MKL1 Lambda Control Unit

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1 MKL1 Lambda Control Unit Applicazioni : Gestione del sensore wide band LSU4.9 al fine di misurare il rapporto stechiometrico di combustione. Page 1 of 10

2 Dati Tecnici Generali Meccanici: Scatola Alluminio Lavorato al CNC Connettore Sensore Specifico per Sensore LSU4.9 ( già cablato ) Connettore principale Deutsch serie IMC200 7 poli PM Classe di protezione Tenuta ai liquidi, IP67 Temperatura di funzionamento da -20 C a +85 C Peso 240 g. Dimensioni ( scatola ) 74 x 69 x 18.5 mm Il robusto e leggero contenitore di alluminio, assicura all'elettronica principale immersa in resina, protezione alle parti elettroniche interne, garantendone la resistenza alle vibrazioni e la possibilità di operare in ambienti ostili e a temperature estreme. Elettrici : Sistema : Tensione operativa volt Consumo < 300mA ( escluso sensore ) Sensore Lambda BOSCH LSU 4.9 Uscita analogica 0-5v ( limitata a 20 ma ) Uscita Riscaldamento LSU PWM - Low side ( 10A ) Can Bus Hight Speed - Bosch 2.0 Microcontrollore RAM FlashEEPROM EEPROM Infineon 40 MIBS RISC con DSP 8Kbyte 256Kbyte 32Kbyte Misure : Valore lambda Ossigeno residuo Temperatura Sensore Tensione Alimentazione Stato Sonda 0,65...aria 0%...20,5% 650 C C 8V...18V Ok...Non Ok Page 2 of 10

3 Il prodotto è concepito per rispondere alle moderne esigenze del settore industriale o automotive di gestire sensori Lambda Wide Band, unendo facilità di installazione, alta precisione della misura e rapporto prezzo qualità. L'integrazione sui sistemi moderni viene assicurata dalla linea linea CAN ad alta velocità, dove tutti i messaggi di misura e diagnostici vengono inviati ai dispositivi presenti in rete. Inoltre, al fine di rispondere a tutte le possibili applicazioni, il valore lambda misurato, viene convertito anche in segnale analogico. Tutti gli ingressi e le uscite, sia di gestione della sonda sia di interfaccia con i dispositivi esterni, sono internamente protetti contro i collegamenti errati accidentali, i corto circuiti, o i fenomeni di sovratensione. Questo prodotto viene consigliato nell'uso dedicato in sala prova per misure mono punto, nei veicoli, o nelle applicazioni industriali per il controlli di processo, ove venga richiesto il calcolo del valore di ossigeno residuo o del rapporto stechiometrico di combustione. Indicato per l'uso su carburanti tradizionali come Benzina, alcol, gasolio o carburanti alternativi come GPL, CNG, Biogas, Legno etc. Gestione sensore Lsu 4.9 : il dispositivo viene consegnato completo, con lo specifico connettore per sensore LSU 4.9 già cablato e pronto all'uso. Le impostazioni specifiche sul tipo di sensore risultano già preimpostate nel software di gestione interno, che inoltre supporta la lettura della resistenza di calibrazione presente sul sensore stesso, auto calibrandosi all'accensione. Lettura della temperatura interna della cella di misura e controllo in retroazione della temperatura di riscaldamento al fine di aumentare la precisione e rendere la misura indipendente dalla temperatura dei gas di scarico. Verifica dei collegamenti elettrici tra il dispositivo e il sensore collegato, permettendo una diagnostica accurata, al fine di evitare misure improprie. Led di Segnalazione : il dispositivo presenta nella parte superiore un led di segnalazione integrato, che svolge la funzione di indicatore del sistema. L'indicatore svolge quindi le seguenti funzioni: All'accensione del dispositivo : ON = Dispositivo alimentato OFF = Dispositivo non alimentato Durante i primi 30 sec. di funzionamento ON = Sonda in riscaldamento o successivamente al ricollega mento del sensore Durante il normale funzionamento ON = Guasto Presente OFF= Sistema OK Page 3 of 10

4 Linea Can : La linea Can è del tipo Higt Speed 2.0 e configurata internamente dal software di gestione per trasmettere messaggi Standard a 11bit alla velocità di 1Mb. Non vi è inserita nessuna resistenza di terminazione e quindi il bus deve essere eventualmente bilanciato esternamente. ( Fare riferimento all'application note specifica per informazioni dedicate al collegamento in rete di dispositivi CAN ) CAN ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 0X120 Battery Supply Board Temperature Time counter N.D. N.D. Unsigned 16bit Signed 16 bit Unsigned 16bit Unit Voltage Celsius Degree Seconds Multiplier Value * 1000 Value * 10 Value * 1 Frequency 10 HZ 10 HZ 10 HZ Type INTEL INTEL INTEL CAN ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 0X121 Diagnose Heating Lambda Value Oxigen Value Sensor temperature Unsigned 8bit Unsigned 8bit Unsigned 16bit Unsigned 16bit Unsigned 16bit Unit 0=OK * 4= Ready Lambda % Celsius Degree Multiplier # # Value * 1000 Value * 1000 Value * 1 Frequency 100 HZ 100 HZ 100 HZ 100 HZ Type INTEL INTEL INTEL INTEL CAN ID Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 0X123 Diagnose Heating Lambda Value Oxigen Value Sensor temperature Unsigned 8bit Unsigned 8bit Unsigned 16bit Unsigned 16bit Unsigned 16bit Unit 0=OK * 4= Ready Lambda % Celsius Degree Multiplier # # Value * 1000 Value * 1000 Value * 1 Frequency 100 HZ 100 HZ 100 HZ 100 HZ Type MOTOROLA MOTOROLA MOTOROLA MOTOROLA * Diagnose = Gli errori vengono indicati su bit singoli (separabili con funzione di OR logico) Byte 0 Diagnose Unsigned 8bit 0X00 NO ERROR 0X02 HEATER CIRCUIT FAULT 0X04 IA/IPSIGNAL FAULT 0X08 UN SIGNAL FAULT 0X10 VM SIGNAL FAULT Page 4 of 10

