Triónico T5.5

Trionic T5.5 es un sistema de gestión del motor de la gama Saab Trionic . Controla el encendido, la inyección de combustible y la presión de sobrealimentación del turbo. El sistema se introdujo en el Saab 9000 2.3 Turbo de 1993 con motores B234L y B234R .

Desde 1994 se han producido una serie de cambios.

• 1995. Sensor de oxígeno de cuatro cables, placas de calor electrónicas en el colector de admisión (no disponible en los mercados de EE. UU. y California). La línea K está conectada a través del VSS (sistema de seguridad del vehículo) para permitir la inmovilización (en determinados mercados). La bomba de vacío para el sistema de frenos asistido por servofreno de vacío con cierto control de Trionic se utiliza en automóviles con transmisión automática.
• 1996. Diagnóstico OBD II en los mercados de EE. UU. y Canadá, lo que significa dos sondas lambda.
• 1996, 5. Diagnóstico de fugas del sistema EVAP en la variante OBD II.
• 1997. Se retiran las placas calefactoras.
• 1998, 5. ( Saab 9-3 ). La línea K está conectada a través de la MIU (unidad de instrumentos principal) para permitir la inmovilización desde TWICE (sistema electrónico central integrado de advertencia de robo) (no está disponible en el software para los mercados de EE. UU. y Canadá). El relé de la bomba de combustible se alimenta eléctricamente desde el relé principal. La señal de solicitud de aire acondicionado se alimenta desde la MIU. El precalentamiento eléctrico del sensor de oxígeno se suministra desde el relé principal. La presión de sobrealimentación solicitada aumenta un poco en los automóviles con caja de cambios manual. Mensaje SID cuando se confirma una fuga en el sistema EVAP, aplicable en las variantes de diagnóstico a bordo II.
• 1998. Dos nuevas variantes de motor: B204R y B204E. El B204E estaba disponible solo con caja de cambios manual y exigía gasolina de alto octanaje para entregar el par indicado. El B204E carece de control de presión de sobrealimentación, este motor no estaba disponible en los mercados de EE. UU. y Canadá. En el mercado sueco, los automóviles están equipados con el motor B204E, diagnóstico OBD II y ORVR (sistema de recuperación de vapor de reabastecimiento a bordo), un sistema que garantiza que el vapor de gasolina no se escape al aire circundante durante el reabastecimiento.

El sistema de encendido del Saab Trionic consta de un cassette de encendido con cuatro bobinas de encendido, una para cada bujía. El sistema de encendido es capacitivo. Las bujías se utilizan como sensores para detectar la combustión y el preencendido/chisporroteo. Esto hace que el detector de posición del árbol de levas y el sensor de detonación sean redundantes. Esta función también permite la detección efectiva de fallos de encendido, que es una exigencia del OBD II. La inyección de combustible es completamente secuencial y depende de la MAP (presión absoluta del colector). El control de la presión de sobrealimentación (motores L y R) utiliza una válvula solenoide conectada neumáticamente a la válvula de descarga del turbocompresor.

El sistema se instaló en los modelos Saab 900 , Saab 9000 y Saab 9-3 . Sin embargo, esta información es más precisa para el SAAB 900.

Las válvulas de los inyectores de combustible son de tipo solenoide con una aguja y un asiento. Se abren mediante una corriente que fluye a través de la bobina del inyector y se cierran mediante un resorte fuerte cuando se corta la corriente. Para garantizar la combustión más óptima posible y, por lo tanto, una menor emisión de gases de escape, los inyectores están equipados con cuatro orificios, lo que proporciona una buena distribución del combustible. Los chorros de combustible están colocados con mucha precisión (dos chorros en la parte posterior de cada válvula de entrada). Esto impone exigencias muy altas a la fijación de los inyectores. Para asegurar esta fijación, los inyectores se fijan en pares mediante un retenedor especial entre los cilindros 1-2 y 3-4. Los inyectores se alimentan eléctricamente desde el relé principal, mientras que la ECU los conecta a tierra.

Al conectar el encendido, el relé principal y el relé de la bomba de combustible se activan durante unos segundos. En cuanto la ECU recibe la señal de arranque (del sensor del cigüeñal), inicia una inyección de combustible dependiente de la temperatura del refrigerante con los cuatro inyectores simultáneamente, lo que garantiza un arranque rápido del motor. Si se arranca el motor y poco después se apaga, se inicia una nueva preinyección después de que el encendido haya estado apagado durante 45 segundos.

