Elektropneumatische Wandler: Funktion, Einsatzbereiche und Fehlerquellen

Elektropneumatische Wandler kamen in zahlreichen Motormanagement-Systemen zum Einsatz. Sie wurden jedoch in den letzten Jahren häufig durch Schritt- und Stellmotoren abgelöst. So sind weitaus präzisere Steuerungen und Regelungen möglich.

Typische Einsatzmöglichkeiten für Elektropneumatische Wandler waren die Ladedruckregelung, die Abgasrückführregelung, die Abgasrückführungs-Kühlerregelung und die Regelung des Öffnungswinkels der Drosselklappe bei Dieselmotor-Managementsystemen. Entsprechend den Beispielen wird, der von der Vakuumpumpe erzeugte Unterdruck, zum elektropneumatischen Wandler und von dort geregelt, auf den entsprechenden Aktor (zum Beispiel: das Abgasrückführventil) geleitet. Das Abgasrückführventil wird in diesem Fall von einer Unterdruckmembrane betätigt. Der Betätigungsweg ist abhängig vom eingesteuerten Unterdruck, der vom elektropneumatischen Wandler weitergeleitet wird.

Bei den elektropneumatischen Wandlern handelt es sich in den meisten Fällen um pneumatische 3/2-Wege-Magnetventile. Im unbestromten Zustand sperren sie die Unterdruckverbindung zum Aktor und belüften den Unterdruckanschluss des Aktors zur Atmosphäre. Im bestromten Zustand leiten sie den Unterdruck auf den Aktor und sperren die Belüftung zur Atmosphäre. Angesteuert werden auch diese Magnetventile mit einem pulsweiten-moduliertem Signal. Mittels des Tastverhältnisses lässt sich der am Aktor wirkende Unterdruck regulieren. So kann auch der Betätigungsweg bestimmt, beziehungsweise reguliert werden.

Bei vielen unterdruckgesteuerten Aktoren wie dem AGR-Ventil oder den Ladedruckstellern wurden zusätzliche Potentiometer zur Positionsbestimmung und Rückmeldung an das Motorsteuergerät verbaut. Dadurch ist eine Nachregelung und Anpassung der Steuerung möglich.

Anschlussplan eines elektropneumatischen Wandlers. Die EPWs werden in den Schaltplänen der Hersteller häufig nur als Magnetventile dargestellt und nicht als elektrisch geregelte 3/2-Wege-Magnetventile.

Signalbild eines elektropneumatischen Wandlers.

Signalbild eines elektropneumatischen Wandlers (Saugrohr-Klappensteuerung, Opel Corsa).

Bei Ottomotor-Managementsystemen kann der notwendige Unterdruck dem Saugrohr entnommen werden. Es existiert auch bei den elektropneumatischen Wandlern die Möglichkeit, diese komplett durchzuschalten oder zu sperren, wie beispielsweise bei der Saugrohr-Klappensteuerung beim Opel Corsa (Motorkennbuchstabe Z12XEP) durchgeführt wird.

Tipp

Ausfälle im Bereich der Unterdrucksteuerung sind häufig auf Marderschäden oder Scheuerstellen an den Unterdruckschläuchen zurückzuführen. Genauso häufig kommt es jedoch auch aufgrund übermäßiger Verschmutzung im Bereich des AGR-Ventils oder der Ladedruckverstellung zum Ausfall einzelner Komponenten.

EPW, Saugrohr-Klappensteuerung (Opel)

Nach dem Motorstart wird der elektropneumatische Wandler (Saugrohr im niedrigen Drehzahlbereich bis zirka 3.000 U/min) angesteuert. Im Drehzahlbereich oberhalb von 3.000 U/min und entsprechend hoher Last wird die Ansteuerung zurückgenommen. Da sich im Stand eine entsprechend hohe Last nicht darstellen lässt, kann die Ansteuerung des elektropneumatischen Wandlers durch das Einschalten der Zündung und den folgenden Motorstart erfolgen. Eine Prüfung über die Stellglieddiagnose ist bei den meisten Herstellern ebenfalls möglich, jedoch wird bei stehendem Motor kein Unterdruck erzeugt und damit auch die Saugrohrklappe nicht betätigt.#

Dieses Kapitel ist in folgendem Fachbuch erschienen: