Fahrbetrieb ME Funktion

Funktionsvoraussetzungen Fahrbetrieb

 Kl. 87M EIN (Motorsteuerung EIN)

 Motor läuft

Fahrbetrieb allgemein

Neben den separat beschriebenen Teilfunktionen (Leerlauf, Kraftstoffversorgung, Aufladung und Abgasreinigung) sind folgende Teilfunktionen im Fahrbetrieb aktiv:

 Wärmemanagement Funktion, mit Code (HH9) Klimaanlage geregelt, (Tempmatik) oder Code (H08) Hochleistungs-Klimaanlage

 Motordrehmoment-Anforderungen Funktion

 Schubabschaltung Funktion

 Nockenwellenverstellung Funktion

 Getriebeschaltpunktanhebung Funktion, mit Getriebe 722.6

 Klopfregelung Funktion

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 Überhitzungs- und Klingelschutz Funktion

 Elektronisches Fahrpedal (EFP) Funktion

Wärmemanagement Funktion, mit Code (HH9) Klimaanlage geregelt, (Tempmatik) oder Code (H08) Hochleistungs-Klimaanlage

Mit dem vom Steuergerät ME (N3/29) gesteuerten Wärmemanagement wird die Kühlmitteltemperatur des Motors über die Lüfterdrehzahl geregelt.

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Die Steuerung des Zusatzlüfters Klima 1 (M4/13), des Zusatzlüfters Klima 2 (M4/14) und der jeweiligen Lüfterdrehzahl ist abhängig von folgenden Bauteilen und Signalen:

- Temperaturfühler Kühlmittel (B11/18), Kühlmitteltemperatur

- Steuer- und Bediengerät KLA (S98), Status Klimaanlage über Control Area Network-Bus Klasse B (Innenraum) (CAN-B) und Control Area Network-Bus Klasse C (Motorraum) (CAN-C)

Das Steuergerät ME steuert den Zusatzlüfter Klima 1 und den Zusatzlüfter Klima 2 mittels eines Pulsweiten Modulation (PWM)-Signals an.

 Das Tastverhältnis des PWM-Signals beträgt 10 % (minimale Lüfterdrehzahl) bis 90 % (maximale Lüfterdrehzahl). Bei fehlerhafter Ansteuerung drehen der Zusatzlüfter Klima 1 und der Zusatzlüfter Klima 2 mit maximaler Drehzahl (Lüfternotlauf).

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In Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur erfolgt bei "Kl. 15 AUS" der Lüfternachlauf. Die Dauer des Lüfternachlaufs kann bis zu 5 min betragen.

Das Tastverhältnis des PWM-Signals beträgt beim Lüfternachlauf maximal 40 %.

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

Motordrehmoment-Anforderungen Funktion

Das Steuergerät ME koordiniert und priorisiert die Motordrehmoment-Anforderung, die an das Benzin-Einspritz- und Zündsystem ME (Motor-Elektronik) (ME) gestellt werden. Gleichzeitig ist für jede Anforderung festgelegt, wie dynamisch sie umgesetzt wird.

Motordrehmoment-Anforderungen können über folgende Bauteile und Systeme erfolgen:

- Fahrpedalmodul (B37/3)

- Steuergerät ESP (N30/4)

- Steuergerät EGS (N15/3), mit Getriebe 722.6

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- Steuer- und Bediengerät KLA, mit Code (HH9) Klimaanlage geregelt, (Tempmatik) oder Code (H08) Hochleistungs-Klimaanlage

- Steuergerät PSM (N26/15), mit Code (ED8) Vorrüstung Parametrierbares Sondermodul (PSM) oder mit Code (ED5) Parametrierbares Sondermodul (PSM), zur Anbindung von Sonderaufbauten

 Die Begrenzung des maximalen Motordrehmoments (z. B. im Notlauf) und die Begrenzung der Motorhöchstdrehzahl erfolgen ebenfalls durch das Steuergerät ME.

