Ogólne warunki działania funkcji zarządzania ciepłem
Zacisk 87 (moduł sterujący pracą silnika wł.)
Silnik pracuje
Zarządzanie ciepłem, informacje ogólne
Za pomocą sterowanej przez moduł sterujący CDI (N3/9) funkcji zarządzania ciepłem regulowana jest temperatura płynu chłodzącego, temperatura spalin i ciśnienie paliwa. Wynikają z tego następujące zalety:
Szybsze osiąganie optymalnej temperatury pracy
redukcja emisji spalin
Zmniejszenie zużycia paliwa (do ok. 4 %)
Zwiększenie komfortu ogrzewania
Ochrona elementu w przypadku wysokiego obciążenia silnika
Realizacja funkcji zarządzania ciepłem jest zależna od statusu następujących sygnałów:
Czujnik temperatury oleju silnikowego (B1)
Miernik masy powietrza HFM z lewej strony (B2/6), obciążenie silnika
Czujnik temperatury powietrza zasysanego z lewej strony (B2/6b1)
Miernik masy powietrza z prawej strony (B2/7), obciążenie silnika
Czujnik temperatury powietrza zasysanego z prawej strony (B2/7b1)
Czujnik ciśnienia doładowania (B5/1), obciążenie silnika
Czujnik temperatury płynu chłodzącego (B11/4)
Czujnik temperatury powietrza doładowywanego (B178)
Czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych (B19/9)
Czujnik różnicowy ciśnienia DPF (B28/8)
Czujnik pedału gazu (B37), uruchomienie pedału sprzęgła (jak szybko i jak daleko spokojny lub sportowy typ jazdy)
Czujnik temperatury paliwa (B50)
Czujnik Halla wału korbowego (B70), prędkość obrotowa silnika
Moduł sterujący SAM z przodu (N10/6), temperatura zewnętrzna poprzez szynę CAN (CAN B), moduł sterujący elektronicznej stacyjki (N73), szynę FlexRay zawieszenia (Flex E), moduł sterujący układu napędowego (N127) i szynę CAN napędu (CAN C1)
Moduł sterujący klimatyzacji (N22/1), status układu klimatyzacji poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki, FlexRay zawieszenia, moduł sterujący zespołu napędowego i CAN napędu
Moduł sterujący elektronicznego programu stabilizacji jazdy ESP (N30/4), prędkość obrotowa kół poprzez szynę FlexRay zawieszenia, moduł sterujący zespołu napędowego i szynę CAN napędu
Moduł sterujący w pełni zintegrowanego układu sterowania pracą skrzyni biegów (Y3/8n4) (z KODEM 427 (7G-TRONIC)) lub (z KODEM 421 (9G-TRONIC)), przełożenie poprzez CAN napędu
Zarządzane ciepłem, działanie
Funkcja zarządzania ciepła jest opisana w następujących punktach:
Faza po rozruchu, działanie
Termostat płynu chłodzącego
Procedura spalania z ogrzewaniem, działanie
Podgrzewanie paliwa, działanie
Zabezpieczenie zbiornika paliwa, działanie
Sterowanie wentylatorem, działanie
Przesłona chłodnicy, działanie
Układ chłodzenia powietrza doładowanego
Zabezpieczenie przed przegrzaniem
Faza po rozruchu, działanie
W fazie po rozruchu w wyniku wyłączenia pompy wodnej za pomocą zaworu przełączającego pompy wodnej (Y133) może zostać przerwana cyrkulacja płynu chłodzącego.
Zawór przełączający pompy wodnej jest zasterowywany poprzez przełączany sygnałem masowym stopień końcowy w module sterującym CDI i steruje przez podciśnienie obwodem obejściowym w pompie wodnej. Silnik jest szybciej podgrzewany i w ten sposób redukowany jest poziom emisji spalin.
Przy rozruchu zimnego silnika pompa wodna zostaje wyłączona na maks. 300 s jeśli spełnione są następujące warunki:
Zapisane w module sterującym CDI wartości graniczne temperatury powietrza zasysanego i płynu chłodzącego w momencie uruchomienia silnika oraz łącznej dawki wtrysku od uruchomienia silnika nie są jeszcze osiągnięte.
