Ogólne warunki działania funkcji zarządzania ciepłem
Zacisk 87M (układ sterowania 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 elementów w przypadku dużego obciążenia silnika
Realizacja funkcji zarządzania ciepłem jest zależna od statusu następujących czujników i sygnałów:
Czujnik temperatury oleju silnikowego (B1)
Miernik masy powietrza (B2/5), obciążenie silnika
Czujnik temperatury powietrza zasysanego (B2/5b1)
Czujnik ciśnienia doładowania (B5/1) i czujnik ciśnienia doładowania turbosprężarki niskotemperaturowej (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)
Czujnik ciśnienia różnicowego DPF (B28/8) (z kodem (474) filtr cząstek)
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 SAM (N10), temperatura zewnętrzna poprzez szynę CAN wnętrza (CAN B), moduł sterujący elektronicznej stacyjki (N73) i szynę CAN 1 zawieszenia (CAN E1)
Panel sterowania i obsługi układu klimatyzacji (N22/7), status układu klimatyzacji poprzez szynę CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i szyny CAN 1 zawieszenia
Moduł sterujący elektronicznego układu stabilizacji toru jazdy (N30/4), prędkość pojazdu poprzez szynę CAN 1 zawieszenia
Moduł sterujący w pełni zintegrowanego sterowania pracą skrzyni biegów (Y3/8n4), przełożenie poprzez szynę CAN napędu (CAN C)
Zarządzane ciepłem, działanie
Funkcja zarządzania ciepła jest opisana w następujących punktach:
Faza po rozruchu, działanie
Ogrzewanie termostatu płynu chłodzącego, działanie
Procedura spalania z ogrzewaniem, działanie
Podgrzewanie paliwa, działanie
Zabezpieczenie zbiornika paliwa, działanie
Sterowanie wentylatorem, działanie
Przesłona chłodnicy, działanie
Zabezpieczenie przed przegrzaniem
Faza po rozruchu, działanie
W fazie po rozruchu dzięki przerwaniu chłodzenia tłoka poprzez wyłączenie zasilania olejem silnikowym wtryskiwaczy oleju przez zawór odcinający wtryskiwaczy oleju (Y131) można osiągnąć szybsze podgrzanie silnika. Dodatkowo przerwanie cyrkulacji płynu chłodzącego poprzez odłączenie pompy wodnej za pomocą zaworu przełączającego 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. 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 w momencie uruchomienia silnika nie są jeszcze osiągnięte.
Brak postulatu "ogrzewanie" z panelu obsługi i sterowania automatycznej klimatyzacji.
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.
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 spełnione są wszystkie poniższe warunki:
Temperatura oleju silnikowego >-5°C
Maks. czas wyłączenia (w zależności od typu i mocy silnika, temperatury powietrza zasysanego i oleju silnikowego w momencie uruchomienia silnika) nie jest osiągnięty
Prędkość obrotowa silnika lub dawka wtrysku nie przekracza zdefiniowanej wartości granicznej
Ogrzewanie termostatu 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) sygnałem masowym. Zasilanie następuje bezpośrednio z modułu sterującego CDI, poprzez zacisk 87.
Wskutek ogrzewania otwiera się znajdujący się w termostacie płynu chłodzącego termostat dwustopniowy już przy niskich temperaturach płynu chłodzącego, co skutkuje obniżeniem temperatury płynu chłodzącego.
Średnica otwarcia termostatu dwustopniowego jest określana przez czas włączenia natężenia elektrycznego i temperaturę płynu chłodzącego. Element grzewczy termostatu reguluje temperaturę płynu chłodzącego w przedziale od ok. 55°C do 106°C. Poprzez funkcję trybu awaryjnego zapewnia się, że termostat dwustopniowy od ok. 106°C jest całkowicie otwarty, niezależnie od zasterowania.
