Electronic Diesel Control

Electronic Diesel Control (EDC) ist ein von der Firma Bosch entwickeltes Einspritzsystem für Dieselmotoren. Weitere bedeutende Hersteller sind Continental, Delphi und Denso.

Wirkungsweise

EDC-Steuergerät Logikteil

EDC Steuergerät Leistungsteil

Die elektronische Dieselsteuerung ermöglicht eine exaktere Steuerung des zeitlichen Einspritzverhaltens und eine genauere Kraftstoffmengenzuteilung als eine mechanische Steuerung. Moderne Einspritzsysteme wie Common Rail werden durch die EDC erst möglich.

Dies gelingt ihr durch das Arbeitsprinzip „EVA“ (Eingabe–Verarbeitung–Ausgabe). Bei dem EVA-Prinzip werden die Signale von den Sensoren im Steuergerät zu Kennfeldern zusammengelegt, verarbeitet und die Aktoren von diesem angesteuert. Durch die elektronische Steuerung der Einspritzanlage ergeben sich folgende Vorteile:

• Einhaltung verschärfter Abgasgrenzwerte

• Verminderung des Kraftstoffverbrauchs
• Optimierung von Drehmoment und Leistung
• Verminderung des Motorgeräuschs
• Optimierung der Laufruhe
• Verbesserung des Ansprechverhaltens
• Problemlose Ausrüstung des Fahrzeugs mit einem Tempomat
• Vereinfachte Anpassung eines Motortyps an unterschiedliche Fahrzeuge

Das Steuergerät der EDC ist neben dem ESP eines der leistungsfähigsten und aufwändigsten Geräte im Fahrzeug. Hier werden nicht nur sehr viele Ein- und Ausgangssignale verarbeitet, sondern dies muss auch entsprechend der Drehzahl, der Zylinderzahl des Motors und noch vieler weiterer Bedingungen in Echtzeit geschehen. Kernstück der Hardware ist ein Mikrocontroller mit Flash-Speicher in dem eine Software der Größenordnung im Megabyte-Bereich läuft. Weitere Funktionen des Steuergerätes sind:

• Kommunikationen zu anderen Steuergeräten via High-Speed CAN-Bus
• Eigendiagnose / Fehler erkennen und abspeichern
• Diagnoseschnittstelle über Kommunikationsprotokoll KWP2000
• Wegfahrsperre

Funktional unterscheiden sich EDC-Steuergeräte für PKW und NKW auf den ersten Blick nur gering, bei genauerer Betrachtung ergeben sich jedoch einige Unterschiede:

Beschreibung	PKW	NKW
Batteriespannung (tatsächliche Bordnetzspannung im Betrieb ca. 20% höher):	12 Volt	12 oder 24 Volt
Leerlaufregler:	(keine Besonderheiten)	Besonders großer und leistungsfähiger Softwareteil. Ermöglicht Standgasfahrten von beladenen 40-Tonnern in höchstem Gang, außerdem erhöhte Leerlaufdrehzahl für Arbeitsmaschinen möglich.
Flash-Level:	Wenige Flashlevel für OEM und Vertragswerkstatt, z.B. End-Of-Line und SW-Update	Wie PKW. Zusätzlich Flash-Level für unterschiedliche OEMs, z.B. Parameteränderungen/SW-Updates für Motoren OEM, Parameteränderung für Chassisbauer OEM, Parameteränderung für Spezialaufbauten OEM usw.
Steuergeräte-Generationslebensdauer:	Aufgrund häufiger Generationensprünge bei der HW wurde auch die SW häufig wieder neu entwickelt, in Zukunft soll die SW durch neue Architekturen wie AUTOSAR unabhängiger von der HW werden.	SW wird länger für eine vorhandene HW weiter entwickelt, ebenso Bugfixes.
Berechnete Lebensdauer:	10 Jahre	Größer 10 Jahre (individuell)
Höchste Priorität, System wurde optimiert auf:	Beste Gesamtabstimmung (von: Leistung, Drehmoment, Verbrauch, Laufruhe, Abgas, Geräusch, Lebensdauer usw.)	Verbrauch und Lebensdauer

Alle Einspritzpumpen bestehen aus einer Niederdruck-Vorförderpumpe, die den Kraftstoff aus den Tank in die eigentliche Hochdruckpumpe fördert. Die Hochdruckpumpe erzeugt den Einspritzdruck.