Moduł sterujący układu klimatyzacji nie przesyła postulatu "Ogrzewanie".
Prędkość obrotowa silnika lub dawka wtrysku nie przekracza zdefiniowanej wartości granicznej.
Jeśli warunki wyłączenia pompy wodnej nie są już spełniane lub osiągnięty jest maksymalny czas wyłączenia 300 s, moduł sterujący CDI kończy zasterowywanie zaworu przełączającego pompy wodnej.
Poprzez przyłącze wentylacji zawór przełączający pompy wodnej jest wentylowany, a obwód obejściowy w pompie wodnej jest ponownie zamykany. W ten sposób pompa wodna jest włączona i ponownie jest zapewniona cyrkulacja płynu chłodzącego. Jeżeli pompa wodna została raz aktywowana, pozostaje aktywna przez cały cykl zapłonu.
Termostat płynu chłodzącego
Termostat dwustopniowy przyjmuje następujące położenia:
Przepływ obejściowy; t < 87 °C; przepływ płynu chłodzącego tylko w silniku, może się odbywać przepływ przez układ ogrzewania w przestrzeni pasażerskiej.
Przepływ mieszany; 87 °C < t < 102 °C; termostat dwustopniowy otwarty, rozpoczyna się przepływ przez chłodnicę.
Przepływ chłodzący; t > 102 °C; termostat dwustopniowy otwarty, całkowity przepływ przez chłodnicę.
Z regulacji temperatury płynu chłodzącego silnika wynikają następujące zalety:
szybsze osiąganie temperatury pracy
redukcja emisji spalin
większy komfort grzania
ochrona elementów w przypadku dużego obciążenia silnika
Schemat |
67 | Termostat układu chłodzenia |
A | Przepływ obejściowy |
B | Przepływ mieszany |
C | Tryb chłodzenia |
K | Do chłodnicy |
M | Od silnika |
W | Do pompy wodnej |
P20.10-2196-04
Procedura spalania z ogrzewaniem, działanie
W przypadku procedury spalania z ogrzewaniem od strony silnika wskutek nowej strategii spalania do płynu chłodzącego dostarczana jest większa ilość ciepła.
Następujące warunki działania muszą być spełnione jednocześnie:
położenie pedału z czujnika położenia pedału przyspiesznika poniżej 80 % (obciążenie częściowe)
brak trybu regeneracji filtra cząstek stałych (DPF)
co najmniej 90 % mocy ogrzewania jest wymagana przez moduł sterujący układu klimatyzacji
temperatura powietrza poniżej 7 °C (ma miejsce ponowne włączenie przy 4 °C przez moduł sterujący SAM z przodu)
temperatura płynu chłodzącego z czujnika temperatury płynu chłodzącego poniżej 82°C (ponowne włączenie następuje przy 74°C)
W trakcie procedury spalania z ogrzewaniem wytwarzana jest podwyższona temperatura spalin poprzez 2 dawki wstępne wtryskiwaczy (Y76) z wyraźnie zwiększoną dawką paliwa i późniejszym wtryskiem głównym. W połączeniu z układem recyrkulacji spalin (AGR) następuje wewnątrz silnika większa emisja ciepła do płynu chłodzącego, co prowadzi do szybszego osiągnięcia optymalnej temperatury roboczej i lepszego ogrzania wnętrza pojazdu. W tym celu siłownik recyrkulacji spalin (Y27/9) jest włączany przez moduł sterujący CDI.
Moduł sterujący CDI reguluje i stabilizuje prędkość obrotową biegu jałowego w zależności od warunków eksploatacji i obciążeń silnika, jeśli pedał gazu nie jest wciśnięty.
Podgrzewanie paliwa, działanie
Podgrzewanie paliwa jest osiągane dzięki następującym strategiom regulacji:
Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia (Y74)
Regulacja za pomocą układu 2 regulatorów
Regulacja poprzez zawór regulacji przepływu (Y94)
Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia
Ciśnienie paliwa jest regulowane poprzez zawór regulacji ciśnienia podczas procesu rozruchu silnika i w celu podgrzania paliwa. Zawór regulacji przepływu jest otwarty.
Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia jest możliwa, gdy spełnione są następujące warunki:
praca na biegu jałowym do 30 s po uruchomieniu silnika
do temperatury paliwa wynoszącej 20 °C
Wskutek regulacji zaworu regulacji ciśnienia zimne paliwo jest szybko podgrzewane, gdy paliwo przepływa pod wysokim ciśnieniem przez niewielką szczelinę w zaworze regulacji ciśnienia.
Regulacja za pomocą układu 2 regulatorów
Ciśnienie paliwa podczas pracy na biegu jałowym oraz podczas hamowania silnikiem jest regulowane jednocześnie przez zawór regulacji ciśnienia i zawór regulacji przepływu.
Regulacja za pomocą zaworu regulacji przepływu
Regulacja ciśnienia paliwa przez zawór regulacji przepływu następuje po 30 sek. od uruchomienia silnika i przy temperaturze paliwa powyżej 20 °C.
Podczas regulacji za pomocą układu 2 regulatorów i podczas regulacji za pomocą zaworu regulacji przepływu paliwo podgrzewane jest słabiej niż podczas regulacji za pomocą zaworu regulacji ciśnienia.
Zabezpieczenie zbiornika paliwa, działanie
Na skutek zwiększania ciśnienia paliwa przez pompę wysokiego ciśnienia z 4,5 bara do maksymalnie 1800 barów zwiększa się również temperatura paliwa.
W celu zabezpieczenia zbiornika paliwa przed przegrzaniem moduł sterujący CDI odczytuje wartości czujnika temperatury paliwa, monitorując w ten sposób temperaturę paliwa tłoczonego do pompy wysokiego ciśnienia. W przypadku wzrostu temperatury paliwa podawanego na pompę wysokiego ciśnienia powyżej 90 °C, moduł sterujący CDI redukuje dawkę wtrysku i ciśnienie paliwa poprzez zawór regulacji ciśnienia
Na skutek tego sprężane są mniejsze ilości paliwa.
Moduł sterujący CDI poprzez zawór regulacji przepływu kieruje nadmiar paliwa z powrotem do zbiornika paliwa.
Moduł sterujący CDI wyłącza funkcję zabezpieczania, gdy temperatura paliwa podawanego na pompę wysokiego ciśnienia spadnie poniżej 90 °C.
Sterowanie wentylatorem, działanie
Moduł sterujący zespołu napędowego (N127) zasterowuje silnik wentylatora (M4/7). Przy tym prędkość obrotowa wentylatora jest określana bezstopniowo za pośrednictwem szyny LIN zespołu napędowego (LIN C3) przez moduł sterujący zespołu napędowego.
W przypadku zakłóceń w przewodzie sygnałowym (zanik częstotliwości) z modułu sterującego układu napędowego silnik wentylatora przełącza się samoczynnie na maksymalną prędkość obrotową (tryb awaryjny wentylatora).
Moduł sterujący układu klimatyzacji przekazuje na szynę CAN wnętrza i szynę FlexRay zawieszenia status układu klimatyzacji do modułu sterującego zespołu napędowego wraz z postulatem wentylatora. Jeżeli moduł sterujący zespołu napędowego nie otrzyma ważnego postulatu wentylatora z modułu sterującego układu klimatyzacji, silnik wentylatora jest zasterowywany z maksymalną prędkością obrotową.
Praca bezwładnościowa wentylatora
Silnik wentylatora pracuje przy statusie "zapłon WYŁ" maksymalnie 5 min w trybie pracy bezwładnościowej, jeśli temperatura płynu chłodzącego, temperatura modułu sterującego CDI lub całka zapisu temperaturowego obliczona na podstawie obciążenia silnika, temperatury płynu chłodzącego, prędkości pojazdu i temperatury zewnętrznej (uśredniona przez ostatnich 6 min) przekroczyła zalecane wartości progowe.
