8.11. Elektronikusan irányított dízelbefecskendező rendszerek

1

8.11. Elektronikusan irányított dízelbefecskendező rendszerek (Tizenegyedik rész – Adagolóporlasztós dízelbefecskendező rendszerek I.)

Ahogyan azt a témakör 1. fejezetében már leírtuk (8.1./1.2.3.), az adagolóporlasztós rendszerek (Unit Injector System – UIS = Pumpe Düse Einheit – PDE) felépítésének és működésének lényege, hogy a befecskendező szivattyú és a porlasztó össze van építve, egy közös egységet alkot. A magas befecskendezési nyomás elérése szempontjából ez döntő előny, hiszen nincs nyomócsöve a szerkezetnek. (E rendszerrel akár 2200 bar befecskendezési nyomás is elérhető.) Természetesen minden hengerhez a hengerfejbe egy-egy adagolóporlasztó egységet szerelnek, amelyet a vezérműtengelyen elhelyezett bütyök közvetlenül, egy nyomórúdon, vagy himbán keresztül működtet. 1. A PDE rendszer blokkvázlata

Az 1. ábrán a bemutatásra kerülő Bosch PDE rendszer blokkvázlatát láthatjuk. Irányítástechnikai szempontból központban (ez esetben is) az elektronikus irányítóegység – az úgynevezett motor-ECU (1) – áll. A „tápellátáson” kívül ebbe futnak be a szenzorok jelei – az úgynevezett bemeneti információk – ez vezérli a beavatkozókat (aktuátorokat) és ez kommunikál más irányítóegységekkel, s ha szükséges egy rendszerteszterrel is.

1 – Elektronikus motorirányító egység 2 – Gázpedálállás érzékelő 3 – Fogattyús-tengely fordulatszám- és vonatkoztatási jeladó 4 – Vezérműtengely fordulatszám- és vonatkoztatási jeladó 5 – Töltőnyomás érzékelő 6 – Levegő hőmérsékletérzékelő 7 – Motorhőmérséklet érzékelő 8 – Tüzelőanyag-hőmérsékletérzékelő 9 – Levegő-tömegáram érzékelő 10 – Járműsebesség jel 11 – MIL bekapcsolást kérő jel 12 – Tempomat kapcsoló 13 – Fékpedál kapcsoló 14 – Tengelykapcsoló pedálkapcsoló 15 – Gyújtáskapcsoló 16 – Izzítás visszajelzés 17 – Nyomatékváltó információ (pl. N ) 18 – Klíma információ (bekapcs. kérő j.) 19 – Bemeneti információk 20 – Adagolóporlasztók 21 – Izzításvezérlő relé 22 – Klímakompresszor relé 23 – Füstgáz-visszavezető rendszer nyomásvezérlő szelep 24 – Feltöltőnyomás-állító 25 – Egyéb végfokok pl. hűtőventilátor vezérlés 26 – Beavatkozók 27 – Diagnosztikai csatlakozó (K, L) 28 – Rendszerlámpa (pl. részecskesz. r.) 29 – MIL 30 – CAN csatlakozás 31 – Motorfordulatszám jel 32 – Tüzelőanyag fogyasztás jel 33 – Kommunikációs be- és kimenetek 34 – Főrelé 35 – Akkumulátor - tápfeszültség ellátás 1. ábra Forrás: Bosch

2

2. A rendszer villamos hálózatának bemutatása és elemzés Mivel az adagolóporlasztós rendszer érzékelőinek és beavatkozóinak egy része azonos a már ismertetett dízelbefecskendezőkben alkalmazottakkal, ezért a PD rendszer felépítésének és működésének bemutatását a villamos hálózat elemzésén keresztül tesszük közzé. Itt térünk ki az egyes speciális elemek ismertetésére is. Az elemzést a VW Golf V. (1,9 TDI; 2006; BKC/BRU motorkódú; EDC 16U1) bemutatásával „végezzük el”. Kapcsolási vázlat − I. részlet Kapcsolási vázlat − II. részlet

