Steuerungen im MPI-System Kapitel 5 Zusätzliche Steuerungen im MPI-System

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Heiko Werner Kirchner
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1 Zusätzliche Steuerungen im MPI-System - Variable Ansaugluftregelung bei V6-Motore - Ladedruckkontrollsystem (3000 GT und EVO VI) - Ventilatorsteuerung - Luftsteuerventil für Servolenkung - Motor / Getriebe-Gesamtsteuerung - Leerlaufdrehzahlanhebung - TCL-System - Tempoautomatik (Hinweis) - Wiederholungsfragen 1

2 1. Variable Ansaugluftregelung Sigma 6G72 DOHC und SOHC und Galant E50 mit 6A12 Motor Das Sammelrohr ist nach der Hauptdrosselklappe mit 6 Nebendrosselklappen versehen, die auf einer Welle sitzen und von einem Stellmotor gemeinsam betätigt werden. Vier-Ventilmotore neigen zu einer Drehmomentschwäche im unteren Drehzahlbereich, wenn die Luftströmungsgeschwindigkeit durch zu kurze Saugrohre oder zu große Querschnitte zu nieder ist. Bei weniger drehzahlorientierten Fahrzeugen verwendet der Konstrukteur daher lange Saugrohre mit engem Querschnitt. Bei hoher Drehzahl braucht der Motor ein hohes Luftvolumen. Hier sind große Querschnitte und kurze Ansaugwege von Vorteil! Die variable Ansaugluftregelung kombiniert beide Anforderungen. 2

3 Innenansicht des Schaltsaugrohrs 3

4 Variables Ansaugsystem: Drehmomentvergleich Etwas einfacher gestaltet ist das unterdruckgesteuerte Schaltsaugrohr am Motor 6G74 (Pajero 3,5 l DOHC) 4

5 2. Ladedruck-Kontrollsystem Bei 3000 GT und EVO VI wird der Ladedruck über das Magnetventil elektronisch geregelt, abhängig vom Lastzustand. Beispiel: 3000 GT Das Ladedruckregelmagnetventil (Wastegatemagnetventil) sorgt abhängig von verschiedenen Sensordaten für eine Begrenzung des Ladedrucks zusammen mit dem Wastegatesteller. Das Bypass-Ventil hat die Aufgabe beim schnellem Schließen der Drosselklappe einen Druckabbau im Ladeluftsystem herbeizuführen, damit durch den Staudruck hinter der Drosselklappe die Ladeturbine nicht zu stark gebremst wird. Die Ladedruckkontrolle erfolgt über ein Wastegate-Magnetventil, welches in Abhängigkeit von Lastzustand (Signal Kurbelwinkel und Luftmassenmesser) mit einer bestimmten Frequenz ein- und ausgeschaltet wird. Der Ladedruck wird somit über einen weiten Drehzahlbereich konstant gehalten. Weiter wird der Ladedruck über das Klopfsensorsignal an eventuelles Motorklingeln angepasst. Die Ladedruckanzeige wird ebenso aus der Motorlast errechnet. 5

6 Turbolader Turbolader sind vor allem thermisch hoch belastete Einrichtungen. Da Drehzahlen von U/min und mehr üblich sind, entstehen hohe Anforderungen an die Schmierung der Gleitlager. Hinweise für Turbomotoren: an den Kunden: bei Kaltstart keine hohen Motordrehzahlen nach Hochgeschwindigkeitsfahrt 1 Minute im Leerlauf laufen lassen Ölwechselintervalle und Ölqualität beachten an die Werkstatt: bei stehendem Motor Absauganlage nicht laufen lassen bei Austausch des Turboladers grundsätzlich Ölzuführungs- und Rücklaufleitung erneuern Motoröl von sehr hoher Qualität (Leichlauföl, Synthetiköl) einfüllen 6

7 3. Ventilator-Steuerung: Abhängig von den entsprechenden Sensorsignalen werden bei moderneren Fahrzeugen auch die Ventilatoren über die Motor-ECU gesteuert. Vorteile: - weniger Geräuschentwicklung - weniger Energieverbrauch - konstantere Motortemperatur A/C-Schalter Fzg.geschw. km/h Kühlm.Temp. C Ventilatordrehzahl (beide parallel) AUS unter langsam AUS unter 80 über 105 schnell AUS über 80 unter 105 stop AUS über 80 über 105 schnell EIN --- unter 105 langsam EIN --- über 105 schnell 7