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Das Steuergerät ME verändert je nach Dynamik der Anforderung das Motordrehmoment durch:

- Verlängern oder Verkürzen der Einspritzzeit der Kraftstoff-Einspritzventile

- Früh- oder Spätverstellung des Zündzeitpunkts (ermöglicht eine sehr schnelle Änderung des Motordrehmoments)

- Kombination aus Anpassung der Einspritzzeit und des Zündzeitpunkts

 Eine Momentreserve wird dadurch ermöglicht, dass die Einspritzzeit verlängert und gleichzeitig die Zündzeitpunkte in Richtung "spät" verstellt werden. Das Motordrehmoment bleibt zunächst gleich. Es ist jetzt aber möglich, durch eine Frühverstellung des Zündzeitpunkts das Motordrehmoment bei entsprechender Anforderung sehr schnell zu erhöhen.

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Schubabschaltung Funktion

Die Schubabschaltung ist unter folgenden Funktionsvoraussetzungen aktiv:

- Kl. 61 EIN

- Fahrzeug rollt

- Fahrpedal nicht betätigt

- Kupplungspedal nicht betätigt, mit Getriebe 711.6

- Wählhebelstellung "D" oder "R", mit Getriebe 722.6

- Fahrzeug nicht im Tempomatbetrieb, mit Code (MS1) Tempomat

- Keine zu hohen Abgastemperaturen

Das Steuergerät ME führt eine Schubabschaltung abhängig von folgenden Bauteilen und Signalen durch:

- Temperaturfühler Kühlmittel, Kühlmitteltemperatur

- Fahrpedalmodul, Fahrpedalstellung

- Kurbelwellensensor (L5/12), Motordrehzahl

- Schalter Kupplungspedal (S40/3), mit Getriebe 711.6

- Steuergerät EGS, Schaltstufe über CAN-C, mit Getriebe 722.6

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Das Steuergerät ME schaltet im Schubbetrieb die Kraftstoff-Einspritzventile abhängig von der Kühlmitteltemperatur, dem eingelegten Gang und der Motordrehzahl ab, wenn das Fahrpedal nicht betätigt wird.

Die Kraftstoff-Einspritzventile werden wieder zugeschaltet, wenn das Fahrpedal betätigt wird. Nach der Schubabschaltung reichert das Steuergerät ME das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch Verlängern der Einspritzzeit kurz an, um den Katalysator vom angereicherten Sauerstoff zu befreien. Die Schubabschaltung wird bei zu hohen Abgastemperaturen unterdrückt, da der hohe Sauerstoffanteil im Abgas bei einer Schubabschaltung zu einer erhöhten Oxidation (Nachverbrennung) von Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoff führt. Die dabei entstehende zusätzliche Wärme kann den Katalysator überhitzen.

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Nockenwellenverstellung Funktion

Mit der Nockenwellenverstellung kann die Einlassnockenwelle bis zu 50° KW in Richtung "früh" und die Auslassnockenwelle bis zu 40° KW in Richtung "spät" verstellt werden. Damit kann die Ventilüberschneidung beim Ladungswechsel variiert werden.

Dadurch werden der Verlauf des Motordrehmoments optimiert und das Abgasverhalten verbessert.

Das Steuergerät ME liest zur Nockenwellenverstellung folgende Sensoren und Signale ein:

- Heißfilm-Luftmassenmesser (B2/13), Motorlast

- Nockenwellensensor Einlass (B6/21), Einlass-Nockenwellenposition

- Nockenwellensensor Auslass (B6/22), Auslass-Nockenwellenposition

- Temperaturfühler Kühlmittel, Kühlmitteltemperatur

- Kurbelwellensensor, Motordrehzahl

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Zur Nockenwellenverstellung werden der Nockenwellensteller Einlass (Y49/8) und der Nockenwellensteller Auslass (Y49/9) vom Steuergerät ME mit einem PWM-Signal von 150 Hz angesteuert.

Die Ansteuerung erfolgt kennfeldabhängig im Teil- und Volllastbereich und ermöglicht, je nach Tastverhältnis der PWM-Signale, die kontinuierliche Verstellung der Nockenwellen.

Bei der Ansteuerung werden die Stellkolben der Nockenwellenverstellungen durch die sich aufbauende Magnetkraft verdreht und Motoröl fließt in die Steuerkolben. Dadurch bewegen sich die Steuerkolben axial nach hinten und verdrehen über eine Schrägverzahnung die jeweilige Nockenwelle in Nockenwellendrehrichtung.

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Getriebeschaltpunktanhebung Funktion, mit Getriebe 722.6

Die Getriebeschaltpunktanhebung bringt den Katalysator nach dem Motorstart schneller auf Betriebstemperatur.

