Fahrbetrieb ME Funktion

P07.61-3589-09

1 Status Fahrpedal

2 Saugrohrdruck

3 Temperatur Ansaugluft

4 Signal Klopfsensor

5 Kühlmitteltemperatur

6 Signal Geber Tankdruck

7 Öldruck

8 Motordrehzahl und OT Zylinder 1

9 Stellung Nockenwelle

10 Restsauerstoffgehalt im Abgas vor/nach Katalysator

11 Ansteuerung Sekundärluftpumpe

12 Beheizung O2-Sonden

23 Status eingelegte Fahrstufe/ Schaltvorgang

24 Crashsignal

25 Status ESP

26 Anforderung Kältemittelverdichter
(bei Code (I01) Klimaanlage Plus)

27 Ansteuerung Kältemittelverdichter
(bei Code (I01) Klimaanlage Plus)

28 Anforderung Kontroll- und Warnleuchten

29 Füllstand Kraftstoffbehälter

30 Ansteuerung Umschaltventil Sekundärluftpumpe

31 Ansteuerung Außenluftabsperrventil

13 Ansteuerung Kraftstoff-Einspritzventile

14 Ansteuerung Zündspulen

15 Ansteuerung Stellglied Drosselklappe

16 Positionsrückmeldung Stellglied Drosselklappe

17 Ansteuerung Tankentlüftungsventil

18 Ansteuerung Stellmagnet Nockenwellensteuerung

19 Anforderung Lüftermotor Kühlmittel

20 Ansteuerung Lüftermotor Kühlmittel

21 Ansteuerung Kraftstoffpumpe

22 Schaltaufforderung

A1 Kombiinstrument

A9 Kältemittelverdichter
(bei Code (I01) Klimaanlage Plus)

A16 Klopfsensor

B4/3 Geber Tankdruck

B6/1 Hallgeber Nockenwelle

B11/4 Temperaturfühler Kühlmittel

B28 Saugrohrdrucksensor

B37 Geber Fahrpedal

G3/1 O2-Sonde nach KAT

G3/2 O2-Sonde vor KAT

K64 Relais Sekundärluftpumpe

L5 Positionsgeber Kurbelwelle

T1/1 Zündspule Zylinder 1

T1/2 Zündspule Zylinder 2

T1/3 Zündspule Zylinder 3

Y32 Umschaltventil Sekundärluftpumpe

Y49 Stellmagnet Nockenwellensteuerung

Y50 Außenluftabsperrventil

Y58 Tankentlüftungsventil

Y62/1 Kraftstoff-Einspritzventil Zylinder 1

Y62/2 Kraftstoff-Einspritzventil Zylinder 2

Y62/3 Kraftstoff-Einspritzventil Zylinder 3

CAN Control Area Network (Datenbus/CAN Bus) (CAN)

M3/3 Kraftstoffpumpe mit Tankgeber

M3/3b1 Tankgeber

M4/2 Lüftermotor Kühlmittel

M16/6 Stellglied Drosselklappe

M33 Sekundärluftpumpe

N2/7 Steuergerät Rückhaltesysteme

N3/10 Steuergerät ME

N10/10 Steuergerät SAM

N15/6 Steuergerät Automatisiertes Schaltgetriebe

N23 Bediengerät Heizung / Klima
(bei Code (I01) Klimaanlage Plus)

N47-5 Steuergerät ESP

S41/1 Schalter Öldruck

Der Fahrbetrieb umfasst folgende Teilfunktionen

 Leerlaufregelung:

Das Steuergerät ME regelt unter allen Betriebsbedingungen eine stabile Leerlaufdrehzahl.

 Warmlaufsteuerung:
Der Motor wird schnell auf Betriebstemperatur gebracht.

 Beschleunigungsanreicherung:
Durch die dynamische Anreicherung wird beim Beschleunigen ein Ruckeln vermieden.

 Schubabschaltung:
Die Bremswirkung des Motors wird im Schiebebetrieb erhöht und der Kraftstoffverbrauch reduziert.

 Antiklopfregelung:
Die Antiklopfregelung stellt einen klopffreien Betrieb des Motors bei verschiedenen Kraftstoffqualitäten und bei allen Betriebsbedingungen sicher.

