Die Aufgabenstellung
Für ein neues Entwicklungsprojekt stand ein Mercedes-Benz Sprinter mit 2,0-Liter-Dieselmotor der Baureihe OM654 zur Verfügung.
Ziel war es, die inzwischen sehr beliebte High-Idle-Funktion des IOPEDAL auf die Plattform des IOREVO Idle Control zu übertragen und dabei die Integration in das Fahrzeug deutlich zu vereinfachen.
Bei der bisherigen Lösung wird das Referenzsignal für die Motordrehzahl direkt am Nockenwellensensor abgegriffen. Dieses Verfahren liefert ein zuverlässiges Drehzahlsignal, erfordert jedoch eine zusätzliche Leitungsverlegung vom Fahrzeuginnenraum bis in den Motorraum.
Insbesondere bei modernen Nutzfahrzeugen kann dies den Einbau aufwendiger machen. Kabel müssen durch vorhandene oder neu zu schaffende Durchführungen verlegt und anschließend im Motorraum fachgerecht angeschlossen werden.
Die zentrale Entwicklungsaufgabe lautete deshalb:
Können das Motordrehzahlsignal und weitere sicherheitsrelevante Fahrzeugzustände direkt über den CAN-Bus oder alternativ über die OBD-II-Schnittstelle erfasst und für die High-Idle-Regelung verwendet werden?
Die Lösung: Fahrzeugdaten digital auslesen
Mit IOREVO Idle Control konnten wir beide Ansätze erfolgreich realisieren.
Sowohl über den direkten Zugriff auf den Fahrzeug-CAN-Bus als auch über die OBD-II-Schnittstelle konnten relevante Fahrzeugdaten zuverlässig ausgelesen und in Echtzeit verarbeitet werden.
Zu den erfassten Informationen gehören unter anderem:
- die aktuelle Motordrehzahl,
- die Fahrzeuggeschwindigkeit,
- der eingelegte Gang beziehungsweise die Getriebestellung,
- der Status der Parkbremse,
- der Betriebszustand des Motors,
- sowie weitere verfügbare Freigabe- und Sicherheitssignale.
Damit steht dem IOREVO Idle Control nicht nur permanent ein präzises Referenzsignal für die Motordrehzahl zur Verfügung. Gleichzeitig kann das System überwachen, ob alle Voraussetzungen für einen sicheren High-Idle-Betrieb erfüllt sind.
Kein zusätzliches Drehzahlsignal aus dem Motorraum erforderlich
Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass das Referenzsignal für die Motordrehzahl nicht mehr zwingend direkt am Nockenwellensensor abgegriffen werden muss.
Das bedeutet:
- keine zusätzliche Signalleitung vom Innenraum in den Motorraum,
- kein Eingriff am Nockenwellensensor,
- geringerer Verkabelungsaufwand,
- eine einfachere und sauberere Installation,
- sowie eine bessere Grundlage für skalierbare Retrofit- und Serienlösungen.
Bei geeigneten Fahrzeugkonfigurationen kann die benötigte Datenkommunikation direkt über einen Anschluss im Fahrzeuginnenraum oder optional über die OBD-II-Schnittstelle erfolgen.
Dadurch wird die High-Idle-Funktion nicht nur intelligenter, sondern auch deutlich installationsfreundlicher.
Sicherheit durch Echtzeit-Fahrzeugdaten
Eine erhöhte Leerlaufdrehzahl darf nur dann aktiviert werden, wenn sich das Fahrzeug in einem sicheren Betriebszustand befindet.
Durch die Verarbeitung der CAN-Bus-Daten kann IOREVO Idle Control diese Bedingungen kontinuierlich prüfen. Die Zielleerlaufdrehzahl wird nur freigegeben, wenn alle definierten Voraussetzungen erfüllt sind.
Bei dem Mercedes Sprinter wurden unter anderem folgende Freigabebedingungen berücksichtigt:
- Fahrzeuggeschwindigkeit beträgt 0 km/h
- Parkbremse ist aktiviert
- Automatikgetriebe befindet sich in Stellung P
- Motor läuft
- keine sicherheitsrelevante Sperrbedingung ist aktiv
Erst wenn diese Bedingungen erfüllt sind, kann die High-Idle-Regelung aktiviert und die Motordrehzahl auf den gewünschten Sollwert angehoben werden.
Sobald sich eine der Bedingungen verändert, kann IOREVO Idle Control unmittelbar reagieren und die Funktion deaktivieren. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine Fahrstufe eingelegt, die Parkbremse gelöst oder eine Fahrzeugbewegung erkannt wird.
Mehr als ein einfaches High-Idle-System
Bei einer klassischen High-Idle-Lösung wird häufig lediglich ein Signal zur Erhöhung der Motordrehzahl ausgegeben. IOREVO Idle Control kombiniert diese Funktion dagegen mit einer intelligenten Auswertung des tatsächlichen Fahrzeugzustands.
