열 매니지먼트 기능 조건, 일반
• 회로 87(엔진 매니지먼트 ON)
• 엔진 구동 중
열 매니지먼트, 일반
열 매니지먼트는 CDI 컨트롤 유닛(N3/9)에 의해 제어되며 냉각수 온도, 배기가스 온도, 엔진 연료압을 조절합니다. 이 기능에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
• 최적의 작동 온도에 보다 빠르게 도달함
• 배기가스 배출량 감소
• 연료 절감(최대 약 4%)
• 난방 편의성 개선
• 엔진 과부하 시 부품 보호
열 매니지먼트는 다음 신호에 따라 실행됩니다.
• 엔진 오일 온도 센서(B1)
• 좌측 열막식 에어 매스 센서(B2/6), 엔진 부하
• 좌측 흡기 온도 센서(B2/6b1)
• 우측 열막식 에어 매스 센서(B2/7), 엔진 부하
• 우측 흡기 온도 센서(B2/7b1)
• 부스트 압력 센서(B5/1), 엔진 부하
• 냉각수 온도 센서(B11/4)
• 급기 온도 센서(B17/8)
• 디젤 필터 상류 온도 센서(B19/9)
• DPF 차압 센서(B28/8)
• 가속 페달 센서(B37), 가속 페달 작동(속도 및 거리 → 주행 방식: 정적 또는 동적)
• 연료 온도 센서(B50)
• 크랭크 샤프트 홀센서(B70), 엔진 속도
• 전방 SAM 컨트롤 유닛(N10/6), 외부 온도, 실내공간 CAN(CAN B), 전자식 점화 스위치 컨트롤 유닛(N73), 섀시 FlexRay(Flex E), 구동 장치 컨트롤 유닛(N127), 구동 CAN(CAN C1) 경유
• 온도 조절 컨트롤 유닛(N22/1), 에어컨 상태, 실내공간 CAN, 전자식 점화 스위치 컨트롤 유닛, 섀시 FlexRay, 구동 장치 컨트롤 유닛 및 구동 CAN 경유
• 전자식 주행 안정 시스템 컨트롤 유닛(N30/4), 휠 속도, 섀시 FlexRay, 구동 장치 컨트롤 유닛, 구동 CAN 경유
• 완전 내장형 변속 제어 장치 컨트롤 유닛(Y3/8n4)(코드 427(7G-TRONIC) 또는 코드 421(9G-TRONIC) 포함), 변속 단계, 구동 CAN 경유
열 매니지먼트, 기능 절차
열 매니지먼트는 다음 항목으로 구분되어 기술됩니다.
• 재시동 단계, 기능 절차
• 냉각수 서모스탯, 기능 절차
• 가열 연소 과정, 기능 절차
• 연료 예열, 기능 절차
• 연료 탱크 보호, 기능 절차
• 팬 제어, 기능 절차
• 냉각기 셔터, 기능 절차
• 급기 냉각, 기능 절차
• 과열 방지, 기능 절차
재시동 단계, 기능 절차
재시동 단계에서 냉각수 펌프 전환 밸브(Y133)를 이용하여 냉각수 펌프를 차단하면 냉각수 순환을 중단할 수 있습니다.
냉각수 펌프 전환 밸브는 CDI 컨트롤 유닛에서 접지 연결부 쪽으로 전환되는 최종단계를 거쳐 작동되며 진공압으로 냉각수 펌프의 바이패스를 제어합니다. 이로 인해 엔진이 더 신속하게 가열되어 배기가스 배출량이 감소합니다.
다음과 같은 조건이 충족되면, 냉간 시동 시 냉각수 펌프가 최대 300s 동안 차단됩니다.
• 엔진 시동 시 흡기 온도 및 냉각수 온도의 한계값과 엔진 시동부터 분사된 전체 연료량의 한계값에 아직 도달하지 않음(이는 CDI 컨트롤 유닛에 저장되어 있음)
• 온도 조절 컨트롤 유닛이 "난방"을 요청하지 않음
• 엔진 속도 또는 분사량이 지정된 한계값을 초과하지 않았음
냉각수 펌프 차단 관련 조건이 더 이상 충족되지 않거나 최대 차단 시간인 300s에 도달하면 CDI 컨트롤 유닛은 냉각수 펌프 전환 밸브의 작동을 종료합니다.
환기 연결부를 거쳐 냉각수 펌프 전환 밸브가 환기되고, 냉각수 펌프의 바이패스가 다시 닫힙니다. 그러면 냉각수 펌프가 작동하고 냉각수가 다시 순환됩니다. 냉각수 펌프가 한 번 활성화되면, 전체 점화 사이클 동안 활성화 상태를 유지합니다.
냉각수 서모스탯, 기능 절차
이판식 서모스탯의 위치는 다음과 같습니다.