Para decidir la cantidad de combustible que se debe inyectar en cada conducto de admisión, la ECU calcula la masa de aire que se ha aspirado en el cilindro. El cálculo utiliza el volumen del cilindro (el motor B204 tiene una cilindrada de 0,5 litros por cilindro). Ese volumen del cilindro contiene la misma cantidad de aire que tiene una densidad y, por lo tanto, una masa determinada. La densidad del aire se calcula utilizando la presión y la temperatura absolutas en el colector de admisión. Ahora se ha calculado la masa de aire para la combustión y ese valor se divide por 14,7 ( relación estequiométrica entre la masa de gasolina y la masa de aire) para determinar la masa de combustible necesaria para cada combustión que se debe inyectar. Dado que se conocen la capacidad de flujo del inyector y la densidad del combustible (valores preprogramados), la ECU puede calcular la duración de la inyección.

Utilizando el sensor de oxígeno 1 se corrige la duración de la inyección para obtener una combustión estequiométrica. Cuando se produce una aceleración fuerte, se enmascara la corrección lambda y se produce un enriquecimiento con el acelerador a fondo (WOT) para obtener el máximo rendimiento. Al abrir el acelerador, se produce un enriquecimiento de la aceleración ( accelerationsuprikning en sueco) y al cerrar el acelerador, una reducción de la desaceleración ( decelartionsavmagring en sueco). Durante un arranque en frío y un calentamiento, antes de que se active la corrección lambda, se produce un enriquecimiento del combustible dependiente de la temperatura del refrigerante. Con un motor caliente y un voltaje de batería normal, la duración de la inyección varía entre 2,5 ms al ralentí y aproximadamente 18 – 20 ms al par máximo.

El catalizador requiere que la mezcla de combustible y aire sea estequiométrica. Esto significa que la mezcla no es ni rica ni pobre, es decir, exactamente 14,7 kg de aire por 1 kg de gasolina (Lambda=1). Por eso, el sistema está equipado con un sensor de oxígeno en la parte delantera del sistema de escape. El sensor está conectado al pin 23 de la ECU y está conectado a tierra en la ECU a través del pin 47. Los gases de escape pasan por el sensor de oxígeno. El contenido de oxígeno en los gases de escape se mide mediante una reacción química, lo que da como resultado un voltaje de salida. Si el motor funciona con una mezcla rica (Lambda inferior a 1), el voltaje de salida sería superior a 0,45 V y si el motor funciona con una mezcla pobre (Lambda superior a 1), el voltaje de salida sería inferior a 0,45 V. El voltaje de salida oscila alrededor de 0,45 V cuando Lambda pasa por 1. La ECU corrige continuamente la duración de la inyección para que Lambda=1 se cumpla siempre. Para que el sensor de oxígeno funcione debe estar caliente, requisito que se cumple precalentando eléctricamente el sensor. El elemento de precalentamiento es alimentado por B+ a través del fusible 38 y el relé principal, el sensor está conectado a tierra en la ECU a través del pin 50. La ECU calcula la temperatura de los gases de escape (EGT) en función de la carga del motor y las RPM del mismo. Cuando la EGT es alta, el precalentamiento eléctrico se desconecta. La corrección lambda se oculta durante las primeras 640 revoluciones del motor después del arranque si la temperatura del refrigerante supera los 18 °C (64 °F) en rangos de carga por encima del ralentí y por debajo de WOT o los 32 °C (90 °F) en ralentí.

La ECU calcula la duración de la inyección en función de la temperatura de admisión y la presión del motor. La duración de la inyección se corrige multiplicando un factor de corrección que se obtiene de la matriz de combustible principal (huvudbränslematrisen en sueco) y depende de la presión del motor y las revoluciones. La necesidad de corregir la duración de la inyección se debe a que la eficiencia volumétrica del cilindro depende de las revoluciones del motor. La última corrección se realiza con la corrección lambda, lo que da como resultado una combustión estequiométrica (Lambda=1). La corrección lambda puede ajustar la duración de la inyección calculada en un ±25 %. La ECU puede cambiar los factores de corrección en la matriz de combustible principal en función de la corrección lambda, lo que garantiza una buena capacidad de conducción, consumo de combustible y emisiones cuando la corrección lambda no está activada. Esto se denomina Adaptación.

Si la ECU calcula la duración de la inyección en 8 ms pero la corrección lambda la ajusta a 9 ms debido a la baja presión de combustible, la ECU "aprenderá" la nueva duración de la inyección. Esto se hace cambiando el factor de corrección para ese RPM y punto de carga en particular en la matriz de combustible principal a un nuevo factor de corrección que resulte en una duración de inyección de 9 ms. El factor de corrección en este ejemplo se elevará en 9/8 (+12%). La adaptación puntual puede cambiar los puntos en la matriz de combustible principal en ±25%. La adaptación ocurre cada cinco minutos y tarda 30 segundos en finalizar, los criterios para la adaptación son: la corrección lambda está activada y la temperatura del refrigerante es superior a 64 °C (147 °F). Durante la adaptación, la válvula de ventilación en el recipiente de carbón se mantiene cerrada.

