0297_7488_U1_U4 25.06.2002 14:07 Uhr Seite 1
Systembeschreibung Magnet-Ventil-System
■ CYAN = HKS 49K
■ SCHWARZ
MVS
■ ROT = HKS 14K
System description of solenoid valve system
Systembeschreibung Magnet-Ventil-System System description Solenoid Valve System
MVS
0297 7488 de/en
Impressum: DEUTZ AG Service-Technik Servicedokumentation Deutz-Mülheimer Straße 147-149 D-51057 Köln Tel.:(02 21) 8 22-0 Fax:(02 21) 8 22-53 58 http://www.deutz.de Printed in Germany Alle Rechte vorbehalten 1. Auflage 09/98 Best.-Nr. 0297 7488 de/en
MVS
Inhalt
Seite
Contents
Page
Vorwort
7
Foreword
39
Systemübersicht
9
System overview
41
11 11 17 18
System functions
43 43 49 50
19 19 19 19 19
Interfaces
21 21 21
Diagnosis
Reparatur
27
Repair
59
Einbau
29
Installation
61
Technische Daten
31 31 32 34
Technical data
63 63 64 66
35 35
Appendix
Systemfunktionen Motorfunktionen Motorschutzfunktionen Fahrzeugfunktionen
Schnittstellen ISO-Schnittstelle CAN-Schnittstelle Zweidraht-Schnittstelle Drehzahl-Schnittstelle
Diagnose Motordiagnose Elektronische Eigendiagnose
Sensoren Steckerbelegungen Signalspezifikation
Anhang Zeichnung
0998
Motor functions Engine protection functions Vehicle functions ISO interfaces CAN interface Two-wire interface Turning speed interface Engine diagnosis Electronic self-diagnosis
Sensors Plug assignments Signal specification Drawing
51 51 51 51 51 53 53 53
67 67
Seite/page 3
MVS
Seite/page 4
0998
Systembeschreibung Magnet-Ventil-System
MVS
MVS Vorwort
1
Vorwort
Diese Systembeschreibung ist eine Übersicht zum Aufbau und zum Betrieb des Magnet-Ventil-Systems (MVS) im Einsatz bei Motoren der Baureihe 1012/1013, 1015 und 2013. Daneben wird erläutert, welche Funktionen das MVS beinhaltet, und wie Probleme mit dem MVS zu erkennen sind.
0998
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MVS Vorwort
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0998
MVS Systemübersicht
2
Systemübersicht
Das Magnetventilsystem (MVS) ist ein neuartiges vollelektronisches Dieseleinspritzsystem ohne mechanische Kopplung an den Bediener (keine Regelstange). Das MVS ermöglicht gegenüber herkömmlichen mechanischen Einspritzsystemen eine vollig freie Steuerung von Förderdauer (Einspritzmenge) und Förderbeginn (Einspritzzeitpunkt) und gewährleistet damit die zuverlässige Einhaltung heutiger Emissionsvorschriften. Das MVS gliedert sich im wesentlichen in zwei Systembereiche:
Einspritzpumpe mit Hochdruckleitung und Einpritzdüse Elektronik mit Sensoren, Schaltern und Kabelbaum
km/h
3
2 2
Hauptrelais
+ +24V
0998
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MVS Systemübersicht
Seite/page 10
0998
MVS Systemfunktionen
3
Systemfunktionen
3.1
Motorfunktionen
3.1.1
Start
Damit der Motorstart sicher und rauchfrei erfolgt werden die Einspritzparamter Förderdauer (FD) und Förderbeginn (FB) in folgenden Abhängigkeiten gesteuert:
FD = f(Drehzahl, Kühlmitteltemperatur, Zeit) FB = f(Drehzahl, Kühlmitteltemperatur)
Die Startsteuerung ist solange aktiv bis die Startabwurfsdrehzahl überschritten ist. Erst dann kann der Bediener auf den Motorbetrieb Einfluß nehmen. Die Startabwurfdrehzahl wird in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur ermittelt. 3.1.2
Niedriger Leerlauf
Sobald die Motordrehzahl in den Bereich der Leerlaufdrehzahl gelangt, übenimmt der Leerlaufregler die Regelung der Motordrehzahl. Der Leerlaufregler ist ein reiner PI-Regler (P-Grad=0) der immer ohne Abweichung die Leerlaufdrehzahl einregelt. Übersteigt bei Leerlaufdrehzahl das geforderte Drehmoment das maximal möglich Motordrehmoment, so wird der Motor abgewürgt. Die Leerlaufdrehzahl kann in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur angehoben werden, d.h. bei kaltem Motor resultiert eine höhere Leerlaufdrehzahl als bei warmen Motor. Zusätzlich wird bei einem defektem Pedalwertgeber die Leerlaufdrehzahl erhöht, um zumindest eine minimale Betriebsfähigkeit zu erhalten.
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Niedriger Leerlauf konstant Die niedrige Leerlaufdrehzahl ist unabhängig vom Motor immer gleich. variabel
3.1.3
nur eine Variante wählbar
Die niedrige Leerlaufdrehzahl wird bei kaltem Motor angehoben.
