2.1　M274新型L4汽油發動機

2.1.1　發動機電控系統功能

采用直接噴射的汽油噴射和點火系統與發動機274（直接噴射）的傳感器和執動器以電氣方式連接，共同組成發動機管理系統“MED40”。M274發動機搭載車型一覽見表2-1。

表2-1　M274發動機搭載車型

縮寫“MED40”表示：M=發動機電子系統；E=電子；D=直接噴射；4=4缸；0=0。

整個發動機管理系統包含在電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元中。傳感器數據從發動機管理系統直接讀取，也可通過控制器區域網絡（CAN）間接讀取，并根據需要促動控制促動器。發動機管理的各功能和系統由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元進行控制和調節。

發動機管理系統可細分為以下系統：基本功能；發動機系統；燃油噴射系統；點火系統；廢氣調節。

基本功能如下：控制單元診斷；故障碼存儲器；歐洲車載診斷（EOBD）；通過控制器區域網絡（CAN）診斷；控制器區域網絡（CAN）；快速編程；運輸模式；類型編碼；第4級駕駛認可系統（FBS 4）；轉矩調節；熱量管理；發電機接口；最高車速限制。

出于診斷目的，可以使用Xentry診斷系統讀取和刪除發動機管理系統的故障代碼，以及啟用特定的診斷功能。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元通過連接的傳動系統控制器區域網絡（CAN）和發動機控制器區域網絡（CAN）與集成在控制器區域網絡（CAN）中的其他控制單元交換數據。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元，還充當兩個控制器區域網絡（CAN）總線系統之間的接口（網關）。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元還與傳動系統傳感器控制器區域網絡（CAN）相連［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］，并通過其交換數據。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元中的發動機管理可以進行快速編程，即可以使用Xentry診斷系統替換控制單元中的全部軟件。控制單元編程所需的軟件可以在診斷系統軟件DVD上找到。在運輸模式下，發動機管理的各項功能會受到限制。如果車輛的里程數超過250km，則系統狀況“車輛運輸模式”將自動停用且Xentry診斷系統無法再將其重新啟用。使用類型編碼，可通過Xentry診斷系統對以下車輛版本和裝備進行編碼：車型，國家版本，排氣類型，變速箱型號；發動機系統：起動機繼電器促動，節氣門控制，安全性燃油切斷，變速箱過載保護，電控車輛穩定行駛系統（ESP）支持，支持完全集成式變速箱控制（VGS），驅動轉矩限制，風扇控制，節氣門校準，增壓壓力控制（通過廢氣旁通閥），進氣和排氣凸輪軸的受控調節，控制發動機啟動/停止功能；燃油噴射系統：汽缸選擇直接噴射（DI），汽油高壓調節，啟動、啟動后階段和加速加濃，暖機控制，怠速控制，應急運行功能，啟用的空調轉速增大，減速燃油切斷，燃油泵控制（低燃油壓力），海拔高度調節｛電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元中的集成式壓力傳感器｝，負荷改變功能，轉速限制；點火系統：多火花點火，點火特性圖，轉速限制，爆震控制，凸輪軸和曲軸位置同步；廢氣調節：催化轉換器加熱，廢氣再循環［裝配氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器，適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］，氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器的凈化［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］，氧傳感器加熱器控制，直線空燃比控制。

在均勻模式［適用于采用均勻模式（DEH）的發動機274 DI］下，整個燃燒室內產生均勻的可燃性空燃混合氣（λ=1）。由于正常的三元催化轉換器轉換污染物充分，因此沒有采取更多廢氣再處理所需的措施。層狀燃燒［適用于采用層狀進氣（DES）的發動機274 DI］時，只有火花塞（R4）附近存在可燃混合氣（λ=1），燃燒室其余位置的各空燃比數值各不相同。其中包括純進氣空氣到廢氣再循環（EGR）排氣的整個范圍。因此層狀進氣時的燃油消耗低于均勻模式下的燃油消耗。由于存在過量的空氣（其中氮氣體積高達75%），層狀進氣時產生的氮氧化物（NOx）明顯高于均勻模式。因此需要使用氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器。

均勻層狀進氣操作（HOS）與純層狀操作相比，在高于4bar（1bar=10⁵Pa）的范圍內可達到更為理想的廢氣排放值。該模式還允許在最高7bar壓力時替換均勻模式，從而顯著降低燃油消耗量。均勻層狀進氣操作（HOS）將均勻稀薄燃燒與典型層狀燃燒系統相結合。對于無節氣門式發動機，在進氣行程進行首次噴射；而實際“層狀”噴射操作在點火前進行。

