Der CJ125:
Ohne den CJ125 ist die Auswertung einer Breitband-Lambdasonde vom Typ LSU4.x sehr aufwendig. Analog aufgebaut braucht man viel Platz und Know-How um halbwegs brauchbare Werte zu bekommen.
Dem waren sich wohl auch die Entwickler bei Bosch bewußt und haben einen extra IC für diesen Zweck entworfen: Den CJ110.
Dieses IC war aber noch nicht so gut ausgestattet wie der aktuelle CJ125. Ihm fehlte z.B. die Funktion zur Ermittlung der Sondentemperatur und ein digitales Interface um Fehler auszulesen.
Mit dem CJ120 kam die Temperaturfunktion und mit dem CJ125 schließlich das Interface.
Auf der Bosch Semiconductor Seite sieht man auch schon den Nachfolger: Den CJ135. Dieser kann laut "Datenblatt" nun auch mit NTK-Sonden betrieben werden, braucht praktisch keine äußere Beschaltung mehr und kann die Sondentemperatur über einen weiteren Bereich bestimmen. Alles in allem sehr vielversprechend...und das mit nur zwei Datenblattseiten.
Die offizielle Beschreibung des ICs lautet: "Lambda Probe Interface IC".Die Beschaffung des CJ125 ist sehr einfach über Future Electronics möglich. Der Preis liegt aktuell bei 8,36$ was ungefähr 6,60€ entspricht (Preise auf der Seite sind ohne MwSt.) plus 6€ Versandkosten. Da das Sortiment von Future recht groß ist, kann sich der Einkauf aber lohnen.
Die Beschriftung des IC ist wie bei vielen SMD-ICs etwas kryptisch. Bisher hatte ich zwei Varianten:
- 1.Variante: (Bosch Symbol) 30617 0727, V67098N7, 0S5ZZ
- 2.Variante: (Bosch Symbol) 30481, 1021/03, CJ843.2
Was kann denn nun der CJ125? Nun, eigentlich alles was wir brauchen:
- Bestimmung des Innenwiderstandes der Nernst-Zelle
(= die Temperatur der Sonde) - Regelung des Pumpstroms
- Ausgabe des aktuellen Pumpstroms
(= daraus wird der Lambdawert ermittelt)
Zusätzlich dazu liefert der CJ125 noch eine einfache Diagnose der Lambdasonde.
Das einzige um was man sich jetzt noch kümmern muss, ist die Regelung der Heizung.
Messwertausgabe und Kontrolle:
Der aktuelle Pumpstrom und der Ri (Innenwiderstand der Nernst-Zelle) werden als analoge Spannung ausgegeben.Kontrolliert wird der CJ125 über ein SPI-Interface. Darüber kann man die Diagnose der Sonde abrufen, den Chip identifizieren und Einstellungen für die Messung ändern (z.B. Offset für Ri und IPump Messung ausgeben lassen, Referenzstrom für die Pumpzelle einstellen, Verstärkung festlegen und Pumpstrom an- bzw. abschalten).
Was genau alles benötigt wird und wie es eingesetzt wird, werde ich später detailierter Beschreiben.
Die Lambdasonde LSU4.2 und LSU4.9:
Mit dem oben genannten IC können nur Bosch Breitbandlamdasonden vom Typ LSU4.2 und LSU4.9 ausgelesen bzw. angesteuert werden.
Die LSU4.9 ist speziell für den mageren Bereich (Diesel Motoren und Magermix-Technik) entworfen worden und besitzen eine nicht so leistungsfähige Heizung (LSU4.2: 10 Watt, LSU4.9: 7,5 Watt).
Um eine LSU4.9 anschließen zu können müssen zwei Widerstandswerte geändert werden.
Leider ist die LSU4.2 nicht gerade günstig wenn man sie direkt von Bosch kaufen möchte (etwa 100€ plus MwSt.).
Doch zum Glück wird dieser Sondentyp auch als Vorkat-Sonde in einigen Autos verwendet und man bekommt gebrauchte Exemplare bei eBay z.T. schon für 40€
(Achtung: "Ausgelutschte" und verschlissene Sonden produzieren viele Fehler und sind praktisch unbrauchbar!).
Die LSU4.9 Sonden liegen preislich ungefähr gleich. Eine LSU4.9 inklusive Steckverbinder kostete mich im Dezember 2010 etwa 110€.