Reglertypen
Min-Max-Regler Kommt ein Min-Max-Regler zum Einsatz, so wird die Pedalwertgeberstellung abhängig von der Drehzahl als ein Einspritzmengenwunsch (Einspritzmenge=me) interpretiert: me = f(Pedalwertgeberstellung, Drehzahl) Der Bediener steuert also direkt die Einspritzmenge über den Pedalwertgeber. Alldrehzahlregler Im Falle eines zur Anwendung kommenden Alldrehzahlreglers wird die Pedalwertgeberstellung als Drehzahl-Sollwert interpretiert: Drehzahl-Sollwert = f(Pedalwertgeberstellung) Der Bediener gibt dem Drehzahlregler einen Drehzahl-Sollwert vor. Der Drehzahlregler kann bis zu einen PGrad=0 regeln. Der P-Grad kann in Abhängigkeit der Drehzahl verändert werden: P-Grad = f(Drehzahl)
0998
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MVS Systemfunktionen
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Reglertyp Min-Max-Regler Niedriger Leerlauf- und Enddrehzahlregler für Fahrzeuganwendungen. Die Fahrpedalstellung wird als Mengenwunsch interpretiert
nur eine Variante wählbar
Alldrehzahlregler Die niedrige Leerlaufdrehzahl wird bei kaltem Motor angehoben Sollwertvorgabe
Der Sollwert für den Min-Max-Regler oder Drehzahlregler kann wie folgt vorgegeben werden: Pedalwertgeber Mit einer Potentiometer-/Leergasschalter-Kombination wird am Pedalwertgeber-Eingang der Sollwert vorgegeben. Die Referenzspannung von 5V wird vom MVS zur Verfügung gestellt
3.1.4
z. Zt. nur mit BOSCHPedalwertgeber
Spannung
Der Sollwert wird durch eine externe Spannung im Bereich 0,5 Ersatz für bis 4,5V vorgegeben. Pedalwertgeber
über CAN
Die Sollwertvorgabe über CAN erfolgt nach dem festgelegten Funktion muß Verfahren im Protokoll. aktiviert werden.
Drehmomentbegrenzung
Das maximale Motordrehmoment kann durch mehrere Einflüsse begrenzt werden. 1. Drehmomentbegrenzungs-Kennlinien (Dachkurven) Das Motordrehmoment wird grundsätzlich durch vier anwählbare Drehmomentbegrenzungs-Kennlinien in Abhängigkeit der Drehzahl begrenzt. Welche Drehmomentbegrenzungs-Kennlinie zum Einsatz kommt hängt davon ab, welche vom Bediener per Mehrstufenschalter ausgewählt wurde. Standardmäßig ist nur eine der Drehmomentbegrenzungs-Kennlinien aktiv. 2. Drehmomentbegrenzung für Ganggruppen Speziell für LKW-Anwendungen ist es zusätzlich möglich, abhängig von der gewählten Ganggruppe (obere oder untere Ganggruppe) jeweils eine Drehmomentbegrenzungs-Kennlinie zu aktivieren.
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0998
MVS Systemfunktionen
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Standarddachkurve
Nur die Standarddachkurve ist aktiv
Umschaltung Standarddachkurve/GanggruppenDachkurve1
Automatische Umschaltung zwischen der StandarddachKombination kurve und einer weiteren Dachkurve in Abhängigkeit des Fahr- der Varianten geschwindigkeits/Drehzahlverhältnisses. möglich
Dachkurve
Bis zu 3 Zusatz- Mit einem Mehrstufenschalter3(PIN 28F) können bis zu drei Dachkurven zusätzliche Dachkurven gewählt werden. Das Minimum aus wählbar2 der gewählten Zusatz-Dachkurve und der Dachkurve aus der zweiten Variante wird aktiv. 1 nur
in Verbindung mit der Variante „Umschaltung Standard-Enddrehzahl/Ganggruppen-Enddrehzahl“ möglich, siehe Funktion Enddrehzahlregelung Seite 14.
2 nur
in Verbindung mit der Variante „Bis zu 3 Zusatz-Enddrehzahlen wählbar“ möglich, siehe Funktion Enddrehzahlregelung Seite 14.
3 Der
Mehrstufenschalter ist derselbe, der für die Wahl der Enddrehzahlen benutzt wird, siehe Funktion Enddrehzahlregelung Seite 14.
3. Rauchbegrenzung In Abhängigkeit des Ladeluftdruckes und der Ladelufttemperatur, welche ein Maß für die angesaugte Luftmenge ist, wird das maximale Drehmoment zusätzlich begrenzt, um ein Rauchen des Motors zu vermeiden. 4. Motorschutz Wenn die Kühlmitteltemperatur zu sehr ansteigt, so wird das maximal mögliche Drehmoment in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur reduziert, um ein Überhitzen des Motors zu vermeiden. 5. Turboladerschutz In Abhängigkeit der Drehzahl und des Atmosphärendrucks wird das maximale Drehmoment reduziert, um eine Überdrehzahl des Turboladers infolge einer zu großen Druckdifferenz zu vermeiden. 6. Drehmomentanhebung Das maximale Drehmoment kann in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur bei sehr kaltem Motor angehoben werden, um ein Ausgehen eines sehr kalten Motors zu verhindern. 7. Not-Drehmomentbegrenzung Im Falle eines schwereren diagnostizierten Fehlers kann das maximale Drehmoment reduziert werden, um den Bediener zu zwingen den Fehler zu beseitigen. Folgende Fehler können dies bewirken:
defekter Pedalwertgeber defekter Drehzahlgeber defekter Ladedrucksensor defekte Magnetventilendstufe defekte Nachlaufspeicherung verursacht durch mehrmaliges Ausschalten des Steuergerätes über die Spannungsversorgung
8. Drehmomentbegrenzung des Zwischendrehzahlreglers Im Zwischendrehzahlmodus wird das maximale Drehmoment auf einen für die lastabnehmende Maschine erträglichen Wert begrenzt.
0998
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MVS Systemfunktionen
3.1.5
Enddrehzahlregelung
Der Enddrehzahlregler wird im wesentlichen durch die zwei Parameter P-Grad und die maximal zulässige Enddrehzahl definiert. Der Enddrehzahlregler kann einen P-Grad=0 regeln. Die Enddrehzahlregelung kann ähnlich wie die Drehmomentbegrenzung durch mehrere Faktoren beeinflußt werden: 1. Umschaltbare Enddrehzahlreglerparameter Zu jeder der vier über einen Umschalter anwählbaren Drehmomentbegrenzungs-Kennlinien (siehe 3.1.4 Punkt 1) werden gleichzeitig Enddrehzahlreglerparameter angewählt. 2. Enddrehzahlparameter für Ganggruppen Wie bei der Drehmomentbegrenzung (siehe Kapitel 3.1.4) besteht zusätzlich die Möglichkeit abhängig von der Ganggruppe (obere und untere Ganggruppe) verschiedene Enddrehzahlparameter anzuwählen.
