Funktionsvoraussetzungen Wärmemanagement allgemein
Klemme 87M EIN (Motorsteuerung EIN)
Motor läuft
Wärmemanagement allgemein
Mit dem vom Steuergerät ME (N3/10) gesteuerten Wärmemanagement wird die Kühlmitteltemperatur des Motors geregelt. Daraus ergeben sich folgende Vorteile:
– Schnelleres Erreichen der optimalen Betriebstemperatur
– Reduzierung der Abgasemissionen
– Kraftstoffersparnis (bis zu ca. 4 %)
– Verbesserter Heizungskomfort
Die Steuerung des Wärmemanagements ist abhängig von folgenden Sensoren und Signalen:
– Heißfilm-Luftmassenmesser (B2/5), Motorlast
– Ansaugluft-Temperatursensor (B2/5b1)
– Kühlmittel-Temperatursensor (B11/4)
– Fahrpedalsensor (B37), Fahrpedalbetätigung (wie schnell und wie weit Fahrertyp ruhig oder sportlich)
– Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl
– Steuer- und Bediengerät Klimatisierungsautomatik (N22/7), Außenlufttemperatur und Status Klimaanlage über Innenraum-CAN (CAN B) und Fahrwerk-CAN (CAN E)
– Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm (N30/4) oder Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm Premium (N30/7) (bei DISTRONIC PLUS), Fahrzeuggeschwindigkeit über Fahrwerk-CAN
Wärmemanagement Funktionsablauf
Das Wärmemanagement ist in den folgenden Punkten beschrieben:
Funktionsablauf Abschalten der Heizungsanlage (bei Motor 272)
Funktionsablauf Beheizen des Kühlmittelthermostats
Funktionsablauf Lüftersteuerung
Funktionsablauf Überhitzungsschutz
Funktionsablauf Abschalten der Heizungsanlage (bei Motor 272)
Zur schnelleren Aufheizung des Motors schaltet das Steuergerät ME den Kühlmittelkreislauf der Heizungsanlage durch das Absperrventil Heizungsanlage (Y16/2) ab.
Funktionsablauf Beheizen des Kühlmittelthermostats
Die Temperatur des Kühlmittels kann durch den beheizbaren Kühlmittelthermostat (Y110) variabel gesteuert werden. Im Kühlmittelthermostat befindet sich dafür ein Heizelement, welches bedarfsgerecht vom Steuergerät ME mit einem Massesignal angesteuert wird.
Durch das Beheizen öffnet der im Kühlmittelthermostat befindliche Dreitellerthermostat. Über die Einschaltdauer wird so die Kühlmitteltemperatur von 80 bis 100 °C geregelt.
Der Dreitellerthermostat kann vier Stellungen einnehmen:
Volldrosselung
Kurzschlussbetrieb
Mischbetrieb
Kühlerbetrieb
Stellungen des Dreitellerthermostats |
1 | Kühlmittel vom Motor |
2 | Kühlmittel zum Motor zurück |
3 | Kühlmittel zum Motorkühler |
A | Stellung Volldrosselung |
B | Stellung Kurzschlussbetrieb |
C | Stellung Mischbetrieb |
D | Stellung Kühlerbetrieb |
P20.10-2226-74
Volldrosselung
Beim Kaltstart wird der Kühlmittelthermostat nicht beheizt. Zusätzlich wird beim Motor 272 der Heizungskreislauf über das Absperrventil Heizungsanlage abgeschaltet, wenn die Fahrzeugheizung ausgeschaltet ist.
Das im Motor stehende Kühlmittel erwärmt sich jetzt sehr schnell. Über den Wärmetauscher vorn am Motor wird das Motoröl erwärmt. Der Schließteller vom Dreitellerthermostat öffnet sich jedoch druckabhängig (durch die drehende Kühlmittelpumpe) ab ca. 3500/min (Kurzschlussbetrieb).
Kurzschlussbetrieb
Ab einer Außentemperatur >12 °C und Kühlmitteltemperatur >45 °C oder ab einer Kühlmitteltemperatur >70 °C wird in den Kurzschlussbetrieb übergegangen.
Beim Kurzschlussbetrieb wird der Kühlmittelthermostat wenig beheizt und ein Teil des Kühlmittels fließt wieder in den Motorkreislauf zurück. Der Kurzschlussbetrieb ist drosselbar, damit die Heizung schneller anspricht.
