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Ladesystem Beschreibung und Funktion

Das Strommanagement-System überwacht und steuert das Ladesystem und warnt den Fahrer vor möglichen Problemen im Zusammenhang mit der Batterie und dem Generator. Das Strommanagement-System nutzt primär die an Bord vorhandene Computerkapazität, um die Effektivität des Generators zu optimieren, das Laden zu steuern, den Ladestand und die Lebensdauer der Batterie zu verbessern und die Einwirkung des Systems auf den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Das Strommanagement-System hat 3 Funktionen:

Während Zündung ein und Zündung aus wird der Batteriezustand geschätzt. Bei Zündung aus wird der Ladezustand der Batterie durch Messung der Leerlaufspannung ermittelt. Der Ladezustand ist eine Funktion der Säurekonzentration und des inneren Widerstands der Batterie. Er wird durch die Messung der Batterie-Leerlaufspannung nach einer mehrstündigen Ruhezeit der Batterie geschätzt.

Der Ladestand kann als Diagnosewerkzeug verwendet werden, das dem Benutzer oder dem Händler den Zustand der Batterie anzeigt. Bei eingeschalteter Zündung ermittelt der Algorithmus kontinuierlich den Ladezustand, basierend auf den eingestellten Netto-Amperestunden, der Batteriekapazität, des anfänglichen Ladezustands und der Temperatur.

Während des Betriebs wird der Grad der Batterieentladung primär durch einen Batteriestromsensor ermittelt, mit dem die Netto-Amperestunden ermittelt werden.

Außerdem dient das Strommanagement dazu, eine geregelte Spannungsversorgung zu liefern, um den Ladezustand der Batterie, die Lebensdauer der Batterie und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Dazu wird auf Grundlage des bekannten Ladezustands und der Temperatur der Batterie die Ladespannung optimal für das Aufladen eingestellt, ohne die Batterielebensdauer zu beeinträchtigen.

Die Beschreibung und Funktion des Ladesystems ist in 3 Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt beschreibt die Bauteile des Ladesystems und deren Integration in das Strommanagement. Der zweite Abschnitt beschreibt den Betrieb des Ladesystems. Der dritte Abschnitt beschreibt den Betrieb des Kombiinstruments mit der Ladeanzeige, Meldungen des Fahrer-Info-Centers und Betrieb des Spannungsmessers.

Generator

Der Generator ist ein zu wartendes Bauteil. Bei einer Fehlermeldung des Generators, muss diese als eine Baugruppe ausgetauscht werden. Der Keilrippenriemen des Motors treibt den Generator an. Wenn sich der Rotor dreht, induziert er Wechselstrom (AC) in die Statorwicklungen. Die Wechselspannung (AC) wird dann durch eine Reihe von Dioden gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wurde in einen Gleichstrom umgewandelt, der von der elektrischen Anlage des Fahrzeugs und zum Aufladen der Batterie verwendet wird. Der in den Generator integrierte Spannungsregler regelt die Ausgangsspannung des Generators. Er kann nicht gewartet oder repariert werden. Der Spannungsregler regelt die Stromstärke, die durch den Rotor fließt. Bei Störungen im Feldsteuerstromkreis wird die Ausgangsspannung des Generators auf 13,8 V geregelt.

Steuergerät Karosserie (BCM)

Das Steuergerät Karosserie (BCM) ist ein GMLAN-Gerät. Es tauscht mit dem Steuergerät Motor (ECM) und dem Kombiinstrument Daten aus, um das Strommanagement zu ermöglichen. Das Steuergerät Karosserie (BCM) ermittelt die Generatorleistung und sendet diesen Wert an das Steuergerät Motor (ECM), das den Einschaltsignalstromkreis zum Generator steuert. Es überwacht das vom Steuergerät Motor (ECM) gesendeten Signal im Signalstromkreis, Einschaltzeit des Generatorfelds zur Steuerung des Generators. Es überwacht den Batteriestromsensor, den Plus-Stromkreis der Batteriespannung und die geschätzte Batterietemperatur, um den Ladezustand der Batterie zu bestimmen. Das Steuergerät Karosserie (BCM) erhöht den Leerlauf.