Das Steuergerät ME steuert die Getriebeschaltpunktanhebung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Die Getriebeschaltpunktanhebung ist für maximal 160 s aktiv und erfolgt ausschließlich elektronisch.

Über den CAN-C fordert das Steuergerät ME das Steuergerät EGS auf, die Schaltlinien zu verschieben. Die Teillastschaltungen erfolgen dann bei höherer Motordrehzahl bzw. höherer Fahrzeuggeschwindigkeit.

Klopfregelung Funktion

Die Klopfregelung hat die Aufgabe, bei unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und bei allen Betriebsbedingungen einen klopffreien Betrieb des Motors sicherzustellen. Bei unkontrollierter Verbrennung (Klopfen) wird der Zündzeitpunkt des betreffenden Zylinders in Richtung "spät" verstellt.

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Das Steuergerät ME steuert die Klopfregelung in Abhängigkeit von folgenden Sensoren und Signalen:

- Klopfsensor (A16/7)

- Heißfilm-Luftmassenmesser, Motorlast

- Nockenwellensensor Einlass, Zündkreiserkennung

- Nockenwellensensor Auslass, Zündkreiserkennung

- Temperaturfühler Kühlmittel, Kühlmitteltemperatur

- Temperaturfühler Ladeluft (B17/14), Ladelufttemperatur

- Ladedrucksensor (B5/7), Ladeluftdruck

- Fahrpedalmodul, Lastanforderung Fahrer

- Kurbelwellensensor, Motordrehzahl und Kurbelwellenstellung (Zündkreiserkennung)

 Zusätzlich werden die Anforderungen der Funktion Motordrehmoment-Anforderungen berücksichtigt.

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Die Klopfregelung umfasst folgende Teilbereiche:

 Funktionsablauf Zündwinkelverstellung

 Funktionsablauf Research-Oktanzahl (ROZ)-Korrektur

 Funktionsablauf Adaption der Klopfregelung

Funktionsablauf Zündwinkelverstellung

Das Steuergerät ME berechnet entsprechend seiner Eingangssignale eine zylinderspezifische Zündzeitpunktkorrektur.

Wird an einem Zylinder durch den Klopfsensor Klopfen erkannt, wird dessen Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ab der nächsten Zündung nach "spät" verstellt.

Tritt weiterhin Klopfen auf, wird der Zündzeitpunkt so lange nach "spät" verstellt, bis die maximale Verstellung erreicht ist.

Bei klopffreier Verbrennung wird nach einigen Zündungen die Verstellung in Richtung "spät" schrittweise zurückgenommen, bis wieder der normale Kennfeldwert erreicht ist oder neues Klopfen auftritt.

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Funktionsablauf ROZ-Korrektur

Die ROZ-Korrektur kann mit Star Diagnosis voreingestellt werden.

Zusätzlich verfügt die Klopfregelung über eine automatische ROZ-Erkennung.

Diese erkennt eine anhaltend hohe Klopfneigung des Motors und entlastet die Klopfregelung durch eine entsprechende Vorsteuerung. Hierzu werden die gespeicherten Adaptionswerte, die Zündzeitpunkte aller Zylinder und die Anzahl der Regelungseingriffe in bestimmten Motorlast- und Drehzahlbereichen ausgewertet.

Je nach überschrittener Schwelle wird die ROZ-Stufe um eine oder mehrere Stufen verstellt. Die eingeregelte ROZ-Stufe bleibt bis zum Abstellen des Motors erhalten.

 Je höher die gewählte ROZ-Stufe, desto geringer ist die maximale Spätverstellung des Zündzeitpunkts.

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Funktionsablauf Adaption der Klopfregelung

Ab einer Kühlmitteltemperatur von ca. 75 °C ist die Adaption der Klopfregelung aktiv.

Die erforderlichen Zündzeitpunktkorrekturen wegen klopfender Verbrennung werden kontinuierlich und zylinderspezifisch mit dem jeweiligen Betriebszustand des Motors gespeichert.

Bei der Bestimmung der einzelnen Zündzeitpunkte werden die gespeicherten Adaptionswerte berücksichtigt, sodass für jeden Zylinder sofort der optimale Zündzeitpunkt bestimmt werden kann.