發動機控制系統部件連接網絡如圖2-1、圖2-2所示。

圖2-1　直通線路聯網框圖

A16/1—爆震傳感器1；A16/2—爆震傳感器2；A101—燃油箱診斷模塊［適用于美國版/代碼（494），始自2016年款］；A101m1—燃油箱診斷模塊泵［適用于美國版/代碼（494），始自2016年款］；A101r1—燃油箱診斷模塊加熱元件［適用于美國版/代碼（494），始自2016年款］；A101y1—燃油箱診斷模塊電磁閥［適用于美國版/代碼（494），始自2016年款］；B4/3—燃油箱壓力傳感器［適用于美國版/代碼（494），截至2016年款］；B4/4—凈化壓力傳感器［美國版/代碼（494）］；B4/25—燃油壓力和溫度傳感器；B5/5—廢氣再循環（EGR）壓力傳感器1［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；B5/6—廢氣再循環（EGR）壓力傳感器2［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；B6/15—進氣凸輪軸霍爾傳感器；B6/16—排氣凸輪軸霍爾傳感器；B11/4—冷卻液溫度傳感器；B16—氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器上游的溫度傳感器［裝配采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B17/9—節氣門下游的增壓空氣溫度傳感器；B28/6—節氣門上游的壓力傳感器；B28/7—節氣門下游的壓力傳感器；B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器；B37—油門踏板傳感器；B53/1—離合器踏板傳感器（適用于手動變速箱）；B70—曲軸霍爾傳感器；B79/3—手動變速箱中央換擋軸位置傳感器（適用于手動變速箱）；G1—車載電網蓄電池；G2—發電機；G3/1—催化轉換器下游的氧傳感器；G3/1b1—催化轉換器下游的氧傳感器的傳感器元件；G3/1r1—催化轉換器下游的氧傳感器的加熱器；G3/2—催化轉換器上游的氧傳感器；G3/2b1—催化轉換器上游的氧傳感器的傳感器元件；G3/2r1—催化轉換器上游的氧傳感器的加熱器；K40/8kG—發動機艙電路15繼電器；K40/8kH—起動機電路50繼電器；K40/8kN—電路87M繼電器；M1—起動機；M16/6—節氣門促動器；M16/6m1—節氣門促動馬達；M16/6r1—實際數值電位計1；M16/6r2—實際數值電位計2；M75/11—電動冷卻液泵［不適用于M274（175kW）］；N3/10—電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元；R39/2—全負荷工作通風管加熱器元件；R48—冷卻液節溫器加熱元件；S43—機油液位檢查開關；S88/5—通風管接觸開關［美國版/代碼（494），美國版部分零排放車輛/代碼（917）］（車型205）；S88/5—通風管接觸開關［美國版/代碼（494），美國版部分零排放車輛/代碼（917）］（車型253）；T1/1—1號汽缸的點火線圈；T1/2—2號汽缸的點火線圈；T1/3—3號汽缸的點火線圈；T1/4—4號汽缸的點火線圈；Y16/2—加熱系統切斷閥；Y27/1—廢氣再循環閥［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；Y27/1b1—廢氣再循環閥霍爾傳感器［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；Y27/1y1—廢氣再循環閥轉動電磁閥［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；Y49/1—進氣凸輪軸電磁閥；Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥；Y49/8—進氣凸輪軸氣門升程切換促動器［適用于可變氣門升程系統（CAMTRONIC）/代碼（A14）］；Y49/8b1—進氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器［適用于可變氣門升程系統（CAMTRONIC）/代碼（A14）］；Y58/1—凈化轉換閥；Y58/2—部分負荷工作曲軸箱通風系統閥；Y58/4—活性炭罐切斷閥［適用于美國版/代碼（494），截至2016年款］；Y76/1—1號汽缸的噴油器；Y76/2—2號汽缸的噴油器；Y76/3—3號汽缸的噴油器；Y76/4—4號汽缸的噴油器；Y77/1—增壓壓力控制壓力轉換器；Y94—油量控制閥；Y101—旁通空氣轉換閥；Y130—發動機油泵閥；Y133—冷卻液泵轉換閥［適用于M274（175kW）］；LIN C1—傳動系統局域互聯網（LIN）

