b1—进气凸轮轴气门升程切换霍尔传感器［适用于可变气门升程系统（CAMTRONIC）/代码（A14）］；Y58/1—净化转换阀；Y58/2—部分负荷工作曲轴箱通风系统阀；Y58/4—活性炭罐切断阀［适用于美国版/代码（494），截至2016年款］；Y76/1—1号汽缸的喷油器；Y76/2—2号汽缸的喷油器；Y76/3—3号汽缸的喷油器；Y76/4—4号汽缸的喷油器；Y77/1—增压压力控制压力转换器；Y94—油量控制阀；Y101—旁通空气转换阀；Y130—发动机油泵阀；Y133—冷却液泵转换阀［适用于M274（175kW）］；LIN C1—传动系统局域互联网（LIN）

图2-2　控制器区域网络（CAN）联网框图

A1—仪表盘；A8/1—遥控钥匙；A26/17—主机；A40/9—音频/驾驶室管理及数据系统（COMAND）控制面板；B4/1—左侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器［适用于66L燃油箱/代码（916）］；B4/2—右侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/7—燃油压力传感器；B10/13—低温回路温度传感器（适用于M274.9，155kW或175kW）；B64/1—制动器真空传感器；M2/37—散热器饰板风门促动电动机［装配AIRPANEL/代码（5U3）］；M3—燃油泵（FP）；M4/7—风扇电动机；M43/6—低温回路循环泵1；M87—散热器百叶窗促动电动机［适用于散热器百叶窗/代码（2U1）］；N2/10—辅助防护系统控制单元；N3/10—电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元；N10/6—前部信号采集及促动控制模组（SAM）控制单元；N22/1—智能气候控制系统控制单元；N30/4—电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元；N37/4—氮氧化物（NOx）传感器控制单元［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；N37/4b1—氮氧化物（NOx）传感器［装配采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］；N51/3—空气悬挂系统（AIRMATIC）控制单元［装配操控进化（ADVANCED AGILITY）套件/代码（483）和空气悬挂系统（AIRMATIC）/代码（489）］（车型205），主动车身控制系统（ABC）控制单元［装配主动车身控制系统（ABC）/代码（489），车型253］；N62/1—雷达传感器控制单元［装配驾驶辅助组件增强版/代码（23P）］；N69/1—左前车门控制单元；N72/4—左侧下部控制面板；N72/4s9—ECO启动/停止功能按钮（始自年款2016）；N72/5—右侧下部控制面板；N72/5s3—ECO启动/停止功能按钮（截至2016年款，适用于自动变速箱）；N73—电子点火开关控制单元；N80—转向柱管模块控制单元；N118—燃油系统控制单元；N127—传动系统控制单元；S9/1—制动灯开关；X11/4—诊断连接器；Y3/8n4—完全集成式变速箱控制单元（适用于自动变速箱）；CAN A—车载智能信息系统控制器区域网络（CAN）；CAN B—车内控制器区域网络（CAN）；CAN C—发动机控制器区域网络（CAN）；CAN C1—传动系统控制器区域网络（CAN）；CAN D—诊断控制器区域网络（CAN）；CAN HMI—用户界面控制器区域网络（CAN）；CAN I—传动系统传感器控制器区域网络（CAN）；Flex E—底盘FlexRay；LIN A3—下部控制面板（LCP）局域互联网（LIN）；LIN C3—传动系统局域互联网（LIN）