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Standard-Enddrehzahl
Nur eine Standard-Enddrehzahl/P-Grad-Kombination ist wählbar. Es kann ein P-Grad ≥ 0 eingestellt werden.
Umschaltung Standard-Enddrehzahl/GanggruppenEnddrehzahl1
Automatische Umschaltung zwischen der Standard-Enddreh- Kombination zahlen/P-Grad-Kombination und einer weiteren Enddrehzah- der Varianten möglich len/P-Grad-Kombination in Abhängigkeit des Fahrgeschwindigkeits/Drehzahlverhältnisses. Es können P-Grade ≥ 0 eingestellt werden.
Enddrehzahlregelung
Bis zu 3 Zusatz- Mit einem Mehrstufenschalter3(PIN 28F) können bis zu drei Enddrehzahlen zusätzliche Enddrehzahlen mit P-Graden gewählt werden. Das wählbar2 Minimum aus der gewählten Zusatz-Enddrehzahl/P-GradKombination und der Enddrehzahl/P-Grad-Kombination aus der zweiten Variante wird aktiv. Es können P-Grade ≥ 0 eingestellt werden. 1 Nur
in Verbindung mit der Variante „Umschaltung Standarddachkurve/Ganggruppen-Dachkurve“ möglich, siehe Funktion Dachkurve Seite 13.
2 Nur
in Verbindung mit der Variante „Bis zu 3 Zusatz-Dachkurven“ möglich, siehe Funktion Dachkurve Seite 13.
3 Der
Mehrstufenschalter ist derselbe, der für die Wahl der Dachkurven benutzt wird, siehe Funktion Dachkurve Seite 13.
3. Kickdown Während eines Kickdown werden Kickdown-Enddrehzahlparameter aktiv. 4. Temperaturabhängige Enddrehzahlparameter Die Enddrehzahlparameter können für eine kühlmitteltemperaturabhängige Zeit nach erfolgten Motorstart ersetzt werden.
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MVS Systemfunktionen
5. Notbegrenzung der Enddrehzahlparameter Im Falle eines schwereren diagnostizierten Fehlers werden die Enddrehzahlparameter reduziert, um den Bediener zu zwingen den Fehler zu beseitigen. Folgende Fehler können dies bewirken:
defekter Pedalwertgeber defekter Drehzahlgeber defekter Ladedrucksensor defekte Magnetventilendstufe defekte Nachlaufspeicherung verursacht durch mehrmaliges Ausschalten des Steuergerätes über die Spannungsversorgung. defekte Ladedruckregelung defekte Fahrgeschwindigkeitserfassung
6. Begrenzung der Enddrehzahlparameter durch Motorschutz Bei zu geringem Öldruck werden die Enddrehzahlparameter durch die Motorschutzfunktion reduziert. Dies kann im Extremfall zu Motorabschaltung führen. 3.1.6
Zwischendrehzahlregler
Die Zwischendrehzahlregelung dient zur Drehzahlregelung des Motors, um z.B. eine Arbeitsmaschine anzutreiben. Der Bediener gibt dem Zwischendrehzahlregler über das Fahrgeschwindigkeitsregler-Bedienteil einen Drehzahl-Sollwert vor. Der Zwischendrehzahlregler kann bis zu einen P-Grad=0 regeln. Der P-Grad wird vom Motorhersteller voreingestellt.
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Zwischendrehzahlregler Handbremse als Der Zwischendrehzahlregler kann nur dann aktiv werden, Abschaltbedin- wenn die Handbremse aktiv ist. Dazu muß ein Handbremsschaltsignal dem MVS-Steuergerät zugeführt werden. gung
Nur in Kombination mit einer der folgenden Varianten
konstante Dreh- Über einen Tastschalter (PIN 33F) kann der Zwischendrehzahl- Nur eine Varizahl regler aktiviert und deaktiviert werden. Die Zwischendrehzahl ante möglich und der P-Grad ist fest vorprogrammiert. variable Drehzahl
Über einen Zwischendrehzahlregler-Bedienteil (Tast- und Wippschalter1 PIN 32F, 34F) läßt sich der Zwischendrehzahlregler aktivieren und deaktivieren sowie eine beliebige Zwischendrehzahl innerhalb vorprogrammierter Grenzen einstellen.
1 Tast-
und Wippschalter sind dieselben, die für den Tempomat benutzt werden, siehe Funktion Fahrgeschwindigkeitsregelung Seite 19.