圖2-2　控制器區域網絡（CAN）聯網框圖

A1—儀表盤；A8/1—遙控鑰匙；A26/17—主機；A40/9—音頻/駕駛室管理及數據系統（COMAND）控制面板；B4/1—左側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器［適用于66L燃油箱/代碼（916）］；B4/2—右側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/7—燃油壓力傳感器；B10/13—低溫回路溫度傳感器（適用于M274.9，155kW或175kW）；B64/1—制動器真空傳感器；M2/37—散熱器飾板風門促動電動機［裝配AIRPANEL/代碼（5U3）］；M3—燃油泵（FP）；M4/7—風扇電動機；M43/6—低溫回路循環泵1；M87—散熱器百葉窗促動電動機［適用于散熱器百葉窗/代碼（2U1）］；N2/10—輔助防護系統控制單元；N3/10—電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元；N10/6—前部信號采集及促動控制模組（SAM）控制單元；N22/1—智能氣候控制系統控制單元；N30/4—電控車輛穩定行駛系統（ESP）控制單元；N37/4—氮氧化物（NOx）傳感器控制單元［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；N37/4b1—氮氧化物（NOx）傳感器［裝配采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］；N51/3—空氣懸掛系統（AIRMATIC）控制單元［裝配操控進化（ADVANCED AGILITY）套件/代碼（483）和空氣懸掛系統（AIRMATIC）/代碼（489）］（車型205），主動車身控制系統（ABC）控制單元［裝配主動車身控制系統（ABC）/代碼（489），車型253］；N62/1—雷達傳感器控制單元［裝配駕駛輔助組件增強版/代碼（23P）］；N69/1—左前車門控制單元；N72/4—左側下部控制面板；N72/4s9—ECO啟動/停止功能按鈕（始自年款2016）；N72/5—右側下部控制面板；N72/5s3—ECO啟動/停止功能按鈕（截至2016年款，適用于自動變速箱）；N73—電子點火開關控制單元；N80—轉向柱管模塊控制單元；N118—燃油系統控制單元；N127—傳動系統控制單元；S9/1—制動燈開關；X11/4—診斷連接器；Y3/8n4—完全集成式變速箱控制單元（適用于自動變速箱）；CAN A—車載智能信息系統控制器區域網絡（CAN）；CAN B—車內控制器區域網絡（CAN）；CAN C—發動機控制器區域網絡（CAN）；CAN C1—傳動系統控制器區域網絡（CAN）；CAN D—診斷控制器區域網絡（CAN）；CAN HMI—用戶界面控制器區域網絡（CAN）；CAN I—傳動系統傳感器控制器區域網絡（CAN）；Flex E—底盤FlexRay；LIN A3—下部控制面板（LCP）局域互聯網（LIN）；LIN C3—傳動系統局域互聯網（LIN）

2.1.2　發動機電控系統部件位置

以車型205為例，M274型發動機電控系統部件安裝位置如圖2-3～圖2-21所示。

圖2-3　車型205.0的左前視圖

A1—儀表盤；A8/1—遙控鑰匙；A26/17—主機；A40/9—音頻/駕駛室管理及數據系統（COMAND）控制面板；B37—油門踏板傳感器；B53/1—離合器踏板傳感器（適用于手動變速箱）；B64/1—制動器真空傳感器；B79/3—手動變速箱中央換擋軸位置傳感器（適用于手動變速箱）；G1—車載電網蓄電池；N2/10—輔助防護系統控制單元；N10/6—前部信號采集及促動控制模組（SAM）控制單元；N22/1—智能氣候控制系統控制單元；N30/4—電控車輛穩定行駛系統（ESP）控制單元；N51/3—空氣懸掛系統（AIRMATIC）控制單元［裝配操控進化（ADVANCED AGILITY）套件/代碼（483）和空氣懸掛系統（AIRMATIC）/代碼（489）］，（車型205），主動車身控制系統（ABC）控制單元［裝配主動車身控制系統（ABC）/代碼（489），車型253］；N62/1—雷達傳感器控制單元［裝配駕駛輔助組件增強版/代碼（23P）］；N69/1—左前車門控制單元；N72/5—右側下部控制面板；N72/5s3—ECO啟動/停止功能按鈕（截至2016年款，適用于自動變速箱）；N73—電子點火開關控制單元；N80—轉向柱模塊控制單元；N118—燃油泵控制單元；N127—傳動系統控制單元；S9/1—制動燈開關；X11/4—診斷連接器；Y3/8n4—完全集成式變速箱控制單元（適用于自動變速箱）

圖2-4　發動機前視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

50—渦輪增壓器；G2—發電機；Y49/1—進氣凸輪軸電磁閥；Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥；Y77/1—增壓壓力控制壓力轉換器；Y133—冷卻液泵轉換閥［適用于發動機274（175kW），美國版/代碼（494），截至2016年款］

圖2-5　發動機前部俯視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外，適用于可變氣門升程系統（CAMTRONIC）/代碼（A14）］

B6/15—進氣凸輪軸霍爾傳感器；B6/16—排氣凸輪軸霍爾傳感器；B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B28/6—節氣門上游的壓力傳感器；T1/1—1號汽缸的點火線圈；T1/2—2號汽缸的點火線圈；T1/3—3號汽缸的點火線圈；T1/4—4號汽缸的點火線圈；Y49/1—進氣凸輪軸電磁閥；Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥；Y49/8—進氣凸輪軸氣門升程切換促動器

圖2-6　發動機前部俯視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

19—燃油系統高壓泵；B4/25—燃油壓力和溫度傳感器；B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器；Y76/1—1號汽缸的噴油器；Y76/2—2號汽缸的噴油器；Y76/3—3號汽缸的噴油器；Y76/4—4號汽缸的噴油器；Y94—油量控制閥

圖2-7　發動機右后視圖［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］

B5/5—廢氣再循環壓力傳感器1；B5/6—廢氣再循環壓力傳感器2；R39/2—全負荷工作通風管加熱器元件；</p><p class="tuzhu">Y27/1—廢氣再循環閥