La adaptación global en las variantes OBDII se produce durante la conducción; en las variantes que no son OBDII, la adaptación global se produce 15 minutos después de apagar el motor. Cuando el motor está dentro de un rango de carga y RPM definido (60 – 120 kPa y 2000 – 3000 RPM), no se producirá ninguna adaptación puntual; todos los puntos de la matriz de combustible se cambiarán en su lugar mediante un factor de multiplicación. La adaptación global puede cambiar los puntos de la matriz de combustible principal en un ±25 % (Tech2 muestra ±100 %). La adaptación se produce cada cinco minutos y tarda 30 segundos en finalizar; los criterios para la adaptación son: la corrección Lambda está activada y la temperatura del refrigerante es superior a 64 °C (147 °F). Durante la adaptación, la válvula de ventilación del depósito de carbón se mantiene cerrada.

Con el acelerador completamente cerrado y las RPM del motor por encima de 1900 RPM y con tercera, cuarta y quinta marchas, se producirá un corte de combustible después de un pequeño retraso (algunos segundos). En los automóviles con transmisión automática, el corte de combustible está activo en todas las etapas. Los inyectores se reactivan cuando las RPM alcanzan las 1400 RPM.

El cable que va desde la ECU hasta el tercer inyector también está conectado al instrumento principal. El instrumento principal calcula el consumo de combustible en función de la duración de los pulsos de inyección. El consumo de combustible se utiliza para obtener una representación precisa del nivel de combustible en el tanque de combustible y para calcular el consumo de combustible promedio en SID.

La presión de carga básica es fundamental para el control automático del rendimiento (APC). La presión de carga básica se ajusta mecánicamente en la varilla de empuje de los actuadores entre el actuador y la válvula de descarga. Con una presión de carga básica demasiado baja, el motor no acelera como se espera cuando se abre el acelerador rápidamente. Con una presión de carga básica demasiado alta, se produce una adaptación negativa y no se puede alcanzar la presión de carga máxima. Además, existe un riesgo sustancial de daño al motor, ya que la presión de carga no se puede reducir lo suficiente al regular teniendo en cuenta el preencendido/golpecitos. La presión de carga básica debe ser de 0,40 ± 0,03 bar (5,80 ± 0,43 PSI). Después del ajuste, la varilla de empuje debe tener al menos dos vueltas (2 mm) de tensión previa al conectarse a la palanca de la válvula de descarga. El propósito de esto es asegurarse de que la válvula de descarga se mantenga cerrada cuando no se vea afectada. En los turbocompresores nuevos, la presión de carga básica tiende a estar cerca o justo en la tolerancia superior cuando la tensión previa es de dos vueltas. La tensión previa nunca puede ser inferior a dos vueltas (2 mm). Al comprobar la presión de carga básica se debe tener en cuenta que la presión disminuye a altas RPM y aumenta a bajas temperaturas exteriores.

La regulación de la presión de carga utiliza una válvula solenoide de tres vías con dos bobinas conectada neumáticamente con mangueras a la compuerta de descarga del turbocompresor, la salida del turbocompresor y la entrada del compresor. La válvula solenoide se alimenta eléctricamente desde +54 a través del fusible 13 y está controlada por la ECU a través de su pin 26 y pin 2. El voltaje de control se modula por ancho de pulso (PWM) a 90 Hz por debajo de 2500 RPM y 70 Hz por encima de 2500 RPM. La razón de este cambio es evitar fenómenos de resonancia en las mangueras neumáticas. Al conectar a tierra el pin 2 por más tiempo que el pin 26, se reduce la presión de carga y viceversa, cuando el pin 26 está conectado a tierra por más tiempo que el pin 2, se aumenta la presión de carga. Para poder regular la presión de carga, la ECU debe calcular primero una presión solicitada, un valor de presión que el sistema debe intentar alcanzar. Esto se hace tomando un valor preprogramado (matriz de valores establecidos con respecto a las RPM y la apertura del acelerador). En WOT se seleccionan los valores de presión para cada RPM para garantizar que el motor obtenga el torque solicitado.

Cuando se cumplen uno o ambos de los siguientes criterios, se establece una limitación de la presión de carga.

