Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) Funktion

Hydraulischer Zusatzantrieb allgemein

Der hydraulische Zusatzantrieb ergänzt den konventionellen Hinterradantrieb für schwere Lkw mit einem zuschaltbaren Antrieb für die Vorderräder. Der hydraulische Zusatzantrieb ist jedoch nicht mit einem vollwertigen Allradantrieb vergleichbar, sondern für Fahrzeuge entwickelt worden, die nur gelegentlich eine Anfahrhilfe benötigen. Durch das geringere Gewicht des hydraulischen Zusatzantriebs gegenüber einem Allradantrieb ergibt sich der Vorteil einer höheren Zuladung.

Der hydraulische Zusatzantrieb ist ein drehmomentgesteuertes System, das selbstständig erfasst ob ein Drehmoment an der Vorderachse notwendig ist, um dann die Drehmomentzuteilung von bis zu ca. 12.000 Nm zu regeln.

Der hydraulische Zusatzantrieb besteht im Wesentlichen aus folgenden Baugruppen:

 Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) (steuert den hydraulischen Zusatzantrieb)

 Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5) (erfasst den Lastwunsch des Fahrers sowie weitere Funktionsvoraussetzungen)

 Leistungsfähige Hydraulikpumpe (erzeugt den Volumenstrom des Hydrauliköls)

 Ventilblock (steuert den Volumenstrom des Hydrauliköls)

 Ölbehälter-Kühler-Modul (speichert und kühlt den Hydraulikölvorrat)

 Hydraulikmotoren (treiben die Vorderräder an)

Der hydraulische Zusatzantrieb ist mit folgenden antriebsabhängigen Ausstattungen kombinierbar:

 Code G5G (Mercedes PowerShift 3)

 Code B3H (Sekundär-Wasser-Retarder)

 Schneeketten

 Hinterer Nebenabtrieb am Motor

 Eurotrailer

 Hydraulikpumpen erzeugen einen Volumenstrom von Hydrauliköl, aber keinen Hydrauliköldruck. In hydraulischen Systemen entsteht Hydrauliköldruck erst, wenn das Hydrauliköl auf Widerstand stößt.

Der hydraulische Zusatzantrieb kann unter folgenden Voraussetzungen betrieben werden:

 Fahrzeuggeschwindigkeit maximal 15 km/h, kurzzeitig auch 27 km/h zulässig

 Maximal 5. Gang bei 12-Gang-Getriebe oder 7. Gang bei 16-Gang-Getriebe eingelegt

Hydraulischer Zusatzantrieb Funktion

Vom Motor angetrieben, erzeugt die Konstantpumpe in der Hydraulikpumpe einen dauerhaft konstanten Volumenstrom.

Wenn der hydraulische Zusatzantrieb abgeschaltet ist, wird dieser Volumenstrom zu den Hydraulikmotoren an der Vorderachse gefördert. Der Volumenstrom drückt die Radialkolben in den Hydraulikmotoren zurück in das Kolbengehäuse und vermindert somit Verschleiß und Reibung.

Die Axialkolbenpumpe in der Hydraulikpumpe steht auf Nullförderung und sorgt dadurch für möglichst wenig Widerstand. Durch diese Maßnahmen wird unnötiger Kraftstoffverbrauch verhindert.

Das Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69) und das Magnetventil Leistungshydraulik (HAD) (Y70) befinden sich in der Schaltstellung Umlauf (Ruhestellung).

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In Ruhestellung sind beide Seiten des Steuerkolbens am 5/2-Wegeventil (V1) über das Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69) und das Magnetventil Leistungshydraulik (HAD) (Y70) drucklos (e1). Zusätzlich wirkt eine Feder auf den Steuerkolben und hält so das 5/2-Wegeventil (V1) geschlossen. Der Volumenstrom Steuerdruck (b1) strömt von der Konstantpumpe über den Anschluss A durch das 5/2-Wegeventil (V1) und durch den Anschluss B zurück zur Konstantpumpe. Das Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69) lässt Steuerdruck (b1) vom Anschluss G zum Anschluss D durch. Dieser Steuerdruck (b1) drückt die Radialkolben in den Hydraulikmotoren zurück und vermindert dadurch unnötige Reibung.

