Systeme d'Injection Electronique Common Rail

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    Base Nationale des Sujets dExamens de lenseignement professionnel

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    Session 2012 Code :1206-MV VP T

    DOSSIER RESSOURCE

    BACCALAUREAT PROFESSIONNEL

    Maintenance des vhicules automobilesOption : Voitures particulires

    Epreuve Ecrite

    E2 : Epreuve technologique :

    Etude de cas Expertise technique

    Dossier pagin de 1/17 17/17

    Les candidats doivent rendre l'intgralit des documents l'issue

    de la composition

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    BAC PRO Maintenance des vhicules automobiles-Voitures particulires Dossier RessourceE 2 - Session 2012 Page:1/17

    SYSTEME D'INJECTION ELECTRONIQUE COMMON RAIL HDI SIEMENS SID802 POUR MOTEUR DV4TD

    I. GENERALITE

    La prsente documentation ressource a pour but de dfinir la composition et la fonctionnalit d'un systme decontrle moteur diesel HDI SIEMENS SID 802 pour moteur DV4TD.Ce dispositif se compose d'un calculateur lectronique numrique qui analyse les informations en provenance dedivers capteurs, et par suite commande au moment opportun les injecteurs. Il a galement en charge le pilotaged'un rgulateur de pression, de l'lectrovanne de recyclage des gaz d'chappement.Dans ce document seront abords les thmes suivants :

    Gnralits et prsentation du systme,

    Description et fonctionnement des lments constitutifs des diffrentes fonctions, ou des fonctionselles-mmes,

    Descriptions des phases de fonctionnement,

    Conseils de maintenance,

    Le circuit lectrique,

    La diagnostic du systme.

    II. FONCTIONNEMENT GENERAL

    La quantit de carburant injecter est calcule partir des paramtres suivants :

    de la position de la pdale d'acclrateur correspondant aux points de fonctionnement moteur rgimemoteur, tempratures, pressions.

    En fonction de la quantit de carburant injecter, le calculateur dtermine :

    la haute pression carburant ncessaire dans la rampe d'injection,

    le dbut d'injection,

    le temps d'injection.

    Pour le dmarrage et l'arrt du moteur le calculateur d'injection fait appel des stratgies spcifiques.

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    BAC PRO Maintenance des vhicules automobiles-Voitures particulires Dossier RessourceE 2 - Session 2012 Page:2/17

    III. COMPOSITION DU SYSTEME : SYSTEME D'INJECTION HDI

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    BAC PRO Maintenance des vhicules automobiles-Voitures particulires Dossier RessourceE 2 - Session 2012 Page:3/17

    IV. Nomenclature du systme dinjection HDI SIEMENS

    1 Calculateur injection 29 Contacteur d'embrayage

    2 Capteur rgime 30 Contacteur de frein secondaire (si RVV)3 Capteur de rfrence cylindre 31 Prise diag

    4 Capteur haute pression rampe injection 32 Capteur de pression linaire

    5 Rgulateur de pression rampe haute pression 33 Capteur vitesse vhicule (si pas d'ABS)

    6 Actuateur de dbit 34 Batterie

    7 Rampe haute pression 35 GMV

    8 Injecteurs 36 Compresseur

    9 Rservoir 37 Contacteur de frein principal

    10 Sonde niveau carburant 38 Alternateur

    11 Sonde de prsence d'eau dans gazole 39 Indicateur temprature moteur

    12 Rchauffeur lectrique gazole 40 Alerte temprature

    13 Filtre gazole 41 Voyant pr-chauffage14 Pompe d'amorage (manuel) 42 Voyant diag

    15 Raccordement 43 Calculateur climatisation

    16 Sonde temprature carburant 44 EMF information consommation messagealerte

    17 Pompe carburant haute pression (intgre pompe detransfert)

    45 BSI

    18 Refroidisseur carburant 46 A airbag info coupure injection

    19 Filtre air 47 ABS (suivant quipement)

    20 Dbitmtre 48 com 2000 (commande RVV)

    21 Sonde temprature air 49 Antenne transpondeur

    22 Turbocompresseur 50 Cl de contact

    23 Catalyseur 51 BSM

    24 Vanne EGR 52 Bote relais de chauffage additionnel

    25 Electrovanne EGR 53 Rsistance chauffage additionnel

    26 Pompe vide 54 Groupe chauffage

    27 Sonde temprature moteur 55 Botier pr-chauffage

    28 Capteur pdale acclrateur 56 Bougies de pr-chauffage

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    BAC PRO Maintenance des vhicules automobiles-Voitures particulires Dossier RessourceE 2 - Session 2012 Page:4/17