• En primera, segunda y marcha atrás hay un valor máximo de RPM que se puede calcular con fiabilidad. La ECU calcula qué marcha está en uso comparando la velocidad del automóvil y las RPM del motor.
• Cuando se produce un preencendido/ping, se establece una presión de carga máxima en función de un valor medio del retardo del encendido de cada cilindro.

Uno o ambos de los siguientes criterios inician una reducción de la presión de refuerzo de carga a la presión de refuerzo básica.

• Cuando se presiona el pedal del freno, el pin 15 de la ECU recibe voltaje de la batería.
• Se establecen ciertos códigos de falla (sensor de posición del acelerador (TPS) defectuoso, sensor de presión, señal de preencendido/ping o regulación de presión de carga) o voltaje de batería bajo.

Cuando finalmente se ha calculado la presión de carga requerida, se convierte en la señal PWM que controla la válvula solenoide. La ECU controla entonces que la presión real (medida por el sensor de presión) se corresponda con la presión requerida. Si es necesario, la PWM se ajusta con precisión mediante la multiplicación de un factor de corrección. El factor de corrección (adaptación) se almacena entonces en la memoria de la ECU y siempre se utiliza en el cálculo de la señal PWM. La razón de esto es asegurarse de que la presión real sea lo antes posible igual a la requerida después de que se haya producido un cambio de carga.

El cassette de encendido rojo utilizado con Trionic 5 está montado en la tapa de la válvula , encima de las bujías . El cassette de encendido alberga cuatro bobinas/transformadores de encendido cuya bobina secundaria está conectada directamente a las bujías. El cassette se alimenta eléctricamente con voltaje de batería desde el relé principal (B+) y está conectado a tierra en un punto de tierra. Cuando se activa el relé principal, el voltaje de la batería se reforma a 400 V CC, que se almacena en un condensador. El voltaje de 400 V se conecta a uno de los polos de la bobina primaria en las cuatro bobinas de encendido. Al cassette de encendido hay cuatro líneas de activación conectadas desde la ECU de Trionic, pin 9 (cil. 1), pin 10 (cil. 2), pin 11 (cil. 3) y pin 12 (cil. 4). Cuando la ECU conecta a tierra el pin 9, se conecta a tierra la bobina primaria del primer cilindro (a través de la entrada B+ de los cassettes de encendido) y se transforman 400 V hasta un máximo de 40 kV en la bobina secundaria del cilindro 1. El mismo procedimiento se utiliza para controlar el tiempo de encendido del resto de cilindros.

Al arrancar, el punto de ignición es 10° BTDC. Para facilitar el arranque cuando la temperatura del refrigerante es inferior a 0°C, la ECU conectará a tierra cada línea de activación 210 veces por segundo entre 10° BTDC y 20° ATDC, en el que aparecerá una “chispa múltiple”. La función está activa hasta una velocidad del motor de 900 RPM. En ralentí se utiliza una matriz de ignición especial. El punto de ignición normal es 6°-8° BTDC. Si el motor se cala, por ejemplo, al activarse el ventilador de refrigeración, el punto de ignición se adelanta hasta 20° BTDC para aumentar el par motor y restablecer las RPM de ralentí. De la misma manera, el encendido se retrasa si se aumentan las RPM del motor. Cuando el TPS detecta un aumento en la apertura del acelerador, la ECU abandona el mapa de sincronización del encendido en ralentí y regula la sincronización del encendido en relación con la carga y la velocidad del motor.

Durante el funcionamiento del motor, el cassette de encendido controla continuamente las corrientes de iones en los cilindros y envía una señal a la ECU Trionic, pin 44, en caso de que se produzcan detonaciones. La lógica de esta función se basa únicamente en el cassette de encendido y es adaptable para poder gestionar aditivos de combustible que puedan causar molestias. La ECU Trionic sabe perfectamente qué cilindro se ha encendido y, por lo tanto, puede gestionar la información que se transmite a través de un pin. La señal al pin 44 y la corriente de iones en la cámara de combustión están relacionadas entre sí; cuando esta señal alcanza un cierto nivel, la ECU lo interpreta como un evento de detonación y, en primer lugar, reduce el avance de encendido en 1,5° en este cilindro. Si se repite la detonación, el avance de encendido se reduce 1,5° más hasta 12°. En caso de que se reduzca el avance de encendido en todos los cilindros, la ECU añade una pequeña cantidad de combustible a todos ellos. Si se producen detonaciones cuando la presión atmosférica supera los 140 kPa, se regulan cambiando tanto la matriz de inyección de combustible como la matriz de avance de encendido. Si esto no es suficiente, se reduce la presión de carga. El objetivo de este procedimiento es mantener un buen rendimiento. Si se pierde la señal entre el cassette de encendido y la ECU, la presión de carga se reduce a la presión de carga básica y el avance de la sincronización del encendido se reduce 12° cuando existe riesgo de detonación debido a la carga del motor.

