Einspritzregelung Funktion

Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein

 Klemme 87M EIN (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:

– Klopfsensor Zylinder 3+4 (A16/1) (Typ 212 bis 31.08.2013 außer Code (494) USA-Ausführung, Typ 204, Typ 207, Typ 218)

– Klopfsensor Zylinder 1+2 (A16/4) (Typ 212 bis 31.08.2013 außer Code (494) USA-Ausführung, Typ 204, Typ 207, Typ 218)

– Öltemperatursensor (B1)

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

– Ansaugluft-Temperatursensor (B2/5b1) (Typ 204, 207, 212), Ansauglufttemperatur-Sensor (B2/5b1) (Typ 218)

– Raildrucksensor (B4/6)

– Brennraumdruck-Sensor Zylinder 1 (B4/34) (Typ 212 ab 01.09.2013) (außer Code (494) USA-Ausführung)

– Brennraumdruck-Sensor Zylinder 2 (B4/35) (Typ 212 ab 01.09.2013) (außer Code (494) USA-Ausführung)

– Brennraumdruck-Sensor Zylinder 3 (B4/36) (Typ 212 ab 01.09.2013) (außer Code (494) USA-Ausführung)

– Brennraumdruck-Sensor Zylinder 4 (B4/37) (Typ 212 ab 01.09.2013) (außer Code (494) USA-Ausführung)

– Ladedrucksensor (B5/1)

– Ladedrucksensor Niederdruck-Abgasturbolader (B5/4) (außer Motor 651.913/925)

– Hallsensor Nockenwelle (B6/1)

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

– Temperatursensor Ladeluft (B17/8)

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

– Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)

– Drucksensor nach Luftfilter (B28/5)

– Differenzdrucksensor DPF (B28/8) (mit Code (474) Partikelfilter), für den Beladungszustand des Dieselpartikelfilters (DPF)

– Differenzdrucksensor DPF für OBD (B28/16) (mit Code (U42) Diesel Abgasreinigung BlueTEC (SCR)) (außer Typ 204.0/2/3, 207, 218) und (mit Code (494) USA-Ausführung)

– Positionssensor Kurbelwelle (L5) (außer Code (B03) ECO Start-Stopp-Funktion), Motordrehzahl

– Fahrpedalsensor (B37), Motorlastanforderung Fahrer

– Fahrpedalsensor, Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam

(bei Beschleunigung)

– Kraftstoff-Temperatursensor (B50)

– Hallsensor Kurbelwelle (B70) (mit Code (B03) ECO Start-Stopp-Funktion)

– Sensorelement Lambdasonde vor Katalysator (G3/2b1)

– 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

 Mengenregelventil (Y94)-Regelung

Druckregelventil (Y74)-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:

– 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.

Mengenregelventil (Y94)-Regelung

Der Raildruck 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. Das Hochdrucksystem darf aus Sicherheitsgründen erst nach erfolgtem Druckabbau über 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 eine Voreinspritzung stattfindet 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 Drosselklappenanstellers (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:

– Der Zeitpunkt der Voreinspritzung ist überschritten

– Die berechnete Voreinspritzmenge ist zu gering

– Die erfasste Motordrehzahl ist zu hoch

– Die Haupteinspritzmenge 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 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:

– Volllasteinspritzmengen-Begrenzung ist aktiv (Motordrehzahl > 4500/min)

– Die Kraftstofftemperaturgrenze ist überschritten

– 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 nicht veranlasst, 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 1000 bis 2600/min (Schubbetrieb oder normaler Fahrbetrieb)

 Motoröltemperatur > 80 °C

Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur

Die Einspritzmengenkorrektur unterteilt sich in 3 Teilbereiche:

 Nullmengenkalibrierung

 Nullmengenkalibrierung (Typ 212 ab 01.09.2013) (mit Code (494) USA-Ausführung)

 Haupteinspritzmengenkorrektur

Nullmengenkalibrierung

Aufgrund der möglichen 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. Die Nullmengenkalibrierung wird bei Motoren mit Delphi-Einspritzsystem "Accelerator Pilot Control" genannt und erfolgt mit Hilfe des Klopfsensors Zylinder 3+4 (A16/1) und des Klopfsensors Zylinder 1+2 (A16/4) (Typ 212 bis 31.08.2013 außer Code (494) USA-Ausführung) oder mit Hilfe der Brennraumdruck-Sensoren Zylinder 1 bis 4 (Typ 212 ab 01.09.2013 (außer Code (494) USA-Ausführung).

Während des normalen Motorbetriebs oder im Schubbetrieb wird in definierten Zeitabständen zylinderselektiv eine Piloteinspritzmenge kalibriert. Zur Kalibrierung der Einspritzmenge wird so lange die Ansteuerdauer erhöht, bis das Steuergerät CDI ein Signal über den Klopfsensor Zylinder 3+4 und den Klopfsensor Zylinder 1+2 (Typ 212 bis 31.08.2013 außer Code (494) USA-Ausführung) oder über Brennraumdruck-Sensoren Zylinder 1 bis 4 (Typ 212 ab 01.09.2013 (außer Code (494) USA-Ausführung) empfängt. Diese Ansteuerdauer entspricht einer definierten Einspritzmenge. Die Differenz zwischen der neuen und der nominalen Ansteuerdauer wird zur Einspritzmengenkorrektur genutzt.

Nullmengenkalibrierung (Typ 212 ab 01.09.2013) (mit Code (494) USA-Ausführung)

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.

Haupteinspritzmengenkorrektur

Bei dieser Funktion wird die Haupteinspritzmenge mit Hilfe des Sensorelements Lambdasonde vor Katalysator korrigiert.

Dabei wird die Einspritzmenge so lange verändert, bis der im Steuergerät CDI hinterlegte Lambda-Sollwert erreicht wird.

Damit sich die Emissionswerte durch Toleranzen der Kraftstoffinjektoren und des Heißfilm-Luftmassenmessers nicht verschlechtern, verändert das Steuergerät CDI über das Abgasrückführstellglied (Y27/9) die Abgasrückführrate (AGR-Rate). Über die Lambdasonde vor Katalysator (G3/2) wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.