    V. POMPE HAUTE PRESSION CARBURANT (*)

    La pompe haute pression intgre les lments suivants :

    la pompe de transfert,

    l'actuateur de dbit carburant,

    le rgulateur haute pression.

    ROLE

    La pompe haute pression carburant aspire le carburant du rservoir carburant (rservoir carburant).

    Fourni la haute pression carburant,

    Alimente les injecteurs en carburant au travers de la rampe d'injection haute pression.

    VI. RAMPE DINJECTION HAUTE PRESSION CARBURANT (*)

    A - ROLELa rampe dinjection haute pression carburant sert d'accumulateur de carburant.

    Le carburant est disponible pour tous les injecteurs.

    B - DESCRIPTION

    Elments relis la rampe d'injection haute pression :

    canalisation dalimentation haute pression carburant,

    canalisations dalimentation des injecteurs,

    capteur haute pression carburant.

    Injecteurs diesel,

    Capteur haute pression,

    Canalisation haute pression.

    VII. INJECTEURS (1131, 1132, 1133, 1134)

    ROLE

    Les injecteurs librent la haute pression ncessaire au fonctionnement du moteur.

    L'injection est effectue directement dans la tte du piston.

    Le carburant peut tre inject dans les phases :

    de pr-injection,

    dinjection principale.

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    VIII. CAPTEUR PEDALE D'ACCELERATEUR (1261)

    A - ROLE

    Le capteur de position pdale est intgr la pdale acclrateur.

    Il transforme la position de la pdale en une variation de tension

    A partir de cette information, le calculateur dtermine le dbit carburant injecter.

    B - DESCRIPTION

    Son fonctionnement repose sur un principe magntique sous contact.

    De type effet hall, il transmet la position de la pdale

    d'acclrateur sous forme de 2 tensions.

    IX. CAPTEUR REGIME ACTIF MOTEUR (1313)

    L'information rgime moteur sur les motorisations "DV" est fournie par un nouveau capteur actif.

    Il se caractrise par :

    son implantation ct distribution,

    son principe de fonctionnement effet hall.

    A - ROLE

    Le capteur permet de dterminer :

    le rgime moteur,

    la position de lattelage mobile.

    B - DESCRIPTION

    Le capteur effet hall (1) est fix en regard d'une cible sur le corps de la pompe huile.

    La cible ferromagntique (3) est fixe sur le pignon de vilebrequin (2).

    La cible est compose de 60 (58 + 2) paires de ples magntiques rparties sur la priphrie dont deuxples sont absents pour reprer le point mort haut.

    Attention : Ne pas mettre de pices aimantes prs de la cible du capteur rgime.

    SID035C

    SID021C

    3

    2

    1

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    C- PARTICULARITES ELECTRIQUES

    Affectation des voies du connecteur :

    voie 1 : alimentation 5V,

    voie 2 : signal,

    voie 3 : masse.

    Particularits signaux

    S = Ple SudN = Ple Nord

    Attention: Le fil du capteur est blind, toujours faire cheminer le faisceau l'endroit prvu.

    D - IMPLANTATION

    Implantation : sur le bloc moteur ct distribution, la cible est solidaire du pignon de vilebrequin ctdistribution.

    SS S S NNNN

    Signal magntique

    Signal de sortie capteur

    Cible magntique

    0

    12V

    0V

    Zone "-2 dents"

    3

    vilebrequin

    1

    0

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    X. CAPTEUR REFERENCE CYLINDRE

    A - ROLE

    Le capteur rfrence cylindre informe le calculateur d'injection du point mort haut en compression de

    chaque cylindre.

