Einspritzregelung Funktion

S07.10-0056-79

Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein

 Klemme 87 (Motormanagement EIN)

 Motor läuft.

Einspritzregelung CDI allgemein

Der Motor erhält vom Steuergerät CDI (N3/28) die jeweils benötigte Kraftstoffmenge zugeteilt.

Das Steuergerät CDI berechnet Kraftstoffmenge und kennfeldabhängig Einspritzdauer und Kraftstoffdruck in der Rail auf Basis folgender Signale:

 Motoröltemperatur, Motoröltemperatur-Sensor (B1)

 Die angesaugte Luftmasse, Heißfilm-Luftmassensensor links (B2/6)

 Ansauglufttemperatur, Ansauglufttemperatur-Sensor links (B2/6b1)

 Die angesaugte Luftmasse, Heißfilm-Luftmassensensor rechts (B2/7)

 Ansauglufttemperatur, Ansauglufttemperatur-Sensor rechts (B2/7b1)

 Kraftstoffdruck, Kraftstoffdruck-Sensor Hochdruck (B4/6)

 Ladedruck, Ladedrucksensor (B5/1)

 Hallsensor Nockenwelle (B6/1)

 Kühlmitteltemperatur, Kühlmitteltemperatur-Sensor (B11/4)

 Temperatur der Ladeluft, Temperaturfühler Ladeluft (B17/8)

 Drucksensor nach Luftfilter (B28/5)

 Motorlastanforderung Fahrer, Fahrpedalmodul (B37/4)

 Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam (bei Beschleunigung), Fahrpedalmodul

 Kraftstoff-Temperatursensor (B50)

 Motordrehzahl, Hallsensor Kurbelwelle (B70)

 Lambdasonde vor Katalysator (G3/2)

 Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/9)

 Differenzdrucksensor DPF (B28/8)

 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-Regelung

 2-Regler-Konzept-Regelung

 Mengenregelventil-Regelung

Druckregelventil-Regelung

Der Kraftstoffdruck in der Rail wird durch das Druckregelventil (Y74) nach jedem Motorstart geregelt. Das Mengenregelventil (Y94) 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 der Rail 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 2­Regler-Konzept-Regelung nicht erfüllt, wird der Kraftstoffdruck in der Rail 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 (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 in der Rail 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 der Rail 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 Dieseloxidationskatalysator und die Regeneration des Dieselpartikelfilters (DPF) 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 der Rail 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 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 Abgasrückführsteller (Hochdruckkreis) (Y27/9) und den Drosselklappensteller die Abgasrückführrate. Über die Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.