2.1.2　发动机电控系统部件位置

以车型205为例，M274型发动机电控系统部件安装位置如图2-3～图2-21所示。

图2-3　车型205.0的左前视图

A1—仪表盘；A8/1—遥控钥匙；A26/17—主机；A40/9—音频/驾驶室管理及数据系统（COMAND）控制面板；B37—油门踏板传感器；B53/1—离合器踏板传感器（适用于手动变速箱）；B64/1—制动器真空传感器；B79/3—手动变速箱中央换挡轴位置传感器（适用于手动变速箱）；G1—车载电网蓄电池；N2/10—辅助防护系统控制单元；N10/6—前部信号采集及促动控制模组（SAM）控制单元；N22/1—智能气候控制系统控制单元；N30/4—电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元；N51/3—空气悬挂系统（AIRMATIC）控制单元［装配操控进化（ADVANCED AGILITY）套件/代码（483）和空气悬挂系统（AIRMATIC）/代码（489）］，（车型205），主动车身控制系统（ABC）控制单元［装配主动车身控制系统（ABC）/代码（489），车型253］；N62/1—雷达传感器控制单元［装配驾驶辅助组件增强版/代码（23P）］；N69/1—左前车门控制单元；N72/5—右侧下部控制面板；N72/5s3—ECO启动/停止功能按钮（截至2016年款，适用于自动变速箱）；N73—电子点火开关控制单元；N80—转向柱模块控制单元；N118—燃油泵控制单元；N127—传动系统控制单元；S9/1—制动灯开关；X11/4—诊断连接器；Y3/8n4—完全集成式变速箱控制单元（适用于自动变速箱）

图2-4　发动机前视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

50—涡轮增压器；G2—发电机；Y49/1—进气凸轮轴电磁阀；Y49/2—排气凸轮轴电磁阀；Y77/1—增压压力控制压力转换器；Y133—冷却液泵转换阀［适用于发动机274（175kW），美国版/代码（494），截至2016年款］

图2-5　发动机前部俯视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外，适用于可变气门升程系统（CAMTRONIC）/代码（A14）］

B6/15—进气凸轮轴霍尔传感器；B6/16—排气凸轮轴霍尔传感器；B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B28/6—节气门上游的压力传感器；T1/1—1号汽缸的点火线圈；T1/2—2号汽缸的点火线圈；T1/3—3号汽缸的点火线圈；T1/4—4号汽缸的点火线圈；Y49/1—进气凸轮轴电磁阀；Y49/2—排气凸轮轴电磁阀；Y49/8—进气凸轮轴气门升程切换促动器

图2-6　发动机前部俯视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

19—燃油系统高压泵；B4/25—燃油压力和温度传感器；B28/11—空气滤清器下游的压力传感器；Y76/1—1号汽缸的喷油器；Y76/2—2号汽缸的喷油器；Y76/3—3号汽缸的喷油器；Y76/4—4号汽缸的喷油器；Y94—油量控制阀

图2-7　发动机右后视图［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］

B5/5—废气再循环压力传感器1；B5/6—废气再循环压力传感器2；R39/2—全负荷工作通风管加热器元件；</p><p class="tuzhu">Y27/1—废气再循环阀

图2-8　发动机右前视图［适用于采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］

M75/11—电动冷却液泵［不适用于M274（175kW）］；Y16/2—加热系统切断阀

图2-9　发动机后视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

11—真空泵；19—燃油系统高压泵；N3/10—电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元；Y94—油量控制阀

图2-10　发动机左视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

A16/1—爆震传感器1；A16/2—爆震传感器2；B11/4—冷却液温度传感器；B17/9—节气门下游的增压空气温度传感器；B28/7—节气门下游的压力传感器；M1—起动机；M16/6—节气门促动器；R48—冷却液节温器加热元件；S88/5—通风管接触开关［美国版/代码（494），美国版部分零排放车辆/代码（917），车型205，车型253］；Y58/2—部分负荷工作曲轴箱通风系统阀

图2-11　发动机仰视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

S43—液位检查开关；Y130—发动机油泵阀

图2-12　发动机右视图［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

1—空气滤清器外壳；50—涡轮增压器；50/2—增压压力控制风门真空组件；B4/25—燃油压力和温度传感器；B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B70—曲轴霍尔传感器；Y101—旁通空气转换阀

图2-13　车型205排气系统［采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）除外］

158—三元催化转换器；159—挠性管；160—中部消声器；162—后消声器；G3/1—催化转换器下游的氧传感器；G3/2—催化转换器上游的氧传感器

图2-14　车型205排气系统［装配采用层状进气的汽油直接喷射系统/代码（920）］

158—三元催化转换器；159—挠性管；160—氮氧化物（NOx）存储催化转换器；161—中部消声器；162—左侧后消声器；163—右侧后消声器；B16—氮氧化物（NOx）存储催化转换器上游的温度传感器；G3/1—催化转换器下游的氧传感器；G3/2—催化转换器上游的氧传感器；N37/4—氮氧化物（NOx）传感器控制单元；N37/4b1—氮氧化物（NOx）传感器

