Ogólne warunki działania funkcji zarządzania ciepłem
Zacisk 87M WŁ (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
Realizacja funkcji zarządzania ciepłem jest zależna od statusu następujących sygnałów:
Miernik masy powietrza (B2/5), obciążenie silnika
Czujnik temperatury powietrza zasysanego (B2/5b1)
Czujnik ciśnienia doładowania (B5/1), obciążenie silnika
Czujnik ciśnienia doładowania turbosprężarki niskociśnieniowej (B5/4), obciążenie silnika
Czujnik temperatury płynu chłodzącego (B11/4)
Czujnik temperatury powietrza doładowywanego (B178)
Czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych (B19/9) (z KODEM 474 (filtr cząstek stałych))
Czujnik ciśnienia różnicowego DPF (B28/8) (z kodem 474 (filtr cząstek stałych))
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
czujnik temperatury w module sterującym CDI
Moduł sterujący klimatyzacji (N22/1), temperatura otoczenia poprzez CAN wnętrza (CAN B), moduł sterujący SAM z przodu (N10/6), CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki (N73), FlexRay zawieszenia (Flex E) do modułu sterującego zespołu napędowego (N127) i poprzez CAN napędu (CAN C1) do modułu sterującego CDI
Moduł sterujący klimatyzacji. status klimatyzacji poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący SAM z przodu, CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki, FlexRay zawieszenia do modułu sterującego zespołu napędowego i przez CAN napędu do modułu sterującego CDI
Moduł sterujący elektronicznego programu stabilizacji jazdy (N30/4), prędkość obrotowa kół (prędkość pojazdu) poprzez FlexRay zawieszenia do modułu sterującego zespołu napędowego i przez CAN napędu do modułu sterującego CDI. Moduł sterujący zespołu napędowego otrzymuje dodatkowo z zestawu wskaźników (A1) sygnał prędkości, przekazywany przez CAN interfejsu użytkownika (CAN HMI), moduł sterujący elektronicznej stacyjki i FlexRay zawieszenia.
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
Moduł sterujący zespołu napędowego i moduł sterujący w pełni zintegrowanego układu sterowania pracą skrzyni biegów (z KODEM 427 (7G-TRONIC) lub z KODEM 421 (9G-TRONIC)) poprzez CAN silnika (CAN C) i CAN napędu otrzymują z modułu sterującego CDI informację ''silnik pracuje''.
Zarządzane ciepłem, działanie
Funkcja zarządzania ciepłem jest opisana w następujących punktach:
Faza po rozruchu, działanie
Podgrzewanie, termostat płynu chłodzącego, działanie
Faza spalania z ogrzewaniem, działanie
Podgrzewania paliwa, działanie
Zabezpieczenia zbiornika paliwa, działanie
Sterowanie wentylatorem, działanie
Przesłona chłodnicy, działanie
Funkcja klap w osłonie chłodnicy (z kodem 5U3 (AIRPANEL))
Zabezpieczenie przed przegrzaniem
Układ chłodzenia powietrza doładowywanego
Faza po rozruchu, działanie
W fazie po rozruchu szybsze rozgrzanie silnika jest osiągane przez wyłączenie zasilania olejem silnikowym dysz natrysku denka tłoków poprzez aktywację zaworu odcinającego. (Y131), Brak jest chłodzenia tłoków, poprzez natrysk oleju silnikowego. Ponadto następuje przerwanie cyrkulacji płynu chłodzącego na skutek wyłączenia pompy wodnej poprzez zawór przełączający pompy wodnej (Y133). 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. 500 s jeśli spełnione są następujące warunki:
Zapisane w module sterującym CDI wartości graniczne temperatury powietrza zasysanego i płynu chłodzącego oraz łącznej dawki wtrysku nie są jeszcze osiągnięte.
Moduł sterujący klimatyzacji nie przekazuje postulatu "ogrzewanie".
Prędkość obrotowa silnika lub dawka wtrysku nie przekracza zdefiniowanej wartości granicznej.
Jeśli nie są już spełniane warunki do wyłączenia pompy wodnej lub osiągnięty jest maksymalny czas wyłączenie 500 s, moduł sterujący CDI kończy zasterowywanie zaworu przełączającego pompy wodnej. Poprzez przyłącze wentylacji zawór przełączający 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.
W przypadku wysokich temperatur oleju silnikowego w zależności od prędkości obrotowej silnika przerywane jest włączanie dysz natrysku oleju.
Wyłączenie dysz natrysku oleju w fazie po rozruchu następuje, jeśli spełniony jest jeden z poniższych warunków:
Temperatura oleju > -10 °C
Maksymalny czas wyłączenia (w zależności od mocy silnika, temperatury powietrza zasysanego i oleju silnikowego) nie jest jeszcze osiągnięty.