    Le calculateur d'injection besoin de cette information pour commander les injecteurs en modesquentiel (cylindre par cylindre dans l'ordre 1 - 3 - 4 - 2).

    B - DESCRIPTION

    Affectation des voies

    Voie 1 : Alimentation 5V

    Voie 2 : Signal

    Voie 3 : Masse

    XI. SONDE DE TEMPERATURE deau moteur (1220)A - ROLE

    La sonde de temprature deau informe le calculateur de la temprature du liquide de refroidissementmoteur.

    Rle du calculateur d'injection en fonction de l'information reue :

    ajuster le temps de prchauffage et de post chauffage,

    ajuster le dbit de dmarrage, ajuster le rgime de ralenti,

    autoriser le recyclage des gaz dchappement (EGR),

    ajuster le dbit de carburant,

    limiter le dbit inject si la temprature du liquide de refroidissement est critique (fonction anti-bullition),

    commander la mise en marche des moto ventilateurs (voir fonction refroidissement moteur),

    commander le logo mtre au combin (*),

    commander les voyants d'alerte et de pr alerte (*).

    (*) Information envoy sur le rseau CAN.

    B - DESCRIPTION

    Un type de montage :

    sonde deux voies verte.

    La sonde est constitue dune rsistance de type CTN (rsistance coefficient de tempraturengatif).

    Plus la temprature augmente plus sa valeur de rsistance diminue.

    Rsistance 20C = 6250 ohms (environ).

    SID022C

    A B

    CD

    1 3

    2

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    BAC PRO Maintenance des vhicules automobiles-Voitures particulires Dossier RessourceE 2 - Session 2012 Page:8/17

    XII. SONDE DE TEMPERATURE DAIR (1310)

    ROLE

    La sonde de temprature dair informe le calculateur de la temprature de lair admis.

    Rle du calculateur d'injection en fonction de l'information reue :

    calculer la densit de l'air.

    Attention : La sonde de temprature d'air est intgre au dbitmtre dair.

    XIII. SONDE DE TEMPERATURE CARBURANT (1221)

    ROLE

    Rle du calculateur d'injection en fonction de l'information reue :

    ajuster le dbit carburant,

    calculer la densit du carburant.

    XIV. CAPTEUR HAUTE PRESSION CARBURANT (1321)

    ROLE

    Mesure la valeur de la haute pression dans la rampe d'injection haute pression carburant.

    Rle du calculateur d'injection en fonction de l'information reue :

    dterminer la quantit de carburant injecter = temps d'injection,

    assurer la rgulation de la haute pression carburant dans la rampe dinjection haute pression.

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    XV. CALCULATEUR DINJECTION (1320)

    A - ROLE

    Le calculateur assure la gestion de l'ensemble du systme.

    Le logiciel du calculateur intgre :

    les fonctionnalits de contrle de linjection et de dpollution,

    les stratgies dagrment de conduite,

    la fonction anti dmarrage,

    les stratgies de secours,

    la gestion de la commande des moto ventilateurs et des voyants dalerte,

    la fonction rgulation de vitesse (*),

    le diagnostic avec mmorisation des dfauts.

    (*) suivant version.

    Le calculateur assure le contrle lectrique des lments suivants :

    injecteurs,

    actuateur de dbit carburant,

    rgulateur haute pression carburant,

    lectrovanne de rgulation de recyclage (EGR),

    botier de prchauffage et post chauffage ; coupure post chauffage,

    Le calculateur dlivre les informations suivantes (Multiplex) :

    rgime moteur,

    consommation instantane ==> ordinateur de bord,

    coupure rfrigration,

    Temprature eau et alerte mot etc.....

    Le capteur de pression atmosphrique est intgr au calculateur.

    Le calculateur comporte un tage de puissance capable de fournir le courant de commande trslev ncessaire au fonctionnement des injecteurs.

    Le calculateur comporte une partie commande pour le chauffage additionnel.

