VDO ECU Mercedes-Benz A-klasse (W168)

Doordat de auto’s steeds meer worden volgestopt met comfort en veiligheid verhogende opties, begint het steeds lastiger te worden om alles een plekje te kunnen geven. En omdat het ook onder de motorkap een drukke bedoeling is, gaan veel fabrikanten erg vindingrijk te werk. Zo ook VDO/Mercedes-Benz: waarom zou je de ECU en de luchtmassameter los van elkaar monteren als je er ook één ruimtebesparend geheel van kunt maken?
Laat dat nu precies zijn wat er bij de Mercedes A-klasse gedaan is. Zo’n “motormanagementcomputer” (een mooi woord voor Scrabble) die met het luchtinlaattraject lijkt versmolten, ziet er de eerste keer misschien wat vreemd uit, maar met oog op ruimtebesparing is het eigenlijk een hele mooie oplossing. Bovendien is zowel voor het inlaattraject als voor de ECU erg van belang dat de temperaturen niet te hoog oplopen. Op deze manier hoeft bij het totale ontwerp onder de motorkap op minder plaatsen rekening gehouden te worden met de temperatuurhuishouding, want de inlaat en ECU zitten tenslotte op dezelfde plaats. Tot nu toe zien we alleen maar voordelen dus.

VDO Mercedes-Benz A-Klasse

Wat raakt er in veel gevallen defect

Alleen wat nu als óf de ECU óf de luchtmassameter defect raakt? Helaas is diezelfde LMM (of LHM) ook het zwakke punt van deze ECU. De meest voorkomende klachten zijn het afslaan bij stationair toerental, maar ook klachten als minder vermogen en een te hoog of te laag CO komen vaak voor.

Al deze klachten zijn vaak het gevolg van een niet goed werkende luchtmassameter. Wat niet iedereen weet, is dat een luchtmassameter niet alleen volledig defect kan raken, maar ook net iets uit de pas kan gaan lopen. De doorgegeven waarden kloppen in dat geval net niet helemaal en zodra de opgegeven luchthoeveelheid niet klopt met de werkelijkheid, dan maakt de ECU een verkeerde berekening met een niet optimale verbranding in de cilinders als gevolg.

Defecte Mercedes ECU

En dat net iets uit de pas lopen van de LMM, maakt diagnose stellen juist zo lastig. Een defecte luchtmassameter hoeft in zo’n geval namelijk niet voor foutcodes te zorgen. Maar zelfs als ze dat wel doen, dan kunnen deze nogal verwarrend zijn. Fouten ten behoeve van de lucht/brandstofverhouding, inspuiting en ontsteking zal je dan ook vaak tegenkomen bij een defecte LMM. We hebben een lijst samengesteld om iets meer inzicht te geven in de foutcodes die op een defecte luchtmassameter kunnen wijzen:

  • P0100 Massa of volume luchtstroming, onaannemelijk signaal

  • P0101 Luchtmassasensor, onaannemelijk signaal

  • P0102 Luchtmassasensor, signaal te zwak

  • P0103 Luchtmassasensor, te hoog signaal

  • P0104 Luchtmassasensor, sporadische storing

  • P0129 Barometrische druk te laag

  • P0130 Lambdasonde, storing in circuit Bank 1 – sensor 1

  • P0136 Lambdasonde, onaannemelijk signaal; Bank 1 – sensor 2

  • P0169 Brandstofverbruik niet correct

  • P0170 Storing in systeem brandstofmengsel correctie

  • P0171 Samenstelling lucht/brandstof mengsel te arm

  • P0172 Samenstelling lucht/brandstofmengsel te rijk

  • P0173 Onjuiste berekening lucht/brandstofmengsel; Bank 2

  • P0174 Lucht/brandstof mengsel te arm; Bank 2

  • P0175 Lucht/brandstof mengsel te rijk; Bank 2

  • P0176 Brandstofmengselsensor, fout in circuit

  • P0177 Brandstofmengselsensor, onaannemelijk signaal

  • P0178 Sensor brandstofsamenstelling, signaal te laag

  • P0179 Brandstofmengselsensor, te lage invoer

Dit zijn echter slechts een paar voorbeelden van foutcodes die kunnen verschijnen. De foutcodes P1000 tot en met P1999 zijn namelijk per autofabrikant verschillend. Ook in die reeks verwachten we foutcodes tegen te komen met betrekking tot de verhouding tussen lucht en brandstof.

