Funktionsvoraussetzungen Kraftstoffversorgung allgemein
Klemme 15 EIN (Zündung EIN)
Klemme 87M EIN (Motorsteuerung EIN)
Kraftstoffversorgung allgemein
Die Kraftstoffversorgung stellt bei allen Betriebsbedingungen gefilterten Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in ausreichender Menge und mit ausreichendem Druck den Kraftstoffinjektoren (Y76) 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 (M3) erfolgt, wenn ein Signal "Kraftstoffpumpe EIN" vom Steuergerät Kraftstoffpumpe (N118) empfangen wird. Dieses Signal wird redundant vom Steuergerät ME (N3/10) als CAN-Signal über den Antriebs-CAN (CAN C) und als Massesignal gesendet.
Zusätzlich erhält das Steuergerät Kraftstoffpumpe das CAN-Signal "Kraftstoff-Solldruck" vom Steuergerät ME.
Das Steuergerät Kraftstoffpumpe erfasst den aktuellen Kraftstoffdruck durch ein Spannungssignal vom Drucksensor Kraftstoff (B4/7) und sendet diese Information über den Antriebs-CAN zum Steuergerät ME.
Das Steuergerät Kraftstoffpumpe wertet den aktuellen Kraftstoffdruck aus, gleicht ihn mit dem Kraftstoff-Solldruck ab und steuert entsprechend die Kraftstoffpumpe mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) so an, dass der Istdruck dem Solldruck entspricht.
Je nach Kraftstoffbedarf wird so der Kraftstoffdruck variabel von ca. 3,0 bis 5,5 bar geregelt.
Bei Ansteuerung saugt die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff aus dem Kraftstofffördermodul und pumpt ihn durch den Kraftstofffilter zur Hochdruckpumpe (Einleitungssystem, ohne Rücklaufleitung).
Das Überströmventil am Kraftstofffilter öffnet bei einem Kraftstoffdruck von ca. 3,0 bar. Dabei wird die Durchflussmenge des Kraftstoffs durch eine Düse in der Saugstrahlpumpe links auf ca. 50 l/h begrenzt.
Der Kraftstoffrücklauf vom Überströmventil treibt die Saugstrahlpumpe in der linken Kraftstoffbehälter-Kammer an. Diese Saugstrahlpumpe fördert den Kraftstoff aus der linken Kraftstoffbehälter-Kammer in das Kraftstofffördermodul (in der rechten Kraftstoffbehälter-Kammer) und verhindert so das einseitige Entleeren des Kraftstoffbehälters.
Im Zulauf des Kraftstofffilters befindet sich ein Rückschlagventil, das bei abgeschalteter Kraftstoffpumpe den Abbau des Kraftstoffdrucks (auf unter 3,0 bar) verhindert.
Hydraulikschema Kraftstoff-Niederdruckkreislauf Typ 204 |
19 | Hochdruckpumpe |
55 | Kraftstofffördermodul |
55a | Rückschlagventil |
55/2a | Kraftstofffilter |
55/2b | Überströmventil |
75 | Kraftstoffbehälter |
75a | Saugstrahlpumpe links |
B4/7 | Drucksensor Kraftstoff |
M3 | Kraftstoffpumpe |
A | Kraftstoffzulauf zum Kraftstofffilter |
B | Kraftstoffrücklauf vom Überströmventil |
C | Kraftstoff zur Hochdruckpumpe |
P07.70-2165-76
Hydraulikschema Kraftstoff-Niederdruckkreislauf Typ 207, 212 |
19 | Hochdruckpumpe |
55 | Kraftstofffördermodul |
55a | Saugstrahlpumpe rechts |
55/2a | Kraftstofffilter |
55/2b | Überströmventil |
55/2c | Rückschlagventil |
75 | Kraftstoffbehälter |
75a | Saugstrahlpumpe links |
B4/7 | Drucksensor Kraftstoff |
M3 | Kraftstoffpumpe |
A | Kraftstoffzulauf zum Kraftstofffilter |
B | Kraftstoffrücklauf vom Überströmventil |
C | Kraftstoff zur Hochdruckpumpe |
P07.70-2167-76
Funktionsablauf Kraftstoff-Hochdruckkreislauf
Im Kraftstoff-Hochdruckkreislauf wird der für die strahlgeführte Direkteinspritzung erforderliche Kraftstoff-Hochdruck von ca. 200 bar erzeugt, geregelt und in den Rails gespeichert.