Bei einem Gasstoß werden für ca. 2 s keine Werte gespeichert, um falsche Adaptionswerte zu vermeiden.

 Bei Ausfall des Klopfsensorsignals werden aus Sicherheitsgründen die Zündzeitpunkte aller Zylinder (abhängig von Motordrehzahl und Kühlmitteltemperatur) um bis zu 15° KW in Richtung "spät" verstellt. Die Klopfregelung und ihre Adaption werden gesperrt und ein Fehler im Fehlerspeicher abgelegt.

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Überhitzungs- und Klingelschutz Funktion

Der Überhitzungs- und Klingelschutz schützt bei thermischer Überlastung vor Motorschäden und vor Überhitzungsschäden am Katalysator. Das Steuergerät ME verringert die von der Verbrennung in das Kühlsystem eingebrachte Wärme durch Begrenzen der Motorleistung.

Das Steuergerät ME steuert den Überhitzungs- und Klingelschutz mit Hilfe folgender Sensoren und Signale:

- Heißfilm-Luftmassenmesser, Motorlast

- Temperaturfühler Kühlmittel, Kühlmitteltemperatur

- Temperaturfühler Ladeluftluft, Ladelufttemperatur

- Ladedrucksensor, Ladeluftdruck

- Kurbelwellensensor, Motordrehzahl

- Istwert-Potentiometer für Drosselklappe (M16/47r1) des Drosselklappenstellers (M16/47), Drosselklappenstellung

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Bei zu hoher Kühlmittel- bzw. Ladelufttemperatur wird vom Steuergerät ME kennfeldabhängig der jeweilige Zündzeitpunkt in Richtung "spät" verstellt und ggf. die Umluftklappe vom Stellglied Umluftklappe (M16/46) geöffnet (Ladedruck reduziert).

 Die Zündwinkelkorrekturen von Überhitzungs- und Klingelschutz und Klopfregelung werden kennfeldabhängig addiert.

EFP Funktion

Die Funktion EFP steuert, je nach Fahrervorgabe und Betriebsbedingungen, den Öffnungswinkel der Drosselklappe.

Das Steuergerät ME regelt die Drosselklappenstellung, abhängig von folgenden Sensoren und Signalen:

- Fahrpedalmodul, Fahrpedalstellung

- Schalter Kupplungspedal, Kupplungsbetätigung, mit Getriebe 711.6

- Steuergerät SAM (N10), Rückwärtsfahrt, über CAN-B, Steuergerät EZS und CAN-C, mit Getriebe 711.6

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- Steuergerät EGS, Rückwärtsfahrt, über CAN-C, mit Getriebe 722.6

- Steuergerät EGS, Fahrstufe, über CAN-C, mit Getriebe 722.6

- Steuergerät ESP, Bremsbetätigung, über CAN-C

- Steuergerät ESP, Tempomatanforderung, über CAN-C, mit Code (MS1) Tempomat

Die Funktion EFP unterteilt sich in folgende Funktionsabläufe:

 Funktionsablauf Drosselklappensteuerung

 Funktionsablauf Drosselklappendämpfung

 Funktionsablauf Rückwärtsfahrt

 Notlauf EFP

Funktionsablauf Drosselklappensteuerung

Das Steuergerät ME steuert in Abhängigkeit vom Fahrpedalmodul kennfeldabhängig den Drosselklappensteller an. Die Ansteuerung des Stellmotors (M16/47m1) erfolgt durch das Steuergerät ME mit einem PWM-Signal.

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Der Öffnungswinkel der Drosselklappe wird nur dann allein durch die Fahrpedalvorgabe bestimmt, wenn keine begrenzenden Funktionen (z. B. Tempomatanforderung (mit Code (MS1) Tempomat)) aktiv sind.

Das Istwert-Potentiometer für Drosselklappe meldet die aktuelle Drosselklappenstellung dem Steuergerät ME.