3.1.7
Förderbeginnverstellung
Die Förderbeginnverstellung dient zum Einhalten heutiger Emissionsvorschriften bei gleichzeitig niedrigem Kraftstoffverbrauch, sowie zur Verbesserung von Kaltstart und Geräuschemission. Die Förderbeginnverstellung erfolgt kennfeldgesteuert mit zusätzlichen Korrekturen. Förderbeginn = f(Drehzahl, Einspritzmenge, Kühlmitteltemperatur, Ladelufttemperatur, Einspritzmengenänderung)
0998
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MVS Systemfunktionen
3.1.8
Kraftstofftemperaturkompensation
Mit steigender Kraftstofftemperatur sinkt die abgegebene Motorleistung, weil die Kraftstoffdichte abnimmt und durch gleichzeitig abnehmende Kraftstoffviskosität die Leckverluste in den Einspritzpumpen ansteigen. Die Kraftstofftemperaturkompensation gleicht diese Effekte über die Kraftstofftemperaturmessung und entsprechendes Entgegensteuern aus. 3.1.9
Zylindergleichstellung
Die Zylindergleichstellung dient zur Kompensation der Fertigungstoleranzen der Einspritzpumpen und der sich daraus ergebenen Einspritzmengen. Es können zwei voneinander unabhängige Kompensationsmechanismen aktiviert werden. 1. statische Einspritzmengenkompensation Bei der statischen Einspritzmengenkompensation kann jedem Zylinder ein Korrekturfaktorkennfeld zugeordnet werden, aus welchem, abhängig von der Drehzahl und der Nominaleinspritzmenge, ein Korrekturfaktor entnommen wird. Dieser Korrekturfaktor wird mit der Nominaleinspritzmenge für den individuellen Zylinder multipliziert, um damit das abweichende Verhalten der individuellen Pumpe zu berücksichtigen. Nach der Motorenfertigung und bei jedem Einspritzpumpentausch muß der elektronischnen Einspritzsteuerung per EOL (End Of Line) Programmierung das entsprechende Korrekturfaktorkennfeld mitgeteilt werden. 2. dynamische Einspritzmengenkompensation Der dynamischen Einspritzmengenkompensation liegt ein adaptiver Prozeß zugrunde. Die Kurbelwellenbeschleunigungen, verursacht durch die aufeinanderfolgenden Zündungen, werden gemessen und durch Einspritzmengenkorrektur verändert, daß sich ein gleichmäßiger Motorlauf ergeben soll. Die dynamische Einspritzmengenkorrektur funktioniert allerdings nur bis ca. 1500 1/min. 3.1.10
Kaltstarthilfe
Die Kaltstarthilfe ist nicht aktiv da
beim 1013 ein separates Glühzeitsteuergerät verwendet wird, beim 1015 eine separate Flammstartanlage verwendet wird, beim 2013 ein separates System für die Ansauglufterwärmung verwendet wird.
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MVS Systemfunktionen
3.2
Motorschutzfunktionen
3.2.1
Leistungsreduktion
Die Leistungsreduktion wird aktiv sobald sich der Motor in einem kritischen Zustand befindet. Dabei wird die zu dem Zeitpunkt aktive Drehmomentbegrenzung durch Multiplikation mit einem Reduktionsfaktor weiter reduziert. Die Reduktion ist proportional zur jeweiligen Über- oder Unterschreitung eines Meßwertes. Folgende Zustände können einzeln und kombiniert zu einer Leistungsreduktion führen:
Zu hohe Kühlmitteltemperatur Zu geringer Öldruck (Option) Reduktionsbefehl über CAN-Schnittstelle z.B. vom EMS
Zusätzlich wird bei zu geringem Öldruck die maximal zulässige Enddrehzahl reduziert (Option), siehe Kapitel 3.1.5 Punkt 6. 3.2.2
Motorabstellung
Der Motor kann in extremen Zuständen, falls es vom Kunden erwünscht ist, abgestellt werden bzw. der Motorstart kann von vornherein verhindert werden. Folgende Zustände können dazu führen:
Zu hohe Kühlmitteltemperatur Zu hohe Öltemperatur Zu geringer Öldruck Abstellbefehl über CAN-Schnittstelle z.B. vom EMS Startverhinderungsbefehl über CAN-Schnittstelle z.B. vom EMS
Funktion
Variante
Beschreibung
Kühlmitteltemperatur
Die maximal zulässige Einspritzmenge wird reduziert sofern die Kühlmitteltemperatur den maximal zulässigen Wert überschreitet.
Temperaturüberwachung
Notlauffunktionen
Bei Ausfall wichtiger Geber können Notlauffunktionen aktiviert werden. Ausfall eines Bei Ausfall eines Drehzahlgebers wird die maximal erlaubte Drehzahl Drehzahlgebers reduziert. Ausfall des Ladedruckgeber
Bei Ausfall des Ladedruckgebers wird die Leistung reduziert.
Ausfall des Pedalwertgebers
Je nach Fehlerart ist ein Betrieb mit reduzierter Leistung oder nur ein Betrieb mit einer vorprogrammierten Drehzahl möglich.
Ausfall des Fahrgeschwindigkeitsgebers
Bei Ausfall des Fahrgeschwindigkeitsgebers wird die maximal erlaubte Drehzahl reduziert.
Anschluß des EMS
Zur Motorüberwachung mit erweiterten Funktionen kann das DEUTZEMS über die CAN-Schnittstelle angeschlossen werden.
Motorüberwachung mit EMS
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MVS Systemfunktionen
3.3
Fahrzeugfunktionen
3.3.1
Fahrgeschwindigkeitsregelung
Die Fahrgeschwindigkeitsregelung ist insbesondere für die Nutzkraftfahrzeuganwendung gedacht. Über ein Bedienelement welches drei Taster beinhaltet kann die Fahrgeschwindigkeitsregelung aktiviert bzw. deaktiviert werden, sowie die gewünschte Sollfahrgeschwindigkeit gewählt werden. Eine aktive Fahrgeschwindigkeitregelung kann durch Betätigen der Fußbremse, der Motorbremse, der Kupplung oder des Deaktivierungsschalters des Bedienelementes deaktiviert werden.
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Tempomat
Über ein Tempomatbedienteil (Tastschalter PIN 33F, Wippschalter PIN 32F, 34F1) läßt sich der Tempomat aktivieren und deaktivieren sowie eine beliebige Sollgeschwindigkeit innerhalb vorprogrammierter Grenzen einstellen.
Fahrgeschwindigkeitsgeber notwendig
Fahrgeschwindigkeitsregelung
1 Tastschalter
sind dieselben, die zur Einstellung der variablen Drehzahl benutzt werden, siehe Funktion Zwischendrehzahlregler Seite 15.
3.3.2
Motorbremse
Funktion
Variante
Beschreibung
Bemerkung
Nullmenge
Es wird kein Kraftstoff mehr eingespritzt sobald über den nur eine VariMotorbremsschalteingang die Motorbremse angefordert wird. ante wählbar
Motorbremse
Nullmenge mit Es wird kein Kraftstoff mehr eingespritzt sobald über den Ansteuerung Motorbremsschalteingang die Motorbremse angefordert wird. Gleichzeitig wird über einen Ausgang eine Motorbremse angesteuert solange der niedrige Leerlauf +50 1/min nicht unterschritten wird. 3.3.3
Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung
Mit der Höchstgeschwingigkeitsbegrenzung wird die zulässige maximale Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt. Der Höchstgeschwindigkeitswert wird durch DEUTZ voreingestellt.