Das Steuergerät ME liest zur Regelung des Kraftstoff-Hochdrucks folgende Sensoren ein:
Raildrucksensor (B4/6)
Kraftstoff-Temperatursensor (B50)
Der Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter und der gekühlte Kraftstoff aus den Rücklaufleitungen strömen vom Niederdruck-Kraftstoffverteiler zur Hochdruckpumpe. Diese verdichtet den Kraftstoff (je nach Betriebszustand) bis auf 200 bar und leitet ihn über den Hochdruck-Kraftstoffverteiler und die Rails zu den Kraftstoffinjektoren.
Die drei Kraftstoffinjektoren je Zylinderreihe werden direkt aus der jeweiligen Rail mit Kraftstoff versorgt.
An der Hochdruckpumpe befindet sich ein Mengenregelventil (Y94) das, je nach Kraftstoffsolldruck, die Menge des Kraftstoffs regelt, die dem Pumpenelement in der Hochdruckpumpe zur Verdichtung zugeführt wird.
Über das Druckregelventil (Y74) am Hochdruck-Kraftstoffverteiler kann der Kraftstoff-Hochdruck abgebaut werden.
Der abgesteuerte Kraftstoff vom Mengenregelventil und vom Druckregelventil fließt über die Rücklaufleitungen durch den Kraftstoffkühler zum Niederdruck-Kraftstoffverteiler zurück.
Durch den Kraftstoffkühler wird sichergestellt, dass während der Fahrt die Kraftstofftemperatur am Eingang der Hochdruckpumpe ca. 70 °C nicht übersteigt.
Der Raildrucksensor erfasst den aktuellen Kraftstoff-Hochdruck in der rechten Rail (Raildruck). Bei Volllast beträgt der Raildruck ca. 150 bar und bei sehr kalten Temperaturen (z. B. –30 °C) wird er vorübergehend auf ca. 50 bar abgesenkt. Im Leerlauf mit heißem Motor oder nach dem Abstellen kann der Raildruck minimal über 200 bar ansteigen. Bei 230 bar erfolgt eine Druckbegrenzung durch das Druckregelventil.
Zur Raildruckregelung wird das Mengenregelventil oder das Druckregelventil bzw. beide mit einem PWM-Signal angesteuert, bis sich der Solldruck in den Rails einstellt.
Das Mengenregelventil und das Druckregelventil werden zur Raildruckregelung je nach Betriebszustand unterschiedlich vom Steuergerät ME angesteuert.
Bei der Regelung des Kraftstoff-Hochdruckkreislaufs unterscheidet man folgende Betriebszustände:
Betriebszustand Hochdruckstart (Druckregelung)
Betriebszustand Normalbetrieb (Mengenregelung)
Betriebszustand Niederdruck-Notlauf (Kraftstoff-Hochdruck wird nicht erreicht)
Betriebszustand Abstellen
Betriebszustand Hochdruckstart (Druckregelung)
Druckregelventil regelt über das Tastverhältnis den Kraftstoff-Hochdruck, Druckregelung bis ca. 5 s nach dem Motorstart
Mengenregelventil bestromt und geschlossen, dadurch Vollförderung der Hochdruckpumpe (ca. 1 cm3 pro Umdrehung) und schneller Druckaufbau
Kraftstoffpumpendruck ca. 5 bis 5,5 bar
Betriebszustand Normalbetrieb (Mengenregelung)
Mengenregelventil regelt über das Tastverhältnis den Kraftstoff-Hochdruck (Förderung ca. 0,6 cm3 pro Umdrehung)
Druckregelventil unbestromt und geschlossen
Kraftstoffpumpendruck wird abhängig von der Kraftstofftemperatur zwischen ca. 3 und 5,5 bar geregelt
Betriebszustand Niederdruck-Notlauf (Kraftstoff-Hochdruck wird nicht erreicht)
Mengenregelventil unbestromt und geöffnet
Druckregelventil mit 70 % Tastverhältnis angesteuert und geöffnet
Kraftstoffpumpendruck ca. 5 bis 5,5 bar, Kraftstoff strömt über das offene Mengenregelventil in die Rails
Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren verlängert
Schichtbetrieb gesperrt
Leistungsreduzierung, max. Geschwindigkeit ca. 70 km/h
Betriebszustand Abstellen
Mengenregelventil unbestromt und geöffnet
Druckregelventil für 60 s mit 70 % Tastverhältnis angesteuert, dadurch Druckabbau über den Rücklauf
Kraftstoffpumpe nicht angesteuert
Montagearbeiten
Die Hochdruck-Kraftstoffleitungen aus Edelstahl haben an den Enden angestauchte Dichtsitze, deren Dichtheit bei Mehrfach-Montage nicht gewährleistet ist. Nach jedem Lösen einer Überwurfmutter muss die entsprechende Kraftstoffleitung erneuert werden.