Mischbetrieb
Der Mischbetrieb wird freigegeben, wenn die Kühlmitteltemperatur nach dem Start erstmals ca. 98 °C erreicht.
Beim Mischbetrieb wird der Kühlmittelthermostat so beheizt, dass das Kühlmittel durch den Motorkühler und den Motorkreislauf fließt.
Der Dreitellerthermostat regelt bei Teillast auf eine erhöhte Kühlmitteltemperatur von ca. 100 °C.
Um kritische Kühlmitteltemperaturen zu verhindern, wird der Bereich der erhöhten Kühlmitteltemperatur unter folgenden Bedingungen abgesenkt:
– Ansauglufttemperatur >38 °C
– Motordrehzahl >3000/min
– Motorlast >30 %
– Sportlicher Fahrer
Die Kühlmitteltemperatur wird dabei abhängig von der Außenlufttemperatur abgesenkt. Bei einer Außenlufttemperatur <12 °C erfolgt die Absenkung auf ca. 90 °C und bei einer Außenlufttemperatur >12 °C auf ca. 80 °C.
Kühlerbetrieb
Im Kühlerbetrieb wird der Kühlmittelthermostat ständig beheizt. Das Kühlmittel fließt nur durch den Motorkühler.
Bei Kühlmitteltemperaturen über ca. 110 °C ist der Dreitellerthermostat, unabhängig vom Beheizen, immer voll geöffnet (Notlauffunktion).
Funktionsablauf Lüftersteuerung
Das Steuergerät ME steuert den Lüftermotor Verbrennungsmotor und Klimaanlage mit integrierter Regelung (M4/7) an. Dabei wird die Lüftersolldrehzahl über ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) vom Steuergerät ME vorgegeben.
Das Tastverhältnis des PWM-Signals beträgt 10 bis 90 %.
Dabei bedeuten z. B.:
0 % Lüftermotor "AUS"
0 % Lüftermotor "EIN", minimale Drehzahl
0 % Lüftermotor "EIN", maximale Drehzahl
Bei fehlerhafter Ansteuerung dreht der Lüftermotor mit maximaler Drehzahl (Lüfternotlauf).
Das Steuer- und Bediengerät Klimatisierungsautomatik überträgt auf dem Innenraum- und Fahrwerk-CAN den Status der Klimaanlage zum Steuergerät ME.
Lüfternachlauf
Der Lüftermotor läuft bei "Zündung AUS" bis zu 5 min nach, wenn die Kühlmitteltemperatur oder die Motoröltemperatur (Berechnung aus Temperaturmodell) vorgegebene Höchstwerte überschritten haben.
Das Tastverhältnis des PWM-Signals beträgt beim Lüfternachlauf maximal 40 %.
Fällt dabei die Batteriespannung zu sehr ab, wird der Lüfternachlauf unterdrückt.
Funktionsablauf Überhitzungsschutz
Der Überhitzungsschutz schützt bei thermischer Überlastung vor Motorschäden und vor Überhitzungsschäden an den Stirnwandkatalysatoren.
Bei zu hoher Kühlmittel- bzw. Ansauglufttemperatur wird vom Steuergerät ME der Drosselklappenansteller (M16/6), abhängig von Motordrehzahl und -last, nicht mehr voll geöffnet. Entsprechend der geringeren Luftmasse wird vom Steuergerät ME die Einspritzzeit der Einspritzventile (Y62) verkürzt.
Zusätzlich wird vom Steuergerät ME der Kühlmittelthermostat angesteuert, damit der Dreitellerthermostat voll öffnet und so das gesamte Kühlmittel über den Motorkühler gekühlt wird.
Bei zu hoher Motoröl- oder Kühlmitteltemperatur wird eine Warnmeldung im Multifunktions-Display (A1p13) vom Kombiinstrument (A1) angezeigt. Dazu sendet das Steuergerät ME ein entsprechendes Signal über den Fahrwerk-CAN zum Kombiinstrument.
Referenzierte Dokumente
- gf0761p9997mi Übersicht Systembauteile Benzin-Einspritz- und Zündsystem Motor-Elektronik (ME)
- gf0761p9997mif Übersicht Systembauteile Benzin-Einspritz- und Zündsystem Motor-Elektronik (ME)
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