Land Rover Freelander Workshop Rover German Version Manual
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MOTORSTEUERSYSTEM - EDC 6 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Stiftbelegung am Steuergerät - Forts. HINWEIS: VBATT = Batteriespannung Stift Nr. Funktion Spannung Signaltyp Status 20 Nicht belegt - - - 21 Dreheisenstellwerk (Vergleichsspule) 5V - Versorgung 22 Nicht belegt - - - 23 Nicht belegt - - - 24 Trinärschalter der Klimaanlage (normal)0 - 12V Schaltbar (0V = ein)Eingang 25 Fahrpedalsensor (Leerlaufschalter) 0 - 12V Schaltbar (0V = ein)Eingang 26 Bremspedalschalter 12V Schaltbar (12V = ein)Eingang 27 Datenleitung (L-Leitung)Seriell - Eingang 28 Nicht belegt - - - 29 Fahrgeschwindigkeitssignal - Frequenz Eingang 30 Nicht belegt - - - 31 Nicht belegt - - - 32 Nicht belegt - - - 33 Fahrpedalsensor 5V Versorgung Ausgang 34 Luftmengenmesser 5V Versorgung - 35 Kraftstofftemperaturgeber 0 - 5V Analog Eingang 36 Ansauglufttemperaturfühler 0 - 5V Analog Eingang 37 Fahrpedalsensor - Wischer 0 - 5V Analog Eingang 38 Luftmengenmesser 0 - 5V Analog Eingang
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE7 Stiftbelegung am Steuergerät - Forts. HINWEIS: VBATT = Batteriespannung Stift Nr. Funktion Spannung Signaltyp Status 39 Dreheisenstellwerk (Meßspule) 0 - 5V Analog Versorgung 40 Hangabfahrt (MPX-Signal) - PDM Ausgang 41 Nicht belegt - - - 42 Datenleitung (K-Leitung)- - Ausgang 43 Nicht belegt - - - 44 Trinärschalter der Klimaanlage (hoch/niedrig)0 - 12V Schaltbar (0V = ein)Eingang 45 Wegfahrsperre (vom CCU) - - Eingang 46 Kühlventilator parallel 0 - 12V Schaltbar (0V = ein)Ausgang 47 Kurbelwinkelgeber (Signal) - Frequenz Eingang 48 Nicht belegt - - - 49 Nicht belegt - - - 50 Kurbelwinkelgeber (Ausgangssignal) - Frequenz Ausgang 51 Ansaugunterdruckfühler (Versorgung) 5V - Ausgang 52 Nicht belegt - - - 53 Kühlmitteltemperaturgeber (Signal) 0 - 5V Analog Eingang 54 Ansaugunterdruckfühler (Signal) 0 - 5V Analog Eingang 55 Zündsignal 0 - 12V Schaltbar (12V = ein)Versorgung
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC 8 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Kraftstoffeinspritzung Das Motorsteuergerät optimiert die Kraftstoffeinspritzung anhand von Signalen der folgenden Sensoren: 1.Kurbelwinkelgeber (CKP-Sensor) - Motordrehzahl und Kurbelwellenwinkel 2.Nadelbewegungsfühler - Einspritzbeginn 3.Kühlmitteltemperaturfühler (ECT-Sensor) - Motortemperatur 4.Ansaugunterdruckfühler (MAP-Sensor) - Motorlast 5.Ansauglufttemperaturfühler (IAT-Sensor) Grundeinstellung Kurbelwinkelgeber (CKP-Sensor) Drehzahl und Kurbelwinkel des Motors werden von dem Kurbelwinkelgeber erkannt, der durchragend in die Getriebeanbauplatte neben dem Schwungrad geschraubt ist. Der Kurbelwinkelgeber ist ein induktiver Sensor, bestehend aus einer Spule und einem Dauermagnet, der ein Magnetfeld erzeugt. Der Sensor ist so angeordnet, daß zwischen ihm und dem Schwungrad ein Luftspalt besteht. Das Maß dieses Luftspalts ist für die Funktion des Sensors von kritischer Bedeutung.Das Schwungrad weist vier Pole auf, die in einem gleichmäßigen Abstand von jeweils 90 Grad rund um die Kurbelwelle angeordnet sind. Jedesmal wenn einer dieser Schwungradpole am Kurbelwinkelgeber vorbeiläuft, stört er das