Steuergeräte - Diagnostyka Silnika

SteuergeräteFunktionsplan30151 2+AJ655-J644345GMCB31SSP287_041LegendeZusatzsignaleABatterie1Steuergerät für Airbag J234BAnlasser2Steuergerät für Airbag J234CDrehstromgenerator3CAN-Komfort HighJ644J655Steuergerät für EnergiemanagementRelais für Batterieabschaltung45CAN-Komfort LowKlemme 50 (vom Relais 2 fürAnlasser J695)18

SystemübersichtEingänge CANAusgänge CAN– Außentemperatur– Motordrehzahl– Kühlmitteltemperatur– Standzeit– Zündanlassschloss– Frontscheibenheizung– Heckscheibenheizung– Rückmeldung Leerlaufsolldrehzahl– Anforderung Lastabwurf– Lastabwurf Heizsysteme– Generator einschaltenCAN-Komfort HighCAN-Komfort Low– Abschaltstufe Antrieb– Leerlaufdrehzahl-Erhöhung– Abschaltungsstufen– Lastabwurf– Generator Lastmoment– Generator Leistungsaufnahme– Batteriemanager Batteriespannung– Abschaltung Heizsysteme– Ladezustand– Startfähigkeit– Abschaltstufe 6– Klemme DFM – BEM (Batterieenergiemanager)– Lastabwurf Rückmeldung– Load-Response-Generator– Generatorfehler– Infotainment-Abschaltung– Kundendienst-FehlerBatteriemanager– Status-Hochleistungs-Heizsysteme– Status-Hochleistungs-Heizsystemregelung– Verbraucher-Notabschaltung aktivEingänge überBSS *Ausgänge überBSS *– DF-Signal (Auslastung Generator)– Generatorfehler mechanisch– Generatorfehler elektrisch– Generator Hochtemperaturabregelung– Generatorsollwertspannung– Load-Response Start– Load-Response Drive* BSS = Bit-synchrone Schnittstelle19

SteuergeräteFunktionsmoduleDie Aufgaben des Steuergerätes für EnergiemanagementJ644 sind in drei Funktionsmoduleaufgeteilt. Diese Funktionsmodulesind bei unterschiedlichen Fahrzeugzuständenaktiv.Funktionsmodul 1 ist der Batteriemanager.Dieser ist für die Batteriediagnose verantwortlich.(immer aktiv)Funktionsmodul 2 ist der Ruhestrommanager.Er deaktiviert bei Bedarf Standverbraucher.(Motor läuft nicht)Funktionsmodul 3 ist das dynamische Management.Dieses ist für die Ladespannungsregelungund die Verbrauchsreduzierungzuständig. (Motor läuft)Steuergerät für EnergiemanagementFunktionsmodul 1BatteriemanagerBatteriediagnoseFunktionsmodul 2RuhestrommanagerStandverbraucherdeaktivierungFunktionsmodul 3Dynamisches ManagementLadespannungsregelungVerbrauchsreduzierungAktivität der FunktionsmoduleDie drei Funktionsmodule sind bei bestimmtenFahrzeugzuständen aktiv. Es werden dreiFahrzeugzustände unterschieden:Fahrzeugzustand Batteriemanager RuhestrommanagerKlemme 15 AUS Aktiv AktivKlemme 15 EIN,Motor läuft nichtKlemme 15 EIN,Motor läuftAktivAktivAktivAktivDynamischesManagement20

BatteriemanagerUm die Batteriediagnose durchzuführen,muss der Batteriemanager im Steuergerät fürEnergiemanagement folgende Daten ermitteln:– Batterietemperatur– Batteriespannung– Batteriestrom– BetriebszeitenBatterietemperatur-35 - 70 °Cfür Anzeige:– Batterieladezustand(SOC)– StartfähigkeitsvorhersageBatteriespannung5,5 - 16 Vfür Stromverbrauchssteuerung:– AbschaltstufenBatteriestrom10 mA - 100 Afür Generator:– optimaleLadespannungBetriebszeitenSteuergerät fürEnergiemanagement J644Generatorsicherheitsreserve:– Regelung derHochleistungs- undder HeizsystemeDer Batteriestrom und die Batterietemperaturwerden im Steuergerät gemessen. Dabei wirddie Batterietemperatur mit einem Algorithmusauf die Batterie umgerechnet. Die Messungder Batteriespannung erfolgt hingegen amPluspol der Batterie.21