Welche Sonde kann man denn jetzt verwenden? Generell das VW-Ersatzteil "021-906-262-B" oder Sonden deren Boschnummer mit "0 258 007" beginnt:
| Bosch-Nummer | Verbaut in: |
| 0 258 007 057/058 | VW 1,8L Turbo und 2,8L VR6 12V (MKB: AWW und AFP) |
| 0 258 007 097/098 | Audi S3 1,8L Turbo und S4 4,2L V8 (MKB: BAM/AMK sowie BBK) |
| 0 258 017 025 | Bosch LSU4.9 vom Händler |
| 0 258 006 047 | Volvo S70 2,4L Turbo |
| 0 258 006 066 | Bosch LSU 4.2 (bei www.uni-fit.de "OX 105" für 139€, Stand 11/2012) |
| 0 258 007 033 | Volvo C70 2,3L und 2,4L Turbo |
| 0 258 007 036 | Volvo S80 T6 (Front) |
| 0 258 007 044 | Porsche Carrera 911 GT3 |
| 0 258 007 053/054 | VW Beetle 1,8L Turbo |
| 0 258 007 085/086 | VW 2,0L |
| 0 258 007 090 | Audi A4 und VW Passat 1,8L Turbo Motoren |
Die Motoren- bzw. Fahrzeugangaben sind ohne Gewähr! Die rot markierten Sondennummern wurden von mir erfolgreich getestet!
Die passende Buchse für die Sonde "0 258 007 097/098" hört auf die Teilenummer "1J0 973 733" und sollte für alle LSU4.2 Sonden identisch sein. Die dafür passenden Kontakte haben die Teilenummer "000 979 133", wobei es hier verschiedene Kabelquerschnitte (0,5mm² reicht) und Farben gibt. Das Kabel hat auf beiden Seiten Kontakte, ihr braucht also nur 3 Kabel.
Das Eval-Board:
Damals, im Sommer 2008, hatte ich das Glück, zwei CJ125 Samples von Bosch zu bekommen. Einer war für ein Eval-Board (zum Testen der analogen und digitalen Schnittstelle) und der andere für eine Multifunktionsanzeige bestimmt:
2011:
Heute im Jahr 2011 sieht alles schon wieder ganz anders aus! Meine aktuellen Designs mit integriertem Controller, Schraubklemmen und Spannungsversorgung sind gerade mal 42x55mm groß und zu 90% in SMD. Man kann also richtig klein bauen wenn man es darauf anlegt (zum Vergleich: Das oben links gezeigte Board ist 70x70mm groß und beherbergt weder CJ125 noch eine Spannungsversorgung!).
Hier die zweite Generation aus dem Jahr 2010, mittlerweile veraltet:
Dritte Generation V3.0 von Anfang 2011, veraltet:
Dann deren Nachfolger von Mitte 2011 V3.1. Es wurden ein paar LEDs eingespart, der Platzbedarf verringert und ein analoger Ausgang mit 0-4V hinzugefügt (Version inzwischen auch überholt):
Die Bilder sind hier noch ohne Schraubklemmen. Diese sind natürlich auch weiterhin vorgesehen.
2012:
Die letzte Version aus der dritten Generation ist die V3.3 ist von Anfang 2012. Ein paar kleinere Layout-Korrekturen wurden vorgenommen und teilweise geänderte Bauteile eingesetzt. Nun ist der analoge Ausgang endlich fähig, Spannungen von 0-5V zu liefern. Außerdem kann (nach einem Firmware-Update) sowohl die LSU4.2 als auch die LSU4.9 verwendet werden. Seit Oktober 2012 auch nicht mehr aktuell:
Die neueste Entwicklung welche alle Erfahrungen und Verbesserungen aus der dritten Generation integriert hat, ist die vierte Generation V4.0. Seit Oktober 2012 stellt diese die Speerspitze meiner Entwicklungen dar. Da diese Version demnächst in den Handel kommt, wurden alle kritischen Themen wie RoHS, EMV, CE, WEEE, VerpackV, ... mit einbezogen. Auch eine "Industrieversion" welche mit 24V Versorgungsspannung klarkommt und ein zusätzliches 4-20mA und 0-10V Interface besitzt wird kommen:
