Einspritzregelung Funktion

Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein

 Klemme 87 (Motorsteuerung EIN)

 Motor läuft

Einspritzregelung CDI allgemein

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

Das Steuergerät CDI berechnet Kraftstoffmenge und kennfeldabhängig Einspritzzeit und Raildruck auf Basis folgender Sensoren und Signale:

– Motoröltemperatur-Sensor (B1)

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

– Ansauglufttemperatur-Sensor links (B2/6b1)

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

– Ansauglufttemperatur-Sensor rechts (B2/7b1)

– Kraftstoffdruck-Sensor Hochdruck (B4/6)

– Ladedrucksensor (B5/1)

– Hallsensor Nockenwelle (B6/1)

– Kühlmitteltemperatur-Sensor (B11/4)

– Temperatursensor Ladeluft (B17/8)

– Drucksensor nach Luftfilter (B28/5)

– Fahrpedalsensor (B37), Motorlastanforderung Fahrer

– Fahrpedalsensor, Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam

(bei Beschleunigung)

– Kraftstoff-Temperatursensor (B50)

– Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl

– Lambdasonde vor Katalysator (G3/2)

– Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/9)

– Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)

– Differenzdrucksensor DPF (B28/8), Beladungszustand des Dieselpartikelfilter

– Höhendrucksensor im Steuergerät CDI, Atmosphärenluftdruck 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 Raildruck 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:

– Bis zu 5 s im Leerlauf nach jedem manuellen Motorstart

– Bis zu einer Kraftstofftemperatur von 20 °C



Durch die Druckregelventil-Regelung wird der kalte Kraftstoff schnell erwärmt, indem der Kraftstoff mit hohem Druck durch einen geringen Spalt im Druckregelventil strömt.

2-Regler-Konzept-Regelung

Sind die Bedingungen für die Druckregelventil-Regelung nicht mehr erfüllt, wird der Raildruck bei v  12 km/h oder im Schubbetrieb bei v > 12 km/h durch das Druckregelventil und das Mengenregelventil gemeinsam geregelt.

Mengenregelventil-Regelung

Sind die Bedingungen für die Druckregelventil-Regelung und die 2-Regler-Konzept-Regelung nicht erfüllt, wird der Raildruck durch das Mengenregelventil geregelt.

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 werden die Hochdruckpumpe entlastet und der Kraftstoffverbrauch reduziert.



Nach dem Abstellen des Motors ist der Kraftstoff-Hochdruckkreislauf drucklos.

Während des automatischen Motorstopps wird ein Kraftstoffdruck von ca. 250 bar im Kraftstoff-Hochdruckkreislauf gehalten.

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 betriebspunktabhängig berechnet. Ferner werden die Umgebungsbedingungen und die Motortemperatur, der letzte Ansteuerbeginn der Haupteinspritzung und die von der Bordnetzbatterie (G1) übermittelte Bordnetzspannung berücksichtigt.

Die Voreinspritzung wird vom Steuergerät CDI unterdrückt,

wenn einer der folgenden Zustände vorliegt:

– Der Zeitpunkt der Voreinspritzung ist überschritten

– Die berechnete Voreinspritzmenge ist zu gering

– Die erfasste Motordrehzahl ist zu hoch

– Die Haupteinspritzmenge ist zu gering

– Der Raildruck ist zu gering

– Der Motor wird abgestellt

Funktionsablauf Haupteinspritzung

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

Die Haupteinspritzung wird vom Steuergerät CDI unterdrückt, wenn einer der folgenden Zustände vorliegt:

– Die Kraftstofftemperaturgrenze ist überschritten

– Motordrehzahl > 4500/min

– Der Raildruck ist zu gering

– Der Motor befindet sich im Schubbetrieb

– Ein externer Eingriff in die Mengenregelung liegt vor, z. B. durch das Elektronische Stabilitäts-Programm (ESP)

– Der Motor wird abgestellt

Funktionsablauf Nacheinspritzung

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

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

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

– Der Zeitpunkt der Voreinspritzung ist überschritten

– Die erfasste Motordrehzahl ist zu hoch

– Die berechnete Nacheinspritzmenge ist zu gering

– Die Haupteinspritzmenge ist zu gering

– Der Raildruck ist zu gering

– Der 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 und dem damit verbundenen Verschleiß 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, des Heißfilm-Luftmassenmessers links und des Heißfilm-Luftmassenmessers rechts nicht verschlechtern.

Das Steuergerät CDI liest dazu folgende Sensoren ein:

– Heißfilm-Luftmassenmesser links

– Heißfilm-Luftmassenmesser rechts

– Lambdasonde vor Katalysator

Das Steuergerät CDI verändert über das Abgasrückführstellglied (Y27/9) und den Drosselklappensteller (M16/6) die AGR-Rate. Über die Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.