SteuergeräteAnzeige des BatteriezustandesDie Startfähigkeit und der aktuelle Ladezustandwerden am Kombiinstrument angezeigt.Diese beiden Größen sind Grundlage für denRuhestrommanager und das dynamischeManagement. Die optimale Ladespannungwird über eine Schnittstelle dem Generatorzur Verfügung gestellt.BatterieschwachPRNDSAnzeigen im MMIDer Batterieladezustand kann über die FunktionCAR im MMI aufgerufen werden.Die Anzeige erfolgt in einem Balkendiagrammin 10-%-Stufen. Ein Ladezustand zwischen60 und 80 % ist normal.BenutzerCarLadezustandBordbuchSystemeTPTMCWartungWaren bei abgestelltem Motor elektrische Verbraucherüber längere Zeit aktiv, wird dieBatterie entladen. Ist aus diesem Grund dieStartfähigkeit des Motors gefährdet, erscheintim MMI die Aufforderung, den Motor zu starten,um ein automatisches Abschalten desSystems in den nächsten drei Minuten zu verhindern.CarStartfähigkeitBitte Starten Sie den Motor,sonst schaltet sichdas System in 3 Minuten ab.SSP287_042Ladekontrollleuchte (Generatorleuchte)Die Ladekontrollleuchte befindet sich im Drehzahlmesserdes Schalttafeleinsatzes.Entgegen bisherigen Audi-Fahrzeugen wirdsie jedoch vom Steuergerät für Energiemanagementangesteuert.TPSSP287_121SSP287_10222

RuhestrommanagerDer Ruhestrommanager im Steuergerät fürEnergiemanagement J644 hat die Aufgabe, beiBedarf Steuergeräte zur Abschaltung von Verbrauchernaufzufordern.Er ist bei Klemme 15 AUS und bei Klemme 15EIN/Motor AUS aktiv.Steht das Fahrzeug, muss der Ruhestromsoweit abgesenkt werden, dass dieBatterie nur gering entladen wird und einStartvorgang auch bei langen Standzeitenmöglich ist. Weist die Batterie einen zu geringenLadezustand auf, um alle Standverbraucherversorgen zu können, werden Funktionenvon Komfort- und Infotainmentverbraucherndeaktiviert. Welche Verbraucher ein Steuergerätabschalten muss, ist hierarchisch (sieheSeite 28) in Abschaltstufen festgelegt.Die Abschaltung von Verbrauchern einesSteuergerätes geschieht in sechs Stufen.Je geringer der Ladezustand der Batterie ist,desto höher ist die Abschaltstufe. Die notwendigeAbschaltstufe wird über die Datenbussystemedurch das Steuergerät fürEnergiemanagement zur Verfügung gestellt.Der Fahrer wird über die eingeschränkteFunktionalität am Schalttafeleinsatz informiert.Bei der Diagnose ist zu beachten, dass dieUrsache von Funktionseinschränkungen eineaktivierte Abschaltstufe sein kann. Im Fehlerspeicherdes Steuergerätes für Energiemanagementwird das Aktivieren einer Abschaltstufeals Fehler abgelegt.Welche Verbraucher bzw. Funktionen ein Steuergerätdeaktiviert, kann der geführten Fehlersucheunter Fahrzeuginformationenentnommen werden.Geführte Fehlersuche Audi V05.02 18/06/2002Funktions-/BauteilauswahlAudi A8 2003>2003 (3)LimousineBFM 4,2l Motronic / 246 kWFahrzeuginformationenDynamisches- und RuhestrommanagementAllgemeinesRuhestrom-Abschaltstufe 1Ruhestrom-Abschaltstufe 2Ruhestrom-Abschaltstufe 3Ruhestrom-Abschaltstufe 4Ruhestrom-Abschaltstufe 5Ruhestrom-Abschaltstufe 6Messtechnik Fahrzeug- Sprung Drucken HilfeEigendiagnoseSSP287_06123

