Die Fahrzeugfamilie LADA VESTA verwendet ein Kraftstoffversorgungssystem mit einem abflusslosen Kraftstoffverteiler
Die Aufgabe der Kraftstoffversorgung besteht darin, sicherzustellen, dass dem Motor in allen Betriebszuständen die erforderliche Kraftstoffmenge zugeführt wird.
Der Kraftstoff wird dem Motor durch im Ansaugkrümmer eingebaute Einspritzdüsen zugeführt.
Eine im Kraftstofftank installierte elektrische Kraftstoffpumpe versorgt die Einspritzdüsenleiste über Kraftstoffleitungen mit Kraftstoff.
Der in die elektrische Kraftstoffpumpe eingebaute Kraftstoffdruckregler hält den an die Einspritzdüsen gelieferten Kraftstoffdruck je nach Motorbetriebsmodus zwischen 364 und 400 kPa.
Das Steuergerät schaltet die Einspritzdüsen nacheinander ein.
Jeder der Injektoren wird alle 720° Kurbelwellenumdrehung eingeschaltet.
Das Steuersignal zur Steuerung des Injektors ist ein Impuls, dessen Dauer der vom Motor benötigten Kraftstoffmenge entspricht.
Dieser Impuls wird zu einem bestimmten Zeitpunkt der Kurbelwellendrehung abgegeben, der von der Betriebsart des Motors abhängt.
Das an den Injektor gelieferte Steuersignal öffnet das normalerweise geschlossene Ventil des Injektors und führt dem Einlasskanal unter Druck stehenden Kraftstoff zu.
Die zugeführte Kraftstoffmenge ist proportional zur Zeit, in der die Injektoren geöffnet sind (Einspritzimpulsdauer).
Der Regler hält das optimale Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch Veränderung der Impulsdauer aufrecht.
Eine Erhöhung der Einspritzimpulsdauer führt zu einer Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge bei gleichbleibendem Luftstrom (Anreicherung des Gemisches).
Die Reduzierung der Einspritzimpulsdauer führt zu einer Verringerung der zugeführten Kraftstoffmenge bei konstantem Luftstrom (mageres Gemisch).
Vor der Wartung der Kraftstoffanlage ist es erforderlich, den Druck im Kraftstoffversorgungssystem abzulassen.
Vorgehensweise zur Druckentlastung im Kraftstoffversorgungssystem
- 1. Schalten Sie in den Leerlauf und ziehen Sie die Feststellbremse an.
- 2. Entfernen Sie die Sicherung F26 (15 A) aus dem Montageblock.
- 3. Starten Sie den Motor und lassen Sie ihn im Leerlauf laufen, bis er aufgrund von Kraftstoffmangel stehen bleibt.
- 4. Schalten Sie den Starter 3 Sekunden lang ein, um den Druck in den Rohrleitungen abzulassen. Danach können gefahrlos an der Kraftstoffversorgung gearbeitet werden.
- 5. Nach dem Druckentlasten und Abschluss der Arbeiten muss die Sicherung F26 (15A) in den Montageblock eingesetzt werden.
Elektrisches Kraftstoffpumpenmodul (EFP)
Das Tauchboot Typ MEBN wird im Kraftstofftank installiert.
Das elektrische Kraftstoffpumpenmodul umfasst eine elektrische Turbinenkraftstoffpumpe, einen Kraftstoffdruckregler, einen Feinkraftstofffilter und einen Kraftstoffstandsensor.
Die Pumpe fördert Kraftstoff vom Kraftstofftank durch den Hauptkraftstofffilter zur Einspritzleiste.
Die elektrische Kraftstoffpumpe wird vom Steuergerät über ein Relais eingeschaltet.
Wenn die Zündung eingeschaltet wird, versorgt der Controller das Relais 2 Sekunden lang mit Strom, um den erforderlichen Kraftstoffdruck in der Einspritzleiste aufzubauen.
Wenn der Motor während dieser Zeit nicht anspringt, schaltet der Controller das Relais aus und wartet, bis der Anlassvorgang beginnt. Nach dem Start schaltet der Controller das Relais wieder ein.
Wurde die Zündung dreimal eingeschaltet, ohne dass der Motor angelassen wurde, so ist die nächste Aktivierung des Relais der elektrischen Kraftstoffpumpe erst mit Beginn des Anlassens möglich.
Lassen Sie den Kraftstoff niemals vollständig auslaufen, da dies zu vorzeitigem Verschleiß und Ausfall der elektrischen Kraftstoffpumpe führen kann.
Injektorrampe
Die Injektorrampe ist ein Hohlrohr mit darauf installierten Injektoren. Die Einspritzleiste ist mit zwei Schrauben am Motor befestigt.
