Einspritzregelung Funktion

GF07.10-P-1004OG

Einspritzregelung Funktion

27.5.14

MOTOR

642.8 im TYP 204, 207, 212, 218

Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein

 Klemme 87M EIN (Motormanagement EIN)

 Motor läuft

Einspritzregelung CDI allgemein

Der Motor erhält vom Steuergerät CDI (N3/9) die jeweils benötigte Kraftstoffmenge zugeteilt.

Das Steuergerät CDI berechnet kennfeldabhängig Einspritzdauer und Kraftstoffdruck auf Basis folgender Sensoren und Signale:

 Öltemperatursensor (B1)

 Heißfilm-Luftmassenmesser links (B2/6), für die angesaugte Luftmasse

 Ansaugluft-Temperatursensor links (B2/6b1) (Typ 212), Ansauglufttemperatur-Sensor links (B2/6b1) (Typ 204, Typ 207, Typ 218)

 Heißfilm-Luftmassenmesser rechts (B2/7), für die angesaugte Luftmasse

 Ansaugluft-Temperatursensor rechts (B2/7b1) (Typ 212), Ansauglufttemperatur-Sensor rechts (Typ 204, 207, 218)

 Raildrucksensor (B4/6)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 1 (B4/34)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 2 (B4/35)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 3 (B4/36)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 4 (B4/37)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 5 (B4/38)

 Brennraumdruck-Sensor Zylinder 6 (B4/39)

 Ladedrucksensor (B5/1)

 Hallsensor Nockenwelle (B6/1)

 Kühlmittel-Temperatursensor (B11/4) (Typ 204, Typ 207, Typ 212), Kühlmitteltemperatur-Sensor (B11/4) (Typ 218)

 Temperatursensor Ladeluft (B17/8)

 Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/9), zur Regelung der Abgasnachbehandlung (mit CODE 474 (Partikelfilter))

 Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)

 Drucksensor nach Luftfilter (B28/5)

 Differenzdrucksensor DPF (B28/8) (mit CODE 474 (Partikelfilter))

 Fahrpedalsensor (B37), Motorlastanforderung Fahrer

 Fahrpedalsensor, Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam

 Kraftstoff-Temperatursensor (B50)

 Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl

 Lambdasonde vor Katalysator (G3/2)

 Atmosphärendrucksensor (im Steuergerät CDI integriert), Atmosphärendruck für Höhenadaption

Einspritzregelung CDI Funktionsablauf

Die Einspritzregelung ist in folgenden Punkten beschrieben:

 Funktionsablauf Raildruckregelung

 Funktionsablauf Voreinspritzung

 Funktionsablauf Haupteinspritzung

 Funktionsablauf Nacheinspritzung

 Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur

Funktionsablauf Raildruckregelung

Die Raildruckregelung unterteilt sich in folgende Regelstrategien:

 Druckregelventil (Y74) -Regelung

 2-Regler-Konzept-Regelung

 Mengenregelventil (Y94) -Regelung

Druckregelventil-Regelung

Der Kraftstoffdruck wird durch das Druckregelventil nach jedem Motorstart geregelt. Das Mengenregelventil ist hierbei unbestromt und somit voll geöffnet, sodass die maximale Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe befördert wird.

Die Druckregelventil-Regelung erfolgt unter folgenden Bedingungen:

 Nach jedem Motorstart im Leerlauf bis zu einer Kraftstofftemperatur von 10 °C (bei steigender Kraftstofftemperatur)

 Nach jedem Motorstart im Leerlauf bis zu einer Kraftstofftemperatur von 5 °C (bei fallender Kraftstofftemperatur)



Durch die Druckregelventil-Regelung wird der kalte Kraftstoff schnell erwärmt, indem der Kraftstoff mit hohem Druck durch einen geringen Spalt im Druckregelventil strömt. Im extremen Fahrbetrieb kann die Kraftstofftemperatur bis zu 150 °C betragen.

2-Regler-Konzept-Regelung

Der Kraftstoffdruck wird im Leerlauf und im Schubbetrieb durch das Druckregelventil und das Mengenregelventil gemeinsam geregelt

Mengenregelventil-Regelung

Der Kraftstoffdruck wird durch das Mengenregelventil geregelt, sobald folgende Bedingungen vorliegen:

 Kraftstofftemperatur > 10 °C

 Raildruckanforderung einmalig > 310 bar (z. B. Gasstoß oder Anfahren)

Das Druckregelventil ist dabei gesteuert geschlossen und hat somit eine Zuhaltefunktion.



Der Vorteil der Mengenregelventil-Regelung besteht darin, dass die Hochdruckpumpe nur den Kraftstoff verdichten muss, den das Mengenregelventil situationsbedingt zur Hochdruckpumpe durchlässt. Somit wird die Hochdruckpumpe entlastet und der Kraftstoffverbrauch reduziert.



Nach dem Abstellen des Motors herrscht im Hochdruckregelkreis ein Restdruck von ca. 50 bis 80 bar. Der Kraftstoff-Hochdruckkreislauf darf aus Sicherheitsgründen erst nach erfolgtem Druckabbau durch das Steuergerät CDI geöffnet werden.

Funktionsablauf Voreinspritzung

Ziel der Voreinspritzung ist es, das Verbrennungsgeräusch und die Abgasemission zu reduzieren. Dies wird dadurch erreicht, dass vor der eigentlichen Haupteinspritzung bis zu 2-mal eingespritzt wird und dadurch die Verbrennung weicher abläuft.

Der Ansteuerbeginn der Kraftstoffinjektoren (Y76) bei der Voreinspritzung wird vom Steuergerät CDI lastabhängig berechnet. Ferner werden die Stellung des Drosselklappenansteller (M16/6), der letzte Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung und die von der Bordnetzbatterie (G1) übermittelte Bordnetzspannung berücksichtigt.

Die Voreinspritzung wird vom Steuergerät CDI nicht veranlasst, wenn einer der folgenden Zustände vorliegt:

 Zeitpunkt der Voreinspritzung überschritten

 Berechnete Voreinspritzmenge zu gering

 Erfasste Motordrehzahl zu hoch

 Haupteinspritzmenge zu gering

 Kraftstoffdruck zu gering

 Motor wird abgestellt

Funktionsablauf Haupteinspritzung

Die Haupteinspritzung erfolgt im Anschluss an die Voreinspritzung und dient der Leistungs- und Drehmomenterzeugung. Die Haupteinspritzung ist durch den Ansteuerbeginn (Einspritzzeitpunkt) und die Ansteuerdauer (Einspritzdauer) gesteuert.

Die Haupteinspritzung für die Kraftstoffinjektoren wird vom Steuergerät CDI nicht veranlasst, wenn einer der folgenden Zustände vorliegt:

 Kraftstofftemperaturgrenze überschritten

 Volllasteinspritzmengen-Begrenzung aktiv (Motordrehzahl > 4500/min)

 Kraftstoffdruck zu gering

 Motor befindet sich im Schubbetrieb

 Ein externer Eingriff in die Mengenregelung liegt vor, z. B. durch das ESP®

 Motor wird abgestellt

Funktionsablauf Nacheinspritzung

Die Nacheinspritzung dient dazu, die Abgastemperatur zu erhöhen sowie den Umwandlungsprozess der Abgasbestandteile im Oxidationskatalysator und die Dieselpartikelfilter- (DPF) Regeneration zu unterstützen.

Dazu wird der Beladungszustand des DPF mithilfe des Differenzdrucksensors DPF erfasst. Durch eine 2. Nacheinspritzung wird die Abgastemperatur weiter erhöht und der Regenerationsvorgang ausgelöst. Die Rußpartikel im Abgas werden nachträglich verbrannt.

Die Nacheinspritzung wird vom Steuergerät CDI nicht veranlasst, wenn einer der folgenden Zustände vorliegt:

 Zeitpunkt der Voreinspritzung überschritten

 Erfasste Motordrehzahl zu hoch

 Berechnete Nacheinspritzmenge zu gering

 Haupteinspritzmenge zu gering

 Kraftstoffdruck zu gering

 Motor wird abgestellt

Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen

Einspritzmengenkorrektur

 Motordrehzahl zwischen 1200 bis 3000/min (Schubbetrieb oder normaler Fahrbetrieb)

 Motoröltemperatur > 80 °C

 Kraftstofftemperatur 30 bis 50 °C

Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur

Die Einspritzmengenkorrektur unterteilt sich in 2 Teilbereiche:

 Nullmengenkalibrierung

 Mengenmittelwertadaption

Nullmengenkalibrierung

Aufgrund der Reibung beim Öffnen und Schließen der Kraftstoffinjektoren ergibt sich über die Laufzeit eine geänderte Einspritzmenge. Diese geänderte Einspritzmenge kann durch eine Anpassung der Ansteuerdauer (Nullmengenkalibrierung) korrigiert werden.

Diese Ansteuerdauer entspricht einer definierten Einspritzmenge. Die Differenz zwischen der neuen und der nominalen Ansteuerdauer wird zur Einspritzmengenkorrektur genutzt.

Die Nullmengenkalibrierung wird bei verschiedenen vorgegebenen Einspritzdrücken im Schubbetrieb durchgeführt. In dieser Phase werden die Kraftstoffinjektoren nacheinander mit einem Kalibrierwert angesteuert und dabei die jeweilige Motordrehzahl ausgewertet. Weicht die jeweilige Motordrehzahl vom gespeicherten Sollwert ab, wird der Kalibrierwert angepasst und im Steuergerät CDI abgespeichert.

Mengenmittelwertadaption

Die Mengenmittelwertadaption ist eine Lernfunktion des Steuergeräts CDI, mit deren Hilfe die Abgasrückführrate (AGR-Rate) so korrigiert wird, dass sich die Emissionswerte durch Toleranzen der Kraftstoffinjektoren und der Heißfilm-Luftmassensensor nicht verschlechtern.

Das Steuergerät CDI liest dazu folgende Signale ein:

 Heißfilm-Luftmassensensor links

 Heißfilm-Luftmassensensor rechts

 Lambdasonde vor Katalysator

Das Steuergerät CDI verändert über das Abgasrückführstellglied (Y27/9) und den Drosselklappensteller die AGR-Rate. Über die Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.

	Funktionsschema Elektrik Einspritzregelung	MOTOR 642.8 im TYP 204	PE07.10-P-2704-97FAH
		MOTOR 642.8 im TYP 207	PE07.10-P-2704-97EAF
		MOTOR 642.8 im TYP 212	PE07.10-P-2704-97DAF
		MOTOR 642.8 im TYP 218	PE07.10-P-2704-97XAA
	Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)		GF07.16-P-9997OG