Sensor Batteriestrom

Der Batteriestromsensor ist ein zu wartendes Bauteil, das mit dem negativen Batteriekabel an der Batterie verbunden ist. Bei dem Batteriestromsensor handelt es sich um einen 3-adrigen Strom-Halleffekt-Sensor. Der Batteriestromsensor überwacht den Batteriestrom. Er ist direkt am Steuergerät Karosserie angeschlossen. Er erzeugt ein pulsweitenmoduliertes 5 Volt-Signal von 128 Hz mit einem Tastverhältnis von 0 - 100 Prozent. Das Tastverhältnis liegt normalerweise zwischen 5 und 95 Prozent. Der Bereich zwischen 0 und 5 Prozent und 95 und 100 Prozent ist für Diagnosefunktionen reserviert.

Steuergerät Motor (ECM)

Bei laufendem Motor wird das Einschaltsignal des Generators vom ECM an der Generator übermittelt, wodurch der Spannungsregler eingeschaltet wird. Der Spannungsregler des Generators regelt die Stromzufuhr an den Läufer, wodurch die Ausgangsspannung geregelt wird. Die Stromstärke des Läufers ist proportional zur vom Regler gelieferten elektrischen Impulssignalbreite. Mit Starten des Motor erkennt der Regler die Drehung des Generators über das Wechselspannungssignal am Stator durch einen innen geführten Draht. Bei einmal laufendem Motor variiert der Regler die Stromaufnahme durch Steuern der Impulsbreite. Auf diese Weise wird die Generatorausgangsspannung für ordnungsgemäße Batterieladung und Funktion der elektrischen Anlage geregelt. Die Klemme der Einschaltzeit des Generatorfeldes ist intern an den Spannungsregler und extern an das ECM angeschlossen. Erkennt der Spannungsregler ein Problem mit dem Ladesystem, so wird dieser Stromkreis an Masse gelegt, um dem ECM das Vorliegen eines Problems anzuzeigen. Das ECM überwacht den Signalstromkreis des Einschaltzeitsignals des Generators und erhält eine Entscheidung für einen Steuereingriff auf der Grundlage der Daten vom BCM.

Kombiinstrument

Das Kombiinstrument informiert den Fahrer für den Fall eines Problems mit dem Ladesystem. Es gibt 2 Formen einer Meldung: eine Ladekontrollanzeige sowie der Warnhinweis des Fahrer-Info-Centers: SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM (Batterie-Ladesystem warten), sofern so ausgestattet.

Zweck des Ladesystem ist es, die Batterieladung und die Ladungen im Fahrzeug konstant zu halten. Es gibt 6 Betriebsmodi, sie lauten:

Das Steuergerät Motor (ECM) steuert den Generator über den Einschaltsignalstromkreis zum Generator. Das ECM überwacht das Leistungsverhalten des Generators über den Signalstromkreis, Einschaltzeit des Generatorfeldes. Das Signal ist ein pulsweitenmoduliertes Signal von 128 Hz mit einem Tastverhältnis von 0 - 100 Prozent. Das Tastverhältnis liegt normalerweise zwischen 5 und 95 Prozent. Der Bereich zwischen 0 und 5 Prozent und 95 und 100 Prozent ist für Diagnosefunktionen reserviert. Die folgende Tabelle zeigt die angeforderten Einschaltzeiten und Ausgangsspannungen des Generators:

Der Generator liefert dem Steuergerät Karosserie über das Signal Erregerfeld-Einschaltdauer ein Istwert-Signal des Spannungsausgangs des Generators. Dabei handelt es sich um ein pulsweitenmoduliertes Signal von 128 Hz mit einem Tastverhältnis von 0 bis 100 Prozent. Das Tastverhältnis liegt zwischen 5 und 99 Prozent. Der Bereich zwischen 0 und 5 Prozent und 100 Prozent sind für Diagnosefunktionen reserviert.