SteuergeräteAbschaltstufenJe nach Ladezustand der Fahrzeugbatteriewerden die einzelnen Abschaltstufen durchdas Steuergerät für Energiemanagement eingeleitet.Die Abschaltstufen haben folgende Auswirkungen:– Abschaltstufe 1Verbraucher am CAN-Komfort werdenabgeschaltet.– Abschaltstufe 2Bei Einleitung dieser Stufe erfolgt dieAbschaltung weiterer Verbraucher amCAN-Komfort. Einige Einschränkungenim Infotainment-System werden vorgenommen.– Abschaltstufe 3Eine Reduzierung des Ruhestroms wirdeingeleitet.– Abschaltstufe 4 – TransportmodusDie Aktivierung dieser Abschaltstufeerfolgt über das Diagnosegerät und kannnicht selbst vom Steuergerät für Energiemanagementeingeleitet werden.– Abschaltstufe 5Die Standheizung wird deaktiviert.– Abschaltstufe 6Die Wake-up-Ereignisse für dieBussysteme werden reduziert.Abschaltstufen 1 - 3Bei den Stufen 1 - 3 werden durch dieSteuergeräte im Fahrzeug Verbraucher abgeschaltet,um ein weiteres Entladen derBatterie zu verhindern.Beispiele für Abschaltstufen des Steuergerätes2 für Bordnetz:Verbraucher Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3MMI-Klappung Aktiv Inaktiv InaktivSRA-Waschen Inaktiv Inaktiv InaktivWaschwasserheizung Inaktiv Inaktiv Inaktiv24

Abschaltstufe 4Die vierte Stufe ist der Transportmodus, derüber das Diagnosegerät eingeleitet werdenkann. Mit dem Transportmodus kann bei längerenFahrzeugstillstandszeiten oder einemlängeren Fahrzeugtransport ein Entladen derBatterie stark reduziert werden.Im Steuergerät für Energiemanagement J644steht hierzu ein Anpassungskanal zur Aktivierungzur Verfügung. Im Kanal 1 „Transportmodus“kann zwischen 0 = Normalmodusoder 1 = Transportmodus ausgewählt werden.Beim Transportmodus werden nahezu alleKomfortfunktionen abgeschaltet, um maximaleStandzeit ohne Batterieentladung zugarantieren. Dies ist beispielsweise bei Überseetransportennotwendig.Abschaltstufe 5Anpassung Transportmodusmit DiagnosegerätDiagnose-Interfacefür Datenbus J533J644Bei dieser Stufe wird die Standheizungdeaktiviert.TransportmodusAbschaltstufe 4Abschaltstufe 6Bei Stufe 6 werden die Steuergeräte an denBussystemen nur noch bei Klemme 15 EINund beim Zugang zum Fahrzeug geweckt. Alleanderen Weckursachen für die Bussystemewerden unterdrückt.SSP287_040Da bei Abschaltstufe 6 die Startfähigkeitgerade noch gegeben ist, dürfen dieSteuergeräte, um Strom zu sparen, nichtmehr bei jeder Ursache geweckt werden. Diesbetrifft auch die Infotainment-Komponentenund hat zur Folge, dass ein Telefonieren inStufe 6 nicht mehr möglich ist.Die Not- und Pannendienstrufe werdenweiterhin über die Notstrombatterie gewährleistet.25