A1.1 – Motor ECU A5.41 – Hűtőventilátor (táp és vez.) B2.18 – Töltőnyomás érzékelő B3.1. – Beszívott levegő hőm. érz. B4.24 – Menetpedál helyzetérz. I. B4.25 – Menetpedál helyzetérz. II. F2.10 – Biztosító 10 (bizt. tábla 2) F2.11 – Biztosító 11 (bizt. tábla 2) F2.26 – Biztosító 26 (bizt. tábla 2) F2.8 – Biztosító 8 (bizt. tábla 2) F2.9 – Biztosító 9 (bizt. tábla 2) K1.1 – Főrelé M4.41 – Szívócső-csappantyú- állító motor és elektronika Y10.103 − Kipufogógáz hűtőcsap- pantyú-vezérlő mágnesszel. Y10.13 − EGR beavatkozó-vezérlő mágnesszelep Y10.38 − Turbónyomás-szabályzó mágnesszelep

Forrás: Bosch 2. ábra


A1.1 – Motor ECU A1.9 – Izzításvezérlő B4.15 – Tengelykapcsoló helyzetérz. B4.7. – Vezérműtengely forgásérz. B5.15 – Forgattyústengely forgásérz. F1.6 – Biztosító 6 (bizt. tábla 1) F2.51 – Biztosító 51 (bizt. tábla 2) F2.7 – Biztosító 7 (bizt. tábla 2) F2.9 – Biztosító 9 (bizt. tábla 2) F3.14 – Biztosító 14 (bizt. tábla 3) F3.27 – Biztosító 27 (bizt. tábla 3) K1.1 – Főrelé K1.2 – Szivattyúrelé R3.1 – Izzítógyertya 1. henger R3.2 – Izzítógyertya 2. henger R3.3 – Izzítógyertya 3. henger R3.4 – Izzítógyertya 4. henger S1.5 − Fékpedál kapcsoló S4.2 – Féklámpa kapcsoló Y3 – Tüzelőanyag szivattyú

3

Kapcsolási vázlat − III. részlet Kapcsolási vázlat − IV. részlet A motor-ECU és csatlakozójának lábkiosztása (6. ábra) A bal oldali ábra az ECU (A1.1), a jobb oldali a kábelköteg csatlakozója. A hálózat elemzés

2.1. „Testek és tápok” 2.1.1. Szenzor testek

A-39; A-17; A-76; A-60 B-57; B-12; B-53; B-38; B-4.15-1 B 9.28-2 olajszenzor (QLT jeladó)

A1.1 – Motor ECU A10.3 – Indítómotor A7.1 – Kombinált műszer A7.15 – Fedélzeti hálózati vez. egys. B3.2 – Hűtőközeg hőmérséklet érz. B3.39 – Hűtő kilépési hőm. érzékelő B3.8 – Tüzelőanyag hőm. érzékelő B8.1 – Levegő-tömegáram érzékelő B9.28 – Motorolaj érzékelő E6.4 – Forgattyúsház szellőztetés fűtőelem F2.15 – Biztosító 15 (bizt. tábla 2) F2.27 – Biztosító 27 (bizt. tábla 2) F2.39 – Biztosító 39 (bizt. tábla 2) F2.40 – Biztosító 42 (bizt. tábla 2) F2.42 – Biztosító 27 (bizt. tábla 2) F2.29 – Biztosító 29 (bizt. tábla 3) G2 – Generátor K1.113 – Indítórelé K1.65 − „15-ös fesz. ellátó” relé


A1.1 – Motor ECU A41.15 – Kormánymodul A7.1 – Kombinált műszer F1.6 – Biztosító 6 (bizt. tábla 1) F3.13 – Biztosító 13 (bizt. tábla 3) W2.1 – CAN adatbusz diagn. interf. X19 – Dugós csatlakozó X9.2 – OBD csatlakozó Y8.1 – Adagolóporlasztó 1. henger Y8.2 – Adagolóporlasztó 2. henger Y8.3 – Adagolóporlasztó 3. henger Y8.4 – Adagolóporlasztó 4. henger



4

2.1.2. Végfok és beavatkozó testek A-1; A-2; A-4 (ECU) R3.1….R3.4 (izzítógyertyák) Y3 – 5 (szivattyú) K1.65 – 4 („15-ös relé”) E6.4 –2 (forgattyúsház szellőztetés fűtőelem) M4.41 – 1 (szívócső csappantyúállító motor elektronika) K1.113 – 4 (indítórelé)