EDC für Verteilereinspritzpumpen

Bei Verteilerpumpen sorgt die Hochdruckpumpe neben der Erzeugung des Einspritzdrucks auch für die Verteilung des Kraftstoffs auf die Einspritzdüsen jedes Zylinders.

Mengenstellwerk – Regelung der Einspritzmenge

Die Einspritzmenge wird vom Steuergerät über das Mengenstellwerk gesteuert. Das Mengenstellwerk besteht aus einem Drehmagneten, einem Positionsgeber und einer Welle. Die Welle bewegt den Regelschieber über einen exzentrischen Bolzen in die vom Steuergerät vorgegebene Richtung, dadurch wird die Absteuerbohrung früher oder später freigegeben. Dies kann so schnell geschehen, dass bis zu mittleren Drehzahlen die Absteuerbohrung für jeden Zylinder einzeln verändert werden kann.

Elektronisch geregelter Spritzversteller

Der von der Drehzahl abhängige Pumpeninnenraumdruck wirkt über ein getaktetes Magnetventil auf den Spritzversteller, wodurch dieser den Spritzbeginn über den Rollenring verändert.

EDC für Pumpe-Düse

Während der Einspritzdruck beim Pumpe-Düse-System ohne elektronische Eingriffsmöglichkeiten durch einen Nocken aufgebaut wird, kann das Steuergerät über ein Magnetventil den Druckraum kurzschließen und somit z. B. aus einer Druckphase durch zwischenzeitliche Ansteuerung zwei aufeinanderfolgende Einspritzungen erzeugen. Das Ventil ermöglicht auch eine Veränderung von Spritzbeginn und Ansteuerdauer während der Druckphase.

EDC für Common Rail

Beim Common-Rail-System liegen die einspritzspezifischen Aufgaben des Steuergeräte in der Raildruckregelung sowie in der Ansteuerung der Injektoren.

Weitere Aufgaben des Steuergerätes sind vom Einspritzsystem unabhängig.

Sensoren & Aktoren

Sensoren:

• Nadelbewegungsfühler an der ersten Einspritzdüse bei Verteilerpumpensystemen
• Drehzahlgeber Motor + Phasengeber an der Nockenwelle
• Ladedruckfühler
• Temperaturfühler Ansaugluft
• Massenstromsensor Ansaugluft
• Atmosphärendruckfühler
• Kühlmitteltemperaturfühler
• Kupplungspedalschalter
• Bremspedalschalter
• Pedalwertgeber
• Regelschieberwegpotentiometer
• Temperaturfühler Kraftstoff
• Druckfühler Kraftstoff bei Common Rail
• Breitband-Lambdasonde bei geregelter Abgasrückführung

Aktoren:

• Ventil für die Abgasrückführung
• Drosselklappe zur Unterstützung der Abgasrückführung und zur Unterbrechung der Luftzufuhr für sanftes Abstellen
• Magnetventil oder Stellmotor für die Ladedruckregelung
• Kraftstoffabschaltventil
• Mengenstellwerk zur Bewegung des Regelschiebers
• Magnetventil Spritzversteller (Einspritzbeginn)
• Glühkerzen (evtl. über zusätzliches Steuergerät)
• Motorlüfter (evtl. über zusätzliches Steuergerät)
• Fehlerlampe

Literatur

• Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 25. Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-23876-3
• Robert Bosch (Hrsg): Autoelektrik Autoelektronik. 5. vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-528-23872-8
• Kai Borgeest: Elektronik in der Fahrzeugtechnik. 1. Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007, ISBN 978-3-8348-0207-1