圖2-8　發動機右前視圖［適用于采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］

M75/11—電動冷卻液泵［不適用于M274（175kW）］；Y16/2—加熱系統切斷閥

圖2-9　發動機后視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

11—真空泵；19—燃油系統高壓泵；N3/10—電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元；Y94—油量控制閥

圖2-10　發動機左視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

A16/1—爆震傳感器1；A16/2—爆震傳感器2；B11/4—冷卻液溫度傳感器；B17/9—節氣門下游的增壓空氣溫度傳感器；B28/7—節氣門下游的壓力傳感器；M1—起動機；M16/6—節氣門促動器；R48—冷卻液節溫器加熱元件；S88/5—通風管接觸開關［美國版/代碼（494），美國版部分零排放車輛/代碼（917），車型205，車型253］；Y58/2—部分負荷工作曲軸箱通風系統閥

圖2-11　發動機仰視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

S43—液位檢查開關；Y130—發動機油泵閥

圖2-12　發動機右視圖［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

1—空氣濾清器外殼；50—渦輪增壓器；50/2—增壓壓力控制風門真空組件；B4/25—燃油壓力和溫度傳感器；B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B70—曲軸霍爾傳感器；Y101—旁通空氣轉換閥

圖2-13　車型205排氣系統［采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）除外］

158—三元催化轉換器；159—撓性管；160—中部消聲器；162—后消聲器；G3/1—催化轉換器下游的氧傳感器；G3/2—催化轉換器上游的氧傳感器

圖2-14　車型205排氣系統［裝配采用層狀進氣的汽油直接噴射系統/代碼（920）］

158—三元催化轉換器；159—撓性管；160—氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器；161—中部消聲器；162—左側后消聲器；163—右側后消聲器；B16—氮氧化物（NOx）存儲催化轉換器上游的溫度傳感器；G3/1—催化轉換器下游的氧傳感器；G3/2—催化轉換器上游的氧傳感器；N37/4—氮氧化物（NOx）傳感器控制單元；N37/4b1—氮氧化物（NOx）傳感器

圖2-15　風扇后視圖

1—風扇外殼；2—散熱器百葉窗；M4/7—風扇電動機；M87—散熱器百葉窗促動電動機［適用于散熱器百葉窗/代碼（2U1）］

圖2-16　散熱器飾板后視圖［適用于AIRPANEL/代碼（5U3）］

M2/37—散熱器飾板風門促動電動機

圖2-17　通氣和通風系統視圖［適用于美國版/代碼（494）］

B4/4—凈化壓力傳感器；Y58/1—凈化控制閥

圖2-18　燃油箱內部透視圖［美國版/代碼（494）除外，66L燃油箱/代碼（916）除外］

45—加注口；55—供油模塊；55/2a—燃油濾清器；55/2b—限壓閥；75—燃油箱；75/2—通氣和通風閥；77—活性炭罐；B4/2—右側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/7—燃油壓力傳感器；M3—燃油泵（FP）；A—燃油供給管；B—凈化管

圖2-19　燃油箱內部透視圖［適用于66L燃油箱/代碼（916），美國版/代碼（494），截至2016年款］

45—加注口；55—供油模塊；55/2a—燃油濾清器；55/2b—限壓閥；75—燃油箱；75/1—加油，壓力限制和排氣閥；75/2—通氣和通風閥；77—活性炭罐；B4/1—左側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/2—右側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/3—燃油箱壓力傳感器；B4/7—燃油壓力傳感器；M3—燃油泵（FP）；Y58/4—活性炭罐切斷閥；A—燃油供給管；B—凈化管

圖2-20　燃油箱內部透視圖［適用于66L燃油箱/代碼（916），美國版/代碼（494），始自2016年款］

45—加注口；55—供油模塊；55/2a—燃油濾清器；55/2b—限壓閥；75—燃油箱；75/1—加油，壓力限制和排氣閥；75/2—通氣和通風閥；77—活性炭罐；A101—燃油箱診斷模塊；B4/1—左側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/2—右側燃油箱燃油液位指示器液位傳感器；B4/7—燃油壓力傳感器；M3—燃油泵（FP）；A—燃油供給管；B—通氣和通風管

圖2-21　車型205.0上的低溫回路視圖

9—增壓空氣冷卻器；11—機油冷卻器；14—低壓冷卻器；15—低溫回路膨脹容器；B10/13—低溫回路溫度傳感器［M274.9（155kW或175kW）］；B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B28/6—節氣門上游的壓力傳感器；M43/6—低溫回路循環泵1

2.1.3　發動機部件控制

（1）凸輪軸調節

凸輪軸調節的功能要求：電路87M（發動機管理系統開啟）；發動機運行。

凸輪軸調節允許兩個凸輪軸向“提前”或“延遲”方向連續調節最多40°曲軸轉角（CKA）。這就意味著換氣時的氣門重疊量可在較寬的極限范圍內變化。這會優化發動機轉矩特性，并改善排氣特性。