Termostat dwustopniowy przyjmuje następujące położenia:
przepływ obejściowy; t < 55 °C; przepływ płynu chłodzącego tylko w silniku, może się odbywać przepływ przez układ ogrzewania w przestrzeni pasażerskiej
przepływ mieszany; 55 °C < t < 106 °C; termostat płynu chłodzącego otwarty, rozpoczyna się przepływ przez chłodnicę
przepływ chłodzący; t > 106 °C; termostat płynu chłodzącego otwarty, całkowity przepływ przez chłodnicę
Z regulacji temperatury płynu chłodzącego silnika wynikają następujące zalety:
szybsze osiąganie temperatury pracy
redukcja emisji spalin
ulepszony 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) (z kodem (474) filtr cząstek stałych)
co najmniej 90 % mocy grzania jest wymagana przez panel sterowania i obsługi automatycznego układu klimatyzacji
temperatura powietrza poniżej 7 °C (ma miejsce ponowne włączenie przy 4 °C przez moduł sterujący SAM)
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 przy tym 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 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 zaworu regulacji przepływu
Regulacja ciśnienia paliwa przez zawór regulacji przepływu następuje po 30 sek. od uruchomienia silnika i przy temperaturze paliwa powyżej 20 °C.
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 podawanego na pompę 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 zbiornika paliwa, gdy temperatura paliwa podawanego na pompę wysokiego ciśnienia spadnie poniżej 90 °C.
Sterowanie wentylatorem, działanie
Moduł sterujący CDI zasterowuje silnik wentylatora (M4/7). Moduł sterujący ME poprzez sygnał PWM (sygnał modulowany szerokością impulsu) przekazuje przy tym informację o żądanej prędkości obrotowej wentylatora.
Prawidłowa proporcja sygnału PWM wynosi od 10 do 90 %.
Oznacza to np.:
10 %: silnik wentylatora "WYŁ"
20 %: silnik wentylatora "WŁ", minimalna prędkość obrotowa
90 %: silnik wentylatora "WŁ", maksymalna prędkość obrotowa
Informacja o usterce w silniku wentylatora przekazywana jest modułowi sterującemu CDI poprzez sygnał modulowany szerokością impulsów. W przypadku usterki w przewodzie sygnalizacyjnym (awaria częstotliwości) z modułu sterującego CDI silnik wentylatora przełącza się samoczynnie na maksymalną prędkość obrotową (tryb awaryjny wentylatora).
Panel sterowania i obsługi układu klimatyzacji przekazuje na szynę CAN wnętrza i szynę CAN 1 zawieszenia status układu klimatyzacji do modułu sterującego CDI wraz z postulatem wentylatora. Jeżeli moduł sterujący CDI nie odbierze ważnego postulatu wentylatora z panelu sterowania i obsługi automatycznej klimatyzacji, silnik wentylatora jest włączany z maksymalną prędkością obrotową.
Praca bezwładnościowa wentylatora
Silnik wentylatora pracuje w trybie pracy bezwładnościowej przy statusie "Zapłon WYŁ" przez maksymalnie 5 min, jeżeli całka zapisu termicznego obliczona na podstawie temperatury płynu chłodzącego, prędkości pojazdu i temperatury zewnętrznej (wartość uśredniona przez ostatnich 6 min) przekroczyła określoną wartość progową.
Proporcja sygnału PWM wynosi podczas pracy bezwładnościowej wentylatora maksymalnie 40 %. 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
Żaluzja chłodnicy jest zamknięta, aby obniżyć zużycie paliwa (poprzez mniejszy opór powietrza). Dodatkowo redukowane jest wychłodzenie silnika i tłumiony zewnętrzny odgłos pracy silnika. Siłownik żaluzji chodnicy (Y84) (oprócz KODU 550 (hak holowniczy)) jest zasterowywany przez moduł sterujący CDI po rozruchu silnika za pomocą sygnału masowego. W ten sposób wzrasta podciśnienie w dozowniku podciśnienia i żaluzja chłodnicy jest zamykana za pomocą drążka. 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
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 kolektorze rozprowadzającym i poprzez zasterowywanie wtryskiwaczy długość czasu wtrysku.
Przy zbyt wysokiej temperaturze oleju silnikowego lub płynu chłodzącego na wyświetlaczu wielofunkcyjnym (A1p13) w zestawie wskaźników (A1) pojawia się komunikat ostrzegawczy. W tym celu moduł sterujący CDI wysyła odpowiedni sygnał za pośrednictwem szyny CAN 1 zawieszenia, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i szyny CAN 2 zawieszenia (CAN E2) do zestawu wskaźników.
Powiązane dokumenty
- gf0716p9997olf Przegląd podzespołów układu Common-Rail Diesel Injection (CDI)