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

Seite/page 7

MVS Vorwort

Seite/page 8

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

Seite/page 9

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

Seite/page 11

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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0998

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.

Seite/page 16

0998

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.

Seite/page 18

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

Seite/page 19

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

Seite/page 20

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

Seite/page 21

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

Seite/page 24

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

Seite/page 31

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