    Le calculateur est reli au faisceau d'injection par 3 connecteurs modulaires.

    Le calculateur d'injection est tlchargeable (FLASH EPROM).

    B - DESCRIPTION

    1

    2

    3

    4

    A B C D E F G H

    CH

    1

    2

    3

    4

    A B C D E F G HABCDEFGH

    CME

    J K L M

    CMI

    4

    3

    2

    1

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    Connecteur CME (32 voies gris).

    Connecteur CMI (48 voies marron).

    Connecteur CH (32 voies noir).

    Le calculateur d'injection est reli au faisceau d'injection par 3 connecteurs modulaires.

    C - AFFECTATION DES VOIES DU CONNECTEURCH (32 voies noir)

    CONNECTEUR ET VOIES SIGNAL

    A1A2A3 Ligne de dialogue : rseau CAN HighA4 Ligne de dialogue : rseau CAN Low

    B1 Commande du chauffage additionnelB2 Commande de la vitesse du groupe motoventilateurB3B4 Diagnostic ligne CalculateurC1 Commande du chauffage additionnelC2 Capteur pdale acclrateur piste n2C3 Entre : alimentationC4 Info groupe moto ventilateur tournantD1D2D3D4E1

    E2E3 Information embrayageE4 Information pdale de frein redondantF1F2 Alimentation capteur de pression linaire du circuit de

    rfrigrationF3F4 Masse du capteur de pression linaire du circuit de

    rfrigrationG1G2 Alimentation capteur pdale acclrateurG3 Information pdale d'acclrateur

    G4 Masse d'alimentation calculateurH1H2 Information de pression du circuit de rfrigrationH3 Masse capteur pdale acclrateurH4

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    2. MAINTENANCE DU SYSTEME DINJECTION HDI

    I. PRECONISATIONA - PREAMBULE

    Toutes les interventions sur le systme d'injection doivent tre effectues conformment auxprescriptions et rglementations suivantes :

    des autorits comptentes en matire de sant,

    de prvention des accidents,

    de protection de l'environnement.

    Les interventions doivent tre effectues par du personnel spcialis inform des consignes de scuritet des prcautions prendre.

    B - CONSIGNES DE SECURITE

    Compte tenu des pressions trs leves (1500 bars), pouvant rgner dans le circuit sensible (carburant,respecter les consignes suivantes :

    interdiction de fumer proximit immdiate du circuit haute pression lors d'intervention,

    viter de travailler proximit de flamme ou tincelles,

    pas d'intervention moteur tournant sur le circuit haute pression,

    pas d'intervention, moteur tournant, sur le circuit haute pression carburant,

    aprs l'arrt du moteur attendre 30 secondes (*) avant toute intervention.

    Nota : Le temps d'attente est ncessaire au retour la pression atmosphrique du circuit hautepression carburant

    Moteur tournant :

    toujours rester hors de porte d'un ventuel jet de carburant pouvant occasionner des blessuressrieuses,

    ne pas approcher les mains prs d'un lieu de fuite sur le circuit haute pression carburant.

    Attention : Il est interdit de dbrancher un injecteur diesel moteur tournant (risque de dtrioration

    du moteur).

    Ne pas commander un injecteur diesel, hors de la culasse, si son corps n'est pas reli la masse (risque de dcharge lectrostatique).

    La connectique des injecteurs diesel ncessite un soin particulier lors des interventions.

    Avant toute dpose du calculateur d'injection : attendre 30 secondes aprs la coupure ducontact, et dbrancher la borne ngative de la batterie.

    Ne pas forcer sur les ergots des connecteurs, lors de la dpose du calculateur d'injection.C - AIRE DE TRAVAIL

    L'aire de travail doit tre propre (sol,...) et dgage. Les pices en cours de rparation doivent trestockes l'abri de la poussire.

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    II. MODES DE FONCTIONNEMENT DEGRADES

    A- MODES DEGRADES

    Le systme gre les modes dgrads suivants :

    deux modes de fonctionnement avec un dbit carburant rduit,

    Un 2750 tr/mn et l'autre 1200 tr/mn.

    un autre se traduisant par l'arrt immdiat du moteur.