图2-15　风扇后视图

1—风扇外壳；2—散热器百叶窗；M4/7—风扇电动机；M87—散热器百叶窗促动电动机［适用于散热器百叶窗/代码（2U1）］

图2-16　散热器饰板后视图［适用于AIRPANEL/代码（5U3）］

M2/37—散热器饰板风门促动电动机

图2-17　通气和通风系统视图［适用于美国版/代码（494）］

B4/4—净化压力传感器；Y58/1—净化控制阀

图2-18　燃油箱内部透视图［美国版/代码（494）除外，66L燃油箱/代码（916）除外］

45—加注口；55—供油模块；55/2a—燃油滤清器；55/2b—限压阀；75—燃油箱；75/2—通气和通风阀；77—活性炭罐；B4/2—右侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/7—燃油压力传感器；M3—燃油泵（FP）；A—燃油供给管；B—净化管

图2-19　燃油箱内部透视图［适用于66L燃油箱/代码（916），美国版/代码（494），截至2016年款］

45—加注口；55—供油模块；55/2a—燃油滤清器；55/2b—限压阀；75—燃油箱；75/1—加油，压力限制和排气阀；75/2—通气和通风阀；77—活性炭罐；B4/1—左侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/2—右侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/3—燃油箱压力传感器；B4/7—燃油压力传感器；M3—燃油泵（FP）；Y58/4—活性炭罐切断阀；A—燃油供给管；B—净化管

图2-20　燃油箱内部透视图［适用于66L燃油箱/代码（916），美国版/代码（494），始自2016年款］

45—加注口；55—供油模块；55/2a—燃油滤清器；55/2b—限压阀；75—燃油箱；75/1—加油，压力限制和排气阀；75/2—通气和通风阀；77—活性炭罐；A101—燃油箱诊断模块；B4/1—左侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/2—右侧燃油箱燃油液位指示器液位传感器；B4/7—燃油压力传感器；M3—燃油泵（FP）；A—燃油供给管；B—通气和通风管

图2-21　车型205.0上的低温回路视图

9—增压空气冷却器；11—机油冷却器；14—低压冷却器；15—低温回路膨胀容器；B10/13—低温回路温度传感器［M274.9（155kW或175kW）］；B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B28/6—节气门上游的压力传感器；M43/6—低温回路循环泵1

2.1.3　发动机部件控制

（1）凸轮轴调节

凸轮轴调节的功能要求：电路87M（发动机管理系统开启）；发动机运行。

凸轮轴调节允许两个凸轮轴向“提前”或“延迟”方向连续调节最多40°曲轴转角（CKA）。这就意味着换气时的气门重叠量可在较宽的极限范围内变化。这会优化发动机转矩特性，并改善排气特性。

气门重叠量：排气门关闭之前，进气门打开。

为进行凸轮轴调节，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元（N3/10）读取以下信号：进气凸轮轴霍尔传感器（B6/15），进气凸轮轴调节；排气凸轮轴霍尔传感器（B6/16），排气凸轮轴调节；冷却液温度传感器（B11/4）；节气门下游的压力传感器（B28/7），发动机负荷；曲轴霍尔传感器（B70），发动机转速。

以下步骤对凸轮轴调节的控制流程进行了说明：

① 开始进行凸轮轴调节的控制流程　凸轮轴调节由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元根据发动机转速和发动机油温度启用。

发动机油温度由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元利用各种操作数据（如冷却液温度，时间，发动机负荷）和存储的温度模型确定。

即使机油较热，发动机油温度也对确保调节凸轮轴有足够的油压（大于1.5bar）较为重要。

达到比进气凸轮轴更高的转速前，不会进行排气凸轮轴调节。这样，可确保排气凸轮轴在机油压力较低时克服凸轮轴的“延迟”工作反作用转矩到达锁止位置。回缩弹簧位于各凸轮轴调节器中，用于支撑。