Ansicht Kraftstoff-Hochdruckkreislauf |
19 | Hochdruckpumpe |
19/1 | Antrieb Hochdruckpumpe |
20 | Rail rechts |
20/1 | Hochdruckleitung zur Rail rechts |
21 | Rail links |
21/1 | Hochdruckleitung zur Rail links |
25 | Hochdruck-Kraftstoffverteiler |
25/1 | Rücklaufleitung vom Hochdruck-Kraftstoffverteiler |
26 | Niederdruck-Kraftstoffverteiler |
27 | Kraftstoffkühler |
51 | Druckmessanschluss mit Serviceventil |
52 | Kraftstoffzulauf (Niederdruck) |
B4/6 | Raildrucksensor |
B50 | Kraftstoff-Temperatursensor |
Y74 | Druckregelventil |
Y76/1 | Kraftstoffinjektor Zylinder 1 |
Y76/2 | Kraftstoffinjektor Zylinder 2 |
Y76/3 | Kraftstoffinjektor Zylinder 3 |
Y76/4 | Kraftstoffinjektor Zylinder 4 |
Y76/5 | Kraftstoffinjektor Zylinder 5 |
Y76/6 | Kraftstoffinjektor Zylinder 6 |
Y94 | Mengenregelventil |
P07.70-2172-75
Funktionsablauf Sicherheitskraftstoffabschaltung
Um die Verkehrs- und Insassensicherheit zu gewährleisten, findet eine Sicherheitskraftstoffabschaltung statt.
Das Steuergerät ME steuert die Sicherheitskraftstoffabschaltung auf Basis folgender Sensoren und Signale:
Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl
Drosselklappenansteller (M16/6), Drosselklappenstellung
Steuergerät Sicherheits-Rückhalte-System (N2/10) (Typ 204), Steuergerät Supplemental Restraint System (N2/10) (Typ 207, 212), direktes Crashsignal
Steuergerät Sicherheits-Rückhalte-System (Typ 204), Steuergerät Supplemental Restraint System (Typ 207, 212), indirektes Crashsignal über Fahrwerk-CAN (CAN E)
Die Sicherheitskraftstoffabschaltung wird vom Steuergerät ME bei folgenden Bedingungen aktiviert:
Mechanischer Fehler im Drosselklappenansteller
Fehlen des Motordrehzahlsignals
Crashsignal
Mechanischer Fehler im Drosselklappenansteller
Erkennt das Steuergerät ME durch Auswerten der Drosselklappenstellung einen mechanischen Fehler im Drosselklappenansteller, wird durch Abschalten der Kraftstoffinjektoren die Motordrehzahl auf ca. 1400/min im Leerlauf und auf ca. 1800/min im Fahrbetrieb begrenzt.
Fehlen des Motordrehzahlsignals
Fehlt das vom Steuergerät ME generierte Motordrehzahlsignal, wird die Kraftstoffpumpe über das Steuergerät Kraftstoffpumpe abgeschaltet.
Crashsignal
Erhält das Steuergerät ME ein Crashsignal indirekt über den Fahrwerk-CAN oder direkt vom Steuergerät Sicherheits-Rückhalte-System bzw. Steuergerät Supplemental Restraint System, schaltet es die Kraftstoffpumpe über das Steuergerät Kraftstoffpumpe (direkt und über den Antriebs-CAN) und das Druckregelventil ab, um die Kraftstoffanlage drucklos zu machen.
Funktionsschema Elektrik Kraftstoffversorgung | Typ 204 | ||
Typ 207 | |||
Typ 212 | |||
Funktionsschema Elektrik Sicherheits-Kraftstoffabschaltung | Typ 204 | ||
Typ 207 | |||
Typ 212 | |||
Steuergerät Sicherheits-Rückhalte-System Bauteilbeschreibung | TYP 204.0 mit MOTOR 272.982 | ||
Steuergerät Supplemental Restraint System Bauteilbeschreibung | TYP 207.3/4 mit MOTOR 272.984 | ||
TYP 212.0/2 mit MOTOR 272.983 | |||
Steuergerät ME Bauteilbeschreibung | N3/10 | ||
Steuergerät Kraftstoffpumpe Bauteilbeschreibung | N118 |
Referenzierte Dokumente
- gf0761p6000mie Steuergerät ME Bauteilbeschreibung
- gf4740p2001mie Steuergerät Kraftstoffpumpe Bauteilbeschreibung
- gf9160p4068ce Steuergerät Sicherheits-Rückhalte-System Bauteilbeschreibung
- gf9160p4080cam Steuergerät Supplemental Restraint System Bauteilbeschreibung
- gf9160p4080fl Steuergerät Supplemental Restraint System Bauteilbeschreibung