Magnetfeld und erzeugt einen Spannungsimpuls in der Spule. Dieser Impuls wird an das ECM übertragen. Das Motorsteuergerät erhält vier Impulse während jeder Schwungradumdrehung. Wenn das Motorsteuergerät die Impulse über eine bestimmte Zeit hinweg zählt, kann es die Motordrehzahl errechnen. Der Ausgang dieses Sensors dient zusammen mit dem des Nadelbewegungsfühlers der Leerlaufstabilisierung und als Bezugswert für die Einspritzung. Wenn der Kurbelwinkelgeber ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM fällt auf eine Reserveprogrammierung zurück und stützt sich auf Signale des Nadelbewegungsfühlers, damit das ECM funktionsfähig bleiben kann, allerdings auf Kosten der Motorleistung und einer Heraufsetzung des Leerlaufs. Es können auch Startprobleme auftreten.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE9 Nadelbewegungsfühler Der Nadelbewegungsfühler ist im Gehäuse der Einspritzdüse 1 angeordnet. Die Einspritzdüse funktioniert ebenso wie die anderen, hat jedoch eine Spule, die eine verlängerte Einspritznadel umschließt. Die Spule wird vom Steuergerät mit einem Gleichstrom versorgt und erzeugt so ein Magnetfeld. Bei Einspritzbeginn wird die Einspritzdüsennadel von ihrem Sitz abgehoben, das Magnetfeld wird gestört, wodurch wiederum eine Wechselspannung in der Spule erzeugt wird. Diese induzierte Spannung dient dem ECM als Erkennungssignal für den Einspritzbeginn. Das ECM ermittelt anhand der Eingänge vom Nadelbewegungsfühler und vom Kurbelwinkelgeber den eigentlichen Einspritzbeginn. Unter Berücksichtigung der Eingänge von anderen Sensoren kalkuliert und reguliert dann das ECM das Einspritzverhalten der Kraftstoffpumpe, um die Versorgung des Motors zu optimieren. Wenn der Nadelbewegungsfühler ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM fällt auf eine Reserveprogrammierung zurück und bleibt funktionsfähig, allerdings auf Kosten der Motorleistung und des Motoransprechvermögens.Korrektursignale Kühlmitteltemperaturfühler (ECT-Sensor) Der Kühlmitteltemperaturfühler ist oben im Kühlmittelauslaßknie angeordnet, das vorn mit dem Zylinderkopf verbunden ist. Der Sensor ist in einer Gewindebohrung verschraubt und mißt die Temperatur des Kühlmittels, wenn es den Motor durch den Schlauch oben zum Kühler verläßt. Der Kühlmitteltemperaturfühler ist ein Thermistor (temperaturabhängiger Widerstand), d.h. seine Ausgangsspannung verändert sich proportional zur Temperatur. Das ECM überwacht das Signal ständig und korrigiert auf dieser Basis die Kraftstoffdosierung und Einspritzung, besonders beim Kaltstart. Während des Anlassens bestimmt der Ausgang von diesem Sensor, wie lange die Glühkerzen eingeschaltet bleiben. Wenn der Kühlmitteltemperaturfühler ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM zieht einen Reservewert von -20C für die Einspritzsteuerung heran und reguliert die Kraftstoffdosierung anhand der Kraftstofftemperatur.