8 3. Ventilator-Steuerung: Stufenlose Ventilatorsteuerung Beispiel: Galant EA0 stufenlose, präzise Steuerung der Ventilatoren in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen durch die genaue Anpassung der Ventilatordrehzahl an die notwendige Kühlleistung wird der Kraftstoffverbrauch und die Geräuschentwicklung der Ventilatoren verringert. Drehzahlregelung Die Drehzahlregelung geschieht durch eine sogenannte Pulsweitenmodulation über den Modulator, d.h. über die Verlängerung bzw. Verkürzung der Einschaltdauer ergibt sich eine Veränderung der durchschnittlichen Spannung und damit der Ventilatordrehzahl. 8

9 4. Luftsteuerventil für Servolenkung Galant EA0 mit 6A13-Motor Zusätzlich zur elektronischen Leerlaufdrehzahlregelung besitzt der 6A13-Motor ein Luftsteuerventil für die Servolenkung. Bei Lenkbewegungen im Stand und der daraus folgenden höheren Motorbelastung werden Drehzahlschwankungen sofort kompensiert. Luftsteuerventil 9

10 5. Motor / Getriebe-Gesamtsteuerung Die Motor- und Getriebegesamtsteuerung dient zur Verbesserung der Schaltqualität. Durch die Drehmomentreduzierung des Motors über die Zündzeitpunktverlagerung um etwa 5 in Richtung spät und der AT-Drucksteuerung während des Gangwechsels kann ein Schaltrucken vermindert werden. Beispiele: Sigma, Galant E50 mit Automatikgetriebe, alle heutigen Fahrzeuge mit MPI und A/T Diagramm der Motor und Getriebe-Gesamtsteuerung 10

11 6. Leerlaufdrehzahlanhebung bei ABS-Betrieb und bei eingeschalteter Klimaanlage 6.1 Leerlaufdrehzahlanhebung bei ABS-Betrieb Wenn das Pumpenmotor-Antriebssignal von der Steuereinheit des Antiblockiersystems ausgegeben wird, aktiviert die Motor-Steuereinheit den Leerlauf-Stellmotor, um die Drehzahl auf /min ohne Last zu erhöhen, so dass die Motorbremswirkung reduziert wird. Diese Steuerung erfolgt nur dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit über 25 km/h beträgt. 6.2 Leerlaufdrehzahlanhebung bei eingeschalteter Klimaanlage (zur Erhöhung der Kompressorleistung) 11

12 7. TCL-System Bei Fahrzeugen mit TCL-System wird das MPI-System für die TCL-Steuerung genutzt. Arbeitsweise: Der Anfahrschlupf der Antriebsräder wird über das ABS-System erfasst und an die TCL-Steuereinheit weitergegeben. Über die Vernetzung mit dem MPI-System wird u.a. eine Reduzierung des Motordrehmoments bewirkt. Erreicht wird diese durch kurzfristige Schließung der Drosselklappe über den Unterdrucksteller und eine Verlagerung des Zündzeitpunkts. DROSSELKLAPPENGEHÄUSE UND UNTERDRUCK-STELLANTRIEB 12

13 8. Tempoautomatik: Hinweis Aufbau und Funktion, wie auch die unterschiedlichen Vorgehensweisen bei der Diagnose der verschiedenen Systeme werden beim Training Komfortelektronik (KE) ausführlich behandelt. Der Umfang der Information würde den Rahmen dieser Trainingsunterlage zu sehr aufblähen. 13

14 Wiederholungsfragen zum Kapitel 5: Welche Vorteile hat die stufenlose Ventilatorsteuerung? Kein Einschalten bei stehendem Motor Ventilatormotor wird weniger belastet Geringere Geräuschentwicklung Konstantere Motortemperatur Die variable Ansaugluftregelung: sorgt für eine Leistungssteigerung des Motors stellt in Verbindung mit Tempomat immer die gewünschte Geschwindigkeit her führt bei Mehrventilmotoren zu einer gleichmäßigen Drehmomentverteilung Bei ABS-Einsatz sorgt die Motor-ECU für eine Motordrehzahlanhebung auf etwa 1800 U/min. ohne Last mit Last Eine Abstimmung von Zündzeitpunkt und Automatikgetriebeschaltpunkt bedeutet, beim Schalten wird der Zündzeitpunkt vorverlegt das Fahrzeug hat nach dem Gangwechsel sofort wieder den idealen Zündzeitpunkt beim Schalten wird der Zündzeitpunkt später gelegt dass der Gangwechsel weniger hart stattfindet 14

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