Sterowanie wtryskiem, działanie

Warunki działania

 Zacisk 87 WŁĄCZONY

 Zacisk 61 WŁĄCZONY

Ogólne

Moduł sterujący CDI (N3/28) przydziela silnikowi wymaganą w danych warunkach dawkę paliwa.Moduł sterujący CDI oblicza, w zależności od wartości charakterystycznych, czas wtrysku i ciśnienie w kolektorze rozprowadzającym na podstawie następujących czujników i sygnałów:

– czujnik poziomu oleju silnikowego (B40/6)

– czujnik temperatury oleju silnikowego (B40/9)

- miernik masy powietrza (B2/12), zasysana masa powietrza

– czujnik temperatury powietrza zasysanego (B2/12b1)
(w typie 906) ew. czujnik temperatury powietrza zasysanego (B2/8b1) (w typie 639)

- czujnik ciśnienia paliwa w kolektorze rozprowadzającym (B4/16)

----------------------------------------------------------------------------------------

- czujnik ciśnienia doładowania (B5/6)

- czujnik temperatury płynu chłodzącego (B11/17)

- czujnik temperatury powietrza doładowywanego (B17/13)

– czujnik położenia wału korbowego (L5/10), prędkość obrotowa silnika

– moduł pedału gazu (B37/3) (w typie 906) ew. moduł pedału gazu (B37/4) (w typie 639), postulat obciążenia silnika od kierowcy

- czujnik temperatury paliwa (B50/5)

– sonda lambda (B85/2), regulacja korekty głównej dawki wtrysku

– czujnik temperatury przed turbosprężarką (B16/13), regulacja pełnego obciążenia

– czujnik różnicowy ciśnienia filtra cząstek stałych (B28/18), stopień obciążenia filtra cząstek stałych (DPF)

– czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych (B19/17), regulacja układu oczyszczania spalin

----------------------------------------------------------------------------------------

– czujnik spalania stukowego 1 (A16/5) i czujnik spalania stukowego 2 (A16/6), kalibracja zerowej dawki wtrysku

– czujnik ciśnienia atmosferycznego w module sterującym CDI, ciśnienie atmosferyczne do adaptacji wysokości

– czujnik temperatury powietrza zewnętrznego (B14), rejestracja temperatury otoczenia

Sposób działania

Sterowanie wtryskiem jest opisane w następujących punktach:

 Regulacja ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym

 Wtrysk wstępny

 Wtrysk główny

 Wtrysk uzupełniający

 Korekta dawki wtrysku

Regulacja ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym

Funkcja regulacji ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym dzieli się na następujące strategie regulacji:

 Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia (Y74/5)

 Regulacja poprzez zawór regulacji przepływu (Y94/3)

----------------------------------------------------------------------------------------

Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia

Ciśnienie w kolektorze rozprowadzającym jest regulowane przez zawór regulacji ciśnienia po każdym uruchomieniu silnika. Zawór regulacji przepływu jest przy tym niezasilany i w ten sposób całkowicie otwierany, wskutek czego do pompy wysokiego ciśnienia (M41/3) tłoczona jest maksymalna dawka paliwa.

Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia jest możliwa gdy spełnione są następujące warunki:

– Po każdym rozruchu silnika na biegu jałowym do temperatury paliwa 10 °C, przy rosnącej temperaturze paliwa

– Po każdym rozruchu silnika na biegu jałowym od temperatury paliwa 5 °C, przy spadającej temperaturze paliwa

 Wskutek regulacji zaworu regulacji ciśnienia zimne paliwo jest szybko podgrzewane, gdy paliwo przepływa pod wysokim ciśnieniem przez niewielką szczelinę w zaworze regulacji ciśnienia. W ekstremalnych sytuacjach podczas jazdy temperatura paliwa może wynosić maksymalnie
150 °C.

----------------------------------------------------------------------------------------

Regulacja za pomocą zaworu regulacji przepływu

Ciśnienie w kolektorze rozprowadzającym jest regulowane przez zawór regulacji przepływu, gdy występują następujące warunki:

– temperatura paliwa > 10 °C

– jednorazowy postulat ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym > 310 barów (np. dodanie gazu lub ruszanie)

Zawór regulacji ciśnienia jest przy tym w sposób sterowany zamykany i pełni w ten sposób funkcję zamykania.

 Zaleta regulacji poprzez zawór regulacji przepływu polega na tym, że pompa wysokiego ciśnienia musi tylko sprężyć paliwo, które jest przepuszczane przez zawór regulacji przepływu do pompy wysokiego ciśnienia w zależności od sytuacji. W ten sposób pompa wysokiego ciśnienia jest odciążana i redukowane jest zużycie paliwa.

----------------------------------------------------------------------------------------

 Po wyłączeniu silnika w obwodzie wysokiego ciśnienia pozostaje ciśnienie resztkowe o wartości od ok. 50 do 80 barów. Ze względów bezpieczeństwa obwód wysokiego ciśnienia wolno otwierać dopiero po zredukowaniu ciśnienia.

Wtrysk wstępny

Celem wtrysku wstępnego jest redukcja hałasu powodowanego przez spalanie i emisję spalin. Zostaje to osiągnięte poprzez nawet dwukrotne wtryśnięcie niewielkiej dawki paliwa przed wtryskiem głównym, co z kolei powoduje, że proces spalania odbywa się łagodniej.

