宋波艦
(武漢交通學校,湖北 武漢 430074)
雪鐵龍世嘉轎車發動機冷卻系統電路圖解析
宋波艦
(武漢交通學校,湖北 武漢 430074)
2009年6月上市的東風雪鐵龍新世嘉三廂轎車,武漢神龍汽車有限公司生產,發動機型號為EW10A,發動機排量2.0L,發動機ECU型號為MM6LPB,四速自動變速器型號為AT8,發動機冷卻系統電路原理如圖1所示。下面對該電路的工作原理進行解析。
世嘉轎車發動機冷卻系統的作用如下:①根據發動機散熱、空調制冷系統散熱、自動變速器油散熱的需要,控制冷卻風扇低速、高速、延時低速運轉;②將發動機冷卻液的溫度信息傳遞到組合儀表上顯示出來,使駕駛員隨時掌握發動機的冷卻狀態;③當發生發動機冷卻液溫度異常升高、發動機冷卻液溫度傳感器或傳感器線路損壞等故障時,控制冷卻風扇高速旋轉(這是一種降級運行方式),同時在組合儀表上發出報警信號,警示駕駛員采取相應的處理措施。
世嘉轎車發動機冷卻系統組成如圖2所示。其中發動機冷卻液溫度傳感器1220裝在發動機出水室上,它將發動機冷卻液溫度信息傳遞給發動機ECU;發動機ECU裝在蓄電池左側,它根據發動機冷卻液溫度、空調制冷劑的壓力和自動變速器的油溫來控制冷卻風扇的低速或高速旋轉;智能控制盒BSI裝在儀表板的左下方,它主要通過CAN舒適網將發動機冷卻液的溫度信息傳遞給組合儀表0004(裝在儀表板上方)和多功能屏7215(裝在儀表板中部)顯示出來,以告知駕駛員;空調制冷劑壓力傳感器8007裝在發動機艙右側空調制冷系統的高壓管道上,它將制冷劑壓力信號傳遞給發動機ECU;自動變速器油溫傳感器裝在自動變速器殼體內電磁閥的線束上(圖3),它將自動變速器的油溫信號傳遞給自動變速器ECU,自動變速器ECU將油溫信號通過CAN高速網傳遞給BSI和發動機ECU。冷卻風扇調速模塊1522裝在冷卻風扇1510右側,發動機ECU通過調速模塊實現對冷卻風扇的控制。
世嘉轎車發動機冷卻系統的電路原理可用圖4所示的框圖來表示,對該框圖的說明見表1。
根據圖1和圖4,對世嘉轎車發動機冷卻系統的原理分析如下。
1)將點火開關旋到點火檔M時,點火開關通過導線1065將點火信號傳送到智能控制盒BSI。BSI獲得點火信號后,將全車的CAN高速網、CAN車身網、CAN舒適網等喚醒。
2)全車網絡喚醒后,在BSI的指揮下,CAN高速網傳遞發動機ECU1320控制冷卻風扇1510所需的發動機冷卻液溫度信號、空調制冷劑壓力信號和自動變速器的油溫信號。
3)發動機冷卻液溫度信號的傳遞路線是:發動機冷卻液溫度傳感器1220(導線1357/1366)→發動機ECU1320(CAN高速網9000/9001)→智能控制盒BSI(CAN舒適網9024/9025)→組合儀表0004(CAN舒適網9024/9025)→多功能屏7215;發動機ECU1320根據發動機冷卻液溫度信號控制冷卻風扇的低速運轉、高速運轉,以滿足發動機各運行工況對冷卻的需求;在發動機運轉過程中,冷卻液溫度達到97℃左右時,冷卻風扇1510與調速模塊1522中的電阻R1串聯后低速旋轉(風扇低速旋轉后,若冷卻液溫度降到91℃左右,則風扇停止運轉);冷卻液溫度上升到101℃左右時,冷卻風扇1510高速旋轉(風扇高速旋轉后,若冷卻液溫度降到97℃左右,則風扇轉為低速運轉)。組合儀表0004獲得發動機冷卻液溫度信號后,將此信號顯示在儀表板上,供駕駛員隨時了解發動機冷卻液溫度信息。

表1 世嘉轎車發動機冷卻系統原理框圖說明
4)空調制冷劑壓力信號的傳遞路線是:空調制冷劑壓力傳感器8007(導線8093E)→發動機ECU1320;在發動機和空調制冷系統運轉過程中,發動機ECU根據空調制冷劑壓力信號控制冷卻風扇的低速和高速運轉,以滿足空調制冷系統對冷卻的需求:當制冷劑壓力達到1200kPa(12bar),風扇低速運轉[風扇低速旋轉后,若制冷劑壓力降到800kPa(8bar),則風扇停止運轉];當制冷劑壓力上升到1800kPa(18bar),風扇高速運轉[風扇高速旋轉后,若制冷劑壓力降到1200kPa(12bar),則風扇轉為低速運轉]。
5)自動變速器油溫信號的傳遞路線是:自動變速器油溫傳感器(通過該傳感器上的2根導線,電路圖中未表示)→自動變速器ECU1630(CAN高速網9000/9001)→智能控制盒BSI(CAN高速網9000/9001)→發動機ECU1320;在發動機和自動變速器系統運轉過程中,發動機ECU根據自動變速器油溫信號控制冷卻風扇的低速和高速運轉,以滿足自動變速器系統對冷卻的需求。
