Kraftstoffversorgung Funktion

D07.10-0082-79

Funktionsvoraussetzung Kraftstoffversorgung allgemein

 Klemme 87M EIN (Motormanagement EIN)

 Klemme 15 EIN (Zündung EIN)

Kraftstoffversorgung allgemein

Die Kraftstoffversorgung stellt bei allen Betriebsbedingungen gefilterten Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in ausreichender Menge und mit ausreichendem Druck der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) zur Verfügung.

Kraftstoffversorgung Funktionsablauf

Der Funktionsablauf der Kraftstoffversorgung ist in folgenden Punkten beschrieben:

 Funktionsablauf Kraftstoff-Niederdruckkreislauf

 Funktionsablauf Kraftstoff-Hochdruckkreislauf

 Funktionsablauf Sicherheitskraftstoffabschaltung

Funktionsablauf Kraftstoff-Niederdruckkreislauf

Das Einschalten der Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) erfolgt, wenn ein Signal "Kraftstoffpumpe EIN" vom Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9) empfangen wird. Dieses Signal wird redundant vom Steuergerät ME (N3/36) als CAN-Signal über den Antriebs-CAN (CAN C) und als Massesignal gesendet.

Zusätzlich erhält das Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9) das CAN-Signal "Kraftstoff-Solldruck" vom Steuergerät ME (N3/36).

Das Steuergerät ME (N3/36) erfasst den aktuellen Kraftstoffdruck durch den Druck- und Temperatursensor Kraftstoff (B4/21) und sendet diese Information über den Antriebs-CAN (CAN C) zum Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9).

Das Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9) wertet den aktuellen Kraftstoffdruck aus, gleicht ihn mit dem Kraftstoff-Solldruck ab und steuert entsprechend die Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) so an, dass der Istdruck dem Solldruck entspricht.

Zur Ermittlung des Kraftstoff-Solldrucks (Kraftstoffbedarf) wertet das Steuergerät ME (N3/36) den Kraftstoffdruck und die Lastanforderung aus. Je nach Kraftstoffbedarf wird so, bei einem Kraftstoffvorförderdruck von ca. 4 bis 6,7 bar, die Kraftstoffförderleistung variabel von 0 bis 130 l/h geregelt.

Bei Ansteuerung saugt die Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) den Kraftstoff aus dem Kraftstofffördermodul und pumpt ihn durch den Kraftstofffilter zur Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) (Einleitungssystem, ohne Rücklaufleitung).

Das Überströmventil im Kraftstofffilter öffnet bei einem Kraftstoffdruck von ca. 7 bis 9 bar.

Im Zulauf des Kraftstofffilters befindet sich ein Rückschlagventil, das bei abgeschalteter Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) den Abbau des Kraftstoffvorförderdrucks (auf unter ca. 4,5 bar) verhindert.

S07.02-4515-76

Funktionsablauf Kraftstoff-Hochdruckkreislauf

Im Kraftstoff-Hochdruckkreislauf wird der für die Direkteinspritzung erforderliche Kraftstoffdruck erzeugt, geregelt und in der Rail (20) gespeichert.

Das Steuergerät ME (N3/36) liest zur Regelung des Kraftstoffdrucks das Druck- und das Temperatursignal des Druck- und Temperatursensors Kraftstoff (B4/21) direkt ein.

Die Beschreibung des Kraftstoff-Hochdruckkreislaufs ist gegliedert in:

 Kraftstoffförderung

 Kraftstoffdruckregelung

Kraftstoffförderung

Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) verdichtet den Kraftstoff (je nach Betriebszustand) und leitet ihn über die Hochdruckleitung und die Rail (20) zu den Kraftstoffinjektoren (Y62).

An der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) befindet sich ein Mengenregelventil (Y94), das bedarfs- und kennfeldabhängig die Menge des Kraftstoffs regelt, die dem Pumpenelement in der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) zugeführt wird. Die Ansteuerung des Mengenregelventils (Y94) erfolgt über ein pulsweitenmoduliertes Signal des Steuergeräts ME (N3/36).