 Nockenwellenverstellung:
Durch die Nockenwellenverstellung werden die Emissionswerte gesenkt und die Leistung gesteigert.

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 Lüftersteuerung:
Der Lüftermotor wird zur Reduzierung der Kühlmitteltemperatur angesteuert.

 Motorhöchstdrehzahlbegrenzung:
Zum Schutz des Motors und des Antriebsstranges wird die Motordrehzahl begrenzt.

 Externer Mengeneingriff:

Die Einspritzmenge wird an verschiedene Fahrzustände angepasst.

 O2-Sondenheizung:
Durch die O2-Sondenheizung werden die O2-Sonden schnell auf Betriebstemperatur gebracht.

 Zweisondenregelung:
Durch die Signale der O2-Sonde vor KAT und der O2-Sonde nach KAT wird die Katalysatorwirkung überwacht.

 Kraftstoffregenerierung:
Die Kraftstoffdämpfe werden dem Motor zugeführt. Weiterhin wird ein Austreten von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre verhindert.

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 Tankdichtheitsprüfung:
Über eine Druckmessung im Tank erfolgt eine Grob-, Fein- und Feinstleckprüfung.

 Sicherheitskraftstoffabschaltung:
Im Crashfall wird die Kraftstoffpumpe abgeschaltet und die Kraftstoff-Einspritzventile werden kurzzeitig angesteuert.

 Katalysatoraufheizung:
Der Katalysator wird schnell auf Betriebstemperatur gebracht.

 Sekundärlufteinblasung:
Es wird zur Verbesserung der Abgaswerte zusätzlich Frischluft in den Abgasstrom eingebracht.

 Zündsystem:

Es kommt eine ruhende Hochspannungsverteilung mit 3 Einzelfunkenzündspulen zum Einsatz.

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Leerlaufregelung

Das Stellglied Drosselklappe steuert durch Veränderung der Drosselklappenstellung die Leerlaufdrehzahl. Die Ansteuerung erfolgt durch das Steuergerät ME.

Entsprechend der Eingangssignale regelt das Steuergerät ME die Leerlaufdrehzahl bei unterschiedlichen Motorbelastungen (z. B. einschaltendem Kältemittelverdichter).

Das Steuergerät ME wertet für die Leerlaufregelung die Signale folgender Bauteile aus:

 Hallgeber Nockenwelle

 Temperaturfühler Kühlmittel

 Saugrohrdrucksensor

 Geber Fahrpedal

 Positionsgeber Kurbelwelle

 Stellglied Drosselklappe

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Warmlaufsteuerung

Nach dem Startvorgang wird das Kraftstoff-Luftgemisch über die Warmlaufsteuerung weiter angereichert.

Der sich an den noch kalten Innenwänden des Ansaugkrümmers niederschlagende und dadurch bei der Verbrennung fehlende Kraftstoff wird durch die Warmlaufsteuerung ausgeglichen.

Dem Motor wird kennfeldabhängig eine zusätzliche Kraftstoffmenge vom Steuergerät ME zugeteilt. Dazu wird die Ansteuerungsdauer der Kraftstoff-Einspritzventile entsprechend verlängert.

Die Warmlaufsteuerung ist abhängig von:

 Kühlmitteltemperatur

 Motordrehzahl

 Motorlast

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Beschleunigungsanreicherung

Das Öffnen der Drosselklappe erfolgt in Abhängigkeit des Gebers Fahrpedal.

Beim schnellen Öffnen der Drosselklappe magert das Gemisch kurzzeitig ab.

Deshalb findet eine kurzfristige Gemischanpassung statt, indem das Steuergerät ME dem Motor eine zusätzliche Kraftstoffmenge zuteilt.

Die Beschleunigungsanreicherung ist abhängig von:

 Kühlmitteltemperatur

 Fahrpedalstellung

 Motordrehzahl

 Motorlast

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Schubabschaltung

Mit der Schubabschaltung wird die Bremswirkung des Motors im Schiebebetrieb erhöht und der Kraftstoffverbrauch reduziert.

Das Steuergerät ME schaltet im Schiebebetrieb die Kraftstoff-Einspritzventile temperatur- und drehzahlabhängig ab.

