Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein
Klemme 87 (Motormanagement 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 Einspritzdauer und Kraftstoffdruck in den Rails auf Basis folgender Signale:
Motoröltemperatur-Sensor (B1)
Heißfilm-Luftmassensensor links (B2/6), für die angesaugte Luftmasse
Ansauglufttemperatur-Sensor links (B2/6b1)
Heißfilm-Luftmassensensor 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)
Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/9)
Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)
Differenzdrucksensor DPF (B28/8)
Drucksensor nach Luftfilter (B28/11)
Fahrpedalsensor (B37), Motorlastanforderung Fahrer
Fahrpedalsensor, Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam (bei Beschleunigung)
Kraftstofftemperatur-Sensor (B50)
Hallsensor Kurbelwelle (B70), Motordrehzahl
Lambdasonde vor Katalysator (G3/2)
Atmosphärendrucksensor im Steuergerät CDI, Atmosphärendruck für Höhenadaption
Einspritzregelung CDI Funktionsablauf
Die Einspritzregelung ist in folgenden Punkten beschrieben:
Funktionsablauf Kraftstoffdruckregelung
Funktionsablauf Voreinspritzung
Funktionsablauf Haupteinspritzung
Funktionsablauf Nacheinspritzung
Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur
Funktionsablauf Kraftstoffdruckregelung
Die Kraftstoffdruckregelung unterteilt sich in folgende Regelstrategien:
Druckregelventil (Y74)-Regelung
2-Regler-Konzept-Regelung
Mengenregelventil (Y94)-Regelung
Druckregelventil-Regelung
Der Kraftstoffdruck in den Rails wird durch das Druckregelventil nach jedem Motorstart geregelt. Das Mengenregelventil ist hierbei unbestromt und somit voll geöffnet, sodass die maximale Kraftstoffmenge zur Kraftstoff-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 Kraftstoffdruck in den Rails 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 2ReglerKonzeptRegelung nicht erfüllt, wird der Kraftstoffdruck in den Rails durch das Mengenregelventil geregelt.
Das Druckregelventil ist dabei gesteuert geschlossen und hat somit eine Zuhaltefunktion.
Der Vorteil der Mengenregelventil-Regelung besteht darin, dass die Kraftstoff-Hochdruckpumpe nur den Kraftstoff verdichten muss, den das Mengenregelventil situationsbedingt zur Kraftstoff-Hochdruckpumpe durchlässt. Somit werden die Kraftstoff-Hochdruckpumpe entlastet und der Kraftstoffverbrauch reduziert.
Nach dem Abstellen des Motors ist der Kraftstoff-Hochdruckkreislauf drucklos.
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 Zylinder 1 bis 6 (Y76/1 bis Y76/6) 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 Kraftstoffdruck in den Rails 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 > 5000/min.
Der Kraftstoffdruck in den Rails ist zu gering.
Der Motor befindet sich im Schubbetrieb.
Ein externer Eingriff in die Mengenregelung liegt vor, z. B. durch das ESP®.
Der Motor wird abgestellt.
Funktionsablauf Nacheinspritzung
Die Nacheinspritzung dient dazu, die Abgastemperatur zu erhöhen sowie den Umwandlungsprozess der Abgasbestandteile im Dieseloxidationskatalysator und die DPF-Regeneration zu unterstützen.
Dazu wird der Beladungszustand des DPF mithilfe 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 Kraftstoffdruck in den Rails 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 des damit verbundenen Verschleißes 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 so korrigiert wird, dass sich die Emissionswerte durch Toleranzen der Kraftstoffinjektoren, des Heißfilm-Luftmassensensors links und des Heißfilm-Luftmassensensors rechts 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 (M16/6) die Abgasrückführrate. Über die Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.
Referenzierte Dokumente
- gf0716p9997ogy Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)