GF07.00-P-1000A
混合物制备基本功能
29.06.2020
Übersicht
Dieses Dokument enthält Informationen zu:
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Allgemeines
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Funktionsvoraussetzungen
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Funktion
Allgemeines
Die Gemischaufbereitung umfasst die Förderung des flüssigen Kraftstoffs durch den Kraftstoffhochdruckkreislauf, die Einspritzregelung und die Gemischbildung. Der flüssige Kraftstoff wird über den Kraftstoffhochdruckkreislauf zum Kraftstoffeinspritzsystem gefördert. Die Gemischbildung, d. h. die Vermengung von verdampftem Kraftstoff und zugeführter Luft, findet im Brennraum statt.
Funktionsvoraussetzungen
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Motormanagement EIN (Klemme 87M)
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Motor in Betrieb
Funktion
Lambdaregelung (Dieselmotor)
Der Dieselmotor arbeitet mit heterogener innerer Gemischbildung und Selbstzündung. Die Luftzahl λ gibt an, inwieweit das tatsächliche Kraftstoff-Luft-Gemisch von dem stöchiometrischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis im Zylinder abweicht. Die Lambdawerte von Dieselmotoren liegen bei Volllast zwischen λ=1,15 und λ=2,0 und im Leerlauf zwischen λ=10 bis λ=18.
Lambdaregelung (Ottomotor)
Direkt einspritzende Ottomotoren arbeiten im Schichtladungs- und Homogenbetrieb. Im Homogenbetrieb liegen die Lambdawerte zwischen λ=0,5 und λ=1,3. Im Schichtbetrieb sind die Lambdawerte abhängig vom Fahr- und Lastzustand (z. B. Teil- oder Volllastbetrieb).
i
Bei der Benzin-Direkteinspritzung handelt es sich um ein Gemischbildungsverfahren, bei dem der Ottokraftstoff unter hohem Druck direkt in den Brennraum eingespritzt wird.
Kraftstoffhochdruckkreislauf
Der Kraftstoff-Hochdruckreislauf setzt sich im Wesentlichen aus folgenden Komponenten zusammen:
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Kraftstoffverteiler
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Hochdruckleitungen
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Druckbegrenzungsventil (Dieselmotor)
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Kraftstoffdrucksensor im Kraftstoffverteiler
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Kraftstoffinjektoren
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Mengenregelventil
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Kraftstoffhochdruckpumpe
Die Kraftstoffhochdruckpumpe verbindet Kraftstoffniederdruckkreislauf und Kraftstoffhochdruckkreislauf. Aufgabe der Kraftstoffhochdruckpumpe ist es, den Kraftstoff zu verdichten und in den Kraftstoffverteiler zu fördern.
Das Mengenregelventil in der Kraftstoffhochdruckpumpe regelt den Kraftstoffdurchfluss in den Kraftstoffhochdruckkreislauf.
Vom Kraftstoffverteiler gelangt der Kraftstoff über Hochdruckleitungen zu den Kraftstoffinjektoren, die den Kraftstoff direkt, zylinderselektiv und fein zerstäubt in den Brennraum einspritzen. Das Steuergerät Verbrennungsmotor berechnet kennfeldabhängig die Einspritzung für den jeweiligen Betriebszustand. Die Einspritzmenge ist abhängig vom Kraftstoffdruck im Kraftstoffverteiler und der Ansteuerdauer der Kraftstoffinjektoren.
Der Kraftstoffdruck im Kraftstoffverteiler wird über das Mengenregelventil geregelt. Der Kraftstoffdruck im Kraftstoffverteiler wird durch den Kraftstoffdrucksensor erfasst und durch das Druckbegrenzungsventil (Dieselmotor) begrenzt.