Prędkość obrotowa silnika lub dawka wtrysku nie osiągnęła jeszcze ustalonej wartości granicznej
Podgrzewanie, termostat płynu chłodzącego, działanie
Moduł sterujący CDI w zależności od aktualnych warunków eksploatacji (od zapisanych w pamięci wartości charakterystycznych), włącza element grzewczy w termostacie płynu chłodzącego (R48) (oprócz kodu (494) wersja na rynek USA) sygnałem masowym. Zasilanie następuje z modułu sterującego CDI poprzez zacisk 87.
Wskutek ogrzewania otwiera się znajdujący się w termostacie płynu chłodzącego termostat dwustopniowy, co skutkuje obniżeniem temperatury płynu chłodzącego.
Średnica otwarcia termostatu dwustopniowego jest określana przez czas włączenia prądu elektrycznego. Element grzewczy termostatu (oprócz KODU 494 (wersja na rynek USA)) reguluje temperaturę płynu chłodzącego w zakresie od ok. 55 °C do 106 °C. Poprzez funkcję trybu awaryjnego gwarantuje się, że termostat dwustopniowy od ok. 106 °C jest całkowicie otwarty, niezależnie od zasterowania.
Termostat dwustopniowy przyjmuje następujące położenia:
Tryb obejściowy: T < 55 °C; przepływ płynu chłodzącego tylko w silniku, możliwy przepływ przez obwód ogrzewania przestrzeni pasażerskiej
Tryb mieszany: 55 °C < T < 106 °C; termostat otwiera się, początek przepływu przez chłodnicę
Tryb chłodzenie; T > 106 °C; termostat jest otwarty, pełny przepływ przez chłodnicę
Z regulacji temperatury płynu chłodzącego silnika wynikają następujące zalety:
szybsze osiąganie temperatury pracy
redukcja emisji spalin
większy komfort ogrzewania
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
Faza 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 gazu z czujnika położenia pedału gazu poniżej 80% (obciążenie częściowe)
brak trybu regeneracji filtra cząstek stałych (DPF)
co najmniej 90 % mocy ogrzewania jest wymagane przez moduł sterujący klimatyzacji
temperatura zewnętrzna poniżej 7 °C (ponowne włączenie następuje przy 4 °C z modułu sterującego 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 (EGR) 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 poprzez zawór regulacji przepływu następuje po 30 s 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 sygnał czujnika temperatury paliwa, monitorując w ten sposób temperaturę paliwa tłoczonego do pompy wysokiego ciśnienia.
W przypadku wzrostu temperatury paliwa tłoczonego do pompy wysokiego ciśnienia powyżej 90°C moduł sterujący CDI zmniejsza 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 zbiornika paliwa, gdy temperatura paliwa podawanego na pompę wysokiego ciśnienia spadnie poniżej 90 °C.
Sterowanie wentylatorem, działanie
Moduł sterujący zespołu napędowego zasterowuje silnik wentylatora (M4/7). Postulat określający zadaną prędkość obrotową silnika jest przekazywany poprzez LIN zespołu napędowego (LIN C3) przez moduł sterujący zespołu napędowego.
Prawidłowa proporcja sygnału PWM wynosi od 10 do 90 %.
Oznacza to np.:
10 %: silnik wentylatora wyłączony
20 %: silnik wentylatora włączony, minimalna prędkość obrotowa
90 %: silnik wentylatora włączony, maksymalna prędkość obrotowa
Usterka silnika wentylatora jest sygnalizowana do modułu sterującego zespołu napędowego poprzez LIN zespołu napędowego.
W przypadku zaklóceń w przewodzie sygnałowym (zanik częstotliwości) z modułu sterującego układu napędowego silnik wentylatora przełącza się samoczynnie na maksymalną prędkość obrotową (tryb awaryjny wentylatora).
Moduł sterujący klimatyzacji przekazuje swój status poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący SAM z przodu, CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki, FlexRay zawieszenia do modułu sterującego zespołu napędowego i przez CAN napędu do modułu sterującego CDI.
Praca bezwładnościowa wentylatora
Po wyłączeniu zapłonu silnik wentylatora pracuje do 5 minut w trybie bezwładnościowym, jeśli temperatura płynu chłodzącego lub oleju silnikowego (obliczona na podstawie modelu temperatury) przekracza określone wartości maksymalne.
Proporcja sygnału PWM wynosi podczas pracy bezwładnościowej wentylatora maksymalnie 40 %. Jeśli napięcie akumulatora zanadto spadnie, tryb pracy bezwładnościowej zostaje wyłączony.