Funktion
Beschreibung
Bemerkung
Höchstgeschwindigkeits- Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf eine vorprogrammierte Fahrgeschwinbegrenzung maximale Geschwindigkeit begrenzt. digkeitsgeber notwendig 3.3.4
Zwischengas
Durch Betätigen der Kupplung wird das Zwischengas aktiviert. Zwischengas kann dann bis zur Zwischengas-Einspritzmenge gegeben werden. Die Möglichkeit Zwischengas zu geben ist insbesondere dann wichtig, wenn die Einspritzmenge begrenzt ist, weil das Fahrzeug sich in der Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung befindet. Die Zwischengas-Einspritzmenge wird von DEUTZ voreingestellt.
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0998
MVS Schnittstellen
4
Schnittstellen
4.1
ISO-Schnittstelle
Die ISO-Schnittstelle ist eine nach ISO 9141 genormte serielle Datenschnittstelle, die einen Datenaustausch mit dem Steuergerät ermöglicht. Die ISO-Schnittstelle besitzt folgende Funktionen:
Austausch von Diagnosedaten (siehe Kapitel 5.2.2). Bandendeprogrammierung des Steuergerätes (Lesen und Programmieren von Parametern). Durchführung von Motortestfunktionen (siehe Kapitel 5.1). Lesen von gemessenen bzw. berechneten Größen.
4.2
CAN-Schnittstelle
Die CAN-Schnittstelle ist ein nach SAE J1939 genormter schneller serielle Datenbus, der den Datenaustausch zwischen mehreren Steuergeräten ermöglicht (z.B. DEUTZ-EMS, Getriebeelektronik, Antischlupfregelung). Die CAN-Schnittstelle besitzt folgende Funktionen:
Austausch von Diagnosedaten (Fehlermeldungen, Fehlerspeicher löschen) Lesen von gemessenen bzw. berechneten Größen Unterdrücken der Einspritzung Betätigen der Motorbremse Leistungsreduktion Vorgabe eines Mengen- oder Leistungswunsches (Ersatz des Pedalwertgebers)
4.3
Zweidraht-Schnittstelle
Die Zweidrahtschnittstelle ist eine ältere Schnittstelle, die für den Datenaustauch mit anderen Steuergeräten benutzt werden kann. Die Zweidrahtschnittstelle besteht aus zwei Signalleitungen. Über die erste Leitung kann ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) empfangen werden. Mit diesem Signal wird die zulässige maximale Einspritzmenge z.B. durch eine Getriebesteuergerät reduziert. Über die zweite Leitung werden im Multiplexverfahren bis zu 8 PWM-Signale gesendet, mit denen interne Meßgrößen des Steuergerätes (z.B. Einspritzmenge) ausgegeben werden können.
4.4
Drehzahl-Schnittstelle
Die Drehzahl-Schnittstelle dient zur Ausgabe eines Drehzahlsignals für einen Drehzahlmesser oder einen Getriebesteuergerät, um den Anbau eines zusätzlichen Drehzahlsensors zu vermeiden. Das Drehzahlsignal ist ein Digitalsignal, dessen Impulsanzahl pro 720 Grad KW eingestellt werden kann. Eine Kompatibilitätsprüfung mit anderen Empfangseinheiten ist notwendig.
0998
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MVS Schnittstellen
Funktion
Variante
Schnittstellen
Beschreibung
Bemerkung
Im MVS sind folgende Kommunikationsschnittstellen vorgesehen. Grundfunktion
ISO 9141
Serielle Schnittstelle nach ISO 9141 für die BandendeProgrammierung und Diagnose. Protokoll: KW 71, Baudrate: 9600 Baud, Initialisierung über 5 Baud Adresse auf K-Leitung.
CAN
CAN-Bus mit SAE J1939 Protokoll für die Kommunika- Abstimmung mit tion mit anderen elektronischen Steuergeräten am Fahr- Kunden erforzeug/Gerät. derlich
Ausgabe
Über die PWM und digitalen Ausgänge können folgende Signale ausgegeben werden. Drehzahl
Die Motordrehzahl wird als Frequenzsignal ausgegeben. 2 Impulse / Umdrehung beim 4-Zylinder und 3 Impulse / Umdrehung beim 6-Zylinder.
