Schler

Fachrichtung Kraftfahrzeugmechatroniker1 - 19 Datum:

1. Titel der L.E.

: Motronic-Anlagen IV

2. Fach / Klasse : Werkstattpraxis, 2. Ausbildungsjahr 3. Themen der Unterrichtsabschnitte

: Selbstlernfunktion Diagnose, Fehlersuche

Fachrichtung Kraftfahrzeugmechatroniker1 - 19 Datum:

1. Titel der L.E.

: Motronic-Anlagen IV

2. Fach / Klasse : Werkstattpraxis, 2. Ausbildungsjahr 3. Themen der Unterrichtsabschnitte : Selbstlernfunktion Diagnose, Fehlersuche

4. Vorkenntnisse : Grundlegender Aufbau der Mono-Motronic Strom-, Spannungs- und Widerstandsmessung mit dem Vielfachmessgert Arbeitsweise und Umgang mit dem Oszilloskop

5. Einfhrung

: Die Messbungen und Funktionsprfungen sollten die Schler mglichst selbstttig in Gruppen durchfhren. Bei der Diagnose und Fehlersuche sollen die Schler Fehler selbststndig suchen und beheben.

Bestimmte LernzieleAnforderungsstufen Der Schler sollte: - die Arbeitsweise der Selbstlernfunktion kennen - die Selbstlernfunktion beschreiben knnen - eine Mono-Motronic prfen und reparieren knnen Wissen Knnen Zielklassen

Erfordernisse Zeit: 17 Stunden Lehrhilfsmittel: Lehrgert zur Mono-Motronic, Ottomotor mit Mono-Motronic, Werkstattoszilloskop, Universalmessgert, Herstellerunterlagen zu den untersuchten Mono-Motronic-Anlagen

Motronic-Anlagen IVEinfhrung

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Wichtige Bestandteile von elektronischen Systemen der Fahrzeugtechnik sind ihre "lernenden" Teilsysteme.

Von einem "lernenden" System wird gesprochen, wenn dieses in der Lage ist, abgespeicherte Vorsteuerwerte durch ermittelte, den Betriebsbedingungen angepasste Werte zu ersetzen.

Einstellmglichkeiten bestehen an diesen Anlagen dann nicht mehr.

Die Selbstlernfhigkeit soll hier an der Lambdaregelung dargestellt werden. Das Steuergert regelt die Gemischzusammensetzung ber die Einspritzmenge in Abhngigkeit des Restsauerstoffgehalts (Lambdasonde) im Abgas. Hierzu sind Vorsteuerwerte im Steuergert abgespeichert. Wenn z.B. die Lambdasonde zu fettes Gemisch meldet, magert die "Lambdaregelung" ber die Einspritzmenge das Gemisch ab.

Aufgrund einer intelligenten Rckkopplung wird die vorhandene Grundeinstellung stndig nachgefhrt und der gelernte, verbesserte Wert im elektronischen Gedchtnis des Steuergerts abgespeichert.

Bei Auftreten eines Fehlers setzt das Notlaufprogramm ein, das selbst bei Ausbleiben mehrerer Signale die Fahrt zur Werkstatt mit eigener Kraft zulsst. Whrend der Fahrt auftretende Strungen werden diagnostiziert, im Fehlerspeicher gespeichert und beim Kundendienst abgefragt.

Motronic-Anlagen IV1. Lambdaregelkreis

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1.1 Aufbau und Arbeitsweise des LambdaregelkreisesDie Lambdaregelung hat die Aufgabe, die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoffgemisches (10) oszillierend im Bereich um Lambda = 1 zu halten, damit der Katalysator (4) die drei schdlichen Schadstoffkomponenten Kohlenmonoxid (CO) (2), Kohlenwasserstoff (HC) (1) und Stickoxide (NOx) (3) in weniger schdliche Abgase (7) umwandeln kann.

Sauerstoff

Die oszillierende Beaufschlagung des Katalysators bewirkt u.a., dass bei sauerstoffreichem Abgas (mageres Gemisch) Sauerstoff an der Katalysatoroberflche zwischengespeichert wird, der dann in der darauffolgenden sauerstoffarmen Phase (fettes Gemisch) fr oxitative Reaktionen verwendet werden kann. Die Lambdasonde (6) im Abgasstrom registriert kontinuierlich den Sauerstoffgehalt des Abgases. Ist der dem Steuergert (5) gemeldete Spannungswert grer als 450 mV, erkennt es den Gemischzustand < 1. Bei einem Spannungswert kleiner als 450 mV wird auf eine magere Verbrennung > 1 geschlossen. Das Steuergert der Mono-Motronic verarbeitet die Informationen der Lambdasonde und gibt eine entsprechende Stellgre an das Einspritzventil (9) weiter, damit die zugemessene Kraftstoffmenge (6) verndert wird. Dieser Regelvorgang ist der Grundsteuerung des Gemischbildungssystems berlagert.