El sistema Trionic no tiene sensor de posición del árbol de levas, que normalmente es un requisito previo para la regulación secuencial del encendido y la inyección de combustible. El Saab Trionic debe decidir si se enciende el cilindro uno o el cilindro cuatro cuando el sensor de posición del cigüeñal indica que los cilindros uno y cuatro están en el PMS. Esto se hace con la ayuda de una corriente de ionización. Uno de los polos de la bobina secundaria de las bobinas de encendido está conectado a las bujías de forma habitual. El otro polo no está conectado a tierra directamente, sino a una tensión de 80 V. Esto significa que se aplica una tensión de 80 V a través del espacio entre las bujías, excepto cuando se dispara la chispa. Cuando se ha producido la combustión, la temperatura en la cámara de combustión es muy alta. Los gases se forman como iones y comienzan a conducir la corriente eléctrica. Esto da como resultado una corriente que fluye por el espacio entre las bujías (sin que se produzca una chispa). La corriente de ionización se mide en pares: los cilindros uno y dos son un par y los cilindros tres y cuatro son el otro par. Si se produce combustión en el cilindro uno o dos, el cassette de encendido envía un pulso de voltaje de batería (B+) a la ECU, pin 17. Si la combustión tiene lugar en el cilindro tres o cuatro, el pulso B+ se envía al pin 18 de la ECU. Si el sensor de posición del cigüeñal indica que los cilindros uno y cuatro están en PMS y un pulso B+ entra en la ECU a través del pin 17 simultáneamente, entonces la ECU sabe que es el cilindro uno el que se ha encendido. Al arrancar, la ECU no sabe qué cilindro está en fase de compresión, por lo tanto, se inicia el encendido en ambos cilindros uno y cuatro y 180 grados del cigüeñal más tarde se disparan chispas en los cilindros dos y tres. Tan pronto como las señales de combustión entran en la ECU a través del pin 17 y el pin 18, el encendido y la inyección de combustible se sincronizan con el orden de encendido del motor. Las señales de combustión también se utilizan para detectar fallas de encendido.

Las placas calefactoras se utilizan para reducir las emisiones durante el calentamiento. Vaporizan el combustible inyectado antes de que se introduzca en los cilindros y, en consecuencia, reducen la necesidad de añadir combustible a la mezcla de aire acondicionado y combustible durante la fase de calentamiento, lo que reduce las emisiones. Cuando se pone en marcha el motor y la temperatura del refrigerante es inferior a +85 °C, el pin 29 de la ECU se conecta a tierra y se activa un relé en el compartimento del motor que cierra el circuito eléctrico de las placas calefactoras. El circuito está protegido por un fusible MAXI de 40 A. Cuando la temperatura del refrigerante es superior a +85 °C o han pasado cuatro minutos, las placas calefactoras se apagan.

Para compensar la mayor resistencia del aire en la admisión, los motores equipados con placas calefactoras tienen una presión de carga ligeramente ajustada, aproximadamente: +0,2 bar, esto significa que los modelos LPT con placas calefactoras tienen una válvula solenoide para elevar la presión de carga por encima de la presión de carga básica.

En caso de falla de la placa calefactora, el vehículo puede tener problemas de conducción debido al combustible condensado en la admisión durante el funcionamiento del motor frío. Este combustible condensado se compensa en los motores sin placas calefactoras enriqueciendo la mezcla aire/combustible.

Las placas calefactoras se activan mediante un software que permite utilizar diferentes algoritmos para utilizarlas y compensar la restricción de entrada causada por la presencia de las placas.

La luz Shift Up se puede encontrar en los vehículos OBD II. La luz ayuda al conductor a conducir de manera económica. La luz se alimenta mediante la alimentación de encendido (+15) y se conecta a tierra en la ECU Trionic, pin 55. La luz Shift Up se enciende cuando se activa el encendido durante tres segundos para probar el circuito. Durante la conducción normal, la luz se enciende cuando se alcanzan unas RPM específicas mientras se conduce con cargas ligeras. Con el acelerador a fondo, la luz Shift Up se enciende cuando las RPM están cerca de las 6000 RPM. La luz no se enciende en la quinta marcha. La luz se enciende a unas RPM más altas cuando el motor está frío para promover un calentamiento más rápido.

• Triónico T5.2
• Triónico 8

• Software de actualización (edición) de Trionic Suites
• Documento de información técnica de Trionic 5