Einspritzmasse Die aktuelle Einspritzmasse wird mit einem PWM-Signal Nur eine Vari(Wertebereich 10 bis 90%) ausgegeben. Der Bezugswert ante wählbar ist wählbar Pedalwertgeberstellung
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Die aktuelle Pedalwertgeberstellung wird mit einem PWM-Signal (Wertebereich 10 bis 90%) ausgegeben. Der Bezugswert ist wählbar
0998
MVS Diagnose
5
Diagnose
5.1
Motordiagnose
Die im Folgenden beschriebenen Testabläufe können nur interaktiv zwischen einem PC oder Notebook mit Hilfe der Diagnose-Software SERDIA über die ISO-Schnittstelle (siehe Kapitel 4.1) durchgeführt werden. 5.1.1
Kompressionstest
Mit dem Kompressionstest werden die unterschiedlichen Kompressionen der einzelnen Zylinder erfaßt. Dazu wird der Motor mit Hilfe des Anlassers angelassen, ohne das eine Einspritzung stattfindet und der Motor selbständig laufen kann. Die Zylinder die eine geringere Kompression besitzen benötigen weniger Energie für die Kompression. Da die Anlasserleistung nahezu konstant ist beschleunigt der Motor bei den Zylindern mit geringerer Kompression stärker. Die Beschleunigungen jeder Zylinder werden erfaßt. Bei unnatürlich hoher Beschleunigung eines oder mehrerer Zylinder werden diese als defekt erkannt. 5.1.2
Hochlauftest
Der Hochlauftest dient zur Erkennung der unterschiedlichen Leistungsanteile einzelner Zylinder zu der Gesamtmotorleistung. Dazu wird im unteren Leerlauf der zu untersuchende Zylinder von der Elektronik abgeschaltet und anschließend der Motor - von der Elektronik selbständig gesteuert - bis zu einer Drehzahlschwelle beschleunigt. Die Zeit die der Motor für den Hochlauf benötigt, wird gemessen. Ist die Hochlaufzeit unverhältnismäßig klein gegenüber anderen, so kann angenommen werden, daß bei diesem Zylinder die dazugehörige Einspritzausrüstung defekt ist. 5.1.3
Motorbremsentest
Mit dem Motorbremsentest kann die Funktion der Motorbremse überprüft werden. Dazu wird der Motor, gesteuert von der Elektronik, vom niedrigen Leerlauf bis zu einer Drehzahlschwelle beschleunigt. Anschließen wird die Einspritzung abgeschaltet und die Motorbremse aktiviert. Die Zeit, die der Motor benötigt um eine untere Drehzahlschwelle zu unterschreiten wird gemessen. Die gleiche Prozedur wird wiederholt, allerdings ohne die Motorbremse zu aktivieren. Aus dem Vergleich der Verzögerungszeit mit und ohne aktiver Motorbremse läßt sich die Bremswirkung der Motorbremse ersehen.
5.2
Elektronische Eigendiagnose
Die Elektronik ist in der Lage fast alle elektrischen und elektronischen Komponenten des Einspritzsystems zu diagnostizieren. Die Diagnoseinformationen können auf zwei Arten der Elektronik entnommen werden.
0998
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MVS Diagnose
5.2.1
Diagnose über Fehlerlampe
Die Fehlerlampe ist direkt an der Elektronik angeschlossen. Sie leuchtet bei jedem Einschalten der Elektronik kurz auf. Sobald ein Fehler diagnostiziert wird leuchtet die Lampe. Der Fehlerort kann mit Hilfe eines ebenfalls an der Elektronik angeschlossenen Diagnosetasters per Blinkcode in Verbindung mit einer Fehlertabelle gelesen werden.
Funktion
Variante
Elektronik Eigendiagnose
Beschreibung
Bemerkung
Überwachung der elektrischen/elektronischen MVSKomponenten sowie Anzeige und Speicherung von Fehlermeldungen bei Fehlern im System Fehlermeldung über Fehlerlampe
Bei Vorliegen eines aktiven Fehlers leuchtet die Fehler- Grundfunktion lampe. Unabhängig davon können jederzeit die Blinkcodes der gespeicherten Fehler mittels eines Tastschalters über die Fehlerlampe abgefragt werden.
Fehlercodes Fehlercode
Fehlerort
langsame Blinkanzahl
schnelle Fehlerart Blinkanzahl
mögliche Ursache
1
Fahrgeschwindigkeitsgeber
1
1
2
Kraftstofftemperatursensor
2
3
Öldrucksensor
3
1.Steckverbindungen 2.Verbindungsleitungen 3.Geber, Sensor 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
4
Pedalwertgeber
4
5
Kühlmitteltemperatursensor
5
6
Lufttemperatursensor
6
7
Atmosphärendrucksensor
7
8
Ladeluftdrucksensor
8
9
Öltemperatursensor
9
Seite/page 22
Kabelbruch, Kurzschluß gegen Masse, Kurzschluß gegen Batteriespannung, Dauernd oder sporadisch
Steuergerät 1.Steckverbindungen 2.Verbindungsleitungen 3.Geber, Sensor 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
0998
MVS Diagnose
Fehlercodes Fehlercode
Fehlerort
langsame Blinkanzahl
schnelle Fehlerart Blinkanzahl
10
Gatearray
2
1
defekt
11
Komfortbedienteil
2
defekt
1.Steckverbindungen 2.Verbindungsleitungen 3.Geber, Sensor 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
12
Hauptrelais
3
defekt
1.Hauptrelais 2.keine Spannung
13
dynamischer Nachlauf
4
defekt
Steuergerät
14
EEPROM
5
defekt
Steuergerät
15
Batteriespannung
6
Spannung zu hoch (> 32 Volt) Spannung zu niedrig (< 7 Volt)
Bordnetz
16
Bremsschalter
7
defekt
17
CAN-Baustein
8
defekt
18
Kupplungsschalter
9
defekt
1.Fahrzeug bei eingeschalteter Zündung abgeschleppt? 2.Steckverbindungen 3.Verbindungsleitungen 4.Kupplungsschalter 5.falsche Programmierung 6.Steuergerät
19
CAN-ETC1-Nachricht
1
keine Kommunikation
20
CAN-GS-Nachricht
2
21
CAN-GSER-Nachricht
3
1.Steckverbindung CAN 2.Verbindungsleitungen 3.externes Steuergerät 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
22
CAN-GSE-Nachricht
4
23
CAN-ASR-Nachricht
5
24
CAN-ASRER-Nachricht
6
25
Fahrzeugmanagement
7
26
Nachlaufinterrupt
8
EEPROM defekt
27
