Arbeitsdrehzahlregelung Funktion

W07.16-1144-79

Allgemeines

Die elektronische Arbeitsdrehzahlregelung erfolgt sobald ein Nebenabtrieb eingeschaltet wird. Dazu können, je nach Fahrzeugausstattung, bis zu drei Nebenabtriebe unterschiedlich parametriert werden. Das bedeutet, für jeden Nebenabtrieb können unterschiedliche Regelvorgaben gemacht werden, je nach Einsatzgebiet des Fahrzeugs und je nachdem wie die Parameter für die Nebenabtriebsfunktionen im Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul Fahrerhaus (SCA) (A7) oder im Steuergerät Parametrierbares Sondermodul (PSM) (A22) gesetzt werden. Neben einer Vielzahl weiterer Parameter lassen sich so z. B. Eingangsvoraussetzungen wie "Feststellbremse angezogen", "Getriebe in Neutralstellung" oder der Drehzahlbereich (min. Motordrehzahl, max. Motordrehzahl) sowie eine Momentenbegrenzung einstellen. Darüber hinaus ist es möglich, die Arbeitsdrehzahl während dem Betrieb eines Nebenabtriebs über das Fahrpedal oder die Tasten am Multifunktionslenkrad individuell auf eine Drehzahl zwischen 550/min und 750/min einzustellen oder über den Schalter Leerlaufdrehzahl (S900) auf einen parametrierten Wert anzuheben.

 Die Arbeitsdrehzahl wird erst eingeregelt, wenn der entsprechende Nebenabtrieb vollständig eingelegt ist.

Regelung der Arbeitsdrehzahl

Mit dem Einschalten eines Nebenabtriebs werden dessen Parameter für die Arbeitsdrehzahlregelung vom Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul Fahrerhaus (SCA) (A7) und vom Steuergerät Parametrierbares Sondermodul (PSM) (A22) über das CAN-Datenbus-System an das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) gesendet. Das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) leitet die Parameter über den Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) weiter, wobei es zunächst nur die im Steuergerät Parametrierbares Sondermodul (PSM) (A22) gesetzten Parameter berücksichtigt, da diese die im Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul Fahrerhaus (SCA) (A7) gesetzten Parameter überblenden. D. h.: Bei Fahrzeugen mit Code E3Y (PSM, Aufbau- und Anhänger-CAN ISO 11992) und bei Fahrzeugen mit Code E3Z (PSM, Aufbau-CAN ISO 11898 statt 11992) werden ausschließlich die Parameter im Steuergerät Parametrierbares Sondermodul (PSM) (A22) berücksichtigt, unabhängig davon welche Parameter im Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul Fahrerhaus (SCA) (A7) gesetzt sind.

Mit Erhalt der entsprechenden Informationen und unter Berücksichtigung des momentanen Betriebszustands des Motors berechnet das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) den erforderlichen Ansteuerungsbeginn der Kraftstoffinjektoren sowie die notwendige Ansteuerungsdauer (Einspritzmenge) und veranlasst, dass der Kraftstoff durch entsprechende Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren Zylinder 1 bis 6 (Y608 bis Y613) zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge in den jeweiligen Verbrennungsraum eingespritzt wird. Durch entsprechende Ansteuerung des Mengenregelventils (Y643) wird gewährleistet, dass ausreichend Kraftstoff an der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zur Verfügung steht. Das Druckregelventil (Y634) wird so angesteuert, dass der Druck in der Rail etwa 900 bar beträgt. Dadurch wird ein ruhigerer Motorlauf sichergestellt.

Während dem Betrieb des Nebenabtriebs wird die Einspritzmenge ständig angepasst - z. B. wenn sich der Lastzustand des Motors ändert oder ein höherer Kraftstoffbedarf besteht (durch niedrige Außentemperaturen). Zur Berechnung der Einspritzmenge berücksichtigt das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) daher hauptsächlich folgende Eingangsgrößen:

 Motordrehzahl

 Kühlmitteltemperatur

 Kraftstofftemperatur

 Lastanforderung (Sollmoment)

Die Rauchbegrenzung, die Laufruheregelung und die Höhenkorrektur im Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) können die Einspritzmenge (Ansteuerungsdauer) sowie den Ansteuerungsbeginn der Kraftstoffinjektoren zusätzlich beeinflussen.

Rauchbegrenzung

Über ein Rauchbegrenzungskennfeld wird die Kraftstoffmenge so begrenzt, dass nahezu kein Ausstoß von Rauch auftritt.

Laufruheregelung

Die Laufruheregelung gleicht die Einspritzmengenunterschiede der einzelnen Kraftstoffinjektoren aus. Durch Toleranzen und Verschleiß der einzelnen Kraftstoffinjektoren kann sich die Momententwicklung der verschiedenen Zylinder unterscheiden. Dies führt zu einem unrunden Lauf des Motors, d. h. die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle wird geringfügig schneller und langsamer. Man spürt dies besonders im Leerlauf. Die Laufruheregelung kann auf den unrunden Lauf reagieren, weil sie jeden Kraftstoffinjektor einzeln ansteuert. Sie gleicht die Drehzahlschwankungen durch geringfügig unterschiedliche Einspritzmengen der einzelnen Zylinder so lange aus, bis alle Zylinder das gleiche Moment entwickeln.