Signalfluss Modellgeneration 4

Wenn der hydraulische Zusatzantrieb durch das Drücken des Schalters Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) angefordert wird, sendet das Steuergerät Modulares Schalterfeld (MSF) (A43) (bei Fahrzeugen ohne Code Z3L (Single-SAM anstelle SAM-Cabin und SAM-Chassis)) oder das Steuergerät Single Signalerfass- und Ansteuermodul (SSAM) (A7a) (bei Fahrzeugen mit Code Z3L (Single-SAM anstelle SAM-Cabin und SAM-Chassis)) den Status des Schalters Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) über Innenraum-CAN (CAN 2), Steuergerät Zentrales Gateway (CGW) (A2), Rahmen-CAN (CAN 3), Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3) und Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83).

Die Bereitschaft des hydraulischen Zusatzantriebs wird von einer roten Kontrollleuchte im Schalter Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) und von einer weißen Kontrollleuchte im Steuergerät Kombiinstrument (ICUC) (A1) angezeigt.

Signalfluss Modellgeneration 5

Wenn der hydraulische Zusatzantrieb durch das Drücken des Schalters Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) angefordert wird, sendet das Steuergerät Advanced Signalerfass- und Ansteuermodul (ASAM) (A7) den Status des Schalters Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) über Innenraum-CAN (CAN 2), Steuergerät Zentrales Gateway (CGW) (A2), Rahmen-CAN (CAN 3), Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3a) und Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83).

Die Bereitschaft des hydraulischen Zusatzantriebs wird von einer roten Kontrollleuchte im Schalter Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) und von einer weißen Kontrollleuchte im Steuergerät Kombiinstrument (ICUC) (A1) (bei Fahrzeugen mit Code J6A (Classic Cockpit)) oder im Steuergerät Bildschirm Kombiinstrument (ICS) (A153) (bei Fahrzeugen mit Code J6B (Multimedia Cockpit) oder Code J6C (Multimedia Cockpit, interactive)) angezeigt.

Nun bewertet das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) und das Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5) den aktuellen Fahrzustand anhand folgender Parameter:

 Lastwunsch des Fahrers

 Raddrehzahlen und Radschlupf

 Geschwindigkeit

 Gangwahl

Der Lastwunsch des Fahrers wird über die Stellung des Fahrpedals definiert. Der Fahrpedalsensor (B44) erfasst die Stellung des Fahrpedals. Das Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3, A3a) sendet Informationen zur Stellung des Fahrpedals über Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5).

Das Steuergerät Elektronische Bremssteuerung (EBS) (A10b) (bei Fahrzeugen der Modellgeneration 4) oder das Steuergerät elektronisches Bremssystem (EBS) (A10b) (bei Fahrzeugen der Modellgeneration 5) sendet Informationen zu den Raddrehzahlen und zum Radschlupf über Rahmen-CAN (CAN 3), Steuergerät Fahrregelung (CPC) (A3, A3a) und Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5).

Das Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5) wertet alle eingehenden Informationen aus, gleicht diese mit der Geschwindigkeit und der Gangwahl ab und sendet entsprechende Anforderungen über Antriebs-CAN (CAN 4) an das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83). Das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) steuert daraufhin das Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69), das Magnetventil Leistungshydraulik (HAD) (Y70) und die Magnetventile Hydraulikpumpe (HAD) (Y67) entsprechend an.

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Der Steuerdruck (b1) wird vom Anschluss G zum 5/2-Wegeventil (V1) geleitet. Der Steuerdruck (b1) verschiebt den Steuerkolben, überwindet die Federkraft und das 5/2-Wegeventil (V1) schaltet den Volumenstrom Hochdruck (a1) durch. Der Volumenstrom Hochdruck (a1) wird von der Axialkolbenpumpe erzeugt und über den Anschluss A1 und Anschluss A2 zu den Hydraulikmotoren geleitet, die Vorderräder werden angetrieben. Der Anschluss D wird vom Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69) entlüftet und somit drucklos (e1) geschaltet.