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC 10 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Ansauglufttemperaturfühler (IAT-Sensor) Der Ansauglufttemperaturfühler ist in der rechten Seite des Ansaugkrümmers angeordnet. Dieser Sensor arbeitet mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, d.h. der Widerstand verringert sich mit zunehmender Temperatur. Das ECM erhält ein zur Temperatur der Ansaugluft proportionales Signal. Das ECM erhält ein zur Ansauglufttemperatur proportionales Signal. Unter Einbeziehung des Signals vom Ansaugunterdruckfühler (MAP-Sensor) und Kurbelwinkelgeber kann das ECM das Sauerstoffvolumen in der Luft errechnen und die Kraftstoffdosierung im Interesse eines optimalen Gemischs regulieren. Ansaugunterdruckfühler (MAP-Sensor) Der Ansaugunterdruckfühler is an der Spritzwand angeordnet und durch eine Druckleitung mit der Auslaßseite des Turboladers verbunden. Der Ansaugunterdruckfühler ist ein Dehnungsmesser für die Überwachung des Ansaugunterdrucks. Der Sensor hat eine elektrische Verbindung mit dem ECM.Der Sensor besteht aus einem Kunststoffgehäuse mit einer druckempfindlichen Kammer. Diese Kammer besteht wiederaus aus vier Einzelsensoren aus Glasscheiben mit Siliziummembranen. Die Siliziummembranen sind mit den Scheiben so verklebt, daß sie ein geschlossenes Vakuum bilden. Bei einer Druckveränderung der Ansaugluft steigt der Druck in der Kammer, so daß sich die Membranen verformen. Dadurch ändert sich die Länge und der Wert der Widerstände. Diese Veränderung wird im Drucksensor in ein analoges Ausgangssignal von zwischen 0V und 5V umgewandelt. Das ECM gibt ein Vergleichssignal von 5V an den Ansaugunterdruckfühler ab. Das ECM vergleicht den Ausgang vom Ansaugunterdruckfühler mit dem Vergleichssignal und setzt die Signaländerung in einen Druckwert um. Die Ansaugunterdruckwerte und die Signale des Ansauglufttemperaturfühler und des Kurbelwinkelgeber ermöglichen gemeinsam dem ECM, das Sauerstoffvolumen in der Luft zu errechnen und die Kraftstoffdosierung im Interesse eines optimalen Gemischs zu regulieren. Wenn der Ansaugunterdruckfühler ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM zieht einen Reservewert von 45,5 kPa heran, der die Kraftstoffdosierung auf 21 mg/Hub begrenzt und somit die Motorleistung beeinträchtigt.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE11 Fahrgeschwindigkeitsgeber (VSS) Der Fahrgeschwindigkeitsgeber ist an der Oberseite des Getriebegehäuses hinter dem Motor angeordnet. Er wird durch eine Welle vom Achsantriebsrad angetrieben und erzeugt ein der Fahrgeschwindigkeit proportionales elektrisches Signal. Der Ausgang des Fahrgeschwindigkeitsgebers dient sowohl der Tachometeranzeige als auch dem ECM. Das ECM zieht dieses Signal zusammen mit anderen Eingängen zur aktiven Pumpdämpfung, Leerlaufstabilisierung und Kraftstoffdosierung heran. Bei Fahrzeugen mit ABS ist kein Fahrgeschwindigkeitsgeber vorgesehen. Die Sensoraufnahme ist mit einem Blindstopfen verschlossen. ECM und Tachometer erhalten ihre Signale vom ABS- Steuergerät, das sich auf die ABS-Drehzahlfühler stützt. Wenn der Fahrgeschwindigkeitsgeber ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM zieht einen Reservewert von 3 km/h heran, die aktive Pumpdämpfung entfällt, und die Klimaanlage (falls vorgesehen) wird funktionsunfähig. Fahrpedalsensor (TP-Sensor) Der Fahrpedalsensor ist am Pedalkasten angeordnet und durch ein Gestänge mit dem Fahrpedal verbunden. Bewegungen des Fahrpedals werden vom Fahrpedalsensor wahrgenommen und dem ECM in Signalform gemeldet. Das Motorsteuersystem ist eine elektronische