Die Kraftstoff-Einspritzventile werden wieder zugeschaltet,

wenn das Fahrpedal betätigt oder wenn die Leerlaufdrehzahl erreicht wird und kein Schiebebetrieb mehr besteht.

Antiklopfregelung

Durch die Antiklopfregelung wird bei allen Motordrehzahlen, bei verschiedenen Kraftstoffqualitäten und unter allen Betriebszuständen ein klopffreier Betrieb des Motors sichergestellt. Dazu wird bei unkontrollierter Verbrennung (Klopfen) der Zündzeitpunkt nach "Spät" verstellt.

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Tritt weiterhin Klopfen auf, wird der Zündzeitpunkt (abhängig von der Motordrehzahl) so lange schrittweise nach "Spät" verstellt, bis die maximale Spätverstellung erreicht ist.

Bei klopffreier Verbrennung wird nach einigen Zündungen (abhängig von der Motordrehzahl) die Spätverstellung schrittweise zurückgenommen, bis wieder der normale Kennfeldwert erreicht ist oder erneutes Klopfen auftritt.

Eingangssignale Antiklopfregelung

 Klopfsensor

 Hall-Geber Nockenwelle

 Temperaturfühler Kühlmittel

 Geber Fahrpedal

 Positionsgeber Kurbelwelle

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Nockenwellenverstellung

Die Verstellung der Nockenwelle erfolgt elektrohydraulisch über den Stellmagneten Nockenwellensteuerung und den Nockenwellenversteller. Dabei sorgt ein Steuerkolben im Stellmagnet Nockenwellensteuerung dafür, dass der anliegende Motoröldruck zu dem jeweiligen Anschluss am Nockenwellenversteller durchgesteuert wird.

Die Einlass-Nockenwelle kann durch Verdrehen des Verstellers nach "Früh" (große Ventilüberschneidung) oder "Spät" (geringe Ventilüberschneidung) verstellt werden.

Die Verstellzeit ist abhängig vom Motoröldruck am Versteller, der Ölviskosität und der Öltemperatur.

Die Nockenwellenverstellung dient der Reduzierung von Schadstoffen im Abgas und der Leistungssteigerung des Motors.

 Bei Ausfall des Hallgebers Nockenwelle wird die Nockenwellenverstellung deaktiviert.

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Lüftersteuerung

Das Steuergerät ME entscheidet kennfeldabhängig über das Einschalten des Lüftermotors Kühlwasser. Je nach Temperatur des Kühlmittels bzw. des Betriebes der Klimaanlage wird der Lüftermotor eingeschaltet. Die Ansteuerung erfolgt über das Steuergerät SAM.

Motorhöchstdrehzahlbegrenzung

Über das Signal vom Positionsgeber Kurbelwelle erkennt das Steuergerät ME die Motordrehzahl. Diese wird zum Schutz des Motors und des Antriebsstranges durch Spätverstellen des Zündzeitpunktes und Abschalten der Kraftstoff-Einspritzventile begrenzt.

Zusätzlich fragt das Steuergerät ME die aktuelle Fahrstufe beim Steuergerät Automatisiertes Schaltgetriebe ab, um ggf. ein Hochschalten zu veranlassen. Bei defektem Stellglied Drosselklappe oder unplausiblen Signalen wird die Motordrehzahl ebenfalls begrenzt.

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Externer Mengeneingriff

Bei einem externen Mengeneingriff erfolgt die Reduzierung des Motordrehmoments (z. B. für ESP-Regelung, Schaltvorgang) durch das Steuergerät ME. Eine Reduzierung des Motordrehmoments erfolgt durch die Verringerung der Einspritzmenge.

Das Steuergerät ME erhält dazu über CAN entsprechende Signale vom:

 Steuergerät Automatisiertes Schaltgetriebe

―Schaltvorgang

 Steuergerät ESP

―ESP-Regelung

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O2-Sondenheizung

Die O2-Sonde nach KAT und die O2-Sonde vor KAT ermöglichen eine Lambda-Regelung erst ab einer Betriebstemperatur von ca. 300 °C. Um diese Temperatur möglichst schnell zu erreichen, besitzen die O2-Sonden eine integrierte Heizung. Die O2-Sondenheizung wird vom Steuergerät ME angesteuert. Durch das schnelle Aufheizen der Sonden wird eine hohe Regelungsgüte auch bei niedrigen Abgastemperaturen erreicht.