Jeśli napięcie akumulatora zanadto spadnie, tryb pracy bezwładnościowej zostaje wyłączony.
Tryb pracy bezwładnościowej wentylatora nie jest przerywany statusem "zapłon WŁ". Podczas uruchomienia silnika w trybie pracy bezwładnościowej wentylatora regulacja wentylatora w trybie normalnym jest powstrzymywana do momentu zakończenia trybu pracy bezwładnościowej wentylatora.
Przesłona chłodnicy, działanie
Przesłona chłodnicy jest zamykana, aby obniżyć zużycie paliwa (poprzez mniejszy opór powietrza). Dodatkowo redukowane jest wychłodzenie silnika i tłumiony zewnętrzny odgłos pracy silnika. Siłownik żaluzji chłodnicy (M87) zasterowywany jest przez moduł sterujący układu napędowego po rozruchu silnika poprzez szynę LIN zespołu napędowego. W ten sposób żaluzja chłodnicy jest zamykana przez drążek. W momencie osiągnięcia temperatury płynu chłodzącego 106°C żaluzja chłodnicy jest otwierana i zamykana ponownie przy 94°C.
Dalszymi warunkami otwarcia są:
Postulat trybu bezwładnościowego wentylatora
Postulat podstawowej wentylacji układu klimatyzacji
Temperatura powietrza doładowanego powyżej wartości progowej
Postulat obniżenia temperatury płynu chłodzącego w celu ochrony części
Układ chłodzenia powietrza doładowanego
Wodna chłodnica powietrza doładowanego jest podłączona do niskotemperaturowego obwodu chłodzącego z chłodnicą niskotemperaturową i pompą recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego (M43/6).
Jeżeli temperatura powietrza doładowującego wynosi > 35 °C, moduł sterujący CDI zasterowuje pompę recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego poprzez CAN silnika (CAN C), moduł sterujący zespołu napędowego i LIN zespołu napędowego.
Jeśli temperatura powietrza doładowanego spadnie poniżej 25 °C, pompa recyrkulacyjna 1 obwodu niskotemperaturowego jest ponownie wyłączana.
Temperatura powietrza doładowanego jest rejestrowana w rozdzielaczu powietrza doładowanego przez czujnik temperatury powietrza doładowanego i przekazywana do modułu sterującego CDI za pomocą sygnału napięcia.
Korek w niskotemperaturowym obwodzie chłodzenia otwierać jedynie przy podwyższonej temperaturze powietrza doładowanego (brak mocy) lub przy zimnym silniku. Płyn chłodzący musi sięgać do korka.
Zabezpieczenie przed przegrzaniem
Zabezpieczenie przed przegrzaniem chroni w przypadku przeciążenia termicznego przed uszkodzeniami silnika. W przypadku temperatury płynu chłodzącego powyżej 106 °C redukowana jest dawka wtrysku odpowiednio do wartości charakterystycznych zapisanych w module sterującym CDI. Redukcja odbywa się w zależności od temperatury płynu chłodzącego i temperatury oleju. W tym celu moduł sterujący CDI odczytuje sygnały czujnika temperatury płynu chłodzącego, czujnika temperatury oleju i czujnika temperatury przed turbosprężarką (B19/11) (zabezpieczenie turbosprężarki).
Po analizie sygnałów wejściowych moduł sterujący CDI poprzez zawór regulacji przepływu i zawór regulacji ciśnienia reguluje ciśnienie paliwa w kolektorach rozprowadzających i poprzez zasterowywanie wtryskiwaczy długość czasu wtrysku.
W przypadku za wysokiej temperatury oleju silnikowego i temperatury płynu chłodzącego w zestawie wskaźników (A1) pojawia się komunikat ostrzegawczy. W tym celu moduł sterujący CDI przesyła odpowiedni sygnał poprzez CAN napędu, moduł sterujący zespołu napędowego, FlexRay zawieszenia, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika (CAN HMI) do zestawu wskaźników.
Powiązane dokumenty
- gf0716p9997ogs Przegląd podzespołów układu Common-Rail Diesel Injection (CDI)