Anlage. Das Fahrpedal ist nicht wie üblich auf mechanischem Weg mit der Einspritzpumpe verbunden, sondern die Kraftstoffeinspritzung wird durch das ECM reguliert. Der Fahrpedalsensor besteht aus einem Dickschichtpotentiometer und einem Geberschalter. In Ruhestellung des Fahrpedals ist der Schalter geöffnet. Das Fahrpedalsignal dient dem ECM bei der Leerlaufstabilisierung und Schubaschaltung. Wenn das Pedal über die 9-Grad-Stellung des Potentiometers hinausbewegt wird, schließt der Schalter. Wenn das Potentiometer bewegt wird, liefert der Geberschalter einen logischen Eingang an das Motorsteuergerät. Das Motorsteuergerät prüft daraufhin das Spannungssignal des Potentiometers. Dieser Istwert wird mit einem einprogrammierten Sollwert verglichen, um sicherzustellen, daß der Fahrpedalsensor ordnungsgemäß funktioniert.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC 12 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Jede Pedalbewegung ruft Spannungsveränderungen im Potentiometer hervor. Das Steuergerät errechnet die Änderungsrate des Spannungssignals in positive (Beschleunigung) oder negative (Fahrtverlangsamung) Richtung. Anhand dessen kann das ECM die erforderliche Motordrehzahl, Beschleunigungs- oder Verlangsamungsrate bestimmen und das Gemisch fetter oder magerer aufbereiten oder die Kraftstoffversorgung im Schiebebetrieb unterbrechen. Das Steuergerät berechnet die ’höchstzulässige Kraftstoffmenge’ anhand seiner Eingangssignale und Strategien wie Rauchverhinderung, aktive Pumpdämpfung usw. Falls das Signal ’Fahreranforderung’ niedriger ist als die höchstzulässige Kraftstoffmenge, wird die Kraftstoffanforderung erfüllt. Andernfalls beschränkt sich die Dosierung auf die höchstzulässige Kraftstoffmenge. Wenn der Fahrpedalsensor ausfällt, wird die Störungsanzeige im Instrumentenblock eingeschaltet. Das ECM begrenzt die Motordrehzahl auf 1060 U/min, und die Klimaanlage (falls vorgesehen) wird funktionsunfähig. Bremspedalschalter Der Bremspedalschalter ist am Pedalkasten angeordnet. Der Schalter teilt dem ECM mit, wenn das Fahrzeug bremst, und ermöglicht die aktive Pumpdämpfung und Schubabschaltung. Das ECM über einen Bremseingang, der aus Plausibilitätsgründen mit dem Fahrpedalsensor verglichen wird. Wenn der Bremspedalschalter ausfällt, hat dies keinerlei Auswirkungen auf die Motorelektronik. Glühkerzenrelais Das Glühkerzenrelais ist hinter dem Batterieträger angeordnet, unter dem Motorraum-Sicherungskasten. Wenn die Zündung auf ’II’ gestellt wird, steuert das ECM das Glühkerzenrelais an und läßt die Glühkerzenkontrolleuchte im Instrumentenfeld aufleuchten. Das Glühkerzenrelais leitet Batteriestrom zu den vier Glühkerzen, um die Emissionswerte nach dem Anlassen zu verbessern und den Kaltstart zu erleichtern, indem die Temperatur der im Zylinder verdichtenen Luft auf Zündpunkt erhöht wird. Glühkerzen Die vier Glühkerzen sind an der Zylinderkopfstirn angeordnet, direkt unter jeder Einspritzdüse. Jede Glühkerze nimmt 23 bis 25 A auf. Mit zunehmender Erhitzung der Glühkerzen sinkt die Leistungsaufnahme linear auf 11A.