Fördermengensteuerung PLD Funktion

W07.15-1364-79

Dargestellt am Motor 542.9

1 Kurbelwelle

2 Nockenwelle

3 Steckpumpennocken

4 Rollenstößel der Steckpumpe

5 Hochdruckraum der Steckpumpe

a Förderbeginn, z. B. bei 10° Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt (OT)

b Förderende, z. B. bei 10° Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt (OT), wenn der Förderwinkel (β) 20° beträgt

A Förderbeginn – z. B. am 5. Zylinder

B Förderende – z. B. am 5. Zylinder

OT Oberer Totpunkt

UT Unterer Totpunkt

β Förderwinkel

Allgemeines

Die Fördermenge (und somit auch die Einspritzmenge) wird über den Förderwinkel (β) gesteuert:

Der Förderwinkel (β) ist der Winkel, um den sich die Kurbelwelle (1) bei laufendem Motor zwischen dem Förderbeginn (a) und dem Förderende (b) einer Steckpumpe dreht.

Je nach Größe des Förderwinkels (β) ändert sich die Kraftstoffmenge, die von der jeweiligen Steckpumpe gefördert und über die Einspritzdüse in den entsprechenden Zylinder eingespritzt wird.

Muss die Einspritzmenge erhöht werden, z. B. wenn eine Leistungsanforderung besteht und das Motoristmoment kleiner als das Motorsollmoment ist, dann vergrößert die Motorregelung (MR) den Förderwinkel (β). Dies geschieht dadurch, indem sie die Magnetventile in den Steckpumpen länger ansteuert, und somit das Förderende (b) auf einen späteren Zeitpunkt verschiebt.

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Der Bereich, in dem eine Steuerung der Fördermenge erfolgen kann, wird durch die Bauform der Steckpumpen und der Nockenwelle (2) vorgegeben:

Befindet sich der Rollenstößel der Steckpumpe (4) z. B. auf dem Grundkreis des Steckpumpennockens (3), so erfolgt bei der Ansteuerung des Magnetventils keine Einspritzung.

D. h., der max. Steuerbereich wird durch den Hub des Steckpumpennockens (3) (ca. 65,5° Nockenwellenwinkel) und der max. Mengenbereich durch das entsprechende Verdrängungsvolumen im Hochdruckraum der Steckpumpe (5) bestimmt.

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Funktion

Zunächst berechnet die Motorregelung (MR) die notwendige Einspritz- bzw. Fördermenge, die sie zur Regelung der Motordrehzahl benötigt. Dabei sind die Faktoren, die in die Berechnung und in die spätere Steuerung der Fördermenge einfließen, je nach Betriebs- und Lastzustand des Motors unterschiedlich.

Insbesondere beim Startvorgang, bei dem die Einspritzmenge unabhängig von der Fahrpedalstellung bestimmt wird, aber auch während des Fahrbetriebs, kann die Fördermenge, z. B. über ein Rauchbegrenzungskennfeld, begrenzt werden, um einen erhöhten Rauchausstoß zu vermeiden.

Eine zusätzliche Höhenkorrektur verhindert ebenfalls, dass zuviel Kraftstoff eingespritzt wird und dadurch ein erhöhter Rauchausstoß entsteht.

Nachdem die Motorregelung (MR) die erforderliche Fördermenge berechnet und den daraus resultierenden Förderwinkel (β) für jede Steckpumpe bestimmt hat (der Förderbeginn (a) wurde innerhalb der Spritzbeginnregelung bereits ermittelt), steuert sie das Magnetventil in der Steckpumpe an, deren Zylinder sich im Verdichtungstakt befindet und leitet somit den Förderhub an dieser Steckpumpe ein.

Die nun folgende Haltezeit des Magnetventils, d. h. die Zeit in der das Magnetventil in der Steckpumpe angesteuert wird, bestimmt die Fördermenge und somit die Einspritzdauer bzw. Einspritzmenge.

D. h. es wird solange Kraftstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt, bis die Motorregelung (MR) die Ansteuerung des Magnetventils unterbricht und das Förderende (b) einleitet.