如果两个凸轮轴都得到调节，则排气凸轮轴的调节会延迟（稍后）进行。这可防止出现机油供给问题，并确保实现锁止机构功能。根据负荷开始进行凸轮轴调节：

● 发动机油温度为80℃时，从约600r/min开始。

● 发动机油温度为120℃（进气侧）时，从约800r/min开始。

● 发动机油温度为120℃（排气侧）时，从约1050r/min开始。

② 油压的控制流程　发动机油压由发动机油泵阀（Y130）调节，以保证足够的机油供给，并在必要时降低油压（节约燃油）。

③ 调节的控制流程　进气凸轮轴电磁阀（Y49/1）和排气凸轮轴电磁阀（Y49/2）由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元通过脉冲宽度调制信号促动。

控制柱塞通过与特性图相关的占空比进行调节。凸轮轴调节器的机油加注量根据其位置进行调节。油压使与凸轮轴牢固连接的凸轮轴调节器中的叶片冲杆转动。

④ 调节范围的控制流程　进气凸轮轴：上止点（TDC）前4°曲轴转角（CKA）至上止点（TDC）后36°曲轴转角（CKA）（进气门打开）。

排气凸轮轴：上止点（TDC）前25°曲轴转角至上止点（TDC）后15°曲轴转角（排气门关闭）。

⑤ 启动位置的控制流程　进气凸轮轴：上止点（TDC）后36°曲轴转角（进气门打开）。

排气凸轮轴：上止点（TDC）前25°曲轴转角（排气门关闭）。

凸轮轴由止动螺栓（锁止）锁止在启动时的固定位置。首次促动进气凸轮轴和排气凸轮轴电磁阀时，该启动位置以液压方式解锁。

图2-22所示的上半部分为：加注储油罐油道（A），储油罐油道（B）打开。下半部分为：加注储油罐油道（B），储油罐油道（A）打开。

图2-22　进气凸轮轴调节器中的机油流

1/2—控制柱塞；A—延迟点火正时的储油罐油道；B—正时提前的储油罐油道；C—进气凸轮轴的油压；D—转动方向

⑥ 气门重叠的控制流程　发动机转速和负荷较低时，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元设置较大的气门重叠量，以产生内部废气再循环。

由于汽缸中仍存在氧含量较低的排气，因此新鲜空气的进气量降低。这会降低燃烧温度，并减少氮氧化物（NOx）的形成。现存的排气量会使空气进气量减少。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元相应地缩短喷射时间。

如果将排气凸轮轴调节到上止点（TDC）前的最大角度（提前）并将进气凸轮轴调节到上止点（TDC）后的最大角度（延迟），则会使用最小气门重叠量进行换气。因此增加的新鲜空气含量会产生更高的发动机转矩和发动机功率。

⑦ 凸轮轴位置监测的控制流程　凸轮轴位置由进气凸轮轴霍尔传感器和排气凸轮轴霍尔传感器检测，并传送至电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元。通过检测位于凸轮轴前部的脉冲轮的位置来获得凸轮轴位置。进气调节器结构如图2-23、图2-24所示。

图2-23　进气凸轮轴调节

1—控制阀；1/1—阀体；1/2—控制柱塞；1/3—回缩弹簧；2—凸轮轴调节器；3—进气凸轮轴；Y49/1—进气凸轮轴电磁阀

图2-24　进气凸轮轴调节器

2/1—止动螺栓；2/2—带板簧的密封条；2/3—压缩弹簧；2/4—叶片式活塞；2/5—驱动齿轮；2/6—护盖

⑧ 诊断的控制流程　凸轮轴调节诊断期间，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元检查凸轮轴在发动机启动时是否处于启动位置，以及发动机短时间运转后是否实现了所需的调节。

还会检测凸轮轴电磁阀｛与电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元集成在一起｝和凸轮轴霍尔传感器的输出级故障。

⑨ 进气凸轮轴气门升程切换的控制流程［适用于可变气门升程系统（CAMTRONIC）/代码（A14）］　通过气门升程转换，进气凸轮轴的凸轮根据特性图产生两级转换，通过将凸轮轴切换至更短的行程，进气门提前关闭，由此可对部分负荷范围内的换气进行优化。在1000～4000r/min的转速范围内将气门升程切换至最小凸轮行程。