Das System kennt nicht nur die aktuelle Motordrehzahl, sondern auch den Kontext, in dem sich das Fahrzeug befindet.
Dadurch lassen sich fahrzeug- und anwendungsspezifische Steuerungslogiken realisieren. Beispielsweise kann die Drehzahlregelung davon abhängig gemacht werden, ob:
- das Fahrzeug sicher abgestellt ist,
- ein Nebenaggregat aktiviert wurde,
- eine externe Freigabe vorliegt,
- eine bestimmte Batteriespannung unterschritten wird,
- ein Generator oder eine Hydraulikpumpe betrieben werden soll,
- oder weitere definierte Bedingungen erfüllt sind.
Die CAN-Bus-Integration schafft damit die Grundlage für wesentlich komplexere und sicherere Steuerungsabläufe als bei einer rein analogen Lösung.
CAN-Bus oder OBD-II – zwei mögliche Integrationswege
Im Rahmen des Projekts konnten wir relevante Daten sowohl direkt über den Fahrzeug-CAN-Bus als auch über die OBD-II-Schnittstelle auslesen.
Der direkte CAN-Bus-Zugriff bietet grundsätzlich die Möglichkeit, eine Vielzahl fahrzeugspezifischer Signale mit hoher Aktualisierungsrate zu erfassen.
Die OBD-II-Schnittstelle kann dagegen je nach Fahrzeug und Anwendung eine besonders komfortable Anschlussmöglichkeit darstellen. Sie befindet sich im Fahrzeuginnenraum und ist ohne zusätzliche Leitungsverlegung in den Motorraum erreichbar.
Welche Variante für ein konkretes Projekt am besten geeignet ist, hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:
- Fahrzeugmodell und Baujahr,
- verfügbarer CAN-Bus-Architektur,
- benötigten Fahrzeugdaten,
- gewünschter Aktualisierungsrate,
- Einbauposition des Systems,
- sowie den Anforderungen der jeweiligen Anwendung.
IOREVO Idle Control bietet die Flexibilität, unterschiedliche Kommunikationswege und Fahrzeugplattformen projektspezifisch zu unterstützen.
Präzise Drehzahlregelung im Stand
Nach Freigabe der Funktion übernimmt IOREVO Idle Control die Regelung der erhöhten Leerlaufdrehzahl.
Dabei wird die aktuelle Motordrehzahl kontinuierlich mit der definierten Zieldrehzahl verglichen. Abweichungen, beispielsweise durch das Zuschalten eines Generators, einer Hydraulikpumpe oder eines Kompressors, können automatisch ausgeglichen werden.
So wird die Motordrehzahl auch bei wechselnden Lastbedingungen stabil gehalten.
Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, bei denen Nebenaggregate eine gleichmäßige Antriebsleistung benötigen oder elektrische Verbraucher zuverlässig über die Lichtmaschine versorgt werden müssen.
Geeignet für zahlreiche Fahrzeuganwendungen
Die Kombination aus High-Idle-Regelung und CAN-Bus-Datenverarbeitung eröffnet zahlreiche Einsatzmöglichkeiten.
Typische Anwendungen sind:
- Rettungs- und Einsatzfahrzeuge,
- Service- und Werkstattfahrzeuge,
- Wohn- und Expeditionsfahrzeuge,
- Fahrzeuge mit zusätzlichen Generatoren,
- Hydraulik- und Kompressoranwendungen,
- Kühlfahrzeuge,
- mobile Energieversorgungen,
- Kommunal- und Sonderfahrzeuge.
Je nach Anwendung können Zieldrehzahl, Freigabebedingungen und Sicherheitslogik individuell konfiguriert werden.
IOREVO Idle Control für den Mercedes Sprinter OM654
Mit diesem Projekt konnten wir die bewährte High-Idle-Funktion des IOPEDAL erfolgreich auf die IOREVO-Plattform übertragen und gleichzeitig die Fahrzeugintegration weiterentwickeln.
Das Motordrehzahlsignal und weitere sicherheitsrelevante Referenzwerte konnten sowohl über den CAN-Bus als auch über die OBD-II-Schnittstelle erfolgreich ausgelesen, verarbeitet und in Echtzeit überwacht werden.
Das Ergebnis ist eine intelligente High-Idle-Lösung, die:
- ohne separates Drehzahlsignal aus dem Motorraum auskommen kann,
- den Installationsaufwand reduziert,
- mehrere Fahrzeugzustände gleichzeitig überwacht,
- die Drehzahlregelung ausschließlich unter sicheren Bedingungen freigibt,
- und sich flexibel an unterschiedliche Fahrzeug- und Aufbauanforderungen anpassen lässt.
IOREVO Idle Control verbindet präzise Motordrehzahlregelung mit intelligenter Fahrzeugdatenverarbeitung – für sichere, flexible und installationsfreundliche High-Idle-Anwendungen.
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