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE13 Wie lange die Glühkerzen eingeschaltet bleiben, hängt von der anfänglichen Motortemperatur ab, die dem ECM vom Kühlmitteltemperaturfühler gemeldet wird. Wenn die Glühkerzen das Ende ihrer vorgesehenen Betriebszeit erreichen, läßt das Steuergerät das Glühkerzenrelais abfallen und schaltet die Glühkerzenkontrolleuchte im Instrumentenfeld aus. Die Glühkerzen haben die folgenden Betriebszeiten (die Angaben sind ungefähr): Temperatur Zeit +30C 2,0 Sekunden +10C 3,6 Sekunden 0C 4,5 Sekunden -5C 5,0 Sekunden -7,5C 5,5 Sekunden -10C 7,0 Sekunden -12C 9,0 Sekunden -15C 11,0 Sekunden -20C 15,0 Sekunden Das ECM kann die Glühkerzen noch eine Weile eingeschaltet lassen, um den Anfangsbetrieb des Motors und das Anfahren zu erleichtern. Wie lange die Glühkerzen nach dem Anspringen des Motors eingeschaltet bleiben, hängt von der Kühlmitteltemperatur ab. Bei einer Kühlmitteltemperatur von 85C hält das Steuergerät die Glühkerzen noch etwa 2,0 Sekunden in Betrieb. Bei extremer Kälte, wenn der Kühlmitteltemperaturfühler bis zu -25C registriert, können die Glühkerzen bis zu 100 Sekunden eingeschaltet bleiben. Die Versorgung der Glühkerzen wird aufgehoben, wenn ein Zylinder mehr als 20 mg/Hub Kraftstoff erhält oder die Motordrehzahl 1656 U/min überschreitet.Luftmengenmesser Der Luftmengenmesser ist im Luftfilterauslaß angeordnet. Die Ansaugluft strömt über ein Heizelement und kühlt es dabei. Das dabei erzeugte Signal dient dem Motorsteuergerät als Rückmeldung für die EGR-Steuerung. Durch eine höhere Abgasrückführungsrate wird der Ansaugluftstrom gedrosselt, was den Kühleffekt am Heizelement reduziert. Diagnoseanschluß Der Diagnoseanschluß ist hinter der Mittelkonsole im Beifahrerfußraum angeordnet. Der Diagnoseanschluß ermöglicht den Anschluß von TestBook zu Diagnosezwecken und das Auslesen der vom ECM gespeicherten Fehlercodes.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC 14 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Störungsanzeige (MIL) Das ECM hat eine integrierte Selbstdiagnosefunktion. Wenn bestimmte Fehler erkannt werden, leuchtet die Störungsanzeige im Instrumentenfeld auf, und das ECM fällt auf eine Reserveprogrammierung zurück, so daß der Wagen (wenn auch unter Leistungsverlust) weitergefahren werden kann. Kleinere Fehler lassen die Störungsanzeige nicht aufleuchten, sondern werden im Speicher des ECM abgelegt und können später mit Hilfe von TestBook ausgelesen werden. Bei Auftreten eines kritischen Fehlers leuchtet die Warnleuchte auf, und das Motorsteuersystem schaltet sich aus, so daß eine Weiterbenutzung des Wagens nicht möglich ist. Die Störungsanzeige bleibt an, bis die Zündung ausgeschaltet wird. Falls der Fehler beim Wiedereinschalten der Zündung immer noch existiert, leuchtet die Störungsanzeige auf. Ist der Fehler beim Wiedereinschalten der Zündung nicht mehr vorhanden, bleibt die Warnleuchte ausgeschaltet, doch wird im Speicher des Motorsteuergeräts ein Fehlercode abgelegt. Ventilatoren (alle Modelle) Alle Modelle weisen in einem Gehäuse hinter dem Kühler zwei elektrische Ventilatoren auf. Das ECM steuert den Betrieb der Ventilatoren. Der Kühlmitteltemperaturfühler gibt ständig Signale an das ECM ab. Wenn das Motorkühlmittel eine Temperatur von 106C erreicht, schaltet das ECM die Ventilatoren ein und läßt sie langsam laufen. Wenn das Motorkühlmittel eine Temperatur von 112C erreicht, schaltet das ECM die