• 바이패스 모드 위치: t < 87°C, 냉각수가 엔진 내에서만 흐름, 승객실 히터를 통과할 수 있음
• 혼합 모드 위치, 87°C < t < 102°C, 이판식 서모스탯이 열림, 냉각수 유입이 시작됨
• 냉각 모드 위치, t > 102°C, 이판식 서모스탯이 열려 있음, 이판식 서모스탯이 완전히 개방되어 냉각수가 유입됨
엔진 냉각수 온도 제어에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
• 작동 온도에 보다 빠르게 도달함
• 배기가스 감소
• 난방 편의성 개선
• 엔진 과부하 시 구성품 보호
도식 서술 |
67 | 냉각수 서모스탯 |
A | 바이패스 모드 위치 |
B | 혼합 모드 위치 |
C | 냉각 모드 위치 |
K | 냉각기로 전달 |
M | 엔진에서 전달 |
W | 냉각수 펌프로 전달 |
P20.10-2196-04
가열 연소 과정, 기능 절차
가열 연소 과정에서는 새로운 연소 방법을 이용해 엔진 측에서 더 많은 열이 냉각수에 전달됩니다.
다음과 같은 기능 조건이 동시에 충족되어야 합니다.
• 가속 페달 센서에 의해 감지된 가속 페달 위치가 80% 이하(부분 부하)
• 디젤 필터(DPF)의 재생 모드가 실행되지 않음
• 온도 조절 컨트롤 유닛이 최소 90%의 히터 출력을 요청함
• 외부온도가 7°C 이하임(4°C일 때 전방 SAM 컨트롤 유닛에 의해 재활성화됨)
• 냉각수 온도 센서의 냉각수 온도가 82°C 미만임(74°C일 때 다시 활성화됨)
가열 연소 과정 동안 연료 인젝터(Y76)는 예비 분사를 2번 실행하여 연료량을 뚜렷이 늘리고 메인 분사를 지연하여 배기가스 온도를 높입니다. 이때 배기가스 재순환 장치(AGR)와 함께 작용하여 엔진 내부의 더 많은 열이 냉각수에 전달되고 이로 인해 최적의 운행 온도에 더 빨리 도달하여 차량 승객실의 난방이 개선됩니다. 이를 위해 CDI 컨트롤 유닛이 배기가스 재순환 액추에이터(Y27/9)를 구동합니다.
가속 페달이 작동되지 않는 경우 CDI 컨트롤 유닛은 주행 조건 및 엔진 부하에 따라 공회전 속도를 제어하고 안정화하며 높입니다.
연료 예열, 기능 절차
다음과 같은 제어 방법으로 연료가 예열됩니다.
• 압력 조절 밸브(Y74) 제어
• 2 컨트롤러 컨셉 제어
• 용량 조절 밸브(Y94) 제어
압력 조절 밸브 제어
시동 절차 시 연료를 예열하기 위해 압력 조절 밸브를 이용해 연료압을 조절합니다. 용량 조절 밸브가 컨트롤되어 열립니다.
다음과 같은 조건 중 하나라도 충족되면 압력 조절 밸브가 제어됩니다.
• 엔진 시동 후 공회전 상태에서 30s까지
• 연료 온도가 20°C에 도달할 때까지
연료는 압력 조절 밸브의 미세한 틈을 통해 고압으로 흐릅니다. 따라서 차가운 연료가 압력 조절 밸브 제어에 의해 빠르게 가열됩니다.
2 컨트롤러 컨셉 제어
공회전 및 오버런 모드에서 연료압은 압력 조절 밸브와 용량 조절 밸브에 의해 함께 조절됩니다.
용량 조절 밸브 제어
연료압은 엔진 시동 후 30s부터, 연료 온도 20°C부터 용량 조절 밸브에 의해 제어됩니다.
2 컨트롤러 컨셉 제어 및 용량 조절 밸브 제어 시 연료는 압력 조절 밸브 제어 시보다 약하게 가열됩니다.
연료 탱크 보호, 기능 절차
연료압이 고압 펌프를 거쳐 4.5bar에서 1800bar까지 상승하면 연료의 온도도 높아집니다.
연료 탱크가 과열되지 않도록 CDI 컨트롤 유닛은 연료 온도 센서의 값을 판독하여 고압 펌프로 공급되는 연료의 온도를 감시합니다. 고압 펌프로 공급되는 연료의 온도가 90°C 이상으로 상승하면, CDI 컨트롤 유닛은 압력 조절 밸브를 이용해 분사량과 연료압을 낮춥니다.
이로 인해 압축되는 연료량이 줄어듭니다.
CDI 컨트롤 유닛은 용량 조절 밸브를 이용해 남는 연료를 연료 탱크로 다시 되돌려 보냅니다.
고압 펌프로 공급되는 연료의 온도가 90°C 이하로 낮아지면, CDI 컨트롤 유닛이 보호 기능을 비활성화합니다.