Beispielhafte Darstellung Kraftstoffhochdruckkreislauf 4-Zylinder Ottomotor
5.1
Kraftstoffinjektor Zylinder 1
5.2
Kraftstoffinjektor Zylinder 2
5.3
Kraftstoffinjektor Zylinder 3
5.4
Kraftstoffinjektor Zylinder 4
7
Kraftstoffhochdruckpumpe
P07.00-A001-76
Einspritzregelung Ottomotor
Direkt einspritzende Ottomotoren sind für homogene wie auch heterogene Brennverfahren ausgelegt. Der Kraftstoffeinspritzdruck erreicht bis zu 250 bar. Als Injektoren werden piezogesteuerte Mehrlochventile verwendet, die meist zentral im Brennraum angeordnet sind. Der Antrieb der Kraftstoff-Hochruckpumpe erfolgt über die Nockenwelle.
Folgende Betriebszustände werden durch eine Mehrfacheinspritzung unterstützt:
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Starten
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Dreiwegekatalysator aufheizen
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Verbrennungsstabilisierung bei hoher Motordrehzahl, d. h. Motordrehzahl < 2000/min
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Warmhalten des Dreiwegekatalysators im Leerlauf bei längeren Leerlaufphasen
Das Steuergerät Verbrennungsmotor berechnet kennfeldabhängig Einspritzdauer und -druck auf Basis folgender Signale:
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Kraftstoffdruck und -temperatur
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Hallsignal Einlassnockenwelle
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Hallsignal Auslassnockenwelle
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Kühlmitteltemperatur
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Ladelufttemperatur vor Drosselklappe
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Ladelufttemperatur nach Drosselklappe
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Druck nach Drosselklappe, Motorlast
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Motorlastanforderung
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Fahrpedalsensor, Fahrpedalbetätigung (schnell oder langsam)
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Motordrehzahl
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Lambdawert vor Katalysator
Zusätzlich werden die Anforderungen der Funktion Drehmomentkoordination berücksichtigt.
Das Steuergerät Verbrennungsmotor regelt die Einspritzdauer unter folgenden Betriebsbedingungen:
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Teillastbetrieb
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Volllastbetrieb
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Lastwechsel
i
Über die Einspritzdauer (Öffnung des Injektors) wird dem Injektor die Einspritzmenge zugeteilt.
Teillastbetrieb
Im Teillastbetrieb wird vom Steuergerät Verbrennungsmotor bei betriebswarmem Motor die Ansteuerzeit der Kraftstoffinjektoren in Abhängigkeit folgender Faktoren berechnet:
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Lambdaregelung
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Kraftstoffdruck
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Angefordertes Motordrehmoment
Volllastbetrieb
Um das maximale Motordrehmoment sicherzustellen, wird im Volllastbetrieb vom Steuergerät Verbrennungsmotor bei voll geöffneter Drosselklappe die Ansteuerzeit der Kraftstoffinjektoren verlängert und der Einspritzdruck erhöht.
i
Am Fahrpedalsensor sind ca. 10 bis 90 % Verdrehbereich als Teillast und mehr als ca. 90 % Verdrehbereich als Volllast definiert.
Lastwechsel
Bei einer schnellen Änderung der Fahrpedalstellung, z. B. bei der Fahrzeugbeschleunigung, wird die Drosselklappe mit hoher Geschwindigkeit geöffnet oder geschlossen. Dabei kann es zu einem kurzzeitigen Abmagern oder Anfetten des Kraftstoff-Luft-Gemisches kommen. Das Steuergerät Verbrennungsmotor passt dementsprechend das Kraftstoff-Luft-Gemisch an, indem es kennfeldabhängig die Ansteuerzeit der Kraftstoffinjektoren verlängert oder verkürzt. Dadurch werden Ruckelerscheinungen, die durch schnelles Öffnen und Schließen der Drosselklappe verursacht werden, verhindert.