电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元通过脉冲宽度调制信号促动进气凸轮轴气门升程切换促动器（Y49/8）。

在此过程中，促动器中的线圈通电，且气门挺杆沿凸轮轴上适当的曲线轨道移动。

借助凸轮轴的转动和曲线轨道的形状，凸轮轴沿轴向运动，且较小的凸轮作用在进气门上。曲线轨道的凸起可以使气门挺杆返回至默认位置。为将凸轮轴复位至长冲程，则第二个气门挺杆移至相应的曲线轨道，且以相同方式复位。气门挺杆的位置通过进气凸轮轴气门升程切换霍尔传感器（Y49/8b1）确定，位置见图2-25，后者向电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元发送信号，用于气门升程切换。

图2-25　汽缸盖罩的剖面图

1—柱塞；2—曲线轨道；Y49/8—进气凸轮轴气门升程切换促动器；Y49/8b1—进气凸轮轴气门升程切换霍尔传感器

（2）废气再循环

废气再循环的功能要求：电路87M（发动机管理系统开启），发动机处于部分负荷范围，车辆运动。

废气再循环在通过进气与排气加浓降低燃烧温度（层状操作和组合均匀层状操作），从而减少氮氧化物［NO_x数量减少通过这种方式，氮氧化物（NO_x）存储催化转换器可以更加缓慢地载入氮氧化物（NO_x）］，使层状燃烧能够持续更长的时间。

废气再循环数量最多可以为进气的30%，并且基于以下传感器以及来自电控多点顺序燃料喷射/点火系统（MESFI）[ME]控制单元（N3/10）的信号进行计算：

● 废气再循环压力传感器1（B5/5），废气再循环阀上游废气再循环外壳中的废气压力。

● 废气再循环压力传感器2（B5/6），废气再循环阀下游废气再循环外壳中的废气压力。

● 节气门下游的压力传感器（B28/7），发动机负荷。

● 催化转换器下游的氧传感器的传感器元件（G3/1b1），残余氧含量。

● 催化转换器上游的氧传感器的传感器元件（G3/2b1），残余氧含量。

● 氮氧化物（NO_x）传感器（N37/4b1），通过氮氧化物（NO_x）传感器控制单元（N37/4）和传动系统传感器控制器区域网络（CAN）［控制器区域网络总线Ⅰ级（CAN Ⅰ）］传送的氮氧化物和氧含量。

● 废气再循环阀霍尔传感器（Y27/1b1）、废气再循环阀旋转电磁阀（Y27/1y1）的位置如图2-26、图2-27所示。

图2-26　发动机的右后视图

B5/5—废气再循环压力传感器1；B5/6—废气再循环压力传感器2；Y27/1—废气再循环阀

图2-27　废气再循环部件本体

1—气门；2—开槽拉杆；3—废气排出管；4—废气再循环冷却器；Y27/1—废气再循环阀；Y27/1b1—废气再循环阀霍尔传感器；Y27/1y1—废气再循环阀转动磁铁；A—排气；B—冷却液

用于废气再循环的废气由涡轮增压器的下游排出，然后通过废气排放管导入废气再循环阀中。废气再循环率通过废气再循环阀的打开横截面进行控制。为此，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元根据特性图通过脉冲宽度调制信号（PWM信号）促动废气再循环阀旋转电磁阀，后者促动废气再循环阀。

为确保废气再循环阀紧密关闭，以约15%的占空比和反极性促动废气再循环阀旋转电磁阀。在断电情况下，废气再循环阀由集成在旋转电磁阀中的弹簧保持关闭。废气再循环阀旋转电磁阀的位置通过废气再循环阀霍尔传感器记录，然后传送至电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元，以进行控制和诊断。

在废气再循环阀下游，废气流经连接到发动机冷却系统的废气再循环冷却器，然后向后导入进气系统中。废气在该处与吸入的新鲜空气混合。废气再循环阀，废气再循环阀旋转电磁阀和废气再循环阀霍尔传感器一起整合在废气再循环外壳中。其与冷却回路相连，用于进行冷却。废气再循环阀在均匀模式下关闭。气流与冷却液流动方向如图2-27所示。