Magnetventilendstufe 1
1
28
Magnetventilendstufe 2
2
29
Magnetventilendstufe 3
3
30
Magnetventilendstufe 4
4
31
Magnetventilendstufe 5
5
Kabelbruch, Kurzschluß gegen Masse, Kurzschluß gegen Batteriespannung, Dauernd oder sporadisch
32
Magnetventilendstufe 6
6
33
Magnetventilendstufe 7
7
34
Magnetventilendstufe 8
8
0998
3
4
mögliche Ursache Steuergerät
1.Steckverbindungen 2.Verbindungsleitungen 3.falsche Programmierung 4.Steuergerät Steuergerät
Steuergerät 1.Steckverbindung 2.Verbindungsleitungen 3.Kabelanschluß am Pumpenkopf 4.Niederdrucksystem 5.Magnet 6.Magnetventil 7.falsche Programmierung 8.Steuergerät
Seite/page 23
MVS Diagnose
Fehlercodes Fehlercode
Fehlerort
langsame Blinkanzahl
schnelle Fehlerart Blinkanzahl
mögliche Ursache
35
Drehzahlerfassung
5
1
36
Drehzahlgeber Nockenwelle
2
37
Drehzahlgeber Kurbelwelle
3
keine Drehzahlsignale, NW-Signalfolge paßt nicht zur KW-Signalfolge, zusätzliches Störsignal, fehlende Drehzahlsignale
1.Steckverbindung 2.Verbindungsleitungen 3.Sensorabstände zu Markenräd 4.Markenrad 5.Drehzahlgeber 6.falsche Programmierung 7.Steuergerät
38
Überdrehzahl
4
Drehzahl überschritten
1.zulässige Motordrehzahl überschritten 2.falsche Programmierung
39
Pedalwertgeber zu Bremsschalter-Plausibilität
5
40
Ladedruckregelung
6
z.Zt. nicht aktiv
41
Mehrstufenschalter
7
Kabelbruch, Kurzschluß gegen Masse, Kurzschluß gegen Batteriespannung, Schalter oder Widerstandsnetzwerk defekt. Dauernd oder sporadisch
1.Steckverbindung 2.Verbindungsleitungen 3.Mehrstufenschalter 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
42
Kaltstartheizung
1
43
Ladedrucksteller
2
44
Reserve-Endstufe
3
1.Steckverbindung 2.Verbindungsleitung 3.Steller 4.falsche Programmierung 5.Steuergerät
45
Diagnoselampe defekt
4
46
Reserve-Endstufe
5
Kabelbruch, Kurzschluß gegen Masse, Kurzschluß gegen Batteriespannung, Dauernd oder sporadisch
47
Reserve-Endstufe
6
48
AGR-Steller
7
49
Motorbremsschalter
8
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6
1.Pedalwertgeber und Bremse gleichzeitig betätigt? 2.Steckverbindung 3.Verbindungsleitungen 4.Bremsschalter 5.Pedalwertgeber
0998
MVS Diagnose
5.2.2
Diagnose über ISO-Schnittstelle mit Software SERDIA
Die ISO 9141 ist eine genormte Schnittstelle, über die unter anderem Diagnoseinformationen übertragen werden können. Mit Hilfe der Diagnosesoftware SERDIA können die im Steuergerät gespeicherten Fehlermeldungen ausgelesen bzw. ausgewertet werden. Dabei werden Informationen angezeigt über:
Fehlerort Fehlerart Umweltdaten Anzahl der Fehlerorte Häufigkeit Fehlerstatus
Fehlermeldungen nicht aktueller/behobener Fehler können mit SERDIA gelöscht werden. SERDIA (Service Diagnose) ist ein Softwareprogramm, mit dessen Hilfe der Anwender vom PC oder Notebook aus Meßwerte bei laufendem Dieselmotor überwachen und daraus ein fehlerhaftes Betriebsverhalten erkennen kann. Bei Motorstillstand ist es dann möglich, bestimmte Parameter über das Steuergerät gezielt vorzugeben (Parametrisierung), um das Betriebsverhalten zu ändern. Der PC wird hierzu über ein Interface mit der Diagnose-Schnittstelle verbunden. Die Kommunikation mit dem Steuergerät erfolgt über ein spezielles MVS-Protokoll. Zum Umgang mit SERDIA siehe separate Bedienungsanleitung.
Funktion
Variante
Elektronik Eigendiagnose
Bemerkung
Überwachung der elektrischen/elektronischen MVSKomponenten sowie Anzeige und Speicherung von Fehlermeldungen bei Fehlern im System Fehlermeldung über ISO 9141 Schnittstelle
0998
Beschreibung
Über die ISO 9141 Schnittstelle können jederzeit mittels Grundfunktion des DEUTZ Serdia-Programms aktive und gespeicherte Fehler gelesen und gelöscht werden. Die Meldungen enthalten detaillierte Informationen zu den Fehlern.
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MVS Diagnose
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0998
MVS Reparatur
6
Reparatur
Sämtliche Komponenten können nur ausgetauscht werden (keine Reparatur) und sind einzeln erhältlich. Da das Steuergerät mit einem motorspezifischen Datensatz programmiert werden muß, sind folgende Angaben erforderlich:
Motornummer vollständige Teilnummer.
Bitte wenden Sie sich an Ihren Service-Partner. Achtung: Zur Vermeidung einer Beschädigung der Steuergeräte müssen vor E-Schweißarbeiten die Steckverbindungen am Steuergerät getrennt werden!
Steuergerät-Tausch Einspritzpumpen-Tausch (3 Klassen)
0998
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MVS Reparatur
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0998
MVS Einbau
7
Einbau
Zum mechanischen Einbau des Steuergerätes wird auf die Einbaurichtlinien zum Einbau von Elektroniksystemen an DEUTZ-Dieselmotoren, Bestell-Nr. 0399 1990/2 verwiesen. Nähere Informationen hierzu erhalten Sie von der DEUTZ AG Einbauberatung Tel.: (0221) 822 3140 Achtung: Weder zu Prüf- noch zu Testzwecken dürfen Sensoren und Stellglied einzeln an oder zwischen externe Spannungsquellen, sondern nur in Verbindung mit dem MVS angeschlossen werden, da sonst die Gefahr der Zerstörung besteht! Trotz Verpolschutz in den Steuergeräten muß eine Falschpolung vermieden werden. Durch Falschpolung können die Steuergeräte beschädigt werden! Die Steckverbindungen der Steuergeräte sind nur bei aufgestecktem Gegenstecker staub- und wasserdicht! Bis zum Aufstecken der Gegenstecker müssen die Steuergeräte gegen Spritzwasser geschützt werden!