Beispielhafte Darstellung Kraftstoffhochdruckkreislauf 4-Zylinder Dieselmotor
8.1
Kraftstoffinjektor Zylinder 1
8.2
Kraftstoffinjektor Zylinder 2
8.3
Kraftstoffinjektor Zylinder 3
8.4
Kraftstoffinjektor Zylinder 4
11
Kraftstoffdrucksensor Hochdruck
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Kraftstoffhochdruckpumpe
P07.00-A000-76
Einspritzregelung Dieselmotor
Beim Dieselmotor sind zur exakten Steuerung der Verbrennung bis zu sechs Einspritzungen pro Arbeitsspiel möglich. Der maximale Einspritzdruck kann bis zu 2000 bar betragen.
Zur Reduzierung des Verbrennungsgeräusches wird im großen Kennfeldbereich eine doppelte Voreinspritzung verwendet. Eine angelagerte Nacheinspritzung wird zur Emissionsoptimierung eingesetzt.
Während der Regeneration des Dieselpartikelfilters erfolgen mehrere getaktete Nacheinspritzungen.
Das Steuergerät Verbrennungsmotor teilt dem Motor, in Abhängigkeit vom Lastzustand und der Kühlmitteltemperatur, die benötigte Kraftstoffmenge zu.
Die Einspritzregelung ist in folgenden Punkten beschrieben:
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Kraftstoffdruckregelung
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Voreinspritzung
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Haupteinspritzung
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Nacheinspritzung
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Einspritzmengenkorrektur
Kraftstoffdruckregelung
Die Kraftstoffdruckregelung wird über die Mengenregelung vom Mengenregelventil an der Kraftstoffhochdruckpumpe gesteuert.
Voreinspritzung
Um das Verbrennungsgeräusch und die Abgasemissionen zu reduzieren, findet vor der Haupteinspritzung eine Voreinspritzung statt, wodurch die Verbrennung weicher abläuft.
Haupteinspritzung
Die Haupteinspritzung erfolgt im Anschluss an die Voreinspritzung und dient der Leistungs- und Drehmomenterzeugung. Die Haupteinspritzung ist durch den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer geregelt.
Nacheinspritzung
Die Nacheinspritzung dient dazu, die Abgastemperatur zu erhöhen sowie den Umwandlungsprozess der Abgasbestandteile im Oxidationskatalysator und die Rußpartikelfilter-Regeneration zu unterstützen. Durch die Erhöhung der Abgastemperatur werden die Rußpartikel im Abgas nachträglich verbrannt.
Einspritzmengenkorrektur
Die Einspritzmengenkorrektur besitzt zusätzlich folgende Voraussetzungen:
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Motordrehzahl zwischen 1000/min und 2600/min, d. h. Schubbetrieb oder normaler Fahrbetrieb
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Motoröltemperatur > 80 °C
Die Einspritzmengenkorrektur unterteilt sich in zwei Teilbereiche:
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Nullmengenkalibrierung
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Haupteinspritzmengenkorrektur
Nullmengenkalibrierung
Aufgrund auftretender Reibung beim Öffnen und Schließen der Kraftstoffinjektoren ergibt sich über die Laufzeit eine geänderte Einspritzmenge. Die geänderte Einspritzmenge kann durch eine Anpassung der Ansteuerdauer korrigiert werden. Während des normalen Motorbetriebs oder im Schubbetrieb wird in definierten Zeitabständen zylinderselektiv eine Piloteinspritzmenge kalibriert. Diese Ansteuerdauer entspricht einer definierten Einspritzmenge. Die Differenz zwischen der neuen und der nominalen Ansteuerdauer wird zu Einspritzmengenkorrektur genutzt.
Haupteinspritzmengenkorrektur
Bei dieser Funktion wird die Haupteinspritzmenge mithilfe der Lambdasonde vor dem Katalysator korrigiert. Dabei wird die Einspritzmenge so lange angepasst, bis der im Steuergerät Verbrennungsmotor hinterlegte Lambda-Sollwert erreicht wird.
