温度管理の機能前提条件概要
• ターミナル 87 (エンジン・マネージメント「オン」)
• エンジン作動
温度管理の概要
CDI コントロール・ユニット (N3/9) が制御する温度管理によって、水温、排気ガス温度およびエンジンのフューエル・プレッシャが調整されます。それにより、以下の長所が生じます :
• 速やかに適切な作動温度に到達
• 排気ガス・エミッションの削減
• 燃料節約 (最大約 4 %)
• 暖房快適性の改善
• エンジン高負荷時の構成部品保護
温度管理の制御は、以下のシグナルにしたがいます :
• エンジン・オイル温度センサ (B1)
• 左ホット・フィルム・エア・マス・センサ (B2/6)、エンジン負荷
• 左吸気温度センサ (B2/6b1)
• 右ホット・フィルム・エア・マス・センサ (B2/7)、エンジン負荷
• 右吸気温度センサ (B2/7b1)
• ブースト・プレッシャ・センサ (B5/1)、エンジン負荷
• 水温センサ (B11/4)
• ブースト・エア温度センサ (B17/8)
• パティキュレート・フィルタの前の温度センサ (B19/9)
• パティキュレート・フィルタ差圧センサ (B28/8)
• アクセル・ペダル・センサ (B37)、アクセル・ペダルを踏む (踏み込む早さと深さ → 運転者タイプが静かな走行またはスポーティな走行指向)
• フューエル温度センサ (B50)
• クランクシャフト・スピード・センサ (B70)、エンジン回転数
• フロント SAM コントロール・ユニット (N10/6)、車内 CAN (CAN B)、エレクトロニック・イグニッション・スイッチ・コントロール・ユニット (N73)、シャーシ FlexRay (Flex E)、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット (N127) およびドライブ CAN (CAN C1) 経由で外気温度
• クライメート・コントロール・コントロール・ユニット (N22/1)、車内 CAN、エレクトロニック・イグニッション・スイッチ・コントロール・ユニット、シャーシ FlexRay、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットおよびドライブ CAN 経由でエアコン・ステータス
• エレクトロニック・スタビリティ・プログラム・コントロール・ユニット (N30/4)、ホイール・スピードをシャーシ FlexRay、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットおよびドライブ CAN を介して
• 完全一体型トランスミッション・コントロール・ユニット (Y3/8n4) (7G-TRONIC (コード 427) 搭載) または (9G-TRONIC (コード 421) 搭載)、ドライブ CAN 経由でギヤ・レンジ
温度管理の機能順序
温度管理を以下の項目に分けて説明します :
• アフタ・スタート段階の機能順序
• クーラント・サーモスタットの機能順序
• 最大ヒータ燃焼の機能順序
• フューエル・プレヒータの機能順序
• フューエル・タンク保護の機能順序
• ファン・コントロールの機能順序
• ラジエタ・シャッタの機能順序
• インタークーラの機能順序
• 過熱保護の機能順序
アフタ・スタート段階の機能順序
アフタ・スタート段階でクーラント・ポンプがオフになると、クーラント・ポンプ・スイッチオーバ・バルブ (Y133) によりクーラントの循環が中断することがあります。
このときクーラント・ポンプ・スイッチオーバ・バルブは CDI コントロール・ユニット内でアース接続に切り換えられたアウトプット・ステージにより制御され、クーラント・ポンプのバイパスをバキュームで制御します。エンジンはより早く暖機され、排気ガス・エミッションが低減されます。
以下の条件が満たされている場合、クーラント・ポンプは冷間始動時に最長 300 秒間作動停止します :
• CDI コントロール・ユニットにメモリされているエンジン始動時の吸気温度および水温、ならびにエンジン始動後に噴射された燃料総量の限界値にまだ達していない。
• クライメート・コントロール・コントロール・ユニットから「ヒータ」要求されない。
• エンジン回転数あるいは燃料噴射量が、定められた限界値を超えていない。
クーラント・ポンプのカットオフのための条件が満たされない場合、または最長カットオフ時間 300 秒に達した場合、CDI コントロール・ユニットがクーラント・ポンプ・スイッチオーバ・バルブの制御を終了します。
ベンチレーション・コネクタを介して、クーラント・ポンプ・スイッチオーバ・バルブが通気され、クーラント・ポンプのバイパスが再び閉じます。そのためクーラント・ポンプがオンになり、クーラント循環が再び確実に行われます。クーラント・ポンプは、ひとたび作動すると、イグニッション・サイクル中は常に作動します。
クーラント・サーモスタットの機能順序
ダブル・ディスク・サーモスタットは以下のポジションを取ります :