Unter Druck stehender Kraftstoff wird in den inneren Hohlraum der Rampe und von dort durch die Einspritzdüsen in das Ansaugrohr geleitet.
Auf der Einspritzleiste befindet sich ein mit einer Verschlussschraube verschlossener Anschlussnippel 2 zur Überwachung des Kraftstoffdrucks.
Eine Reihe von Diagnoseverfahren während der Fahrzeugwartung oder Fehlersuche erfordern eine Überwachung des Kraftstoffdrucks.
Mit einem an die Armatur angeschlossenen Druckmesser können Sie den Druck des Kraftstoffs ermitteln, der den Einspritzdüsen zugeführt wird.
Kraftstoffe-Injektoren
Der Injektor des verteilten Einspritzsystems ist ein elektromagnetisches Gerät, das die unter Druck stehende Kraftstoffzufuhr in das Ansaugrohr des Motors dosiert.
Die Injektoren 3 werden mittels Klammern 5 an der Rampe befestigt. Die oberen und unteren Enden der Injektoren werden mit Dichtringen 4 abgedichtet.
Der Controller steuert das elektromagnetische Ventil des Injektors, das den Kraftstoff durch die Führungsplatte leitet und so die Kraftstoffzerstäubung gewährleistet.
Die Leitplatte hat Löcher, die den Brennstoff leiten und so eine konische Fackel bilden.
Die Brennstofffackel ist auf das Einlassventil gerichtet. Bevor der Kraftstoff in den Brennraum gelangt, verdampft er und vermischt sich mit Luft.
Ein Injektor, dessen Ventil in einem teilweise geöffneten Zustand feststeckt, verursacht nach dem Abschalten der elektrischen Kraftstoffpumpe einen Druckverlust in der Injektorleiste, sodass bei einigen Motoren eine Verlängerung der Anlasszeit zu beobachten ist.
Außerdem kann ein Injektor mit einem festsitzenden Ventil eine Frühzündung verursachen, weil etwas Kraftstoff fließt auch nach dem Abschalten des Motors weiter.
Kraftstoffregelungsmodi
Wie bereits zuvor in diesem Kapitel erwähnt, wird die durch die Einspritzdüsen abgegebene Kraftstoffmenge durch die Steuerung geregelt.
Die Kraftstoffzufuhr erfolgt auf zwei verschiedene Arten: synchron, d. h. in einer bestimmten Stellung der Kurbelwelle, oder asynchron, d.h. ohne Synchronisierung mit der Drehung der Kurbelwelle.
Die synchronisierte Kraftstoffzufuhr ist das vorherrschende Verfahren.
Die Synchronisierung des Injektorbetriebs wird durch die Nutzung von Signalen des Kurbelwellenpositionssensors und des Phasensensors sichergestellt.
Der Controller berechnet den Aktivierungszeitpunkt jedes Injektors und der Kraftstoff wird einmal pro vollständigem Arbeitszyklus des entsprechenden Zylinders eingespritzt.
Diese Methode ermöglicht eine präzisere Dosierung des Kraftstoffs zwischen den Zylindern und eine Verringerung der Toxizität der Abgase.
Die asynchrone Kraftstoffzufuhr wird im Startmodus und in dynamischen Motorbetriebsmodi verwendet.
Der Controller verarbeitet die Sensorsignale, bestimmt den Betriebsmodus des Motors und berechnet die Impulsdauer der Kraftstoffeinspritzung.
Um die zugeführte Kraftstoffmenge zu erhöhen, wird die Einspritzimpulsdauer verlängert, um sie zu verringern, wird sie verkürzt.
Die Einspritzimpulsdauer kann mit einem Diagnosetool überprüft werden.
Die Steuerung der Kraftstoffzufuhr erfolgt in einem der verschiedenen, unten beschriebenen Modi.
Abschaltung der Kraftstoffzufuhr
In folgenden Fällen erfolgt keine Kraftstoffzufuhr:
- - Zündung ist ausgeschaltet (dadurch wird eine Glühzündung verhindert);
- - die Kurbelwelle des Motors dreht sich nicht (kein Signal vom Kurbelwellenpositionssensor);
- - wenn das Steuergerät Fehlzündungen in einem oder mehreren Zylindern feststellt, wird die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern unterbrochen und die Störungsanzeige beginnt zu blinken;
- - die Kurbelwellendrehzahl des Motors den Grenzwert von ca. 6200 U/min überschreitet (die Kraftstoffzufuhr wird unterbrochen, die Drosselklappe wird geschlossen und der Zündzeitpunkt wird abgesenkt);
- - beim „Anrollen“ im Gang, beim „Hochdrehen“ des Motors im Stand, wenn die Motordrehzahl über 2000 U/min liegt, das Gaspedal nicht betätigt wird, die Kühlmitteltemperatur über 40 °C liegt
Startmodus
Wenn die Zündung eingeschaltet wird, schaltet der Controller über ein Relais die elektrische Kraftstoffpumpe ein, die Kraftstoffdruck in der Einspritzleiste erzeugt.