SteuergeräteFunktionsprinzipFehlerspeichereintrag„Abschaltstufe 2“ Abschaltstufe 2(Empfänger deaktiv)Abschaltstufe 2J644„Abschaltstufe 2“wird gesendetJ502weitere Steuergeräteam CAN-KomfortAbschaltstufe 2J533J285Steuergeräte amMOST-BusJ525Abschaltstufe 2(Verstärker deaktiv)Abschaltstufe 2(SynchronisationFunkuhr deaktiv)Abschaltstufe 2SSP287_04326

Das Steuergerät für EnergiemanagementJ644 sendet bei Bedarf die notwendigeAbschaltstufe auf den Datenbus.Die an den Bussystemen angeschlossenenSteuergeräte deaktivieren nach dem Einlesender Informationen ihre für die jeweiligeAbschaltstufe festgelegten Verbraucher. Injedem Steuergerät ist hierzu abgelegt, welcheVerbraucher bei der entsprechendenAbschaltstufe deaktiviert werden müssen.An diesem Beispiel ist zu erkennen, dass dasSteuergerät für Energiemanagement dieAbschaltstufe 2 auf den CAN-Komfort sendet.Die Steuergeräte am CAN-Komfort deaktivierennun die für die Abschaltstufe 2 festgelegtenVerbraucher bzw. Funktionen. DieseFestlegung ist in der Software des jeweiligenSteuergerätes gespeichert.Beispielsweise deaktiviert das Steuergerät fürReifendruckkontrolle J502 den Empfänger fürdie Antennen, um Strom einzusparen. DasDiagnose-Interface für Datenbus J533 verteiltauf die anderen Bussysteme die Information„Abschaltstufe 2“. Alle Steuergeräte an denrestlichen Bussystemen reagieren jetzt ihrerseitsmit dem Deaktivieren der festgelegtenVerbraucher für die Abschaltstufe 2.Der Schalttafeleinsatz J285, der am CAN-Kombi angeschlossen ist, deaktiviert denEmpfänger der Funkuhr, um Strom zu sparenoder das am MOST-Bus angeschlosseneSteuergerät für Digitales Sound Paket J525schaltet den Audioverstärker ab.27

SteuergeräteStufenweise RuhestromreduzierungWenn die Stufen der Ruhestromreduzierunggeschaltet werden, verlängert sich die möglicheStandzeit des Fahrzeuges, da der Ruhestrommit jeder Abschaltstufe geringer wird.Es gibt jedoch keine Berechnungsfunktion füreine Standzeitverlängerung.Steigt der Fahrer in das Fahrzeug ein, werdenkurzfristig wieder alle Funktionen zur Verfügunggestellt.Eine Besonderheit stellt dabei die Abschaltstufe4 dar. Sie kann vom Fahrzeug nichtselbstständig, sondern nur mit Hilfe desDiagnosegerätes eingeleitet werden.Die Abschaltstufe 2 wird sofort aktiviert, wennnach einer Standzeit von drei Stunden einRuhestrom > 50 mA ermittelt wurde.Bei Motor EIN erfolgt eine Rücknahme allerbis dahin aktiven Abschaltstufen. Erfolgt derAnschluss eines Ladegerätes an eine im Fahrzeugangeschlossene Batterie, werden ebenfallsalle Abschaltstufen deaktiviert (sieheBatterie laden auf Seite 36).Dies gilt jedoch nicht für die Abschaltstufe 4 –Transportmodus.Die Priorisierung der Abschaltstufen erfolgtalso in der Reihenfolge 1-2-5-3-6. Die Bezeichnungender einzelnen Stufen entstandenwährend der Entwicklung dieses Systems.Batterieladezustand (SOC)(%)NormalbetriebStufe 1Stufe 2Stufe 5Stufe 3Stufe 6RuhestromI R (A)Startfähigkeitsgrenzemögliche Standzeit ohneEnergiemanagementStartfähigkeitsgrenzeStandzeitverlängerung durchEnergieverbrauchsreduzierungZeitSSP287_04428