Kraftstoffdruckregelung

Der Druck- und Temperatursensor Kraftstoff (B4/21) erfasst den aktuellen Kraftstoffdruck sowie die Temperatur des Kraftstoffs in der Rail (20). Der Betriebsdruck beträgt ca. 200 bar.

Lediglich beim Fahrzeugstillstand wird der Druck auf 130 bar abgesenkt, um die Geräuschemission der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) zu reduzieren.

Im Fall des Abstellens eines Fahrzeugs mit heißem Motor kann der Kraftstoffdruck auf bis zu 250 bar (+ 17 bar) im Kraftstoff-Hochdruckkreislauf ansteigen. Bei Erreichen dieser Schwelle öffnet ein Druckbegrenzungsventil in der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) und der Druck wird abgebaut. Beim Starten des Motors fällt der Druck schnell auf den normalen Betriebsdruck.

Bei der Regelung des Kraftstoff-Hochdruckkreislaufs werden folgende Betriebszustände unterschieden:

 Starten

 Normalbetrieb

 Niederdruck-Notlauf (Kraftstoffhochdruck wird nicht erreicht)

 Abstellen

Starten

 Mengenregelventil (Y94) ist bestromt und geschlossen, dadurch Vollförderung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (19) und schneller Druckaufbau.

Normalbetrieb

 Mengenregelventil (Y94) regelt über das Tastverhältnis die zugeführte und benötigte Kraftstoffmenge.

Niederdruck-Notlauf (Kraftstoffhochdruck wird nicht erreicht)

 Mengenregelventil (Y94) ist unbestromt und damit geöffnet.

 Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren (Y62) verlängert

 Leistungsbegrenzung, maximale Geschwindigkeit ca. 70 km/h

Abstellen

 Mengenregelventil (Y94) ist unbestromt und geöffnet.

 Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) ist nicht angesteuert.

 Die Hochdruck-Kraftstoffleitungen aus Edelstahl können nach Prüfung wieder verwendet werden. Nähere Informationen dazu sind in den Reparaturanleitungen zu finden.

Funktionsablauf Sicherheitskraftstoffabschaltung

Um die Verkehrs- und Insassensicherheit zu gewährleisten, findet eine Sicherheitskraftstoffabschaltung statt.

Das Steuergerät ME (N3/36) steuert die Sicherheitskraftstoffabschaltung auf Basis folgender Bauteile und Signale:

 Hallsensor Kurbelwelle (B70/2), Motordrehzahl

 Drosselklappensteller (M16/50), Drosselklappenstellung

 Steuergerät Supplemental Restraint System (SRS) (N2/5), direktes Crash-Signal oder indirektes Signal über Benutzerschnittstelle-CAN (CAN HMI), Steuergerät EZS (N73/8), Fahrwerk-FlexRay (Flex E), Steuergerät Antriebsstrang (N127) und Motor-CAN (CAN C1)

Die Sicherheitskraftstoffabschaltung wird vom Steuergerät ME (N3/36) unter folgenden Bedingungen aktiviert:

 Mechanischer Fehler im Drosselklappensteller

 Fehlen des Motordrehzahlsignals

 Crash-Signal

Mechanischer Fehler im Drosselklappensteller

Erkennt das Steuergerät ME (N3/36) durch Auswerten der Drosselklappenstellung einen mechanischen Fehler im Drosselklappensteller (M16/50), wird durch Abschalten der Kraftstoffinjektoren (Y62) die Motordrehzahl auf ca. 1200/min im Leerlauf und im Fahrbetrieb begrenzt.

Fehlen des Motordrehzahlsignals

Fehlt das vom Steuergerät ME (N3/36) generierte Motordrehzahlsignal, wird die Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) über das Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9) abgeschaltet.

Crash-Signal

Erhält das Steuergerät ME (N3/36) ein Crash-Signal vom Steuergerät Supplemental Restraint System (SRS) (N2/5), schaltet es die Kraftstoffpumpe mit Füllstandssensor (M3/6) über das Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118/9) ab und steuert das Mengenregelventil (Y94) an, um die Kraftstoffanlage drucklos zu machen.