Das Steuergerät verarbeitet das Signal des Kühlmitteltemperatursensors, um die zum Starten erforderliche Einspritzimpulsdauer zu ermitteln.
Wenn sich beim Starten die Kurbelwelle des Motors zu drehen beginnt, erzeugt das Steuergerät einen Impuls zum Einschalten der Einspritzdüsen, dessen Dauer von der Kühlmitteltemperatur, der Anlasszeit und der Drehzahlerhöhung abhängt.
Bei kaltem Motor erhöht sich der Einspritzimpuls, um die Kraftstoffmenge zu erhöhen, bei warmem Motor verringert sich die Impulsdauer.
Das System arbeitet im Startmodus, bis eine bestimmte Kurbelwellendrehzahl (gewünschte Leerlaufdrehzahl) erreicht ist, deren Wert von der Kühlmitteltemperatur abhängt.
Eine notwendige Voraussetzung zum Starten des Motors ist die Motordrehzahl muss beim Drehen des Anlassers einen Wert von mindestens 80 U/min erreichen und die Spannung im Bordnetz darf nicht unter 6 V liegen.
Offener Kraftstoffregelmodus
Nach dem Starten des Motors und bis die Bedingungen zum Eintritt in den Closed-Loop-Modus erfüllt sind (der Kontrollsauerstoffsensor ist auf die erforderliche Temperatur aufgewärmt), regelt der Controller die Kraftstoffzufuhr im Open-Loop-Modus.
Im Open-Loop-Modus berechnet der Controller die Dauer der Einspritzimpulse, ohne den Sauerstoffgehalt im Abgas zu berücksichtigen.
Die Berechnungen erfolgen auf der Grundlage von Daten über die Kurbelwellendrehzahl, den Luftmassenstrom, die Kühlmitteltemperatur und das angeforderte Drehmoment (dieses wird in der Stellung der Drosselklappe, dem Zündzeitpunkt und direkt in der Kraftstoffzufuhr ausgedrückt), das zusätzlich durch die Einbindung elektrischer Verbraucher (Licht, Sitzheizung, Lüfter etc.) beeinflusst werden.
Leistungsanreicherungsmodus
Der Controller überwacht die Gaspedalstellung und die Motordrehzahl, um festzustellen, wann die maximale Motorleistung benötigt wird.
Um die maximale Leistung zu entwickeln, ist ein fetteres Kraftstoffgemisch erforderlich (der UDC-Steuermodus ist deaktiviert), was durch eine Verlängerung der Dauer der Einspritzimpulse erreicht wird.
Kompensation von Bordnetzspannungsänderungen
Bei sinkender Bordspannung erfolgt die Energiespeicherung in den Zündspulen langsamer und die mechanische Bewegung des elektromagnetischen Injektorventils dauert länger.
Der Regler gleicht den Abfall der Bordspannung durch eine Verlängerung der Energiespeicherzeit in der Zündspule und der Dauer der Einspritzimpulse aus.
Bei steigender Spannung im Fahrzeugbordnetz verkürzt das Steuergerät dementsprechend die Energiespeicherzeit in der Zündspule und die Dauer der Einspritzimpulse.
Kraftstoffversorgungsregelung mit geschlossenem Regelkreis
Das System wechselt in den Closed-Loop-Modus, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
- 1. Der Kontrollsauerstoffsensor ist für den normalen Betrieb ausreichend aufgewärmt (der „Taupunkt“ wurde überschritten - die Temperatur auf der Keramik des Sensorelements des O2-Sensors überschreitet die in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bestimmte Temperatur, das Ausgangssignal überschreitet die Bereich von 1,2-1,7 V).
- 2. Die Kühlmitteltemperatur liegt über einem bestimmten Wert.
- 3. Seit dem Start läuft der Motor eine gewisse Zeit, abhängig von der Kühlmitteltemperatur beim Start.
- 4. Der Motor funktioniert in keinem der folgenden Modi: Motorstart, Kraftstoffabschaltung, Maximalleistungsmodus, ECM-Schutzmodus.
- 5. Der Motor arbeitet innerhalb eines bestimmten Lastparameterbereichs.
