Funktionsvoraussetzungen Einspritzregelung CDI allgemein
Klemme 87 (Motormanagement EIN)
Motor läuft
Einspritzregelung CDI allgemein
Der Motor erhält vom Steuergerät CDI (N3/36) die jeweils benötigte Kraftstoffmenge zugeteilt.
Das Steuergerät CDI berechnet Kraftstoffmenge und kennfeldabhängig Einspritzdauer und Kraftstoffdruck auf Basis folgender Signale:
Heißfilm-Luftmassensensor (B2/16), für die angesaugte Luftmasse
Ansauglufttemperatur-Sensor (B2/16b1)
Kraftstoffdruck-Sensor Hochdruck (B4/11)
Druck- und Temperatursensor Ladeluft (B5/14)
Hallsensor Nockenwelle (B6/32)
Temperatursensor Kühlmittel (B11/15)
Abgastemperatursensor vor Abgasturbolader (B17/7)
Drucksensor nach Luftfilter (B5/17)
Fahrpedalmodul (B37/4), Motorlastanforderung Fahrer
Fahrpedalmodul, Fahrpedalbetätigung schnell oder langsam (bei Beschleunigung)
Kraftstofftemperatur-Sensor (B50/9)
Hallsensor Kurbelwelle (B70/4), Motordrehzahl
Lambdasonde (B85/6)
Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/27)
Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter (B28/26), Beladungszustand des Dieselpartikelfilters
Atmosphärendrucksensor (im Steuergerät CDI integriert), Atmosphärendruck für Höhenadaption
Einspritzregelung CDI Funktionsablauf
Die Einspritzregelung ist in folgenden Punkten beschrieben:
Funktionsablauf Voreinspritzung
Funktionsablauf Haupteinspritzung
Funktionsablauf Nacheinspritzung
Funktionsablauf Einspritzmengenkorrektur
Mengenregelventil (Y94/3)-Regelung
Der Kraftstoffdruck wird durch das Mengenregelventil geregelt.
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.
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 4 (Y76/29 bis Y76/32) 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 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 durch den Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter 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
Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen
Einspritzmengenkorrektur
Motordrehzahl zwischen ca. 1200 bis ca. 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 und des Heißfilm-Luftmassensensors nicht verschlechtern.
Das Steuergerät CDI liest dazu folgende Signale ein:
Heißfilm-Luftmassensensor
Lambdasonde
Das Steuergerät CDI verändert über das Abgasrückführstellglied Niederdruck (Y27/22), das Abgasrückführstellglied Hochdruck (Y27/20) und den Drosselklappensteller (M16/51) die AGR-Rate. Über die Lambdasonde wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.
Referenzierte Dokumente
- gf0716s9997tra Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)