    Tableau rcapitulatif des modes dgrads et arrt du moteur suivant le type de dfauts.

    ORGANE EN DEFAUT

    ALLUMAGE

    DU VOYANTDIAGNOSTIC

    DEBIT REDUIT

    A 2750 TR/MN

    DEBIT REDUIT

    A 1200 TR/MN

    ARRET

    MOTEUR

    Capteur haute pressioncarburant

    Boucle de surveillance de lapression dans la ramped'injection commune

    (suivantdfauts)

    Capteur pdale d'acclrateur (CC au plusou au moins)

    (suivant lesdfauts)

    Alimentation des capteurs N1

    Alimentation des capteurs(capteur pdale) N2

    Fonction recyclage des gazd'chappement (rgulation)

    Rgulateur haute pressioncarburant

    (suivantles

    dfauts)

    Actuateur de dbit carburant (suivantles

    dfauts)

    Dfaut injecteur diesel(1 4)

    Relais de prchauffage

    Dfaut tlcodage calculateur

    Dfaut interne calculateur

    Capteur de rgime moteur

    Relais principal et relais depuissance

    Dfaut interne calculateur

    Etage de puissance injecteurdiesel

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    III. SCHEMA ELECTRIQUE DU SYSTEME DINJECTION

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    NOMENCLATURE

    BB00 - Batterie

    BSI1 - Botier de servitude intelligent

    PSF1 - Platine servitude bote fusible (botier servitude moteur)

    CV00 - Module de commutation sous volant

    C001 - Connecteur diagnostic

    CA00 - Contacteur antivolM000 -

    MC10 -

    MC11 -

    MC30 - Masses

    MC32 -MC35 -

    MM01 -

    0004 - Combin

    1115 - Capteur rfrence cylindre

    1208 - Actuateur de dbit

    1220 - Capteur temprature eau moteur

    1221 - Thermistance gazole

    1253 - Electrovanne tout ou rien d'EGR

    1261 - Capteur position pdale acclrateur

    1276 - Rchauffeur gazole

    1277 - Actuateur de dbit

    1310 - Dbitmtre air

    1313 - Capteur rgime moteur

    1320 - Calculateur contrle moteur

    1321 - Capteur de haute pression carburant

    1322 - Rgulateur de haute pression carburant

    1331 - Injecteur cylindre n1

    1332 - Injecteur cylindre n2

    1333 - Injecteur cylindre n31334 - Injecteur cylindre n4

    1620 - Capteur vitesse vhicule

    7306 - Conducteur scurit RVV (embrayage)

    7308 - Conducteur scurit RVV (freins)

    11 -- - Fonction allumage prchauffage

    15 -- - Fonction refroidissement

    43 -- - Fonction information carburant

    70 -- - Fonction antiblocage roues

    80 -- - Fonction climatisation rfrigration84 -- - Fonction autoradio Antenne radiotlphone EMF

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    MESURES PARAMETRES

    Infos injection.

    Infos lectriques.

    Infos divers.

    Alimentations et fonctionnement capteurs.

    Etat calculateur.

    A - Infos injecteurs

    Ecran d'aide LEXIA/PROXIA

    Condition de contrle Moteur chaud, au ralenti, sans charges supplmentaires(lectrique ou mcaniques : climatisation, feux, etc...)

    PARAMETRES UNITE VALEUR DEREFERENCE DEFINITION DU PARAMETRE

    Rgime moteur Tr/min 760 800 Rgime de rotation du moteur en nombrede tours par minute

    Synchronisation arbres cames-vilebrequin

    - Oui

    Etat de synchronisation du moteurtablie pendant le dmarrage du moteurentre le capteur de rfrence cylindre(capteur d'arbre cames) et le capteurde rgime moteur. Ceci est une desconditions pour obtenir le dmarrage dumoteur.

    Consigne pressioncarburant

    Bars 210 240Pression de carburant atteindre dans larampe haute pression demande par lecalculateur moteur.