氣門重疊量：排氣門關閉之前，進氣門打開。

為進行凸輪軸調節，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元（N3/10）讀取以下信號：進氣凸輪軸霍爾傳感器（B6/15），進氣凸輪軸調節；排氣凸輪軸霍爾傳感器（B6/16），排氣凸輪軸調節；冷卻液溫度傳感器（B11/4）；節氣門下游的壓力傳感器（B28/7），發動機負荷；曲軸霍爾傳感器（B70），發動機轉速。

以下步驟對凸輪軸調節的控制流程進行了說明：

① 開始進行凸輪軸調節的控制流程　凸輪軸調節由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元根據發動機轉速和發動機油溫度啟用。

發動機油溫度由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元利用各種操作數據（如冷卻液溫度，時間，發動機負荷）和存儲的溫度模型確定。

即使機油較熱，發動機油溫度也對確保調節凸輪軸有足夠的油壓（大于1.5bar）較為重要。

達到比進氣凸輪軸更高的轉速前，不會進行排氣凸輪軸調節。這樣，可確保排氣凸輪軸在機油壓力較低時克服凸輪軸的“延遲”工作反作用轉矩到達鎖止位置。回縮彈簧位于各凸輪軸調節器中，用于支撐。

如果兩個凸輪軸都得到調節，則排氣凸輪軸的調節會延遲（稍后）進行。這可防止出現機油供給問題，并確保實現鎖止機構功能。根據負荷開始進行凸輪軸調節：

● 發動機油溫度為80℃時，從約600r/min開始。

● 發動機油溫度為120℃（進氣側）時，從約800r/min開始。

● 發動機油溫度為120℃（排氣側）時，從約1050r/min開始。

② 油壓的控制流程　發動機油壓由發動機油泵閥（Y130）調節，以保證足夠的機油供給，并在必要時降低油壓（節約燃油）。

③ 調節的控制流程　進氣凸輪軸電磁閥（Y49/1）和排氣凸輪軸電磁閥（Y49/2）由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元通過脈沖寬度調制信號促動。

控制柱塞通過與特性圖相關的占空比進行調節。凸輪軸調節器的機油加注量根據其位置進行調節。油壓使與凸輪軸牢固連接的凸輪軸調節器中的葉片沖桿轉動。

④ 調節范圍的控制流程　進氣凸輪軸：上止點（TDC）前4°曲軸轉角（CKA）至上止點（TDC）后36°曲軸轉角（CKA）（進氣門打開）。

排氣凸輪軸：上止點（TDC）前25°曲軸轉角至上止點（TDC）后15°曲軸轉角（排氣門關閉）。

⑤ 啟動位置的控制流程　進氣凸輪軸：上止點（TDC）后36°曲軸轉角（進氣門打開）。

排氣凸輪軸：上止點（TDC）前25°曲軸轉角（排氣門關閉）。

凸輪軸由止動螺栓（鎖止）鎖止在啟動時的固定位置。首次促動進氣凸輪軸和排氣凸輪軸電磁閥時，該啟動位置以液壓方式解鎖。

圖2-22所示的上半部分為：加注儲油罐油道（A），儲油罐油道（B）打開。下半部分為：加注儲油罐油道（B），儲油罐油道（A）打開。

圖2-22　進氣凸輪軸調節器中的機油流

1/2—控制柱塞；A—延遲點火正時的儲油罐油道；B—正時提前的儲油罐油道；C—進氣凸輪軸的油壓；D—轉動方向

⑥ 氣門重疊的控制流程　發動機轉速和負荷較低時，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元設置較大的氣門重疊量，以產生內部廢氣再循環。

由于汽缸中仍存在氧含量較低的排氣，因此新鮮空氣的進氣量降低。這會降低燃燒溫度，并減少氮氧化物（NOx）的形成。現存的排氣量會使空氣進氣量減少。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元相應地縮短噴射時間。

如果將排氣凸輪軸調節到上止點（TDC）前的最大角度（提前）并將進氣凸輪軸調節到上止點（TDC）后的最大角度（延遲），則會使用最小氣門重疊量進行換氣。因此增加的新鮮空氣含量會產生更高的發動機轉矩和發動機功率。

⑦ 凸輪軸位置監測的控制流程　凸輪軸位置由進氣凸輪軸霍爾傳感器和排氣凸輪軸霍爾傳感器檢測，并傳送至電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元。通過檢測位于凸輪軸前部的脈沖輪的位置來獲得凸輪軸位置。進氣調節器結構如圖2-23、圖2-24所示。