• バイパス・モード・ポジション: 87 °C以下: クーラントの流れはエンジン内のみ、メイン・ヒータ・コアは貫流できます。
• ミックス・モード・ポジション: 87 °C～ 102 °C ダブル・ディスク・サーモスタットが開き、クーラの貫流が始まります。
• クーラ作動ポジション: 102 °C以上: ダブル・ディスク・サーモスタットが開きます。完全なクーラ貫流
エンジンの水温制御により、以下の利点が得られます :
• 速やかな作動温度到達
• 排出ガスの減少
• 改善されたヒータ快適性
• エンジンの負荷が高い場合、構成部品保護
図解 |
67 | サーモスタット |
A | バイパス・モード・ポジション |
B | ミックス・モード・ポジション |
C | クーラ・モード・ポジション |
K | ラジエタへ |
M | エンジンから |
W | クーラント・ポンプまで |
P20.10-2196-04
最大ヒータ燃焼の機能順序
ヒータ燃焼の際、エンジン側では新しい燃焼方法でクーラントにより多くの熱が供給されます。
以下の作動条件が、同時に満たされていなければなりません :
• アクセル・ペダル・センサからのアクセル・ペダル・ポジションが 80 % 未満 (部分負荷)
• パティキュレート・フィルタ (DPF) が再燃焼モードでない
• クライメート・コントロール・ユニットから少なくとも 90 % のヒータ出力が要求される
• 外気温度が 7 °C 未満 (4 °C になった場合、フロント SAM コントロール・ユニットによって新たに作動)
• 水温センサからの水温が 82 °C未満 (74 °Cの場合、新たに作動)
最大ヒータ燃焼の間、フューエル・ボリュームの大幅な上昇とその後のメイン・インジェクションを伴う、フューエル・インジェクタ (Y76) による 2 回のプレインジェクションで排気ガス温度が上昇します。このとき EGR と組み合わさり、エンジン内部でクーラントに多くの熱が放出され、これにより最適な作動温度に速やかに達し、車内の良好な暖房が実現されます。CDI コントロール・ユニット (Y27/9) が EGR アクチュエータを制御します。
アクセル・ペダルが操作されていない場合に、CDI コントロール・ユニットは、作動条件とエンジン負荷に応じてアイドル・スピードを制御し、安定させ、上昇させます。
フューエル・プレヒータの機能順序
フューエル・プレヒータは以下の制御方法によって実行されます :
• プレッシャ・レギュレータ・バルブ (Y74) 制御
• 2 レギュレータ構造制御
• ボリューム・コントロール・バルブ (Y94) 制御
プレッシャ・レギュレータ・バルブ制御
エンジン・スタート時および燃料加熱のために、フューエル・プレッシャはプレッシャ・コントロール・バルブにより制御されます。ボリューム・コントロール・バルブは制御されたとき、開かれます。
プレッシャ・レギュレータ・バルブ制御は以下の条件下で行われます :
• エンジン・スタート後 30 秒までアイドリング
• フューエル温度 20 °C以下
プレッシャ・レギュレータ・バルブのわずかなギャップから燃料が高圧で流れることにより、プレッシャ・レギュレータ・バルブの制御によって、冷えた燃料はすばやく加熱されます。
2 レギュレータ構造制御
フューエル・プレッシャはアイドリング時および惰走時にプレッシャ・レギュレータ・バルブとボリューム・コントロール・バルブにより同時に制御されます。
ボリューム・コントロール・バルブ制御
フューエル・プレッシャの制御は、ボリューム・コントロール・バルブによって、エンジン・スタート後 30 秒以降、フューエル温度が 20 °Cに達してから行われます。
2 レギュレータ・コンセプト制御およびボリューム・コントロール・バルブ制御の場合は、燃料はプレッシャ・レギュレータ・バルブ制御のときほど高温で加熱されません。
フューエル・タンク保護の機能順序
高圧ポンプによってフューエル・プレッシャが 4.5 bar から 1800 bar までに上昇することより、燃料の温度も上昇します。
フューエル・タンクをオーバ・ヒートから保護するため、CDI コントロール・ユニットは燃料温度センサの値を読み取り、高圧ポンプへ吐出された燃料の温度をモニタします。高圧ポンプに吐出された燃料の温度が 90 °Cを超えると、CDI コントロール・ユニットは燃料噴射量とフューエル・プレッシャをプレッシャ・レギュレータ・バルブによって低下させます。
これにより、圧縮される燃料の量も少なくなります。
CDI コントロール・ユニットは、ボリューム・コントロール・バルブを介して余剰な燃料をフューエル・タンクに戻します。
高圧ポンプへ吐出された燃料の温度が 90 °C 以下に低下すると、保護機能は CDI コントロール・ユニットによって作動停止します。
ファン・コントロールの機能順序
ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット (N127) はファン・モータ (M4/7) を制御します。その際ファン回転数は、ドライブ・トレイン LIN (LIN C3) を介してドライブ・トレイン・コントロール・ユニットにより無段階で設定されます。
ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットからのシグナル・ケーブルに不具合がある場合 (周波数減衰)、ファン・モータは自動的に最高回転数に切り換わります (ファンのエマージェンシ・オペレーション)。
クライメート・コントロール・ユニットは、エアコンのステータスを、ファン要請を含めて、車内 CAN およびシャーシ FlexRay 経由でドライブ・トレイン・コントロール・ユニットに伝送します。ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットが有効なファン要請をクライメート・コントロール・ユニットから受信しない場合、ファン・モータは最高回転数で制御されます。
ファン・アフタ・ランニング
水温や CDI コントロール・ユニットの温度、またはエンジン負荷、水温、車両スピードおよび外気温度によって算出されたヒート・インプット・インテグラル (最後の 6 分間が平均される) が所定の限界値を超えた場合、「イグニッション・オフ」の時に 5 分以内のファン・モータのアフタ・ランニングが行われます。
その際、バッテリ電圧が下がりすぎると、ファン・アフタ・ランニングは作動されません。
ファン・アフタ・ランニングは、「イグニッション・オン」では中断しません。ファン・アフタ・ランニング中にエンジンを始動させると、ノーマル・モードのファン・コントロールはファン・アフタ・ランニングが終了するまで作動しないようになります。
ラジエタ・シャッタの機能順序
燃費を (より低い空気抵抗により) 下げるため、ラジエタ・シャッタが閉じます。さらに、エンジン・ルームの冷却が弱められ、エンジンの外側の異音が緩和されます。ラジエタ・シャッタ・アクチュエータ (M87) は、エンジン始動後、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットによりドライブ・トレイン LIN 経由で制御されます。これにより、ラジエタ・シャッタはリンケージによって閉鎖されます。水温が 106 °C に達するとラジエタ・シャッタが開き、94 °C になると再び閉じます。
開くためのその他の条件 :
• ファン・アフタ・ランニング要求
• エアコン基本作動 (ファンの) 要求
• 限界値を超えたブースト・エア温度
• 構成部品保護のための水温低下要求
インタークーラの機能順序
水冷式インタークーラは、低温ラジエタおよび低温回路循環ポンプ 1 (M43/6) 付き低温回路に接続されています。
ブースト・エア温度が 35 °C 以上になると、低温回路循環ポンプ 1 は CDI コントロール・ユニットによってエンジン CAN (CAN C)、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットおよびドライブ・トレイン LIN 経由で制御されます。
ブースト・エア温度が 25 °C以下になると、低温回路循環ポンプ 1 が再びオフになります。
ブースト・エア温度は、ブースト・エア・ディストリビュータ・パイプ内のブースト・エア温度センサによって検出され、電圧シグナルで CDI コントロール・ユニットに伝送されます。
低温回路のキャップは、ブースト・エア温度が上昇したとき (出力不足) またはエンジンが冷えているときにのみ、開いてください。クーラントは必ず、キャップの位置まで充填します。
過熱保護の機能順序
過熱保護は温度の過負荷のときにエンジン損傷から保護します。水温が 106 °Cを超えると、CDI コントロール・ユニットに保存されている特性曲線にしたがって燃料噴射量が低下します。減少は水温および油温にしたがい、行われます。そのために CDI コントロール・ユニットは水温センサ、エンジン・オイル温度センサおよび温度センサ (ターボチャージャの前) (B19/11) (ターボチャージャ保護) のシグナルを読み取ります。
インプット・シグナルの評価後、CDI コントロール・ユニットは、ボリューム・コントロール・バルブとプレッシャ・レギュレータ・バルブを介してレールのフューエル・プレッシャを、フューエル・インジェクタの制御を介してインジェクション・タイムを制御します。
エンジン・オイル温度または水温が高すぎると、インストルメント・クラスタ (A1) にウォーニング・メッセージが表示されます。そのために CDI コントロール・ユニットは該当するシグナルをドライブ CAN、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット、シャーシ FlexRay、エレクトロニック・イグニッション・スイッチ・コントロール・ユニットおよびユーザ・インタフェース CAN (CAN HMI) 経由でインストルメント・クラスタに伝送します。
参照文書
- gf0716p9997ogs コモン·レール·ディーゼル·インジェクション (CDI) システム構成部品の一覧表