Höhenkorrektur

Die Höhenkorrektur ist in erster Linie so ausgelegt, dass das Luftverhältnis λ (Lambda) festgelegte Grenzwerte nicht über- bzw. unterschreitet. Dazu werden die Abgasrückführrate (AGR-Rate), der Ansteuerungsbeginn sowie die Ansteuerungsdauer (Einspritzmenge) der Kraftstoffinjektoren Zylinder 1 bis 6 (Y608 bis Y613) angepasst.

Abgasrückführung (AGR)

Zur Verringerung des Stickoxidausstoßes, ist während des Betriebs von Nebenabtrieben für einen bestimmten Zeitraum die Abgasrückführung (AGR) aktiv (die AGR wird bei längerem Betrieb abgeschaltet, damit der Abgasrückführkühler nicht versottet).

Bei der Abgasrückführung (AGR) wird der angesaugten bzw. aufgeladenen Frischluft Abgas beigemischt. Was zur Folge hat, dass der Sauerstoffanteil in der angesaugten bzw. aufgeladenen Luft sinkt und deren spezifische Wärme steigt. Damit erreicht man eine niedrigere Verbrennungstemperatur und somit einen verringerten Ausstoß von Stickoxiden (NOX), deren Anteil mit steigender Verbrennungstemperatur zunimmt. Darüber hinaus wird die ausgestoßene Abgasmenge vermindert.

Lüfterregelung

Während des gesamten Motorbetriebs, so auch während des Betriebs von Nebenabtrieben, wird die Lüfterdrehzahl in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur geregelt. Die Lüfterdrehzahl wird aus den Eingangssignalen (A) des Drehzahlsensors Lüfter (Y616 b1) ermittelt. Die Regelung erfolgt durch entsprechende Ansteuerung des Magnetventils Lüfterkupplung (Y616).

Abgasnachbehandlung

Das Abgasnachbehandlungssystem ist unmittelbar nach dem Motorstart während des gesamten Motorbetriebs aktiv. Es sorgt dafür, dass die ausgestoßenen Schadstoffemissionen im Abgas auf die für die jeweilige Abgasnorm festgelegten Grenzwerte reduziert werden. Je nach Abgasnorm kommen dabei unterschiedliche Maßnahmen zum Einsatz. Bei Motorausführung EURO VI erfolgt die Abgasnachbehandlung bspw. durch:

 Selektive katalytische Reduktion (SCR) mit Ammoniak-Sperr- Katalysator

 Dieseloxidationskatalysator (DOC)

 Dieselpartikelfilter (DPF)

Nockenwellenverstellung

Durch die Verschiebung der Steuerzeiten der Auslassnockenwelle bei niedrigen Motordrehzahlen wird erreicht, dass die Temperatur der Abgase erhöht wird, was die Regeneration des Dieselpartikelfilters verbessert.

Verändern der Arbeitsdrehzahl

Je nach Fahrzeugausstattung und Parametrierung der Nebenabtriebsfunktionen ist es möglich, die Arbeitsdrehzahl während dem Betrieb eines Nebenabtriebs über das Fahrpedal oder die Tasten am Multifunktionslenkrad individuell auf eine Drehzahl zwischen 550/min und 750/min einzustellen oder über den Schalter Leerlaufdrehzahl (S900) auf einen parametrierten Wert anzuheben, sofern dabei die max. Arbeitsdrehzahl nicht über- und die min. Arbeitsdrehzahl nicht unterschritten werden.

1 Verändern der Arbeitsdrehzahl mit dem Fahrpedal

Wird das Fahrpedal betätigt und somit die Stellung des Sensors Fahrpedal (B44) verändert, dann ändert das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) die Regelvorgabe für die Arbeitsdrehzahl und sendet diese über den Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4). Dabei berücksichtigt es die vorgegebenen Parameter vom Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul Fahrerhaus (SCA) (A7) oder vom Steuergerät Parametrierbares Sondermodul (PSM) (A22), je nach Fahrzeugausstattung, sowie die momentane Ist-Drehzahl. Das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) erhöht die Arbeitsdrehzahl durch entsprechende Steuerung der Einspritzmenge auf den gewünschten Wert, und hält diese konstant.

2 Verändern der Arbeitsdrehzahl über das Multifunktionslenkrad

Mit Hilfe der Tasten am Multifunktionslenkrad lässt sich die Arbeitsdrehzahl schrittweise in 20er Schritten verändern. Die Tasten am Multifunktionslenkrad sind über den Tastengruppe-LIN (LIN 7) mit dem Steuergerät Modulares Schalterfeld (MSF) (A43) verbunden, welches die Eingaben über den Innenraum-CAN (CAN 2) an das Steuergerät Zentrales Gateway (CGW) (A2) sendet, das diese wiederum über den Rahmen-CAN (CAN 3) an das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) weiterleitet. Das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) vergleicht die gewünschte Arbeitsdrehzahl mit der momentanen, der max. erlaubten sowie der min. erlaubten Arbeitsdrehzahl (vorausgesetzt diese wurden parametriert), passt die Regelvorgabe an und sendet diese an das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4). Das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) verändert die Arbeitsdrehzahl durch entsprechende Steuerung der Einspritzmenge auf den gewünschten Wert, und hält diese konstant.

3 Verändern der Arbeitsdrehzahl mit dem Schalter Leerlaufdrehzahl (S900)

Eine gesonderte Aufgabe zur Regelung der Arbeitsdrehzahl übernimmt der Schalter Leerlaufdrehzahl (S900). Mit ihm lässt sich die Drehzahl-Konstanthaltung einschalten, d. h. das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) regelt eine eigens dafür parametrierte Motordrehzahl ein und hält diese, unabhängig von der Belastung, konstant.