Motronic-Anlagen IV1.1.2 Bildliche Darstellung des Lambdaregelkreises

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Einspritzsignal wird krzer

Gemisch wird mager

Steuergert erkennt fettes Gemisch

Sauerstoffgehalt im Abgas wird grer

Spannung der Lambdasonde 800 mV

Spannung der Lambdasonde U = 0,2 V

Sauerstoffgehalt im Abgas wird geringer

Steuergert erkennt mageres Gemisch

Gemisch wird fetter

Einspritzsignal wird lnger

Der Regelkreis wird mehrere Male in der Sekunde durchlaufen.

Motronic-Anlagen IV1.2 Simulation der Lambdaregelung

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1.2.1 Aufbau und Arbeitsweise des LambdaregelkreisesUntersuchen Sie mit Hilfe eines Oszilloskops, wie die Lambdaregelung das Einspritzsignal beeinflusst. Dazu sind die Betriebsdaten des Motors wie folgt einzustellen:

Drehzahl in 1/min 2000

Drosselklappenstellung in , LL, VL 50

NTC-Motor in C 80

NTC-Luft in C 30

Spannung an der Lambda-Sonde in V Mittelstellung

1.2.2 Schlieen Sie das Oszilloskop am Messpunkt fr die Einspritzzeit an und schalten Sie danach den Batteriehauptschalter aus und nach einigen Stunden wieder ein. Hinweis: Die Einspritzzeit muss danach konstant 4,9 ms betragen.

1.2.3 Verdrehen Sie den Drehknopf fr die Simulation der Lambdasondenspannung langsam (bis sich das Einspritzsignal nicht mehr verndert) zwischen den Spannungswerten 0,1 V und 0,9 V hin und her.

Die Einspritzzeit pulsiert zwischen 3,2 ms und 6,6 ms hin und her.mager Sim. Sensor fett

Motronic-Anlagen IV1.3 Arbeitsweise der LambdaregelungVerschlei, Falschluft Luftdichtenderungen Kraftstoff

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Strgren

Einspritzventil

Motor

Lambdasonde

Abgas

Stellglied

Regelstrecke

Sensor

VentilAnsteuerimpuls

Steuergert Sondensignal Steuerung der Grundeinspritzmenge

Stellgre

Regelgre

Regler1 = Vergleicher 2 = Integrator 3 = LambdaKorrekturfaktor 5 = Sollwertvorgabe

3

2

1 5

Sollwert (ca. 450 mV)

Fhrungsgre

Die Regelung des Luft-Kraftstoffgemisches auf = 1 erfolgt durch den Integrator (2), der den variablen Lambda-Korrekturfaktor (3) bestimmt.

Motronic-Anlagen IV

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Ist z.B. das angesaugte Luft-Kraftstoffgemisch zu mager, Bereich (A) im unteren Bild, sorgt der Vergleicher (1) dafr, dass sich der Wert des Integrators und der LambdaKorrekturfaktor solange schrittweise erhht, bis die Lambdasonde "fettes Gemisch" signalisiert, Bereich (B). Nach diesem Spannungssprung wird das Gemisch zunchst um einen bestimmten Betrag sofort verndert, um mglichst schnell eine Gemischkorrektur herbeizufhren. Gleichzeitig beginnt der Integrator damit, seine "Schritte" zu verringern. Die Stellgrennderung erfolgt in dieser Zeit nach fest vorgegebenen Werten, bis ein erneuter Spannungssprung der Lambdasonde "mageres Gemisch" signalisiert. So kann z.B. die Regelfrequenz dem drehzahlabhngigen Gemischdurchsatz angepasst werden.U V

Zeit

Ventilansteuerimpulse

UI V0,8 1 0,2 0 Integratorschritte

A

B

Zeit

anfetten 128

abmagern

Lambdasondensignal und Integrator

Zeit

Motronic-Anlagen IV1.4 Messen der ReferenzspannungAufgaben:Typen-Code

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Wegsignal

Komb. /AC

Schlieen Sie an der im rechts stehenden Stromlaufplan vorgegebenen Stelle ein Spannungsmessgert (hochohmig) an. Schalten Sie die Zndung wieder ein.Verbrauch Drehzahl

Spannungswert: ca. 450 mV

Klima

- Code

1.4.1 Ziehen Sie bei ausgeschalteter Zndung den Verbindungsstecker zur Lambdasonde ab.

P/N

AT

Drosselklappensteller

Relais fr Saugrohrheizung

Messpunkt fr die Referenzspannung

1.4.2 Funktion der am Pin 28 messbaren Spannung: Der gemessene Spannungswert entspricht der am Vergleicher wirkenden Referenzspannung. Bei offenem Regelkreis (OPEN LOOP) dient sie als Ersatzspannung und sorgt dafr, dass der Integrator keine Pendelbewegung ausfhrt. Die Kraftstoffzumessung erfolgt in dieser Betriebsart nur durch eine Steuerung. Hinweis: Das Steuergert der Mono-Motronic hat einen separaten Minusanschluss zur Auswertung der LambdasondenSignalspannung, um eine von Strspannungen freie Masse zu erhalten.