2.1.3. „Közvetlen akku. +”

A1.1 (Mot-ECU) az A-49-en (főrelén) keresztül, ha levesszük a gyújtást K1.65 – 1 („15-ös relé”) A1.9 –6 (izzításvezérlő relé) S4.2 – 1 (féklámpa kapcsoló) X9.2 – 16 (OBD csatlakozó)

2.1.4. „15-ös” csatlakozások a „15-ös feszültségellátó” relén (K1.65) át

A1.1 (Mot-ECU) az A-18 B8.1 –2 (légnyelésmérő) B9.28 – 1-re (motorolaj érzékelő) E6.4 –1 (forgattyúsház szellőztetés fűtőelem) K1.113 – 1-re (indítórelé)

2.1.5. „5V-os táp +” A-84; A-15; A-62 B-42; B-27

2.1.6. A motorvezérlő rendszer reléi 2.1.6.1. Főrelé – K1.1

1 és 3 – Akku 30 4 – a gyújtás ráadását követően az A1.1 (Mot.-ECU) testeli az A-49-en keresztül 2 – a kapcsolt kivezetés, ha a relé zár „+ tápot ad”: - ECU – A-3; A-5; A-6-ra, - Y10.103 – 1-re (Kipufogógáz hűtőcsappantyú-vezérlő mágnesszelep) - Y10.13 – 4-re (EGR beavatkozó vezérlő mágnesszelep)

- Y10.38 – 3-ra (Turbónyomás-szabályzó mágnesszelep) - A5.41 – 2-re (Hűtőventillátor vez.)

- M4.41 – 2-re (Szívócső csappantyúállító) - A1.9 – 10-re (Izzítási vezérlő) - S1.5 – 2-re (Fékpedál kapcsoló) - B4.15 – 5-re (Tengelykapcsoló helyzetérzékelő)

2.1.6.2. „15-ös feszültségellátó” relé – K1.65

1 – akku 30 4 – test 3 – a gyújtás ráadását követően az A7.15 (fedélzeti hálózati vezérlőegység =Bordnetz-steuergerate = gateway) kapcsolja a „+” oldalon. 2 – a kapcsolt kivezetés, ha a relé zár „+ tápot ad”:

- A1.1 (ECU) – A-18, - B8.1 – 2-re (légtömegmérő)

- B9.28 – 1-re (motorolaj érzékelő) - E6.4 – 1-re (forgattyúsház szellőztetés fűtőelem)

- K1.113 – 1-ra (indítórelé) A relé visszajelez az A7.15 felé az „F2 lábra”.

5

2.1.6.3. Indítórelé – K1.113 1 – „15-ös relé” 4 – test 3 – indításkor az A7.15 (fedélzeti hálózati vezérlőegység) kapcsolja a „+” oldalon. 2 – a kapcsolt kivezetés, ha a relé zár „+ tápot ad:

- az A10.3-nak (indítómotornak vagy indító ECU-nak), - az A1.1 – B - 35-nek (a motor ECU-nak indítási jelet ad)

2.1.6.4. Szivattyúrelé – K1.2

5 – „15-ös relé” 2 – akku 30 3 – a gyújtás ráadását követően meghatározott ideig, majd ha „folyamatos” a motorfordulatszám jel a Motor-ECU folyamatosan testeli az A-52-őn keresztül 1 – a kapcsolt kivezetés, ha a relé zár „+ tápot ad az előtáp-szivattyúnak (Y3)

2.2. Bemeneti információk 2.2.1. Gázpedál-állás (menetpedál-állás) érzékelő – B4.24 – B4.25

A jeladó a kölcsönös-indukció (transzformátor) elvén működő kettős elmozdulás érzékelő. A szenzor gerjesztő (primer) tekercseiben a szenzorelektronika nagyfrekvenciás váltakozó áramot hoz létre. A vevőtekercsekben indukálódott feszültség nagyságát a gázpedálállástól függően elmozduló ferromágneses anyagból készült tekercsmag („fémlemezke” – csatoló) helyzete határozza meg. A jeladó tartalmazza a jelfeldolgozó elektronikát is, amely a menetpedál állásától függő nagyságú feszültségeket hoz létre. (Lásd 9. ábra!) A jeladó csatlakozásai B4.24 3 – (ECU A-39) – test 2 – (ECU A-84) – „+ 5V”. 4 – (ECU A-83) – pedálhelyzet jel I. B4.25 5 – (ECU A-17) – test 2 – (ECU A-15) – „+ 5V” 4 – (ECU A-61) – pedálhelyzet jel II.