Wist u dat?

Mercedes-Benz kwam er zelf ook al snel achter dat de combinatie van ECU en LHM problemen met zich mee bracht. Bij de A140 na 2001 zal je dus ook geen gecombineerde ECU meer tegenkomen: het systeem is vervangen door een normale buis met LHM en de ECU is verplaatst naar een andere locatie. Op deze manier kan de LHM gewoon los vervangen worden.

Het revisieproces

“Even de luchtmassameter vervangen”, zou je misschien denken zodra je bovenstaand verhaal hebt gelezen. Er komt echter toch wel wat meer bij kijken dan dat. De luchtmassameter zit namelijk direct gemonteerd op de printplaat van de ECU. Bovendien hebben we bij ACtronics de instelling om de problemen op te lossen en niet simpelweg het defecte onderdeel te vervangen.

Wat doen we dan wel precies?
Het proces begint al bij het demonteren van het huis. De aan het huis versmolten luchtpijp waarin de luchthoeveelheidsmeter zich bevindt, bevat meestal aardig wat roetaanslag. Ook dit vuil kan de werking van de luchtmassameter beïnvloeden. Daarom wordt de luchtpijp vervangen door een schoon exemplaar.

Mercedes A-klasse luchtpijp

We controleren daarna ook of alle afdichtrubbers nog in orde zijn en vervangen deze als dit nodig mocht zijn.

Eenmaal open, richten we ons op de luchthoeveelheidsmeter. Uiteraard vervangen we de twee sensoren aan de buitenzijde op de LHM. We kiezen hierbij niet voor de goed verkrijgbare imitatiesensoren. Het is namelijk van essentieel belang dat deze sensoren dezelfde kwaliteit hebben als de originele sensoren om de levensduur en nauwkeurigheid te kunnen garanderen. We zijn er dan ook trots op dat we exact dezelfde sensoren gebruiken als Mercedes-Benz. Het zijn sensoren die heel moeilijk verkrijgbaar zijn.

Na het vervangen van deze sensoren is de revisie echter nog niet compleet. We frezen namelijk ook het sensorhuis zelf open: daarin bevindt zich nog een printplaatje waarop het één en ander door kan branden. We vervangen diverse componenten met nieuwe (betere) exemplaren en monteren een nieuw, in eigen huis gemaakt, afdekplaatje. Het is deze extra stap waarmee we het product beter maken dan een nieuw exemplaar en waarmee we ons ook onderscheiden van andere reparatieoplossingen.

Nadat de herstelde luchtmassameter weer terug gemonteerd is op de printplaat, begint het testen en kalibreren. We hebben de beschikking over een testomgeving en een testprogramma die beiden compleet in eigen huis gebouwd en ontwikkeld zijn: de Cyclone. Het systeem blaast daadwerkelijk lucht door de luchtmassameter om zo de werking tijdens het rijden na te bootsen. Deze realistische simulatie geeft ons de mogelijkheid om de gereviseerde luchtmassameter met grote nauwkeurigheid af te stellen. We maken gebruik van een kleine potmeter om de afwijking op maximaal 0,03V uit te laten komen. Waarna  Het zou overigens makkelijker zijn om simpelweg de waarden van een andere luchtmassameter te kopiëren, maar dat geeft ons niet de kwaliteit die wij als ACtronics willen garanderen. Elk product moet perfect zijn. Het is ook precies die reden waarom we altijd blijven ontwikkelen aan onze revisiemethoden. Zo is de Cyclone die we op dit moment gebruiken al versie 3.

