gf0710p1004olf

Einspritzregelung Funktion

Typ gf · Thema 07.10 · Version 0100 · 2015-02-05

Gültig für: MOTOR 651.9 ab 01.06.15 im TYP 166 ab Modell-J. 2016

Einordnung

Funktionsgruppe 1 Motor › 07 Gemischaufbereitung › 07.10 Elektronische Motorsteuerung/Motorregelung — Baureihe 166 · Baureihe 651 (Baumuster 9**)

GF07.10-P-1004OLF

Einspritzregelung Funktion

5.2.15

MOTOR

651.9 ab 01.06.15 im TYP 166

ab Modell-J. 2016

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 auf Basis folgender Sensoren und Signale:

Motoröltemperatur-Sensor (B1)

Heißfilm-Luftmassenmesser (B2/5), für die angesaugte Luftmasse

Ansauglufttemperatur-Sensor (B2/5b1)

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) (mit CODE 474 (Partikelfilter))

Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)

Differenzdrucksensor DPF (B28/8) (mit CODE 474 (Partikelfilter)), Beladungszustand des Dieselpartikelfilters (DPF)

Atmosphärendrucksensor im Steuergerät CDI, 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:

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 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 Kraftstoffdruck 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 wird 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 zwei 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 Kraftstoffdruck 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 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 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 ist zu gering

Der Motor wird abgestellt

Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur

Die Einspritzmengenkorrektur unterteilt sich in zwei 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 (AGR-Rate) so korrigiert wird, dass sich die Emissionswerte durch Toleranzen der Kraftstoffinjektoren und des Heißfilm-Luftmassensensors nicht verschlechtern.

Das Steuergerät CDI liest dazu folgende Signale ein:

Heißfilm-Luftmassensensor

Lambdasonde vor Katalysator

Das Steuergerät CDI verändert über das Abgasrückführventil (Y27/9) und den Drosselklappensteller (M16/6) die AGR-Rate. Der Istwert-Potenziometer 1 (M16/6r1) sendet an das Steuergerät CDI die Position des Drosselklappenstellers. Über die Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.

Funktionsschema Elektrik Einspritzregelung

PE07.10-P-2704-97NBF

Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)

GF07.16-P-9997OLF

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