gf0710d1012tsa

Wärmemanagement Funktion

Typ gf · Thema 07.10 · Version 0100 · 2018-04-23

Gültig für: Motor 651 im Typ 907, 910

Einordnung

Funktionsgruppe 1 Motor › 07 Gemischaufbereitung › 07.10 Elektronische Motorsteuerung/Motorregelung — Baureihe 651 · Baureihe 907 · Baureihe 910

GF07.10-D-1012TSA

Wärmemanagement Funktion

23.04.2018

Motor

651 im Typ 907, 910

Wärmemanagement Funktion

D07.10-0124-79

Blockschaltbild

A1

Kombiinstrument

N30/4

Steuergerät ESP®

A68

Fahrpedalmodul

N73/8

Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS)

B2/12

Heißfilm-Luftmassenmesser

N127

Steuergerät Antriebsstrang

B2/12b1

Temperatursensor Ansaugluft

R48/2

Heizelement Thermostat

B5/6

Ladedrucksensor

Y19/10

Umschaltventil Kühlmittelpumpe

B11/17

Temperatursensor Kühlmittel

Y27/15

Abgasrückführsteller

B16/14

Temperatursensor vor Abgasturbolader

Y74/5

Druckregelventil

B16/23

Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter

Y94/3

Mengenregelventil

B17/13

Temperatursensor Ladeluft

Y127/1

Ventil Ölspritzdüsen

B28/12

Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter

CAN B

Innenraum-CAN

B40/9

Motoröltemperatur-Sensor

CAN C

Antriebs-CAN

B50/5

Kraftstofftemperatur-Sensor

CAN C1

Motor-CAN

L5/11

Positionssensor Kurbelwelle

CAN HMI

Benutzerschnittstelle-CAN

M4/14

Lüfter Kühler

Flex E

Fahrwerk-FlexRay

N3/31

Steuergerät CDI

LIN B8

Klimasteuerungs-LIN 1

N10

Steuergerät SAM

LIN C3

Antriebsstrang-LIN

N15/3

Steuergerät elektronische Getriebesteuerung (EGS) (mit Getriebe 700.750)

O

Option

N15/11

Elektrische Steuereinheit vollintegrierte Getriebesteuerung (VGS) (mit Code G42 (7G-TRONIC PLUS))

S

Standard

N22/2

Steuer- und Bediengerät Klimatisierungsautomatik

Funktionsvoraussetzungen Wärmemanagement allgemein

Klemme 87 (Motormanagement EIN).

Motor läuft.

Wärmemanagement allgemein

Mit dem vom Steuergerät CDI gesteuerten Wärmemanagement werden die Kühlmitteltemperatur, die Abgastemperatur und der Kraftstoffdruck des Motors geregelt. Daraus ergeben sich folgende Vorteile:

Schnelleres Erreichen der optimalen Betriebstemperatur.

Reduzierung der Abgasemissionen.

Kraftstoffersparnis (bis zu ca. 4 %).

Verbesserter Heizungskomfort.

Bauteilschutz bei hoher Motorlast.

Die Steuerung des Wärmemanagements ist abhängig von folgenden Signalen:

Motoröltemperatur-Sensor.

Heißfilm-Luftmassenmesser, Motorlast.

Ladedrucksensor, Motorlast.

Temperatursensor Kühlmittel.

Temperatursensor Ladeluft.

Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter.

Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter.

Fahrpedalmodul, Fahrpedalbetätigung (wie schnell und wie weit Fahrertyp ruhig oder sportlich).

Kraftstofftemperatur-Sensor.

Positionssensor Kurbelwelle, Motordrehzahl.

Steuergerät SAM, Außentemperatur über Innenraum-CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS), Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät Antriebsstrang und Motor-CAN.

Steuer- und Bediengerät Klimatisierungsautomatik, Status Klimaanlage über Innenraum-CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS), Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät Antriebsstrang und Antriebs-CAN.

Steuergerät ESP®, Raddrehzahl über Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät Antriebsstrang und Antriebs-CAN.