圖2-23　進氣凸輪軸調節

1—控制閥；1/1—閥體；1/2—控制柱塞；1/3—回縮彈簧；2—凸輪軸調節器；3—進氣凸輪軸；Y49/1—進氣凸輪軸電磁閥

圖2-24　進氣凸輪軸調節器

2/1—止動螺栓；2/2—帶板簧的密封條；2/3—壓縮彈簧；2/4—葉片式活塞；2/5—驅動齒輪；2/6—護蓋

⑧ 診斷的控制流程　凸輪軸調節診斷期間，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元檢查凸輪軸在發動機啟動時是否處于啟動位置，以及發動機短時間運轉后是否實現了所需的調節。

還會檢測凸輪軸電磁閥｛與電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元集成在一起｝和凸輪軸霍爾傳感器的輸出級故障。

⑨ 進氣凸輪軸氣門升程切換的控制流程［適用于可變氣門升程系統（CAMTRONIC）/代碼（A14）］　通過氣門升程轉換，進氣凸輪軸的凸輪根據特性圖產生兩級轉換，通過將凸輪軸切換至更短的行程，進氣門提前關閉，由此可對部分負荷范圍內的換氣進行優化。在1000～4000r/min的轉速范圍內將氣門升程切換至最小凸輪行程。

電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元通過脈沖寬度調制信號促動進氣凸輪軸氣門升程切換促動器（Y49/8）。

在此過程中，促動器中的線圈通電，且氣門挺桿沿凸輪軸上適當的曲線軌道移動。

借助凸輪軸的轉動和曲線軌道的形狀，凸輪軸沿軸向運動，且較小的凸輪作用在進氣門上。曲線軌道的凸起可以使氣門挺桿返回至默認位置。為將凸輪軸復位至長沖程，則第二個氣門挺桿移至相應的曲線軌道，且以相同方式復位。氣門挺桿的位置通過進氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器（Y49/8b1）確定，位置見圖2-25，后者向電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元發送信號，用于氣門升程切換。

圖2-25　汽缸蓋罩的剖面圖

1—柱塞；2—曲線軌道；Y49/8—進氣凸輪軸氣門升程切換促動器；Y49/8b1—進氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器

（2）廢氣再循環

廢氣再循環的功能要求：電路87M（發動機管理系統開啟），發動機處于部分負荷范圍，車輛運動。

廢氣再循環在通過進氣與排氣加濃降低燃燒溫度（層狀操作和組合均勻層狀操作），從而減少氮氧化物［NO_x數量減少通過這種方式，氮氧化物（NO_x）存儲催化轉換器可以更加緩慢地載入氮氧化物（NO_x）］，使層狀燃燒能夠持續更長的時間。

廢氣再循環數量最多可以為進氣的30%，并且基于以下傳感器以及來自電控多點順序燃料噴射/點火系統（MESFI）[ME]控制單元（N3/10）的信號進行計算：

● 廢氣再循環壓力傳感器1（B5/5），廢氣再循環閥上游廢氣再循環外殼中的廢氣壓力。

● 廢氣再循環壓力傳感器2（B5/6），廢氣再循環閥下游廢氣再循環外殼中的廢氣壓力。

● 節氣門下游的壓力傳感器（B28/7），發動機負荷。

● 催化轉換器下游的氧傳感器的傳感器元件（G3/1b1），殘余氧含量。

● 催化轉換器上游的氧傳感器的傳感器元件（G3/2b1），殘余氧含量。

● 氮氧化物（NO_x）傳感器（N37/4b1），通過氮氧化物（NO_x）傳感器控制單元（N37/4）和傳動系統傳感器控制器區域網絡（CAN）［控制器區域網絡總線Ⅰ級（CAN Ⅰ）］傳送的氮氧化物和氧含量。

● 廢氣再循環閥霍爾傳感器（Y27/1b1）、廢氣再循環閥旋轉電磁閥（Y27/1y1）的位置如圖2-26、圖2-27所示。

圖2-26　發動機的右后視圖

B5/5—廢氣再循環壓力傳感器1；B5/6—廢氣再循環壓力傳感器2；Y27/1—廢氣再循環閥

圖2-27　廢氣再循環部件本體

1—氣門；2—開槽拉桿；3—廢氣排出管；4—廢氣再循環冷卻器；Y27/1—廢氣再循環閥；Y27/1b1—廢氣再循環閥霍爾傳感器；Y27/1y1—廢氣再循環閥轉動磁鐵；A—排氣；B—冷卻液

用于廢氣再循環的廢氣由渦輪增壓器的下游排出，然后通過廢氣排放管導入廢氣再循環閥中。廢氣再循環率通過廢氣再循環閥的打開橫截面進行控制。為此，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元根據特性圖通過脈沖寬度調制信號（PWM信號）促動廢氣再循環閥旋轉電磁閥，后者促動廢氣再循環閥。

為確保廢氣再循環閥緊密關閉，以約15%的占空比和反極性促動廢氣再循環閥旋轉電磁閥。在斷電情況下，廢氣再循環閥由集成在旋轉電磁閥中的彈簧保持關閉。廢氣再循環閥旋轉電磁閥的位置通過廢氣再循環閥霍爾傳感器記錄，然后傳送至電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元，以進行控制和診斷。