5 Esempio : 0x D 01 C ( indirizzo 120 Hex, dati di tipo intel ) Batteria ( > 0x3084 = ) -> volt T. Scheda ( 9D 01 -> 0x019D = 413 ) -> 41.3 Celsius Tempo ( C4 02 -> 0x02C4 = 708 ) -> 708 Secondi Esempio : 0x F 02 F4 ( indirizzo 121 Hex, dati di tipo intel ) Diagnosi ( 00 ) Nessun Errore Riscald. ( 02 ) Sonda ancora in fase di riscaldamento Lambda ( > 0x0399 = 921 ) -> Lambda = AFR(benzina ) O2 ( 25 2F -> 0x2F25 = ) -> % ossigeno Temp. ( 02 F4 -> 0x02F4 = 756 ) -> 756 C Esempio : 0x F 25 F4 02 ( indirizzo 123 Hex, dati di tipo motorola) Diagnosi ( 10 ) VM Fault Riscald. ( 02 ) Sonda ancora in fase di riscaldamento Lambda ( > 0x0399 = 921 ) -> Lambda = AFR(benzina ) O2 ( 2F 25 -> 0x2F25 = ) -> % ossigeno Temp. ( F4 02 -> 0x02F4 = 756 ) -> 756 C Al fine di rendere più' comprensibili i dati da utilizzare per configurare il dispositivi collegati su linea can, come acquisitori dashboard, plc etc.,ricordiamo che il formato dei dati viene anche indicato come Intel = little endian, motorola= big endian. Inoltre nelle tabelle l'indirizzo del messaggio viene indicato come 0X ovvero con indicazione ESADECIMALE. HEX ID DECIMAL ADDRESS 0x x x x x x x x x x Page 5 of 10

6 Uscita analogica : Il prodotto MKL1 offre la possibilità di interfacciarsi anche con dispositivi non equipaggiati con linea CAN, come ECU di vecchia generazione, Visualizzatori analogici, schede di acquisizione etc. La tensione di uscita presente è riferita al punto di massa Gnd sulla scheda e quindi suggeriamo di collegare l'eventuale cavo di misura negativo direttamente sul connettore di alimentazione al fine di ridurre al minimo le differenze di potenziale presenti nel cablaggio. L'uscita risulta protetta contro i corto circuiti sia verso la massa che verso l'alimentazione. Al fine di non ridurre la precisione di lettura, suggeriamo di collegare un dispositivo che presenti come impedenza d'ingresso un valore non inferiore a 1 M ohm. TABELLA DI CONVERSIONE mvolt λ AFR Gasoline 0,00 0,700 10,29 0,50 0,800 11,76 1,00 0,825 12,12 1,50 0,850 12,49 2,00 0,875 12,86 2,50 0,900 13,23 3,00 0,925 13,60 3,50 0,950 13,96 4,00 0,975 14,33 4,50 1,000 14,70 5,00 1,500 22,00 La tabella riporta la corrispondenza tra la tensione di uscita e il rapporto lambda o il rapporto Aria/carburante per la benzina. Consultare l'appication note sull'utilizzo del dispositivo per visionare le tabelle di conversione dal valore lambda al valore AFR per diverse tipologie di carburanti. Page 6 of 10

7 Grafico Tensione vs Lambda : λ Lambda 1,525 1,500 1,475 1,450 1,425 1,400 1,375 1,350 1,325 1,300 1,275 1,250 1,225 1,200 1,175 1,150 1,125 1,100 1,075 1,050 1,025 1,000 0,975 0,950 0,925 0,900 0,875 0,850 0,825 0,800 0,775 0,750 0,725 0,700 0,675 0,650 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 λ Volt output Page 7 of 10

8 Grafico Tensione vs AFR ( benzina ) : AFR GASOLINE 22,00 21,60 21,20 20,80 20,40 20,00 19,60 19,20 18,80 18,40 18,00 17,60 17,20 16,80 16,40 16,00 15,60 AFR Gasoline 15,20 14,80 14,40 14,00 13,60 13,20 12,80 12,40 12,00 11,60 11,20 10,80 10,40 10,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 Volt output Page 8 of 10

9 PinOut: PIN NAME DESCRIPTION I/O VOLTAGE CURRENT FAULT PROTECTION 1 OUT_AN1 ANALOG LAMBDA 1 VALUE OUT 0-5V up to 20mA S.C. TO GND AND VCC 2 CANa_L NEGATIVE CAN LINE S.C. TO GND AND VCC 3 GND_PWR UNIT POWER SUPPLY NEGATIVE IN 0V up to 5A - 4 VBAT_PWR LAMBDA HEATER POSITIVE IN 8-18V up to 5A - 5 IN_PROG FW UPLOAD ENABLE IN 8-18V 100uA - 6 VBAT_ECU UNIT POWER SUPPLY POSITIVE IN 8-18V up to 500mA OVERVOLTAGE 7 CANa_H POSITIVE CAN LINE S.C. TO GND AND VCC Vista connettore Lato MKL1: Connettore Lato MKL1 ( vista Frontale ) Page 9 of 10

10 Note : Page 10 of 10