Im geschlossenen Einspritzregelungsmodus berechnet der Regler zunächst die Einspritzimpulsdauer mithilfe derselben Sensoren wie im offenen Regelmodus (Grundberechnung).
Der Unterschied besteht darin, dass der Regler im Closed-Loop-Modus das Signal vom Regelsauerstoffsensor nutzt, um die Berechnungen der Einspritzimpulsdauer anzupassen und so eine maximale Effizienz des Katalysators zu gewährleisten.
Es gibt zwei Arten der Kraftstoffzufuhranpassung: aktuelle und selbstlernende Anpassungen.
Die erste (aktuelle) Korrektur wird auf Grundlage der Messwerte des Sauerstoffsensors berechnet und kann sich relativ schnell ändern, um aktuelle Abweichungen der Gemischzusammensetzung von der stöchiometrischen Zusammensetzung auszugleichen.
Die zweite (selbstlernende Anpassung) wird für jeden Satz von „Geschwindigkeit/Last“-Parametern auf Basis der aktuellen Anpassung berechnet und ändert sich relativ langsam.
Bei jedem Ausschalten der Zündung wird die aktuelle Einstellung zurückgesetzt.
Die selbstlernende Anpassung wird dauerhaft im Speicher des Steuergeräts gespeichert, bis mit dem Diagnosetool der Modus „ECU-Reset mit Initialisierung“ durchgeführt wird.
Der Zweck der Anpassung auf Grundlage der Ergebnisse des Selbsttrainings besteht darin, Abweichungen in der Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches von der stöchiometrischen Zusammensetzung auszugleichen, die sich aus der Streuung der Eigenschaften der ECU-Elemente ergeben. Toleranzen bei der Herstellung des Motors, sowie Abweichungen der Motorparameter im Betrieb (Verschleiß, Verkokung etc).
Zur genaueren Kompensation der auftretenden Abweichungen wird der gesamte Bereich des Motorbetriebs in 4 charakteristische Lernzonen unterteilt:
- - Leerlaufdrehzahl;
- - hohe Geschwindigkeit bei geringer Belastung;
- - Teilladungen;
- - hohe Belastungen.
Beim Motorbetrieb in einer der Zonen wird die Einspritzimpulsdauer nach einer bestimmten Logik angepasst, bis die tatsächliche Gemischzusammensetzung den optimalen Wert erreicht.
Beim Ändern des Motorbetriebsmodus wird der letzte Wert des Korrekturkoeffizienten im RAM des Controllers gespeichert diese Zone.
Die auf diese Weise erhaltenen Korrekturkoeffizienten charakterisieren einen bestimmten Motor und werden bei der Berechnung der Einspritzimpulsdauer verwendet, wenn das System im offenen Regelkreis arbeitet und beim Start, ohne dass Änderungen möglich sind.
Der Korrekturwert, bei dem keine Regelung der Kraftstoffzufuhr erforderlich ist, beträgt 1 (für den Korrekturparameter der Kraftstoffzufuhr, der auf den Ergebnissen des Selbstlernens im Leerlauf basiert, beträgt er 0).
Jede Abweichung von 1(0) zeigt an, dass die Einspritzsteuerungsfunktion die Dauer des Einspritzimpulses ändert.
Wenn der Korrekturwert für die Kraftstoffeinspritzung im geschlossenen Regelkreis größer als 1(0) ist, wird die Einspritzimpulsdauer erhöht, d. h. Kraftstoffzufuhr erhöhen.
Wenn der Korrekturwert für die Kraftstoffeinspritzung im geschlossenen Regelkreis kleiner als 1(0) ist, wird die Einspritzimpulsdauer reduziert, d. h. Reduzierung der Kraftstoffzufuhr.
Der maximale Änderungsbereich der aktuellen Kraftstoffzufuhrkorrektur und der selbstlernenden Korrektur liegt im Bereich von 1±0,25 (±5).
Wenn einer der Korrekturfaktoren die vorgeschriebenen Grenzen in Richtung Anreicherung oder Verarmung des Gemischs überschreitet, deutet dies auf eine Fehlfunktion des Motors oder der Motorsteuerung hin (Abweichung des Kraftstoffdrucks, Luftleck, Leck im Abgassystem usw.).
Die selbstlernende Korrektur der Einspritzregelung bei Fahrzeugen mit Katalysator erfolgt kontinuierlich über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs und gewährleistet die Einhaltung der strengen Abgasgrenzwerte.
In dieser ECU werden die Werte der Anpassungskorrekturkoeffizienten nicht zurückgesetzt, wenn die Batterie abgeklemmt wird.