在廢氣再循環閥下游，廢氣流經連接到發動機冷卻系統的廢氣再循環冷卻器，然后向后導入進氣系統中。廢氣在該處與吸入的新鮮空氣混合。廢氣再循環閥，廢氣再循環閥旋轉電磁閥和廢氣再循環閥霍爾傳感器一起整合在廢氣再循環外殼中。其與冷卻回路相連，用于進行冷卻。廢氣再循環閥在均勻模式下關閉。氣流與冷卻液流動方向如圖2-27所示。

如果電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元識別到廢氣再循環閥未關閉，則發動機進入應急運行模式。發動機啟動之前不久和發動機關閉之后不久，會對廢氣再循環閥進行功能測試。為此，會將其完全打開，然后再次關閉。該測試是為了減少公差并提高定位的精確性。

（3）曲軸箱通風系統

曲軸箱通風系統的功能要求：電路87M（發動機管理系統）開啟。

曲軸箱通風系統可確保在所有發動機工況下都能將過壓和多余的氣體從曲軸箱中排出，并通過進氣系統送回至發動機以進行燃燒。為了平衡壓力比，安裝了一條單獨的通風管路用于發動機通風。

根據以下傳感器和信號執行曲軸箱通風系統控制：

● 節氣門下游的壓力傳感器（B28/7），發動機負荷。

● 油門踏板傳感器（B37），油門踏板位置。

● 前部信號采集及促動控制模組（SAM）控制單元（N10/6）。

通過車內控制器區域網絡（CAN）［控制器區域網絡總線B級（CAN B）］，電子點火開關控制單元（N73），底盤FlexRay（Flex E），傳動系統控制單元（N127）和傳動系統控制器區域網絡（CAN）（CAN C1）傳送至電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元（N3/10）的車外溫度。

通風管接觸開關（S88/5）［用于美國版/代碼（494）和美國版部分零排放車輛/代碼（917）］（車型205）或PZEV用于診斷曲軸箱和汽缸蓋之間的通風管。

曲軸箱通風系統的控制流程可以分為以下兩個：

① 曲軸箱通風系統部分負荷工作的控制流程　在部分負荷工作范圍內，從機油分離器開始到增壓空氣分配器執行通風為止，部分負荷工作的曲軸箱通風系統閥（Y58/2）位于部分負荷通風管中。

該閥由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）［ME］控制單元在減速模式下促動，然后封閉連接曲軸箱到增壓空氣分配器的部分負荷通風管。避免混合氣自適應期間曲軸箱中流入廢氣以及產生破壞性背景噪聲。

如果電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）［ME］控制單元未進行促動，則該閥永久打開。

② 曲軸箱通風系統全負荷工作的控制流程　在全負荷工作情況下，從機油分離器開始到進氣管進行通風。

全負荷工作通風管加熱器元件（R39/2）位于全負荷通風管中，這可以防止通風系統凍結。為此，當測得的車外溫度低于7℃時，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元會立即促動加熱元件。因而可以防止曲軸箱通風系統凍結及由此引起的發動機損壞。曲軸箱通風系統相關部件安裝位置見圖2-28。

圖2-28　發動機左視圖

1—機油分離器的通風管；2—機油分離器；3—發動機通風管；4—排氣閥；5—燃油箱通風連接；Y58/2—部分負荷工作曲軸箱通風系統閥

（4）增壓控制

增壓的功能要求：電路87M（發動機管理系統開啟）；發動機運行。

增壓能夠提高汽缸的充氣效率，這可以增大發動機轉矩和提高發動機輸出功率。

與增加的空氣質量相對應的燃油量由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元（N3/10）進行測量。增壓過程中，排氣的流動能量用于驅動渦輪增壓器（ATL）。渦輪增壓器在壓縮機進口處吸入新鮮空氣并通過空氣濾清器，然后將其通過增壓空氣冷卻器輸送至壓縮機出口和增壓空氣管中。壓縮機葉輪的高速運轉及其所帶來的大體積氣流會對增壓空氣管中的空氣進行壓縮。此處最大增壓壓力為0.7～1.5bar，具體取決于發動機型號。

壓縮機出口上的消聲器抑制了增壓壓力的波動，從而減小由于發動機轉速的快速變化而引起的相關流動噪聲。壓縮的增壓空氣通過增壓空氣管流至增壓空氣冷卻器，這最終會冷卻因壓縮而加熱的空氣，并引導其通過增壓空氣管流至增壓空氣分配器。增壓系統設計結構如圖2-29所示。

圖2-29　增壓系統的結構

B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B17/9—節氣門下游的增壓空氣溫度傳感器；B28/6—節氣門上游的壓力傳感器；B28/7—節氣門下游的壓力傳感器；B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器；M16/6—節氣門促動器；A—廢氣；B—進氣；C—增壓空氣（未冷卻）；D—增壓空氣（已冷卻）