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Zweisondenregelung

Das Steuergerät ME bestimmt aus dem Signal der O2-Sonde nach KAT und der O2-Sonde vor KAT den Lambda-Mittelwert. Dieser Wert wird mit einem gespeicherten Wert für optimales Abgas verglichen.

Ist bei mehreren Messungen die Abweichung zu groß, wird eine Korrekturgröße für die Lambda-Regelung bestimmt.

Mit der Korrekturgröße wird die Alterung der O2-Sonde vor KAT in bestimmten Grenzen ausgeglichen. Überschreitet die Korrekturgröße den Grenzwert, muss die O2-Sonde vor KAT erneuert werden.

Die Korrekturwerte sind kennfeldgesteuert und werden vom Steuergerät ME durch Anpassung der Kraftstoffeinspritzung realisiert. Werden die Grenzwerte überschritten oder fällt die Plausibilitätsprüfung des Signales O2-Sonde nach KAT und O2-Sonde vor KAT negativ aus, leuchtet die Kontrollleuchte CHECK ENGINE (A1e26) im Kombiinstrument.

 Mit dem Signal O2-Sonde nach KAT und O2-Sonde vor KAT wird auch die Wirkung des Katalysators überwacht.

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Kraftstoffregenerierung

Die Kraftstoffverdunstungsanlage verhindert das Austreten von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre. Die Kraftstoffdämpfe werden im Aktivkohlebehälter gespeichert und anschließend dem Motor zur Verbrennung zugeführt.

Die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffbehälter strömen durch die Regenerierleitung und werden im Aktivkohlebehälter gespeichert. Im Fahrbetrieb öffnet das Tankentlüftungsventil und die Kraftstoffdämpfe werden der Verbrennung zugeführt. Bei kaltem Motor oder geringer Luftmasse (z. B. Leerlauf) wird das Tankentlüftungsventil vom Steuergerät ME geschlossen und die Verbrennung der Kraftstoffdämpfe unterbrochen. Dies führt zu besseren Laufeigenschaften des Motors im Teillastbetrieb.

Für die Ansteuerung des Tankentlüftungsventils benötigt das Steuergerät ME Informationen über:

 Kühlmitteltemperatur

 Saugrohrdruck

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Tankdichtheitsprüfung

Prüfungsvoraussetzungen

 Motor im Leerlauf

 Fahrzeugstillstand

 Ansauglufttemperatur <45 °C

 Kühlmitteltemperatur bei Motorstart <100 °C

 Fahrstufe "D" oder "R" eingelegt

 Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter zwischen ca. 1/4 und 3/4

Die Dichtheitsprüfung der Kraftstoffanlage erfolgt in drei Stufen (Wirkungskette) und erkennt Lecks ab 0,5 mm Durchmesser:

 Prüfung auf Grobleck (Leck gleich oder größer als 3 mm)

 Prüfung auf Feinleck (Leck gleich oder größer als 1 mm)

 Prüfung auf Feinstleck (Leck gleich oder größer als 0,5 mm)

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Prüfung auf Grobleck:

Das Außenluftabsperrventil wird geschlossen und das Tankentlüftungsventil geöffnet. Der Saugrohrunterdruck gelangt zum Kraftstoffbehälter.

Dadurch baut sich im Kraftstoffbehälter ein Unterdruck auf, der vom Geber Tankdruck erfasst wird.

Kommt es im Kraftstoffbehälter zu keinem Unterdruckaufbau, liegt eine größere Undichtheit vor (z. B. Tankdeckel offen, Schlauchleitung lose). Die Prüfung wird abgebrochen und der Fehler "Grobleck" wird gesetzt.

Prüfung auf Feinleck:

Bei einem Unterdruck von ca. –6 mbar wird das Tankentlüftungsventil geschlossen. Das System ist damit luftdicht geschlossen. Anschließend wird der Unterdruck für ca. 30 s ausgewertet. Der Unterdruck darf sich nicht schneller als 0,3 bis 0,5 mbar/s (abhängig vom Kraftstoffstand) abbauen. Sinkt der Unterdruck schneller, liegt ein Feinleck vor. Die Prüfung wird abgebrochen und der Fehler "Feinleck" wird gesetzt.