In den Hydraulikmotoren wird der Volumenstrom durch den Widerstand der Radialkolben in einen Betriebsdruck von bis zu ca. 420 bar und damit in Bewegung bzw. Drehmoment umgesetzt. Die Vorderräder werden angetrieben.

Der Betrieb der Hydraulikmotoren wird dem Fahrer von der blauen Kontrollleuchte im Steuergerät Kombiinstrument (ICUC) (A1) (bei Fahrzeugen der Modellgeneration 4 oder bei Fahrzeugen der Modellgeneration 5 mit Code J6A (Classic Cockpit)) oder im Steuergerät Bildschirm Kombiinstrument (ICS) (A153) (bei Fahrzeugen der Modellgeneration 5 mit Code J6B (Multimedia Cockpit) oder Code J6C (Multimedia Cockpit, interactive)) angezeigt.

Das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) erfasst fortlaufend die Hydrauliköltemperatur und den Hydrauliköldruck. Das Hydrauliköl wird über den Ölkühler und den Lüftermotor (HAD) (M25) abgekühlt.

 Der Steuerdruck (b1) am 5/2-Wegeventil (V1) kann nur aufgebaut werden, wenn das Magnetventil Steuerdruck (HAD) (Y69) und das Magnetventil Leistungshydraulik (HAD) (Y70) gleichzeitig geschaltet werden.

Wenn der Fahrer den hydraulischen Zusatzantrieb auch bei einer Rückwärtsfahrt benötigt, wird die Strömungsrichtung des Volumenstroms in der Hydraulikpumpe durch das Ansteuern des Magnetventils vorwärts (HAD) (Y67 y1) und des Magnetventils rückwärts (HAD) (Y67 y2) umgedreht. Die Hydraulikmotoren drehen dann rückwärts. Die Eigenschaften und Voraussetzungen sind hier die gleichen wie bei einer Vorwärtsfahrt.

Wird das Fahrpedal entlastet oder das Bremspedal betätigt, schaltet das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) den hydraulischen Zusatzantrieb von Antrieb zurück auf Bereitschaft. Mit dem Überschreiten einer Hydrauliköltemperatur von ca. 85 °C schaltet das Steuergerät Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (A83) den hydraulischen Zusatzantrieb ab.

Rollsperre in Verbindung mit hydraulischem Zusatzantrieb Funktion

Die Rollsperre verhindert ein Zurückrollen beim Anfahren z. B. an einem Hang durch das Anlegen der Bremse. Durch die Kombination der Rollsperre mit dem hydraulischen Zusatzantrieb wird die Anfahrperformance gesteigert.

Hierzu müssen folgende Funktionsvoraussetzungen erfüllt sein:

 Motor läuft

 Der hydraulische Zusatzantrieb ist über den Schalter Hydraulic Auxiliary Drive (HAD) (S972) aktiviert

 Die Rollsperre ist über den Schalter Rollsperre (S47) aktiviert

 Zulässiger Gang für den hydraulischen Zusatzantrieb ist eingelegt

 Betriebsbremse wird betätigt

 Fahrzeug befindet sich im Stillstand (Geschwindigkeit 0 km/h)

Wenn beide Funktionen aktiviert sind, wird das 5/2-Wegeventil (V1) im Ventilblock (2) angesteuert und dadurch die Ölkanäle zu den Hochdruckleitungen geöffnet. Dadurch kann bei Bedarf in kürzester Zeit ein Drehmoment an den Vorderrädern erzeugt werden.

Wird nun das Bremspedal losgelassen, wird der zuletzt eingesteuerte Bremsdruck gehalten. Das Fahrzeug kann nicht losrollen.

Beim Betätigen des Fahrpedals steuert das Steuergerät Getriebesteuerung (TCM) (A5) die Kupplung so, dass der Drehmomentaufbau der Vorder- und Hinterräder synchronisiert wird.

 Die Rollsperre ist in das elektronische Bremssystem integriert.