Ventilatoren von Langsam- auf Schnellauf. Wenn die Motorkühlmitteltemperatur auf 106C absinkt, schaltet das ECM die Ventilatoren auf langsamen Betrieb, und wenn die Temperatur unter 100C sinkt, schaltet das ECM die Ventilatoren aus. Wenn die Zündung ausgeschaltet wird, stellen die Ventilatoren den Betrieb ein. Ventilatoren (nur bei Klimaanlage) Das ECM steuert den Ausgang Klimaanlagenfreigabe. Das ECM entscheidet, ob und wann nach Eingang eines Anforderungssignals die Klimaanlagen-Kompressorkupplung eingerückt wird. Bevor die Klimaanlagenfreigabe erteilt wird, kontrolliert das ECM die Kühlmitteltemperatur und die Fahrpedalstellung. Wenn die Klimaanlage freigegeben wird, treten die Ventilatoren in langsamen Betrieb; wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als 112C, laufen die Ventilatoren sofort schnell. Das ECM steuert die Ventilatoren mit zwei Ausgängen: langsam und schnell. Die Betriebsart ist abhängig von Signalen des Klimaanlagenthermostaten, des Kühlmitteltemperaturfühlers und des ECM. Wenn die Ventilatoren langsam laufen, sind sie in Reihe geschaltet und werden von einer gemeinsamen Quelle versorgt. Wenn die Ventilatoren schnell laufen, wird jeder einzeln versorgt, und sie laufen parallel. Wenn die Zündung ausgeschaltet wird, stellen beide Ventilatoren den Betrieb ein. Wenn das ECM eine Kühlmitteltemperatur von mehr als 117,5 C vom Kühlmitteltemperaturfühler gemeldet bekommt, kann es die Klimaanlagenfreigabe übersteuern, um den Motor zu entlasten. Dieser Zustand wird beibehalten, bis die Motorkühlmitteltemperatur auf 115C absinkt, woraufhin die Klimaanlagenfreigabe wieder in Kraft tritt. Hangabfahrthilfesignal (nur bei ABS) Siehe BREMSEN, Informationen. Das ECM erzeugt ständig Fahrpedalstellungs- und Motordrehzahldaten und überwacht auch andere Motoreingänge, um ein Motordrehmomentsignal zu erzeugen. Diese Signale werden zusammen mit Motor- und Getriebekennwerten an das ABS- Steuergerät für die Regulierung der Hangabfahrthilfe weitergegeben.
MOTORSTEUERSYSTEM - EDC BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE15 KRAFTSTOFFSYSTEM Der Kraftstoff wird von der Einspritzpumpe aus dem Tank durch ein im Motorraum angeordnetes Filterelement angesaugt, das auch kleinste Verunreinigungen ausscheidet. Die Einspritzpumpe führt den Kraftstoff in je nach Fahrpedalbewegung präzise dosierten Mengen den Einspritzdüsen zu, wobei der Einspritzzeitpunkt von der Motordrehzahl abhängt.Überschüssiger Kraftstoff wird von der Einspritzpumpe nicht eingespritzt, sondern gelangt durch den Rücklauf in den Kraftstofftank zurück. Der Kraftstoff wird in feinzerstäubter Form direkt in den Zylinderkopf eingespritzt, wo er sich entzündet. Eine in den Kolbenboden eingearbeitete Wirbelkammer fördert die wirksame Vermischung des Kraftstoffs mit der bereits verdichteten Luft. Der brennende Kraftstoff dehnt sich rasch in den Hauptbrennraum aus, wo er sich unter extremer Verwirbelung mit der verdichteten Luft weiter vermischt und vollständig verbrennt. Kraftstoffeinspritzpumpe (FIP) 1.Regelschieberweggeber 2.Dreheisenstellwerk für Einspritzmenge 3.Elektromagnetisches Abstellventil 4.Magnetventil für Spritzversteller5.Regelschieber 6.Spritzversteller 7.Antriebswelle der Einspritzpumpe 8.Kraftstofftemperaturgeber