如果电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元识别到废气再循环阀未关闭，则发动机进入应急运行模式。发动机启动之前不久和发动机关闭之后不久，会对废气再循环阀进行功能测试。为此，会将其完全打开，然后再次关闭。该测试是为了减少公差并提高定位的精确性。

（3）曲轴箱通风系统

曲轴箱通风系统的功能要求：电路87M（发动机管理系统）开启。

曲轴箱通风系统可确保在所有发动机工况下都能将过压和多余的气体从曲轴箱中排出，并通过进气系统送回至发动机以进行燃烧。为了平衡压力比，安装了一条单独的通风管路用于发动机通风。

根据以下传感器和信号执行曲轴箱通风系统控制：

● 节气门下游的压力传感器（B28/7），发动机负荷。

● 油门踏板传感器（B37），油门踏板位置。

● 前部信号采集及促动控制模组（SAM）控制单元（N10/6）。

通过车内控制器区域网络（CAN）［控制器区域网络总线B级（CAN B）］，电子点火开关控制单元（N73），底盘FlexRay（Flex E），传动系统控制单元（N127）和传动系统控制器区域网络（CAN）（CAN C1）传送至电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元（N3/10）的车外温度。

通风管接触开关（S88/5）［用于美国版/代码（494）和美国版部分零排放车辆/代码（917）］（车型205）或PZEV用于诊断曲轴箱和汽缸盖之间的通风管。

曲轴箱通风系统的控制流程可以分为以下两个：

① 曲轴箱通风系统部分负荷工作的控制流程　在部分负荷工作范围内，从机油分离器开始到增压空气分配器执行通风为止，部分负荷工作的曲轴箱通风系统阀（Y58/2）位于部分负荷通风管中。

该阀由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）［ME］控制单元在减速模式下促动，然后封闭连接曲轴箱到增压空气分配器的部分负荷通风管。避免混合气自适应期间曲轴箱中流入废气以及产生破坏性背景噪声。

如果电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）［ME］控制单元未进行促动，则该阀永久打开。

② 曲轴箱通风系统全负荷工作的控制流程　在全负荷工作情况下，从机油分离器开始到进气管进行通风。

全负荷工作通风管加热器元件（R39/2）位于全负荷通风管中，这可以防止通风系统冻结。为此，当测得的车外温度低于7℃时，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元会立即促动加热元件。因而可以防止曲轴箱通风系统冻结及由此引起的发动机损坏。曲轴箱通风系统相关部件安装位置见图2-28。

图2-28　发动机左视图

1—机油分离器的通风管；2—机油分离器；3—发动机通风管；4—排气阀；5—燃油箱通风连接；Y58/2—部分负荷工作曲轴箱通风系统阀

（4）增压控制

增压的功能要求：电路87M（发动机管理系统开启）；发动机运行。

增压能够提高汽缸的充气效率，这可以增大发动机转矩和提高发动机输出功率。

与增加的空气质量相对应的燃油量由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元（N3/10）进行测量。增压过程中，排气的流动能量用于驱动涡轮增压器（ATL）。涡轮增压器在压缩机进口处吸入新鲜空气并通过空气滤清器，然后将其通过增压空气冷却器输送至压缩机出口和增压空气管中。压缩机叶轮的高速运转及其所带来的大体积气流会对增压空气管中的空气进行压缩。此处最大增压压力为0.7～1.5bar，具体取决于发动机型号。

压缩机出口上的消声器抑制了增压压力的波动，从而减小由于发动机转速的快速变化而引起的相关流动噪声。压缩的增压空气通过增压空气管流至增压空气冷却器，这最终会冷却因压缩而加热的空气，并引导其通过增压空气管流至增压空气分配器。增压系统设计结构如图2-29所示。

图2-29　增压系统的结构

B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B17/9—节气门下游的增压空气温度传感器；B28/6—节气门上游的压力传感器；B28/7—节气门下游的压力传感器；B28/11—空气滤清器下游的压力传感器；M16/6—节气门促动器；A—废气；B—进气；C—增压空气（未冷却）；D—增压空气（已冷却）