Das Steuergerät Karosserie (BCM) schaltet in diesen Modus, wenn die ermittelte Ausgangsspannung des Generators länger als 45 Minuten unter 13,2 V liegt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, schaltet das Steuergerät Karosserie (BCM) 2 - 3 Minuten lang in den Lademodus. Das Steuergerät Karosserie (BCM) ermittelt dann, abhängig von den Spannungsanforderungen, in welchen Modus es schaltet.

Das Steuergerät Karosserie (BCM) schaltet in den Lademodus, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist.

Wenn eine dieser Bedingungen zutrifft, setzt das System die angestrebte Ausgangsspannung des Generators auf eine Ladespannung zwischen 13,9-15,5 V, abhängig von dem Batterieladezustand und der geschätzten Batterietemperatur.

Das Steuergerät Karosserie (BCM) schaltet in den Kraftstoffsparmodus, wenn die geschätzte Batterietemperatur mindestens 0 °C (32 °F) und höchstens 80 °C (176 °F), der berechnete Batteriestrom weniger als 15 Ampere und mehr als -8 Ampere und der Ladezustand der Batterie größer/gleich 80 Prozent beträgt. Die angestrebte Generator-Ausgangsspannung ist die Spannung im lastfreien Zustand, und sie liegt zwischen 12,5-13,1 V. Das BCM verlässt diesen Modus und wechselt in den Lademodus, wenn die oben angegebenen Bedingungen vorliegen.

Das Steuergerät Karosserie (BCM) schaltet immer dann in den Schweinwerfermodus, wenn die Scheinwerfer eingeschaltet sind (Fernlicht oder Abblendlicht). Die Spannung wird zwischen 13,9 und 14,5 V geregelt.

Beim Starten des Motors setzt das Steuergerät Karosserie (BCM) die angestrebte Ausgangsspannung des Generators 30 Sekunden lang auf 14,5 V.

Das Steuergerät Karosserie (BCM) schaltet in den Modus, Spannungsverringerung, wenn die berechnete Umgebungslufttemperatur bei über 0 °C (32 °F) liegt. Der berechnete Batteriestrom beträgt weniger als 1 Ampere und mehr als -7 Ampere, und die Einschaltdauer des Generatorfeldes liegt bei weniger als 99 Prozent. Die angestrebte Generator-Ausgangsspannung ist 12,9 V. Das BCM verlässt diesen Modus, sobald die Kriterien für den Lademodus erfüllt sind.

Betrieb, Anzeige Ladekontrolle

Das Kombiinstrument lässt die Ladekontrolle aufleuchten und zeigt am Fahrer-Info-Center eine Warnmeldung an, wenn mindestens eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM (Batterie wird nicht geladen, Wartung Ladesystem erforderlich)

Das Steuergerät Karosserie (BCM) und das Steuergerät Motor (ECM) senden eine GMLAN-Meldung an das Fahrer-Info-Center, um die Meldung BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM (Batterie lädt Ladesystem nicht) anzuzeigen. Dies wird veranlasst, wenn ein Fehlercode des Ladesystems ein aktueller Fehlercode ist. Die Meldung unterbleibt, wenn die Bedingungen für das Löschen des Fehlercodes erfüllt sind.

SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM (Batterie-Ladesystem warten)

Das Steuergerät Karosserie (BCM) und das Steuergerät Motor (ECM) senden eine GMLAN-Meldung an das Fahrer-Info-Center, um die Meldung SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM (Batterieladesystem warten) anzuzeigen. Dies wird veranlasst, wenn ein Fehlercode des Ladesystems ein aktueller Fehlercode ist. Die Meldung unterbleibt, wenn die Bedingungen für das Löschen des Fehlercodes erfüllt sind.