Forrás: Volkswagen AG 7. ábra



6

2.2.2. Főtengely forgásérzékelő (motorfordulatszám és vonatkoztatási jeladó) – B5.15 A szenzor a Hall-hatás elvén működő jeladó. Póluskereke a forgattyús tengely tömítő peremének egy részére van felsajtolva. (Lásd 10. és 11. ábra!) A gumival bevont pólus-kerék 60-2-2 mágneses szegmenspárt tartalmaz. A Hall-IC-ben a mágneses térre érzékeny Hall elem egy komparátoron keresztül egy kapcsolótranzisztort hajt meg. E kapcsolóelem nyitott kollektoros kimenetének potenciálja a Hall elem által érzékelt mágneses mező irányától fog függeni. A forgás-szenzor tehát a póluskerék mágnesezettségétől függő feszültséget (négyszögfeszültséget) hoz létre. (L. 14. ábra!) A jeladó csatlakozása 3 – (ECU B-57) – szenzor test 1 – (ECU B-42) – „+ 5V” 2 – (ECU B-58) – jel

2.2.3. Vezérműtengely forgásérzékelő – B4.7

Differenciál Hall-elemes szenzor (lásd 8.5. sz. cikk!), amelynek póluskerekét ez esetben is a vezérműtengely végén rögzítették. (A póluskerék elhelyezése és kialakítása a 12. és 13. ábrán, a forgásérzékelők jelfeszültségei a 14. ábrán láthatóak.) A jeladó csatlakozása 3 – (ECU B-12) – test 1 – (ECU B-27) – „+ 5V” 2 – (ECU B-28) – jel



Forrás: Volkswagen AG 12. ábra Forrás: Volkswagen AG 13. ábra


7

2.2.4. Levegő tömegáram-és hőmérsékletérzékelő – B8.1 A hőmérséklet eloszlás megváltozásának elvén működő légnyelésmérőt a Láng Kft. „ALKATRÉSZ” elnevezésű szaklapjában, 2006-ban már részletesen bemutattuk, ott elolvasható. Emlékeztetőül: e szenzor is a levegő tömegárammal arányos feszültséget állít elő. Az egyéb termikus érzékelőkkel szemben komoly előnye, hogy irányérzékeny. Visszaáramlásnál ΔT iránya megváltozik, tehát szakaszos áramlásnál – ahol rövid idejű visszaáramlások is kialakulnak – e jeladó pontosabb érzékelést tesz lehetővé.

2.2.5. Töltőnyomás-és töltőlevegőhőmérséklet érzékelő – B2.18, B3.1 Piezorezisztiv nyomásérzékelő, amely a pillanatnyi töltőnyomás nagyságától függő feszültségjelet állít elő. A jeladóba beépítették a levegőhőmérséklet érzékelőt (B3.1) is. A hőmérsékletszenzor itt is egy nem lineáris NTK ellenállás.

A jeladó csatlakozása: 1– (ECU A-76) – test 3 – (ECU A-62) – „+ 5V” 4 – (ECU A-78) – nyomás jel 2 – (ECU A-38) – levegőhőmérséklet jel

1 – Elektromos csatlakozó 2 – Mérőcső 3 – Kiértékelő elektronika 4 – Mérőcella 5 – Érzékelő ház 6 – Részáramú mérőcsatorna 7 – A mérőcsatornából kilépő levegő 8 – A mérőcsatornába belépő levegő

1 – A hőmérséklet-eloszlás áramlás nélkül 2 – A hőmérséklet-eloszlás áramlás mellett 3 – Érzékelőelem 4 – A fűtött zóna a fűtőelemmel és a fűtésérzékelővel 5 – Érzékelő membrán 6 – A légnyelésmérő az érzékelőegységgel 7 – A levegőáram 8 – Áramlásrendező rács M1, M2 – hőmérsékletérzékelési pontok T1, T2 – hőmérsékletérzékelési pontok hőmérsékletei ΔT – a hőmérsékletkülönbség