0998
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MVS Einbau
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0998
MVS Technische Daten
8
Technische Daten
8.1
Sensoren
Temperatursensor, Ladeluft Pins:
Pin 4, Pin 21 Motorstecker
Meßbereich:
-40°C bis 128°C
Temperatursensor, Kühlmittel Pins:
Pin 5, Pin 22 Motorstecker
Meßbereich:
-40°C bis 128°C
Temperatursensor, Kraftstoff Pins:
Pin 6, Pin 11 Motorstecker
Meßbereich:
-40°C bis 128°C
Drucksensor, Ladeluft Pins:
Signal Pin 12, GND Pin 17, Referenzspannung +5V Pin 23 Motorstecker
Meßbereich:
0,5 bis 4 bar
Ausgangssignal: 0,5V bis 4,5V Drehzahlsensor, Nockenwelle Pins
Pin 2, Pin 14 Motorstecker
Meßbereich:
50 bis 4000 min-1
Drehzahlsensor, Kurbelwelle Pins
Pin 1, Pin 13 Motorstecker
Meßbereich:
50 bis 4000 min-1
0998
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MVS Technische Daten
8.2
Steckerbelegungen
8
24A 35A
13A 23A
12A
1A
Motorstecker
Pin-Nr. Kurzbez.
Vollständige Bezeichnung
1
DZI1
Drehzahlgeber-Inkrement, Signaleingang
2
DZS1
Drehzahlgeber-Segment, Signaleingang
3
BAT+
Batterie + (Ausgang)
4
LTF0
Ladelufttemperaturfühler, Masse
5
WTF0
Wassertemperaturfühler, Masse
6
KTF0
Kraftstofftemperaturfühler, Masse
7
nc
nicht belegt
8
ARS-0
nicht belegt
9
MBR-0
Motorbremssteller
10
OTF1
nicht belegt
11
KTF1
Kraftstofftemperaturfühler, Signaleingang
12
LDF1
Ladedruckfühler, Signaleingang
13
DZI0
Drehzahlgeber-Inkrement, Masse
14
DZS0
Drehzahlgeber-Segment, Masse
15
nc
nicht belegt
16
GND-A
nicht belegt
17
LDF0
Ladedruckfühler, Masse
18
BAT+
Batterie + (Ausgang)
19
ODG1
nicht belegt
20
ODG2
nicht belegt
21
LTF1
Ladelufttemperaturfühler, Signaleingang
22
WTF1
Wassertemperaturfühler, Signaleingang
23
LDF2
Ladedruckfühler, +5V Referenzspannung
24
MG1-1
Magnetventil-Gruppe 1 (+Seite)
25
MG2-1
Magnetventil-Gruppe 2 (+Seite)
26
MV2-0
Magnetventil 2
27
MV4-0
Magnetventil 4
28
MV6-0
Magnetventil 61
29
MV8-0
Magnetventil 82
30
RL5-0
nicht belegt
31
LDS-0
nicht belegt
32
MV7-0
Magnetventil 71
33
MV5-0
Magnetventil 52
34
MV3-0
Magnetventil 3
MV1-0
Magnetventil 1
35
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1 nur
benutzt bei 6 und 8-Zylinder-Motoren.
2 nur
benutzt bei Motor 1015, 8-Zylinder.
0998
MVS Technische Daten
0998
12B 1B
23B 13B
24B
35B
6
Fahrzeugstecker
Pin-Nr. Kurzbez.
Vollständige Bezeichnung
1
BAT-
Batterie -
2
BAT-
Batterie -
3
BAT+
Batterie + (über Hauptrelais)
4
BAT+
Batterie + (über Hauptrelais)
5
TDS-A
Ausgang Drehzahlsignal
6
DIA-B
Diagnoseanschluß, (Lampe, Taster)
7
MPS-A
Ausgang Multiplexsignal
8
AN31
nicht belegt
9
LKS-0
nicht belegt
10
KSH-0
nicht belegt
11
CAN-L
CAN-Anschluß, low
12
CAN-H
CAN-Anschluß, high
13
ISO-K
ISO-K-Leitung
14
MBR-E
Motorbremsschalter, Signal
15
K15-E
Klemme 15, Info über SG, Digitaleingang
16
PWG2
Pedalwertgeber, Referenzspannung
17
LGS-E
Leerlaufschalter, Signal
18
RL4-0
nicht belegt
19
AN11
nicht belegt
20
KUP-E
Kupplungsschalter, Signal
21
DE08-E
nicht belegt
22
HBR-E
Handbremsschalter, Signal
23
PWG1
Pedalwertgeber, Signal
24
ISO-L
ISO-L-Leitung
25
GND0
Masse für Geber an Pins 5, 7, 8, 17, 19, 28, 29, 30
26
BRE-E
Fußbremsschalter, Signal
27
HRL-0
Ausgang Hauptrelais
28
MDB1
Mehrstufenschalter Dachkurven/Enddrehzahlen
29
FGG1
Fahrgeschwindigkeitsgeber, Signal
30
PB1-E
PWM-Signal (Eingang)
31
DE04-E
nicht belegt
32
FGR-
Fahrgeschwindigkeitsregulierung, „Verzögern“
33
FGR-A/W
Fahrgeschwindigkeitsreg. „AUS“/“Wiederaufnahme“
34
FGR+
Fahrgeschwindigkeitsreg. „Beschleunigen“
35
PWG0
Pedalwertgeber, Masse
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MVS Technische Daten
8.3
Signalspezifikation LTF1, WTF1, KTF1
Eingangsspannung: Uin=0,3...4,7V; Eingangswiderstand: Rpu=0,76kΩ; Rpd=12,1kΩ
LDF1
Uin=0,3...4,7V; Rpd=97...103kΩ (typ. 100kΩ)
DZI1
Uin