增壓的控制流程分成以下幾種：

① 增壓壓力控制的控制流程　增壓壓力控制通過增壓壓力控制壓力轉換器（Y77/1）以電動氣動方式進行。真空由固定在發動機上的機械真空泵產生。

電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元根據特性圖和負荷來促動壓力轉換器，以實現增壓壓力控制。

為此，電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元評估以下傳感器和發動機管理系統的功能：

● 節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器。

● 節氣門下游的增壓空氣溫度傳感器。

● 空氣濾清器下游的壓力傳感器，進氣壓力。

● 節氣門上游的壓力傳感器，增壓壓力。

● 節氣門下游的壓力傳感器，增壓壓力。

● 油門踏板傳感器（B37），駕駛員的載荷請求。

● 曲軸霍爾傳感器（B70），發動機轉速。

● 爆震控制，變速箱過載保護，過熱保護。

在全負荷操作時，產生最大增壓壓力。為減小增壓壓力，通過打開增壓壓力控制閥，用于驅動渦輪的廢氣流通過旁路被轉移。

為此，增壓壓力控制壓力轉換器利用來自增壓空氣分配器中真空罐的增壓壓力促動增壓壓力控制閥真空組件。然后，真空組件通過關閉旁路的連桿打開增壓壓力控制閥。增壓壓力控制閥允許廢氣流繞過渦輪（旁路），從而控制增壓壓力并限定渦輪的轉速。這意味著可以獲得符合當前發動機負荷需求的最大0.7～1.5bar的增壓壓力，具體取決于發動機型號。

如果真空泵和真空組件之間發生泄漏，則無法降低增壓壓力。

為監測當前增壓壓力，節氣門上游的壓力傳感器將相應的電壓信號發送至電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元。電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元利用位于渦輪增壓器（ATL）上游的進氣道中的空氣濾清器、下游的壓力傳感器監測增壓情況。

節氣門下游的增壓空氣溫度傳感器檢測增壓空氣分配器中的增壓空氣溫度，并以電壓信號的形式將其傳送至電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元。

② 旁通空氣的控制流程　啟動減速模式之后，由于軸壓縮機和渦輪的慣性，渦輪增壓器（ATL）會繼續轉動一段時間。因此，如果快速關閉節氣門，一股增壓壓力波會傳回渦輪增壓器（ATL）。

該增壓壓力波會產生一個具有較低輸送量的狀態并在壓縮機葉輪處形成高壓狀態，如此會引起增壓器泵動（短促的咆哮聲和機械應力）。要防止此情況發生，可通過渦輪增壓器進氣側的旁通管道快速減壓以打開旁通空氣轉換閥（Y101）。原理結構見圖2-30。

在發動機負荷的情況下，旁通管路通過增壓壓力下的膜片保持關閉。

如果發動機關閉，就會通過集成在減速空氣轉換閥中的彈簧將膜片壓入基座中。

如果電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元通過實際數值電位1和2（M16/6r1，M16/6r2）檢測到節氣門關閉從而啟用減速模式，則會促動旁通空氣轉換閥。膜片克服彈簧作用力和增壓壓力被拉開，打開通向進氣側的旁通管道，因而釋放過多的增壓壓力。如果發動機從減速模式切換至負荷工作狀態，旁通空氣轉換閥將不再被促動。彈簧將膜片壓向底座方向，膜片被現有增壓壓力拉入底座，從而再次關閉旁通管道。減速空氣轉換閥剖面如圖2-31所示。

圖2-31　減速空氣轉換閥的剖面圖

50—渦輪增壓器；50/2—增壓壓力控制風門真空組件；50/3—消聲器；Y101—旁通空氣轉換閥；A—狀態：已關閉；B—狀態：已打開

③ 增壓空氣冷卻的控制流程　水冷式增壓空氣冷卻器與帶低溫冷卻器和低溫回路循環1（M43/6）的低溫回路連接，見圖2-32。如果增壓空氣溫度高于35℃，則低溫回路循環泵1由電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元通過發動機控制器區域網絡（CAN）［控制器區域網絡總線C級（CAN C）］，傳動系統控制單元（N127）和傳動系統局域互聯網（LIN）（LIN C3）促動。

圖2-32　車型205.0上的低溫回路視圖

9—增壓空氣冷卻器；11—機油冷卻器；14—低溫冷卻器；15—膨脹容器；B10/13—低溫回路溫度傳感器（適用于M274.9，155kW或175kW）；B17/7—節氣門上游的增壓空氣溫度傳感器；B28/6—節氣門上游的壓力傳感器；M43/6—低溫回路循環泵1

如果增壓空氣溫度降至25℃以下，則低溫回路循環泵1再次關閉。增壓空氣溫度傳感器檢測增壓空氣分配器中的增壓空氣溫度，然后以電壓信號的形式發送到電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元。