Początek zasterowania następujących wtryskiwaczy jest obciążane w zależności od obciążenia podczas wtrysku wstępnego przez moduł sterujący CDI:

– wtryskiwacz cylindra 1 (Y76/14)

– wtryskiwacz cylindra 2 (Y76/15)

– wtryskiwacz cylindra 3 (Y76/16)

– wtryskiwacz cylindra 4 (Y76/17)

----------------------------------------------------------------------------------------

Ponadto uwzględniany jest ostatni czas początku wtrysku głównego i napięcie w instalacji elektrycznej pobierane z akumulatora (G1).

Moduł sterujący CDI nie uruchamia funkcji wtrysku wstępnego, jeżeli występuje jeden z następujących stanów:

– Został przekroczony moment wtrysku wstępnego.

– Obliczona dawka wtrysku wstępnego jest za mała.

– Rejestrowana prędkość obrotowa silnika jest zbyt wysoka.

– Dawka wtrysku głównego jest za mała.

– Silnik jest wyłączony.

Wtrysk główny

Wtrysk główny odbywa się bezpośrednio po wtrysku wstępnym i służy do wytwarzania mocy momentu obrotowego. Wtrysk główny jest regulowany przez punkt początku zasterowania (moment wtrysku) i długość czasu zasterowania (długość czasu wtrysku).

----------------------------------------------------------------------------------------

Moduł sterujący CDI nie zasterowuje wtryskiwaczy funkcją wtrysku głównego, jeżeli występuje jeden z następujących stanów:

– Ograniczenie pełnej dawki wtrysku jest włączone (prędkość obrotowa silnika > 4500 obr/min).

– Przekroczenie wartości granicznej temperatury paliwa

– Ciśnienie paliwa w kolektorze rozprowadzającym jest za małe.

– Faza hamowania silnikiem

– Występuje zewnętrzna ingerencja w wielkość dawki wtrysku, np. przez elektroniczny program stabilizacji jazdy (ESP®)

– Silnik jest wyłączony.

Wtrysk uzupełniający

Wtrysk uzupełniający służy do podwyższenia temperatury spalin i wspomagania procesu przemiany składników spalania w katalizatorze oksydacyjnym i regeneracji filtra cząstek stałych. W tym celu czujnik różnicowy ciśnienia filtra rejestruje stopień obciążenia filtra cząstek stałych.

----------------------------------------------------------------------------------------

Poprzez 2. wtrysk uzupełniający podwyższana jest temperatura spalin i wyzwalany jest proces regeneracji. Cząstki sadzy w spalinach są dodatkowo spalane.

Moduł sterujący CDI nie uruchamia funkcji wtrysku uzupełniającego, jeżeli występuje jeden z następujących stanów:

- Został przekroczony moment wtrysku wstępnego.

- Rejestrowana prędkość obrotowa silnika jest zbyt wysoka.

- Obliczona dawka wtrysku uzupełniającego jest za mała.

- Dawka wtrysku głównego jest za mała.

- Ciśnienie paliwa w kolektorze rozprowadzającym jest za małe.

- Silnik jest wyłączony.

Dodatkowe warunki działania korekty dawki wtrysku

 Prędkość obrotowa silnika pomiędzy 1000 obr/min do 2600 obr/min (faza hamowania silnikiem lub normalna jazda)

 Temperatura oleju silnikowego wyższa niż 80 °C

----------------------------------------------------------------------------------------

Korekta dawki wtrysku

Korekta dawki wtrysku dzieli się na 2 obszary częściowe:

 Kalibracja dawki zerowej

 Korekta głównej dawki wtrysku

Kalibracja dawki zerowej

Z powodu możliwego tarcia podczas otwierania i zamykania wtryskiwaczy poprzez okres użytkowania wynika zmieniona dawka wtrysku. Ta zmieniona dawka wtrysku może być skorygowana poprzez dostosowanie czasu zasterowania (kalibracja dawki zerowej). Kalibracja zerowej dawki wtrysku odbywa się za pomocą czujników spalania stukowego 1 i 2.

W trakcie normalnego trybu pracy silnika lub fazy hamowania silnikiem w zdefiniowanych okresach, dla poszczególnych cylindrów, następuje kalibracja pilotowej dawki wtrysku. Pilotowa dawka wtrysku pobudza silnik za pomocą określonej częstotliwości do drgań, które mogą być rejestrowane przez czujniki spalania stukowego 1 i 2.

Do kalibracji dawki wtrysku czas zasterowania jest wydłużany tak długo, aż moduł sterujący CDI otrzyma sygnał poprzez czujniki spalania stukowego 1 i 2.

----------------------------------------------------------------------------------------

Czas zasterowania odpowiada zdefiniowanej dawce wtrysku. Różnica pomiędzy nowym a nominalnym czasem zasterowania jest wykorzystywana do korekty dawki wtrysku.

Korekta głównej dawki wtrysku

W przypadku tej funkcji główna dawka wtrysku jest korygowana za pomocą sondy lambda.

Dawka wtrysku jest przy tym zmieniana tak długo, aż moduł sterujący CDI osiągnie zapisaną wartość zadaną lambda.

Aby na skutek tolerancji wtryskiwaczy i miernika masy powietrza nie doszło do pogorszenia się parametrów spalin, moduł sterujący CDI zmienia jednocześnie wskaźnik recyrkulacji spalin poprzez nastawnik recyrkulacji spalin (Y27/15). Za pomocą sondy lambda jest monitorowane stężenie resztkowe tlenu.