6)發動機ECU1320通過冷卻風扇調速模塊1522,實現對冷卻風扇1510的控制。發動機ECU根據各傳感器的信號,控制調整模塊1522中繼電器X2工作,即控制1522中繼電器X2線圈通電,其電流走向為:蓄電池正極→發動機艙控制盒PSF1中的F1→R1繼電器觸點(注:R1為發動機ECU的供電繼電器,發動機運行時,它必須工作,否則發動機不能起動和運行)→F21→導線1590→調速模塊1522內的電阻R2、繼電器X2的線圈→導線1550E→發動機ECU48V NR的E4腳→發動機ECU內的電子開關→發動機ECU 48VNR的L2腳→導線MC138→搭鐵點MC10;調速模塊1522內繼電器X2的線圈通電后,冷卻風扇1510與調速模塊1522內電阻R1串聯通電低速旋轉,其電流走向為:蓄電池正極→發動機艙控制盒PSF1中的MF1→導線BF01A→調速模塊1522內繼電器X2的觸點、電阻R1→導線1514A→冷卻風扇1510→導線MC150→搭鐵點MC10。發動機ECU根據各傳感器的信號,控制調整模塊1522中繼電器X1工作,即控制1522中繼電器X1線圈通電,其電流走向為:蓄電池正極→發動機艙控制盒PSF1中的F1→R1繼電器觸點→F21→導線1590→調速模塊1522內的繼電器X1的線圈→導線1540E→發動機ECU48VNR的D4腳→發動機ECU內的電子開關→發動機ECU48VNR的L2腳→導線MC138→搭鐵點MC10;調速模塊1522內繼電器X1的線圈通電后,冷卻風扇1510高速旋轉,其電流走向為:蓄電池正極→發動機艙控制盒PSF1中的MF1→導線BF01A→調速模塊1522內繼電器X1的觸點→導線1514A→冷卻風扇1510→導線MC150→搭鐵點MC10。
7)世嘉轎車發動機冷卻風扇正常工作的狀態只有3種:①風扇不轉;②風扇低速轉;③風扇高速轉。發動機ECU1320根據冷卻風扇1510的反饋信號,可了解冷卻風扇的工作狀況,并自診斷冷卻風扇的故障。從圖1可知,風扇1510工作時,其工作電壓信號可通過路徑:冷卻風扇1510插頭的1腳導線1514A→調速模塊1522內的FU→導線1599E→發動機ECU132048VNR插頭的C3腳,反饋給發動機ECU;即風扇1510不運轉時,發動機ECU48V NR插頭的C3腳檢測到的電壓接近0V;風扇低速運轉時,發動機ECU48VNR插頭的C3腳檢測到的電壓為7V左右;風扇高速運轉時,發動機ECU48V NR插頭的C3腳檢測到的電壓為14V左右。換言之,發動機ECU可根據48VNR插頭C3腳檢測到的電壓判斷風扇的運轉狀況,并診斷風扇的故障。
8)發動機熄火后,如發動機冷卻液溫度在112℃以上時,為避免發動機在長時間高溫條件下受到傷害,也為了縮短空調壓縮機的停機時間(當發動機冷卻液溫度在112℃以上時,發動機ECU禁止壓縮機吸合),發動機ECU將控制冷卻風扇1510低速運轉6min(我們稱此為發動機熄火后的延時運轉;因風扇延時運轉時消耗的是蓄電池電量,所以風扇不能高速運轉,否則有可能造成蓄電池電量消耗過大,造成發動機不能起動),使發動機盡快降溫。
9)當發動機冷卻液溫度傳感器1220或傳感器線路損壞后,發動機ECU將無法獲得發動機冷卻液溫度信號;于是從最壞的角度(如設想此時發動機冷卻液溫度很高)出發,發動機ECU控制冷卻風扇1510高速運轉,同時多功能屏7215上顯示“發動機溫度故障:請停車”,組合儀表0004上顯示“發動機冷卻液溫度高、STOP、發動機故障燈、SERVICE”等報警信號。
10)發動機和空調壓縮機運行時,若發動機冷卻液溫度上升到112℃,智能控制盒BSI會向發動機艙控制盒PSF1發出切斷壓縮機的供電指令,希望通過降低發動機負荷來達到降低發動機冷卻液溫度的目的;若發動機冷卻液溫度繼續上升到118℃,組合儀表0004和多功能屏7215同時發出“發動機溫度故障”和“STOP”的報警信號,警示駕駛員停車降溫,防止發動機氣缸墊等受到高溫的破壞。
[1]神龍汽車有限公司東風雪鐵龍商務部.空調系統培訓教材[Z].2009.
(編輯心翔)
U463.851
B
1003-8639(2014)06-0055-03
2013-11-18;
2013-11-25
宋波艦(1957-),男,湖北武漢人,高級講師,長期從事東風雪鐵龍維修網點技術人員培訓和雪鐵龍轎車電控技術的教學與研究工作。