Elektrische Steuereinheit vollintegrierte Getriebesteuerung (VGS) (mit Code G42 (7G-TRONIC PLUS)), Fahrstufe über Antriebs-CAN.

Wärmemanagement Funktionsablauf

Das Wärmemanagement ist in den folgenden Punkten beschrieben:

Funktionsablauf Kühlmittelthermostat

Funktionsablauf Heizbrennverfahren

Funktionsablauf Kraftstoffvorwärmung

Funktionsablauf Kraftstoffbehälterschutz

Funktionsablauf Lüftersteuerung

Funktionsablauf Überhitzungsschutz

Funktionsablauf Kühlmittelthermostat

Der Zweitellerthermostat nimmt folgende Stellungen ein:

Stellung Kurzschlussbetrieb; T < 87 °C; Kühlmittelströmung nur im Motor, die Fahrgastraumheizung kann durchströmt werden.

Stellung Mischbetrieb; 87 °C < T < 102 °C; der Zweitellerthermostat öffnet, die Kühlerdurchströmung beginnt.

Stellung Kühlerbetrieb; T > 102 °C; der Zweitellerthermostat ist geöffnet, volle Kühlerdurchströmung.

Durch die Regelung der Kühlmitteltemperatur des Motors ergeben sich folgende Vorteile:

Schnelleres Erreichen der Betriebstemperatur.

Reduzierung der Emissionen.

Verbesserter Heizkomfort.

Bauteilschutz bei Motorhochlast.

Wärmemanagement Funktion

Schematische Darstellung

67

Kühlmittelthermostat

A

Stellung Kurzschlussbetrieb

B

Stellung Mischbetrieb

C

Stellung Kühlerbetrieb

K

Zum Kühler

M

Vom Motor

W

Zur Kühlmittelpumpe

P20.10-2196-04

Funktionsablauf Heizbrennverfahren

Beim Heizbrennverfahren wird motorseitig durch eine neue Verbrennungsstrategie mehr Wärme in das Kühlmittel eingebracht.

Folgende Funktionsbedingungen müssen gleichzeitig gegeben sein:

Fahrpedalstellung vom Fahrpedalsensor liegt unter 80 % (Teillast).

Kein Regenerationsbetrieb des Dieselpartikelfilters (DPF).

Mindestens 90 % Heizleistung werden vom Steuergerät Klimatisierung angefordert.

Außentemperatur unter 7 °C (es erfolgt eine erneute Zuschaltung bei 4 °C vom Steuergerät SAM vorn)

Kühlmitteltemperatur vom Kühlmitteltemperatur-Sensor liegt unter 82 °C (es erfolgt eine erneute Zuschaltung bei 74 °C).

Während des Heizbrennverfahrens wird durch 2 Voreinspritzungen durch die Kraftstoffinjektoren mit deutlich erhöhter Kraftstoffmenge und einer späten Haupteinspritzung eine erhöhte Abgastemperatur erzeugt. In Kombination mit der Abgasrückführung (AGR) wird dabei motorintern mehr Wärme an das Kühlmittel abgegeben, was zum schnelleren Erreichen der optimalen Betriebstemperatur und einer verbesserten Erwärmung des Fahrzeuginnenraums führt. Dazu wird das Abgasrückführsteller vom Steuergerät CDI angesteuert.

Das Steuergerät CDI regelt, stabilisiert und erhöht die Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen und Motorbelastungen, wenn das Fahrpedal nicht betätigt ist.

Funktionsablauf Kraftstoffvorwärmung

Die Kraftstoffvorwärmung wird erzielt durch folgende Regelstrategien:

Druckregelventil-Regelung

2-Regler-Konzept-Regelung

Mengenregelventil-Regelung

Druckregelventil-Regelung

Der Kraftstoffdruck wird durch das Druckregelventil beim Startvorgang und zur Kraftstoffaufwärmung geregelt. Das Mengenregelventil ist gesteuert geöffnet.

Die Druckregelventil-Regelung erfolgt unter einer der folgenden Bedingungen:

Bis zu 30 s nach dem Motorstart im Leerlauf

Bis zu einer Kraftstofftemperatur von 20 °C

Durch die Druckregelventil-Regelung wird der kalte Kraftstoff schnell erwärmt, indem der Kraftstoff mit hohem Druck durch einen geringen Spalt im Druckregelventil strömt.