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Prüfung auf Feinstleck:

Wurde kein Feinleck erkannt, wird die Regenerierung kurz freigegeben und anschließend wieder der Unterdruck von

ca. –6 mbar aufgebaut. Bei geschlossenem System darf sich der Unterdruck nicht schneller als 0,1 bis 0,15 mbar/s (abhängig vom Kraftstoffstand) abbauen.

Baut sich der Unterdruck schneller ab, wird der Fehler "Feinstleck" gesetzt.

Nach den Prüfungen wird das Außenluftabsperrventil wieder geöffnet.

Wird ein Grob-, Fein- oder Feinstleck erkannt, wird die Kontrollleuchte CHECK ENGINE über CAN vom Steuergerät ME angesteuert.

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Sicherheitskraftstoffabschaltung

Empfängt das Steuergerät ME über CAN ein Crash-Signal vom Steuergerät Rückhaltesysteme, schaltet es die Kraftstoffpumpe mit Tankgeber ab und steuert die Kraftstoff-Einspritzventile kurzzeitig an, wodurch die Kraftstoffanlage drucklos wird.

Katalysatoraufheizung

Die Katalysatoraufheizung bringt den Katalysator schnell auf Betriebstemperatur. Dadurch werden die Abgasemissionen nach dem Kaltstart stark reduziert. Die Steuerung der Katalysatoraufheizung erfolgt durch das Steuergerät ME.

Im Leerlauf wird in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur der Zündzeitpunkt nach "Spät" verstellt, um dadurch die Abgastemperatur zu erhöhen. Durch Spätverstellung des Zündzeitpunktes und des daraus resultierenden Verbrennens in den Auslasstrakt hinein wird eine schnelle Aufheizung des Katalysators erreicht.

Abhängig von der Kühlmitteltemperatur wird die Leerlaufdrehzahl erhöht.

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Sekundärlufteinblasung

Funktionsvoraussetzung

 Kühlmitteltemperatur zwischen 7 °C und 36 °C

Durch die Sekundärlufteinblasung erfolgt eine Nachverbrennung der unverbrannten Kohlenwasserstoffe auf der Abgasseite. Dadurch erreicht der Katalysator nach dem Kaltstart schneller seine Betriebstemperatur und die Emissionen im Abgas werden reduziert.

Die Sekundärluft wird von der Sekundärluftpumpe bereitgestellt, welche vom Steuergerät ME über das Relais Sekundärlufteinblasung für t = 33 s angesteuert wird. Das Umschaltventil Sekundärluftpumpe steuert über Unterdruck das Sekundärluftventil an, welches die Luftzufuhr in den Auspuffkrümmer freigibt. Die Ansteuerung des Umschaltventils Sekundärluftpumpe erfolgt ebenfalls über das Steuergerät ME.

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Bei einer Motordrehzahl > 4000/min wird die Ansteuerung vom Steuergerät ME abgebrochen. Sinkt die Motordrehzahl danach unter 4000/min, wird die Sekundärlufteinblasung nicht erneut gestartet.

Zündsystem

Es kommen drei Einzelfunkenzündspulen an den Zündkerzen (R4) zum Einsatz. Die Ansteuerung der Zündspulen erfolgt durch das Steuergerät ME.

Die ruhende Hochspannungsverteilung erfolgt ohne Zündverteiler direkt zu den Zündkerzen.

Vorteile der ruhenden Hochspannungsverteilung sind:

 wesentlich geringerer elektromagnetischer Störpegel
(keine offenen Funken)

 keine rotierenden Teile (kein Verschleiß)

 Geräuschreduzierung

 Entfall der Zündleitungen

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Das Steuergerät ME wertet für die Ansteuerung der Zündspulen die Signale folgender Bauteile aus:

 Klopfsensor

 Hallgeber Nockenwelle

 Temperaturfühler Kühlmittel

 Saugrohrdrucksensor

 Geber Fahrpedal

 Positionsgeber Kurbelwelle

 Stellglied Drosselklappe