增压的控制流程分成以下几种：

① 增压压力控制的控制流程　增压压力控制通过增压压力控制压力转换器（Y77/1）以电动气动方式进行。真空由固定在发动机上的机械真空泵产生。

电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元根据特性图和负荷来促动压力转换器，以实现增压压力控制。

为此，电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元评估以下传感器和发动机管理系统的功能：

● 节气门上游的增压空气温度传感器。

● 节气门下游的增压空气温度传感器。

● 空气滤清器下游的压力传感器，进气压力。

● 节气门上游的压力传感器，增压压力。

● 节气门下游的压力传感器，增压压力。

● 油门踏板传感器（B37），驾驶员的载荷请求。

● 曲轴霍尔传感器（B70），发动机转速。

● 爆震控制，变速箱过载保护，过热保护。

在全负荷操作时，产生最大增压压力。为减小增压压力，通过打开增压压力控制阀，用于驱动涡轮的废气流通过旁路被转移。

为此，增压压力控制压力转换器利用来自增压空气分配器中真空罐的增压压力促动增压压力控制阀真空组件。然后，真空组件通过关闭旁路的连杆打开增压压力控制阀。增压压力控制阀允许废气流绕过涡轮（旁路），从而控制增压压力并限定涡轮的转速。这意味着可以获得符合当前发动机负荷需求的最大0.7～1.5bar的增压压力，具体取决于发动机型号。

如果真空泵和真空组件之间发生泄漏，则无法降低增压压力。

为监测当前增压压力，节气门上游的压力传感器将相应的电压信号发送至电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元。电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元利用位于涡轮增压器（ATL）上游的进气道中的空气滤清器、下游的压力传感器监测增压情况。

节气门下游的增压空气温度传感器检测增压空气分配器中的增压空气温度，并以电压信号的形式将其传送至电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元。

② 旁通空气的控制流程　启动减速模式之后，由于轴压缩机和涡轮的惯性，涡轮增压器（ATL）会继续转动一段时间。因此，如果快速关闭节气门，一股增压压力波会传回涡轮增压器（ATL）。

该增压压力波会产生一个具有较低输送量的状态并在压缩机叶轮处形成高压状态，如此会引起增压器泵动（短促的咆哮声和机械应力）。要防止此情况发生，可通过涡轮增压器进气侧的旁通管道快速减压以打开旁通空气转换阀（Y101）。原理结构见图2-30。

在发动机负荷的情况下，旁通管路通过增压压力下的膜片保持关闭。

如果发动机关闭，就会通过集成在减速空气转换阀中的弹簧将膜片压入基座中。

如果电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元通过实际数值电位1和2（M16/6r1，M16/6r2）检测到节气门关闭从而启用减速模式，则会促动旁通空气转换阀。膜片克服弹簧作用力和增压压力被拉开，打开通向进气侧的旁通管道，因而释放过多的增压压力。如果发动机从减速模式切换至负荷工作状态，旁通空气转换阀将不再被促动。弹簧将膜片压向底座方向，膜片被现有增压压力拉入底座，从而再次关闭旁通管道。减速空气转换阀剖面如图2-31所示。

图2-31　减速空气转换阀的剖面图

50—涡轮增压器；50/2—增压压力控制风门真空组件；50/3—消声器；Y101—旁通空气转换阀；A—状态：已关闭；B—状态：已打开

③ 增压空气冷却的控制流程　水冷式增压空气冷却器与带低温冷却器和低温回路循环1（M43/6）的低温回路连接，见图2-32。如果增压空气温度高于35℃，则低温回路循环泵1由电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元通过发动机控制器区域网络（CAN）［控制器区域网络总线C级（CAN C）］，传动系统控制单元（N127）和传动系统局域互联网（LIN）（LIN C3）促动。

图2-32　车型205.0上的低温回路视图

9—增压空气冷却器；11—机油冷却器；14—低温冷却器；15—膨胀容器；B10/13—低温回路温度传感器（适用于M274.9，155kW或175kW）；B17/7—节气门上游的增压空气温度传感器；B28/6—节气门上游的压力传感器；M43/6—低温回路循环泵1

如果增压空气温度降至25℃以下，则低温回路循环泵1再次关闭。增压空气温度传感器检测增压空气分配器中的增压空气温度，然后以电压信号的形式发送到电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元。