2-Regler-Konzept-Regelung

Der Kraftstoffdruck wird im Leerlauf und im Schubbetrieb durch das Druckregelventil und das Mengenregelventil gemeinsam geregelt.

Mengenregelventil-Regelung

Die Regelung des Kraftstoffdrucks über das Mengenregelventil erfolgt ab 30 s nach dem Motorstart und ab einer Kraftstofftemperatur von 20 °C.

Bei der 2-Regler-Konzept-Regelung und bei der Mengenregelventil-Regelung wird der Kraftstoff weniger stark erwärmt als bei der Druckregelventil-Regelung.

Funktionsablauf Kraftstoffbehälterschutz

Durch Erhöhung des Kraftstoffdrucks über die Hochdruckpumpe von 4,5 bar auf bis zu 1800 bar erhöht sich auch die Temperatur des Kraftstoffs.

Um den Kraftstoffbehälter vor Überhitzung zu schützen, liest das Steuergerät CDI die Werte des Kraftstofftemperatur-Sensors ein und überwacht dadurch die Temperatur des zur Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffs. Steigt die Temperatur des zur Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffs auf über 90 °C, reduziert das Steuergerät CDI die Einspritzmenge und den Kraftstoffdruck durch das Druckregelventil

Dadurch wird weniger Kraftstoff komprimiert.

Das Steuergerät CDI steuert über das Mengenregelventil den überflüssigen Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter zurück.

Sinkt die Temperatur des zur Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffs unter 90 °C, wird die Schutzfunktion durch das Steuergerät CDI deaktiviert.

Funktionsablauf Lüftersteuerung

Das Steuergerät CDI steuert den Lüfter an. Dabei wird die Lüfterdrehzahl stufenlos vom Steuergerät CDI vorgegeben.

Lüfternachlauf

Der Lüftermotor läuft bei "Zündung AUS" bis zu 5 min nach, wenn die Kühlmitteltemperatur, die Temperatur des Steuergeräts CDI oder ein aus Motorlast, Kühlmitteltemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit und Außentemperatur berechnetes Wärmeeintragsintegral (gemittelt über die letzten 6 min) vorgegebene Schwellwerte überschritten haben.

Fällt dabei die Batteriespannung zu sehr ab, wird der Lüfternachlauf unterdrückt.

Der Lüfternachlauf wird durch "Zündung EIN" nicht abgebrochen. Beim Starten des Motors im Lüfternachlauf wird die Lüfterregelung des Normalbetriebs so lange unterdrückt, bis der Lüfternachlauf abgeschlossen ist.

Funktionsablauf Überhitzungsschutz

Der Überhitzungsschutz schützt bei thermischer Überlastung vor Motorschäden. Bei einer Kühlmitteltemperatur über 106 °C wird entsprechend den im Steuergerät CDI abgelegten Kennfeldern die Einspritzmenge reduziert. Die Reduzierung erfolgt in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur und der Öltemperatur. Dazu liest das Steuergerät CDI die Signale des Kühlmitteltemperatur-Sensors, des Motoröltemperatur-Sensors und des Temperatursensors vor Abgasturbolader (Abgasturboladerschutz) ein.

Nach Auswertung der Eingangssignale regelt das Steuergerät CDI über das Mengenregelventil und das Druckregelventil den Kraftstoffdruck in den Rails und über die Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren die Einspritzdauer.

Bei zu hoher Motoröl- oder Kühlmitteltemperatur wird eine Warnmeldung im Kombiinstrument angezeigt. Dazu sendet das Steuergerät CDI ein entsprechendes Signal über Antriebs-CAN, Steuergerät Antriebsstrang, Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Benutzerschnittstelle-CAN (CAN HMI) zum Kombiinstrument.

Funktionsschema Elektrik Wärmemanagement

PE07.10-D-2712-97TSA

Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)

GF07.16-D-9997TSA

Referenzierte Dokumente