Revisieproces ECU

Het resultaat is een ECU met een luchthoeveelheidsmeter die beter en nauwkeuriger functioneert dan het origineel. “Beter dan nieuw”, is bij ons niet zomaar een slogan. We maken de belofte daadwerkelijk waar. En wees eerlijk: na het lezen van ons revisieproces, moet u er toch niet aan denken dat u weer dezelfde ECU (met dezelfde zwakheden) had teruggekocht? Zeker niet als u zich bedenkt dat zo’n ECU meer dan € 1000,- kost?

De ECU in detail

Het moge duidelijk zijn dat het achteraf toch niet ideaal is geweest om de luchtmassameter direct aan de ECU te monteren. Het “even vervangen van de luchtmassameter” zit er dus niet in en hoewel een directe verbinding minder storingsgevoelig is dan een stekkerverbinding, mag het wel echt een nadeel genoemd worden dat de luchtmassameter niet los te vervangen is. De luchtmassameter is namelijk, zo bleek uit het verhaal net wel, erg gevoelig en zorgt vaak voor storingen.

Maar gelukkig heeft de ECU verder geen nare verrassingen. Het is een grote relatief eenvoudige printplaat met daarop twee grote stekkerverbindingen. Zoals bij bijna elke ECU zijn de stekkers expres verschillend van vorm zodat de ECU nooit verkeerd aangesloten kan worden. Het huis is niet voorzien van koelribben, zoals we bij andere ECU’s wel eens vaker zien. Echter defecten met betrekking tot hoge temperaturen hebben wij tot nu toe ook nog niet waargenomen. 

De VDO ECU krijgt behalve van de luchtmassameter ook nog inputs van diverse andere sensoren op het blok. Om de timing van de ontsteking en injectie goed te regelen, is het noodzakelijk dat er zoveel mogelijk informatie wordt ingewonnen, voordat er een beslissing wordt genomen. De onderstaande graphic laat zien welke sensoren de ECU zoal ter beschikking heeft en waar ze geplaatst zijn.

Motorblok Mercedes

Na het verkrijgen van al deze informatie kan de ECU doen waarvoor deze bestemd is: het regelen van de ontsteking en de injectie.
De Mercedes-Benz A140 heeft net als veel andere moderne auto’s één gecombineerde bobine voor alle bougies. De ECU regelt de aansturing van deze bobine middels twee signalen.
De inspuiting is net zoals bij veel moderne benzinemotoren uitgevoerd met één injectorrail en vier losse injectoren die elk apart aangestuurd worden door de ECU. Dit motorblok maakt overigens nog geen gebruik van directe inspuiting. De injectie vindt dus plaats in het inlaattraject.
De inspuitmap en de uit te voeren acties zijn allemaal opgeslagen in een flashgeheugen. Met de hulp van een processor worden de opdrachten uitgevoerd zodra de inputs hier aanleiding toe geven.

Demontage van de ECU

We raden altijd aan om de officiële uitbouwinstructies van de fabrikant te volgen. Onderstaand verhaal is alleen bedoeld als hulpmiddel.
De VDO ECU van de Mercedes-Benz A140 zit verscholen onder een grote afdekkap rechts naast het motorblok. De kap zit vast met drie schroeven, maar om de onderste schroef te kunnen verwijderen, moet eerst de zwarte lange inlaatbuis aan de voorzijde van de motor verwijderd worden. Zijn zowel de buis als de kap verwijderd, dan is direct de VDO ECU zichtbaar. Het is verstandig om eerst de twee grote stekkers aan de achterzijde van de ECU los te maken, voordat het geheel wordt gedemonteerd. De rest is gelukkig vrij eenvoudig schroefwerk: aan beide zijden zitten de buizen vastgeschroefd aan de rest van het motorblok. Verwijder deze schroeven en neem de ECU uit de auto.