Sterowanie wtryskiem, działanie

Warunki działania sterowania wtryskiem CDI, informacje ogólne

 Zacisk 87 (układ sterowania pracą silnika WŁ.)

 Silnik pracuje

Sterowanie wtryskiem CDI, informacje ogólne

Moduł sterujący CDI (N3/9) przydziela silnikowi wymaganą w danych warunkach dawkę paliwa.

Moduł sterujący CDI oblicza dawkę wtrysku oraz czas wtrysku i ciśnienie w kolektorze rozprowadzającym paliwo na podstawie następujących czujników i sygnałów:

– Czujnik temperatury oleju silnikowego (B1)

– Miernik masy powietrza z lewej strony (B2/6), zasysana masa powietrza

– Czujnik temperatury powietrza zasysanego z lewej strony (B2/6b1)

– Miernik masy powietrza z prawej strony (B2/7), zasysana masa powietrza

– Czujnik temperatury powietrza zasysanego z prawej strony (B2/7b1)

– Czujnik wysokiego ciśnienia paliwa (B4/6)

– Czujnik ciśnienia doładowania (B5/1)

– Czujnik Halla wałka rozrządu (B6/1)

– Czujnik temperatury płynu chłodzącego (B11/4)

– Czujnik temperatury powietrza doładowywanego (B17/8)

– Czujnik ciśnienia za filtrem powietrza (B28/5)

– Czujnik pedału przyspiesznika (B37), postulat obciążenia silnika od kierowcy

– Czujnik pedału przyspiesznika, uruchomienie pedału przyspiesznika szybkie lub wolne

(w fazie przyspieszania)

– Czujnik temperatury paliwa (B50)

– Czujnik Halla wału korbowego (B70), prędkość obrotowa silnika

– Sonda lambda przed katalizatorem (G3/2)

– Czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych (B19/9)

– Czujnik temperatury przed turbosprężarką (B19/11)

– Czujnik ciśnienia różnicowego DPF (B28/8), stan załadowania filtra cząstek stałych

– Czujnik ciśnienia wysokościowego w module sterującym CDI, ciśnienie atmosferyczne do adaptacji wysokości

Sterowanie wtryskiem CDI

Sterowanie wtryskiem jest opisane w następujących punktach:

 Regulacja ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym paliwo

 Wtrysk wstępny

 Wtrysk główny

 Wtrysk uzupełniający

 Korekta dawki wtrysku

Regulacja ciśnienia w kolektorze rozprowadzającym paliwo

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

 Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia (Y74)

 Regulacja za pomocą układu 2 regulatorów

 Regulacja poprzez zawór regulacji przepływu (Y94)

Regulacja poprzez zawór regulacji ciśnienia

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

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

– Praca na biegu jałowym do 5 sekund po każdym ręcznym rozruchu silnika

– Do temperatury paliwa wynoszącej 20°C



Wskutek regulacji zaworu regulacji ciśnienia zimne paliwo jest szybko podgrzewane, gdy paliwo przepływa pod wysokim ciśnieniem przez niewielką szczelinę w zaworze regulacji ciśnienia.

Regulacja za pomocą układu 2 regulatorów

Jeśli warunki sterowania przez zawór regulacji ciśnienia nie są już spełnione, ciśnienie paliwa w kolektorze przy v  12 km/h lub w fazie hamowania silnikiem przy v > 12 km/h jest regulowane wspólnie przez zawór regulacji ciśnienia i zawór regulacji przepływu.

Regulacja za pomocą zaworu regulacji przepływu

Jeśli nie są spełnione warunku dla regulacji zaworu regulacji ciśnienia i regulacji za pomocą układu 2 regulatorów, ciśnienie paliwa w kolektorze rozprowadzającym jest regulowane przez zawór regulacji przepływu.

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 wysokociśnieniowym obwodzie paliwowym nie ma ciśnienia.

Podczas automatycznego wyłączenia silnika ciśnienie paliwa na poziomie ok. 250 bar jest utrzymywane w obwodzie wysokiego ciśnienia paliwa.

Wtrysk wstępny

Celem wtrysku wstępnego jest redukcja hałasu powodowanego przez spalanie i emisję spalin. Zostaje to osiągnięte poprzez nawet 2-krotne wtryśnięcie niewielkiej dawki paliwa przed wtryskiem głównym, co z kolei powoduje, że proces spalania odbywa się łagodniej.

Początek zasterowania wtryskiwaczy (Y76) na użytek funkcji wtrysku wstępnego moduł sterujący CDI oblicza w zależności od aktualnych warunków eksploatacji. Ponadto uwzględniane są warunki otoczenia i temperatura silnika, ostatni czas początku wtrysku głównego i napięcie w instalacji elektrycznej pobierane z akumulatora (G1).

Wtrysk uzupełniający nie jest realizowany przez moduł sterujący CDI,

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.

– Ciśnienie paliwa w kolektorze rozprowadzającym jest za małe.

– 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).

Wtrysk główny nie jest realizowany przez moduł sterujący CDI, jeżeli występuje jeden z następujących stanów:

– Przekroczenie wartości granicznej temperatury paliwa

– Prędkość obrotowa silnika > 4500 obr/min

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

Wtrysk uzupełniający nie jest realizowany przez moduł sterujący CDI, 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 założenia działania

Korekta dawki wtrysku

 Prędkość obrotowa silnika od 1200 do 3000/min (faza hamowania silnikiem lub normalna jazda)

 Temperatura oleju silnikowego >80 °C

 Temperatura paliwa 30 do 50 °C

Korekta dawki wtrysku

Korekta dawki wtrysku dzieli się na 2 obszary częściowe:

 Kalibracja zerowej dawki wtrysku

 Funkcja adaptacji średniej wartości dawki

Kalibracja zerowej dawki wtrysku

Z powodu tarcia i związanego z tym zużycia 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).

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

Kalibracja dawki zerowej jest realizowana przy różnych, zalecanych ciśnieniach wtrysku w fazie hamowania silnikiem. W tej fazie następuje zasterowanie wtryskiwaczy kolejno po sobie wartością kalibrującą i dokonywana jest przy tym analiza danej prędkości obrotowej silnika. Jeśli dana prędkość obrotowa silnika odbiega od zapisanej wartości zadanej, wartość kalibracji jest dopasowywana i zapisywana w module sterującym CDI.

Funkcja adaptacji średniej wartości dawki

Adaptacja średniej wartości dawki jest funkcją wprowadzania danych modułu sterującego CDI, za pomocą której układ recyrkulacji spalin koryguje w taki sposób współczynnik recyrkulacji spalin, by tolerancje w działaniu wtryskiwaczy, miernika masy powietrza z lewej strony i mierniku masy powietrza z prawej strony nie doprowadziły do pogorszenia parametrów spalin.

W tym celu moduł sterujący CDI odczytuje sygnały następujących czujników:

- miernik masy powietrza z lewej strony

- miernik masy powietrza z prawej strony

– sonda lambda przed katalizatorem

Moduł sterujący CDI zmienia poprzez nastawnik recyrkulacji spalin (Y27/9) i nastawnik przepustnicy (M16/6) współczynnik EGR. Za pomocą sondy lambda przed katalizatorem jest monitorowane stężenie resztkowe tlenu.