Przesłona chłodnicy, działanie
Żaluzja chłodnicy jest zamknięta, aby obniżyć zużycie paliwa (poprzez mniejszy opór powietrza). Dodatkowo redukowane jest wychłodzenie silnika i tłumiony zewnętrzny odgłos pracy silnika. Po rozruchu silnika siłownik żaluzji chłodnicy (M87) jest zasterowywany przez moduł sterujący zespołu napędowego poprzez LIN zespołu napędowego. Po osiągnięciu temperatury płynu chłodzącego wynoszącej 106 °C żaluzja chłodnicy jest otwierana i zamykana ponownie przy temperaturze 94 °C.
Funkcja klap w osłonie chłodnicy (z kodem 5U3 (AIRPANEL))
Klapy w osłonie chłodnicy są zamykane w celu obniżenia zużycia paliwa (przez mniejszy opór powietrza). Dodatkowo redukowane jest wychłodzenie silnika i tłumiony zewnętrzny odgłos pracy silnika. W następujących warunkach klapy w osłonie chłodnicy są otwierane:
temperatura płynu chłodzącego > 105 °C
temperatura powietrza doładowywanego > 34 °C
prędkość pojazdu > 180 km/h
moc wentylatora > 30 %
Siłownik klap w osłonie chłodnicy (M2/37) jest zasterowywany przez moduł sterujący zespołu napędowego poprzez LIN zespołu napędowego. Klapy w osłonie chłodnicy są zamykane, gdy warunki nie są już spełniane lub silnik jest wyłączony.
W przypadku usterki następuje raptowne zamknięcie klap w osłonie chłodnicy, wymuszone przez sprężynę w siłowniku (funkcja awaryjna).
Pozycja do czyszczenia
Przekręć kluczyk w stacyjce w położenie 2 (nie wolno uruchamiać silnika). Samoczynne otworzenie klap w osłonie chłodnicy następuje po ok. 120 sekundach.
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 silnikowego (B1) i czujnika temperatury przed turbosprężarką (B19/11). Po analizie sygnałów wejściowych moduł sterujący CDI poprzez zawór regulacji przepływu i zawór regulacji ciśnienia reguluje ciśnienie paliwa w kolektorze rozprowadzającym paliwo i poprzez zasterowywanie wtryskiwaczy długość czasu wtrysku.
W przypadku za wysokiej temperatury oleju silnikowego i temperatury płynu chłodzącego w zestawie wskaźników pojawia się komunikat ostrzegawczy. W tym celu moduł sterujący CDI wysyła odpowiedni sygnał poprzez CAN napędu, moduł sterujący zespołu napędowego, FlexRay zawieszenia, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników. Moduł sterujący zespołu napędowego odczytuje temperaturę w obwodzie niskotemperaturowym poprzez czujnik temperatury obwodu niskotemperaturowego (B10/13). W ten sposób jest rejestrowana temperatura płynu chłodzącego w obwodzie niskotemperaturowym.
Obwód niskotemperaturowy |
10 | Wymiennik ciepła oleju przekładniowego |
14 | Chłodnica niskotemperaturowa |
15 | Zbiornik wyrównawczy |
110/2 | Chłodnica powietrza doładowywanego |
B10/13 | Czujnik temperatury obwodu niskotemperaturowego |
M43/6 | Pompa cyrkulacyjna 1 w obwodzie niskotemperaturowym |
P09.41-2670-76
Układ chłodzenia powietrza doładowywanego
Wodna chłodnica powietrza doładowywanego jest podłączona do obwodu niskotemperaturowego z chłodnicą niskotemperaturową i pompą recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego.
Gdy temperatura powietrza doładowywanego wynosi > 35 °C, moduł sterujący zespołu napędowego zasterowuje pompę recyrkulacyjną 1 obwodu niskotemperaturowego poprzez LIN zespołu napędowego.
Jeśli temperatura powietrza doładowującego spada poniżej 25 °C, pompa recyrkulacyjna 1 obwodu niskotemperaturowego jest ponownie wyłączana.
Temperatura powietrza doładowywanego jest rejestrowana w rozdzielaczu powietrza doładowywanego przez czujnik temperatury powietrza doładowywanego i przekazywana do modułu sterującego CDI za pomocą sygnału napięcia.
Korek w niskotemperaturowym obwodzie chłodzenia otwierać jedynie przy podwyższonej temperaturze powietrza doładowywanego (brak mocy) lub przy zimnym silniku. Płyn chłodzący musi sięgać do korka.
Powiązane dokumenty
- gf0716p9997old Przegląd podzespołów układu Common-Rail Diesel Injection (CDI)