A jeladó csatlakozása 2 – + táp − a K1.65 („15-ös relé”) 3 – (ECU A-60) – test 4 – (ECU A-40) – „+ 5V” 5 – (ECU A-82) – jel

Forrás: Bosch 16. ábra Forrás: Bosch 17. ábra


Forrás: Bosch 19. ábra Forrás: Bosch 20. ábra

8

2.2.6. Légköri-nyomás szenzor Piezorezisztiv nyomásérzékelő beépítve az ECU-ba. Jelét például az EGR működésének megszüntetésére használja az ECU, adott tengerszint feletti magasság felett.

2.2.7. Hűtőfolyadék hőmérsékletérzékelő – B3.2 Nem lineáris NTK ellenállás a hengerfejben. A jeladó csatlakozása 2– (ECU B-53) – test 1– (ECU B-52) – jel

2.2.8. Hűtőfolyadék kilépési-hőmérséklet érzékelő – B3.39 Nem lineáris NTK ellenállás a motorhűtő kilépési pontján. (A hűtőventilátor vezérléséhez szükséges kiegészítő információ.) A jeladó csatlakozása 2– (ECU B-38) – test 1– (ECU B-37) – jel

2. 2.9. Gázolaj-hőmérséklet érzékelő – B3.8 Nem lineáris NTK ellenállás a gázolaj visszatérő ágában a hűtő előtt. A jeladó csatlakozása 1– (ECU B-40) – test 2– (ECU B-39) – jel

2. 2.10. Motorolaj érzékelő – B9.28

A „QLT” olajszenzor az olajminőségről (Q), az olajszintről (L) és a motorolaj hőmérsékletéről (T) informálja a kombi műszert. A minőséget és a szintet 1-1 csőkondenzátor kapacitás-változásának érzékelése alapján határozza meg, a hőmérsékletet platina termisztorral érzékeli. A szenzor az információt PWM jel formájában továbbítja a kombi műszer felé egymást követő 100ms-os négyszögjel formájában, másodpercenként. (Nem mindegyik olaj-szenzor QLT) A jeladó csatlakozása 1– „+ táp” – „15-ös relé” 2 2 – test 3 − jel a fedélzeti hálózati vezérlőegység felé

2.2.11. Fékpedál kapcsolók – S4.2; S1.5 Biztonsági okból kettős kapcsoló. A féklámpa kapcsoló csatlakozása 1– „+ táp” – „30-as ról” 4 – (ECU A-87) – jel

2.2.12. Tengelykapcsoló helyzetkapcsoló – B4.15 A tengelykapcsoló hidraulikus főhengerében a működtető dugattyúval együtt egy állandó mágnes mozog. Ennek meghatározott helyzeténél egy Hall jeladó végfoka kapcsol.

A helyzetkapcsoló csatlakozása: 1– test 5 – „+ táp” a K1.1 (főrelé) 2 − (ECU A-43) – jel

A fékkapcsoló csatlakozása 2 − „+ táp” − K1.1 (főrelé) 3 − (ECU A-65) – jel


9

2.2.13. A Motor ECU kommunikációs jelei

- soros kommunikáció − hajtáslánc CAN - CAN −H − (ECU A-89) - CAN − L − (ECU A-65)

A CAN-en keresztül „közvetített” információk pl.: - klíma készenlét és kompresszor bekapcsolási jelek, - járműsebesség jel, - tempomat vezérlés jelek

- soros kommunikáció − K vezeték − (ECU A-72) - motorindítási jel − (ECU B-35) − az indítórelétől - generátorterhelési jel − (ECU A-64) − a G2-től (generátor), DFM csatlakozás - kormánymodul (A-41.15) − (ECU A-20) gyújtáskapcsoló kormányzár oldás jel, egyébként nem indítható.

2013-06-18 A következő „cikkünk” kb. két hónap múlva jelenik meg!

Documents

8.11. Elektronikusan irányított dízelbefecskendező rendszerek