    Pression carburant mesure Bars 210 240Pression de carburant prsente dans larampe haute pression.

    RCO rgulateur de pression % 12 18Taux d'ouverture de l'lectrovanne dergulation de pression carburant dans lapompe haute pression carburant.

    RCO rgulateur de dbit % 18 22Taux d'ouverture de l'lectrovanne dergulation de dbit carburant dans lapompe haute pression carburant.

    Dbit inject mesurMg/coup

    5 7Dbit de carburant dans le circuit hautepression.

    Correction dbit injecteurcylindre 1

    % -Taux de correction du dbit inject du 1ercylindre par le calculateur moteur.

    Correction dbit injecteurcylindre 2

    % -Taux de correction du dbit inject du2mecylindre par le calculateur moteur.

    Correction dbit injecteurcylindre 3

    % -Taux de correction du dbit inject du3mecylindre par le calculateur moteur.

    Correction dbit injecteurcylindre 4

    % -Taux de correction du dbit inject du4mecylindre par le calculateur moteur.

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    PARAMETRES UNITEVALEUR DEREFERENCE

    DEFINITION DU PARAMETRE

    Tension injecteurs V 50 64Tension moyenne de pilotage desinjecteurs.

    Consigne dbit airMg/coup

    200 240Dbit d'air calcul pour le pilotage dupapillon EGR.

    Dbit air mesurMg/coup

    200 240Dbit d'air mesur par le dbitmtre.

    RCO lectrovanne vanneEGR

    % 74 80Taux d'ouverture de la vanne derecyclage des gaz d'chappement.

    Avance pr-injection -11 9

    Moment d'injection pilote (1re injection)rapport au point mort haut du piston(exemple : avant PMH correspond unevaleur ngative)

    Avance injection principale 3 4

    Moment d'injection principal (2meinjection) par rapport au point mort hautdu piston (exemple : aprs PMHcorrespond une valeur positive).

    Temps d'injection ms 0,4 0,6Dure de l'injection principale (2meinjection) de carburant en ms.

    Temprature eau moteur C 80 90

    Temprature d'eau admis par lecalculateur moteur suivant lesinformations du capteur ou son modle(si dfaut du capteur).

    Temprature carburant C 30 45 Temprature du carburant du circuit deretour de gasoil en C aux bornes ducapteur.

    Temprature air admission C 15 25

    Temprature d'air admission admis parle calculateur moteur suivant lesinformations du capteur ou son modle(si dfaut du capteur).

    Pression atmosphrique mbars 600 1200Pression de l'air ambiant mesur par lecapteur interne au calculateur.

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    B - INFOS ELECTRIQUES

    Ecran d'aide LEXIA/PROXIA

    Condition de contrle Moteur chaud, au ralenti, sans charges supplmentaires(lectrique ou mcaniques : climatisation, feux, etc...)

    PARAMETRES UNITEVALEUR DEREFERENCE

    DEFINITION DU PARAMETRE

    Rgime moteur Tr/min 760 800 Rgime de rotation du moteur en nombrede tours par minute

    Tension batterie V 12 14,7Tension de la batterie mesure par lecalculateur d'injection moteur.

    Tension + APC V 12 14,7Tension plus aprs contact du vhiculemesure par le calculateur d'injectionmoteur.

    Tension alimentationcapteurs

    V 4,75 5,25Tension d'alimentation 5V dlivre par lecalculateur d'injection moteur pourcertains capteurs.

    Tension injecteurs V 50 64Tension moyenne de pilotage desinjecteurs.

    Relais pr-post chauffage InactifEtat du relais d'alimentation decommande des bougies de pr-postchauffage.

    Demande coupureclimatisation

    NonEtat d'interdiction par le CMM del'activation du compresseur declimatisation.

    Relais GMV Non Etat d'activation du relais de commandepetite vitesse du groupe moto-ventilateur.

    Vitesse GMV % 0 100 Vitesse du groupe moto-ventilateur.

    Consigne vitesse GMV % 0 100Consigne vitesse du calculateur moteurau groupe moto-ventilateur.