5V

450 mV

>450 mV = fett 2500 1/min. Fehlerspeicher lschen: Bei ausgeschalteter Zndung Taste am Testgert drcken und halten. Zndung einschalten und nach mindestens 5 s Taste loslassen. Beachte: Die Reihenfolge ist festgelegt, 1. Blinkcode reizen und auslesen 2. Stellglieddiagnose (mit KTS 300) 3. Fehlerspeicher lschen.

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Blinkcode Blinkcode 1232 2113 2121 2121 2212 Fehler Drosselklappenansteller Signal unplausibel Hallsignal kein Signal Leerlaufschalter geschlossen Leerlaufschalter offen Drosselklappenpotentiometer Masseschluss Unterbrechung, Plusschluss Unterbrechung, Masseschluss Kurzschluss Bahn 1/2 Temperaturgeber Motor Unterbrechung, Plusschluss Masseschluss Signal unplausibel Temperaturgeber Ansaugluft Unterbrechung, Plusschluss Masseschluss Lambdasonde Unterbrechung Masseschluss Plusschluss Lambdaregelung Anschlag fett Anschlag mager Hhenadaption auer Bereich max auer Bereich min. Steuergert (Digitalteil-Rechner) defekt Kein Fehler abgespeichert

2312

2322

2342

2341

2413

1111 4444

Motronic-Anlagen IV2.2 Fehlerdiagnose mit dem Systemtester

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Eine genau Prfung und Grundeinstellung des Systems (z.B. Zndwinkel) ist nur mit dem Systemtester des Herstellers mglich. Bei Audi/VW ist dies der VAG 1551. Strungen, die an der Einspritz- und Zndanlage auftreten, werden in einem Dauerspeicher abgelegt. Hierzu zhlen Defekte im Steuergert, Strungen der Sensoren und Aktoren (Stellglieder), Kabelunterbrechungen und Kurzschlsse sowie Fehlinformationen von den Sensoren. Im Einzelnen werden folgende Bauteile/Sensoren und deren Leitungsfhrungen gespeichert: Steuergert Leerlaufschalter Drosselklappenansteller Drosselklappenpotentiometer Lufttemperaturfhler Khlmitteltemperaturgeber Hall-Geber Lambda-Sonde Lambda-Regelung mit minimalem und maximalem Regelanschlag und obere bzw. untere Adaptionsgrenze berschritten.

ber die Steilglieddiagnose lassen sich per Ansteuerung folgende Teile testen: Drosselklappenansteller (Stel fhrt ein und aus), Taktventil des Aktivkohlesystems (klickt), Relais fr die Ansaugluftvorwrmung (klickt).

Mit geringem Prf- und Messgerteaufwand ist somit eine rasche Beurteilung und Diagnose des Motorsteuerungssystems mglich. In der Funktion 02 des Systemtesters erfolgt die Diagnose und in der Funktion 03 der Stellgliedtest. Die Stellglieddiagnose kann nur bei stehendem Motor und eingeschalteter Zndung durchgefhrt werden. Der Fehlerspeicher ist nach Mglichkeit bei laufendem Motor abzufragen. Hinweise ber die Einzelheiten finden sich im zugehrigen Reparaturleitfaden. Grundstzlich muss der Speicher nach einer Fehlerbeseitigung gelscht werden. Fehler, die mit der Funktion der Lambda-Regelung zusammenhngen, lassen sich nur nach einer Probefahrt von mindestens 10 Minuten abfragen. Es werden auch vorbergehende Fehler wie Leitungsunterbrechung oder Wackelkontakt gespeichert. Wiederholen sich diese nach 10 Motorstarts nicht, so werden sie automatisch gelscht. Bei vernderten Umgebungs- oder Betriebsbedingungen des Motors (Motorverschlei, Luftdichte, Undichtigkeiten usw.), musste bisher die Grundeinstellung (CO-Gehalt, Leerlauf) neu durchgefhrt werden. Das selbstlernende (adaptive) System erkennt vernderte Umgebungs- und Betriebsbedingungen und passt sich daran an. Daher sind bei der Mono-Motronic Leerlauf- und CO-Einstellung berflssig. In der Grundeinstellungsfunktion (04) des Testers 1551 wird die digitale Leerlauf-Stabilisierung (DLS) auer Betrieb gesetzt und die Verteiler-Grundeinstellung bei laufendem Motor ermglicht. Die Zndzeitpunktberprfung soll bei einer ltemperatur von mindestens 80 C erfolgen.