팬 제어, 기능 절차
구동 장치 컨트롤 유닛(N127)이 팬모터(M4/7)를 작동합니다. 이때 구동 장치 컨트롤 유닛은 구동 장치 LIN(LIN C3)을 통해 팬 속도를 무단계로 규정합니다.
신호 케이블에 장애가 있는 경우(주파수 오류) 구동 장치 컨트롤 유닛이 팬모터를 최대 속도(팬 비상 작동)로 자동 전환합니다.
온도 조절 컨트롤 유닛은 에어컨의 상태 및 팬 요청을 실내공간 CAN 및 섀시 FlexRay를 거쳐 구동 장치 컨트롤 유닛으로 전송합니다. 구동 장치 컨트롤 유닛이 온도 조절 컨트롤 유닛으로부터 유효한 팬 요청을 수신하지 못한 경우에는 팬모터가 최대 속도로 구동합니다.
팬의 애프터런
냉각수 온도, CDI 컨트롤 유닛 온도 또는 엔진 부하, 냉각수 온도, 차량 속도 그리고 외부온도로부터 계산된 열입력(마지막 6분의 평균)이 지정된 임계값을 초과하면, "점화 장치 OFF" 후 5분까지 팬모터가 애프터런합니다.
이때 배터리 전압이 지나치게 낮아지면 팬 애프터런이 중단됩니다.
팬 애프터런은 "점화 장치 ON"에 의해 중단되지 않습니다. 팬 애프터런 동안 엔진을 시동하는 경우 일반 모드의 팬 제어는 팬 애프터런이 완료될 때까지 억제됩니다.
냉각기 셔터, 기능 절차
연료 소비량을 줄이기 위해(낮은 공기 저항을 이용) 냉각기 셔터가 닫힙니다. 또한 엔진실 냉각 기능도 낮춰지고 엔진 외부 소음이 줄어듭니다. 냉각기 셔터 서보 모터(M87)는 엔진 시동 후 구동 장치 LIN을 통해 구동 장치 컨트롤 유닛에 의해 구동됩니다. 그러면 링키지를 통해 냉각기 셔터가 닫힙니다. 냉각수 온도가 106°C에 도달하면 냉각기 셔터가 열리고, 온도가 94°C일 때 다시 닫힙니다.
기타 개방 조건:
• 팬 애프터런 요청
• 에어컨 기본 환기 요청
• 급기 온도 임계값 초과
• 구성품 보호를 위해 냉각수 온도 하강 요청
급기 냉각, 기능 절차
수냉식 급기 냉각기는 저온 냉각기 및 저온 회로 순환 펌프 1(M43/6)과 함께 저온 회로에 연결되어 있습니다.
급기 온도가 35°C를 초과하면, CDI 컨트롤 유닛이 엔진 CAN(CAN C), 구동 장치 컨트롤 유닛 및 구동 장치 LIN을 통해 저온 회로 순환 펌프 1을 구동합니다.
급기 온도가 25°C 미만으로 떨어지면 저온 회로 순환 펌프 1이 다시 차단됩니다.
급기 온도 센서는 급기 분배기의 급기 온도를 측정하고, 이를 CDI 컨트롤 유닛에 전압 신호 형태로 전송합니다.
저온 회로의 캡은 급기 온도가 상승했을 때(출력 결함)와 엔진이 차가울 때만 여십시오. 냉각수는 캡까지 채워져야 합니다.
과열 방지, 기능 절차
과열 방지 기능은 엔진 과열 손상을 방지합니다. 냉각수 온도가 106°C 이상인 경우, CDI 컨트롤 유닛에 저장된 특성곡선에 따라 분사량이 감소합니다. 이는 냉각수 온도와 오일 온도에 따라 감소됩니다. 이를 위해 CDI 컨트롤 유닛은 냉각수 온도 센서, 엔진 오일 온도 센서, 배기가스 터보차저 상류 온도 센서(B19/11)(배기가스 터보차저 보호)의 신호를 판독합니다.
입력 신호 평가 후 CDI 컨트롤 유닛은 용량 조절 밸브 및 압력 조절 밸브를 이용해 레일의 연료압을 조절하고, 연료 인젝터를 작동하여 분사 시간을 제어합니다.
엔진 오일 또는 냉각수 온도가 너무 높으면 계기반(A1)에 경고 메시지가 표시됩니다. 이를 위해 CDI 컨트롤 유닛은 해당 신호를 구동 CAN, 구동 장치 컨트롤 유닛, 섀시 FlexRay, 전자식 점화 스위치 컨트롤 유닛, 사용자 인터페이스 CAN(CAN HMI)을 통해 계기반으로 전송합니다.
참조 문서
- gf0716p9997ogs Common-Rail Diesel Injection(CDI) 시스템 부품 개요