Aufgrund von Toleranzen der Kraftstoffinjektoren und des Heißfilmluftmassensensor werden die Emissionswerte beeinflusst. Um die Emissionswerte konstant zu halten, verändert das Steuergerät Verbrennungsmotor über das Abgasrückführstellglied Niederdruck und das Abgasrückführstellglied Hochdruck die Abgasrückführrate. Über das Sensorelement Lambdasonde vor Katalysator wird der Restsauerstoffgehalt überwacht.
Sicherheitskraftstoffabschaltung
Um die Verkehrs- und Insassensicherheit zu gewährleisten, findet unter bestimmten Voraussetzungen eine Sicherheitskraftstoffabschaltung statt.
Das Steuergerät Verbrennungsmotor aktiviert die Sicherheitskraftstoffabschaltung unter folgenden Bedingungen:
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Direktes oder indirektes Crash-Signal
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Mechanischer Fehler im Drosselklappensteller (bei Ottomotoren)
Direktes oder indirektes Crash-Signal
Wenn das Steuergerät Verbrennungsmotor ein Crash-Signal direkt oder indirekt vom Steuergerät SRS erhält, schaltet es die Kraftstoffpumpe und das Mengenregelventil ab. Um die Kraftstoffanlage drucklos zu machen, werden zusätzlich die Kraftstoffinjektoren kurzzeitig angesteuert.
Mechanischer Fehler im Drosselklappensteller (bei Ottomotoren)
Das Steuergerät Verbrennungsmotor vergleicht kontinuierlich die Soll- und Ist Position des Drosselklappenstellers. Wird eine Abweichung und somit ein mechanischer Fehler erkannt, wird die Kraftstoffversorgung abgeschaltet.
Funktionsschema Sicherheitskraftstoffabschaltung
发动机 260, 282, 608 属于型号118, 177, 247发动机 264 属于型号167
PE07.10-P-2503-97A
发动机 176, 177 属于型号167
PE07.10-P-2503-97B
发动机 139 属于型号118, 177
PE07.10-P-2503-97C
发动机 654 属于型号118, 167, 177, 247发动机 654 属于型号213, 238, 257 始自2021年款发动机 656 属于型号167
PE07.10-P-2503-97D
发动机 254, 264 属于型号213, 238, 257 始自2021年款发动机 256 属于型号167发动机 256 属于型号213, 238 始自2021年款
PE07.10-P-2503-97E
Funktionsschema Einspritzregelung
发动机 608 属于型号118, 177, 247
PE07.61-P-2500-97A
发动机 282 属于型号118, 177, 247
PE07.61-P-2500-97B
发动机 260 属于型号118, 177, 247发动机 264 属于型号167
PE07.61-P-2500-97C
发动机 654 属于型号118, 167, 177, 247发动机 654 属于型号213, 238, 257 始自2021年款发动机 656 属于型号167
PE07.61-P-2500-97D
发动机 254, 264 属于型号213, 238, 257 始自2021年款发动机 256 属于型号167发动机 256 属于型号213, 238 始自2021年款
PE07.61-P-2500-97E
发动机 176, 177 属于型号167
PE07.61-P-2500-97F
发动机 139 属于型号118, 177
PE07.61-P-2500-97G
空燃比控制基本功能
发动机 139, 176, 177, 254, 256, 260, 264, 282
GF07.10-P-1054A
内燃机控制单元基本功能
发动机 所有 (小轿车)
GF07.08-P-9890A
高压燃油泵基本功能
发动机 所有 (小轿车)
GF07.02-P-2000A
燃油喷油嘴基本功能
发动机 所有 (小轿车)
GF07.03-P-2000A
燃油分配器燃油压力传感器基本功能
发动机 282, 608
GF07.04-P-2005A
油量控制阀基本功能
发动机 所有 (小轿车)
GF07.05-P-2000A
节气门促动器基本功能
发动机 所有 (小轿车)
GF07.61-P-2000A