Captiva

Beschreibung Elektronische Zündanlagen

Die elektronische Zündung erzeugt und regelt einen energiereichen Folgefunken. Dieser Funken entzündet das verdichtete Gemisch aus Luft/Kraftstoff genau zum richtigen Zeitpunkt. Das garantiert optimale Leistung, niedrigen Kraftstoffverbrauch und die Senkung des Schadstoffausstoßes. Das Zündsystem arbeitet mit einer Spule pro Zylinder. Die Zündspulen befinden sich in der Mittel der einzelnen Nockenwellendeckel und sind über kurze integrierte Stecker mit den Zündkerzen verbunden. Die Treibermodule in den einzelnen Zündspulen werden vom Steuergerät Motor ein- und ausgeschaltet. Dabei stützt sich das Motorsteuergerät vorrangig auf die Motordrehzahldaten, das Signal des Luftmassenmessers und die Positionsdaten der Kurbelwellen- und Nockenwellen-Positionssensoren. Dies steuert die Reihenfolge, Pausen und Zeitpunkte der Zündfunken. Das Zündsystem besteht aus folgenden Bauteilen:

Der Sensor Kurbelwellenposition erhält seine Werte von einem an der Kurbelwelle befindlichen Impulsgeberrad mit 58 Zähnen. Das Steuergerät Motor (ECM) überwacht die Spannungsfrequenz im Signalstromkreis des Sensors Kurbelwellenposition. Wenn die einzelnen Zähne des Impulsgeberrades den Sensor passieren, erzeugt dieser einen digitalen EIN/AUS-Impuls. Dieses digitale Signal wird vom ECM verarbeitet. Die Zähne des Impulsgeberrades sind jeweils um 6 Grad versetzt. Bei nur 58 Zähnen bleibt eine unbesetzte Spanne von 12 Grad. Dies erzeugt ein Signaturmuster, das es dem Motorsteuergerät (ECM) ermöglicht, die Kurbelwellenstellung zu bestimmen. Das Motorsteuergerät (ECM) verwendet das Signal, um allein auf Basis des Signals Sensor Kurbelwellenstellung festzustellen, welches Zylinderpaar sich dem oberen Totpunkt nähert. Anhand der Signale des Nockenwellen-Positionssensors wird ermittelt, welcher dieser 2 Zylinder sich im Arbeitshub und welches sich im Auslasshub befindet. Anhand dieser Daten synchronisiert das ECM das Zündsystem, die Einspritzventile und die Kopfregelung. Dieser Sensor dient zudem der Erkennung von Fehlzündungen.

Dieser Motor arbeitet mit Nockenwellen-Positionssensoren, einen für jede Nockenwellen. Die Signale der Nockenwellen-Positionssensoren bilden einen digitalen EIN/AUS-Impuls, der 4-mal pro Umdrehung der Nockenwelle ausgegeben wird. Der Nockenwellen-Positionssensor beeinflusst nicht direkt die Arbeit der Zündanlage. Anhand der Daten des Sensors Nockenwellenposition ermittelt das Steuergerät Motor (ECM) die Position der Nockenwelle in Bezug auf die Position der Kurbelwelle. Durch Überwachung der Signale für die Nockenwellen- und Kurbelwellenposition kann das Motorsteuergerät zeitlich präzise die Arbeit der Einspritzventile steuern. Das Motorsteuergerät liefert dem Nockenwellen-Positionssensor einen 5 Volt-Referenzstromkreis und einen Tiefpegelreferenzstromkreis. Die Nockenwellensensorsignale dienen als Eingang für das Motorsteuergerät. Zudem wird anhand dieser Signale die Ausrichtung der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle erkannt.

Das Klopfsensorsystem ermöglicht dem Motorsteuergerät (ECM) die Steuerung der Zündzeitpunkte zur Optimierung der Leistung bei gleichzeitigem Schutz des Motors vor potentiell schädlichen Explosionen, auch Klopfen genannt. Das Klopfsensorsystem arbeitet auf der Basis eines oder zweier 2-poliger Sensoren mit kleiner Amplitude. Der Sensor nutzt piezo-elektrische Kristalle, die auf der Basis des Vibrations- oder Geräuschpegels des Motors ein Wechselspannungssignal mit schwankender Amplitude und Frequenz erzeugen. Amplitude und Frequenz hängen vom Klopfpegel ab, den der Klopfsensor erkennt. Das Steuergerät empfängt das Klopfsensorsignal über den Signalstromkreis. Der Klopfsensor wird vom Steuergerät über einen Tiefpegelreferenzstromkreis an Masse gelegt.

Dem Steuergerät wird im Leerlauf vom Klopfsensor ein Geräuschpegelminimum bzw. Hintergrundgeräusch angelernt. Für den restlichen Motordrehzahlbereich werden kalibrierte Werte genutzt. Das Steuergerät nutzt das Geräuschpegelminimum zur Berechnung eines Geräuschkanals. Ein normales Klopfsignal liegt im Bereich des Geräuschkanals. Da sich die Motordrehzahlen und -lasten verändern, werden die oberen und unteren Parameter des Geräuschkanals so angepasst, dass das normale Klopfsensorsignal aufgenommen und im Bereich des Kanals gehalten werden kann. Um feststellen zu können, welche Zylinder klopfen, nutzt das Steuergerät die Klopfsensorsignaldaten nur dann, wenn sich jeder Zylinder in der Nähe des oberen Totpunktes des Arbeitshubes befindet. Wenn ein Klopfen vorliegt, wandert das Signal in den Bereich außerhalb des Geräuschkanals.

Wenn das Steuergerät ein Klopfen erkannt hat, werden die Zündzeitpunkte verzögert, um das Klopfen zu beseitigen. Das Steuergerät wird immer versuchen, auf ein Niveau von Null Kompensation oder keiner Zündungsspätverstellung zu gelangen. Ein ungewöhnliches Klopfsensorsignal befindet sich entweder außerhalb des Geräuschkanals oder ist nicht präsent. Klopfsensor-Diagnosen sind außerdem so eingestellt, dass sie einen fehlerhaften Klopfsensorstromkreis im Steuergerät, eine fehlerhafte Klopfsensorverkabelung sowie einen fehlerhaften Klopfsensor-Spannungsausgang erfassen können. Einige Diagnosen dienen auch der Erkennung eines konstanten Geräuschpegels durch äußere Einflüsse wie einem losen/beschädigten Bauteil bzw. zu starken mechanischen Geräuschen vom Motor.

Jede Zündspule enthält ein Festkörper-Treibermodul als primäres Element. Das Steuergerät Motor signalisiert dem Spulentreiber die Initialisierung eines Zündereignisses. Dazu wird für die entsprechende Zeit oder Pause Spannung an den Zündsteuerstromkreis gelegt. Bei Wegfall der Spannung legt die Spule Spannung an die Zündkerze an.

Das Steuergerät Motor (ECM) steuert alle Funktionen des Zündsystems und korrigiert fortwährend die Zündzeitpunkte. Es überwacht Daten aus mehreren Sensoreingängen, die (falls anwendbar) folgende Komponenten einschließen können:

Der Positionssensor der Einlassnockenwelle des Zylinder 1 dient zur Synchronisation des Einspritzventils und des Zündsystems. Der Motor stirbt ab, wenn das Sensorsignal der Nockenwellenstellung (CMP) unterbrochen ist und der Fehlercode nicht gesetzt wird. Alle Stromkreise des Positionssensors Einlassnockenwelle Zylinder 1 auf schlechte Verbindungen untersuchen.