Funktionsablauf Drosselklappendämpfung

Das Steuergerät ME regelt die Drosselklappendämpfung mit Hilfe folgender Sensoren und Signale:

- Temperaturfühler Kühlmittel, Kühlmitteltemperatur

- Fahrpedalmodul, Fahrpedalbetätigung (schnell, langsam)

- Kurbelwellensensor, Motordrehzahl

- Istwert-Potentiometer für Drosselklappe, Drosselklappenstellung

- Fahrzeuggeschwindigkeit

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Die Drosselklappendämpfung hat die Aufgabe, bei einer plötzlichen Gaswegnahme die Drosselklappe bis hin zum Leerlaufbereich nur verzögert zu schließen. Damit wird das Motordrehmoment langsam verringert und das Fahrzeug verzögert nicht ruckartig.

Funktionsablauf Rückwärtsfahrt

Empfängt des Steuergerät ME die Information "Rückwärtsfahrt" vom Steuergerät EGS (mit Getriebe 722.6) oder vom Steuergerät SAM (mit Getriebe 711.6), wird die Drosselklappe langsamer geöffnet und der maximale Öffnungswinkel auf ca. 50 % begrenzt. Dies optimiert den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit bei der Rückwärtsfahrt.

Notlauf EFP

Die Aufgabe des Notlaufs besteht darin, ein sicheres Weiterfahren bei Störungen am EFP zu ermöglichen.

Der Notlauf ist an einem deutlich sägenden Motorlauf erkennbar.

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Das Steuergerät ME steuert den Notlauf mit Hilfe folgender Sensoren und Signale:

- Fahrpedalmodul, Fahrpedalstellung

- Kurbelwellensensor, Motordrehzahl

- Istwert-Potentiometer für Drosselklappe, Drosselklappenstellung

- Steuergerät ESP, Bremsbetätigung, über CAN-C

- Steuergerät EGS, Fahrstufe, über CAN-C (mit Getriebe 722.6)

Der Notlauf des EFP unterteilt sich in folgende Funktionsabläufe:

 Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Fahrpedalmoduls

 Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Istwert-Potentiometers für Drosselklappe

 Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Stellmotors

 Funktionsablauf Notlaufstellung

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Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Fahrpedalmoduls

Bei Ausfall eines Hallsensors im Fahrpedalmodul wird auf den 2. Hallsensor umgeschaltet. Die Drosselklappenöffnung wird auf ca. 60 % der Maximalöffnung begrenzt. Zusätzlich erfolgt eine dynamische Begrenzung der Drosselklappen-Öffnungsgeschwindigkeit (Drosselklappe öffnet verzögert).

Fällt die Plausibilitätsprüfung der Hallsensoren negativ aus oder sind beide Hallsensoren ausgefallen, wird nur noch die Leerlaufdrehzahl geregelt.

Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Istwert-Potentiometers für Drosselklappe

Das Istwert-Potentiometer für Drosselklappe besteht aus dem Istwert-Potentiometer (Schleifer 1) (M16/47r3) und aus dem Istwert-Potentiometer (Schleifer 2) (M16/47r4).

Bei Ausfall eines der beiden Potentiometer wird auf das andere, intakte Potentiometer umgeschaltet. Als zusätzliche Vergleichsgröße dient die über den Heißfilm-Luftmassenmesser ermittelte Luftmasse.

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Sind beide Potentiometer defekt, wird die Drosselklappe mechanisch durch eine Feder auf die Notlaufstellung von ca. 10° Öffnungswinkel gestellt.

Funktionsablauf Notlauf bei Ausfall des Stellmotors

Der Drosselklappensteller wird stromlos geschaltet und die Drosselklappe durch die Federkapsel auf die Notlaufstellung von ca. 10° Öffnungswinkel gestellt.

Funktionsablauf Notlaufstellung

Befindet sich die Drosselklappe in Notlaufstellung, wird die Motordrehzahl durch kraftstoffseitige Zylinderabschaltung und Zylinderzuschaltung (Ab- und Zuschalten der Kraftstoff-Einspritzventile) auf maximal ca. 1800/min begrenzt.

Die Zylinderab- und -zuschaltung erfolgt in Abhängigkeit von Motordrehzahl, Bremserkennung und eingelegter Fahrstufe (mit Getriebe 722.6).

Wird das Bremspedal betätigt, bedeutet dies immer Leerlaufvorgabe. Die Leerlaufdrehzahl beträgt ca. 1200/min.

 Erkannte Fehler von Fahrpedalmodul und Drosselklappe werden im Fehlerspeicher abgelegt und können mit Star Diagnosis ausgelesen und gelöscht werden.