2 Schaltpläne

Kap2_10_05.qxd
19.03.2006
11:43
Seite 25
25
2
Schaltpläne
2.1
Bauteile und Aufbau eines Stromkreises
Die Bilder 2.1 bis 2.5 zeigen Komponenten im Fahrzeug, die in Stromkreisen zusammengefasst sind.
Autobatterie bzw. Generator ⇒ Spannungsquelle
Lüftermotor bzw. Fahrlicht ⇒ Verbraucher
Verbindungskabel ⇒ Hin- und Rückleitung
➽
Die Spannungsquelle, der «Schalter», der Verbraucher sowie
die Hin- und Rückleitung bilden einen Stromkreis. Die Verbraucher arbeiten nur dann, wenn dieser Stromkreis an keiner Stelle
unterbrochen ist.
Bild 2.1
Fahrzeugbatterie
Hinleitung
Spannungsquelle
Verbraucher
Rückleitung
Bild 2.2
Kabelbaum
Bild 2.3
Lüftermotor für Kühlmittel
Bild 2.4
Generator
Ein- und Zweileitungssysteme (Bilder 2.6 bis 2.10)
In den meisten Kraftfahrzeugen erfolgt die Rückleitung des Stroms
über die metallene Karosserie. Das heißt, ein Anschlusspunkt der
Glühlampe ist über ein Kabel mit der Karosserie verbunden. Die
Karosserie wiederum ist über ein Kupferband mit dem Minuspol der
Batterie verbunden. Da man – scheinbar – mit nur einer Leitung auskommt (die Rückleitung erfolgt ja über die Karosserie), spricht man
Bild 2.5
Fahrlichtleuchten
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap2_10_05.qxd
02.04.2006
10:20
Seite 26
26
von einer Einleitungsanlage. Sind sowohl Hin- und Rückleitung als
einzelnes Kabel ausgeführt, spricht man von einer Zweileitungsanlage. Erfolgt die Rückleitung über die Karosserie, spricht man von
einer Einleitungsanlage.
Bild 2.6
Masseanschluss an die Karosserie
Bild 2.8
Zweileitungssystem
Bild 2.7
Zweileitungssystem
Bild 2.10
Einleitungsanlage
Bild 2.9
Einleitungssystem
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap2_10_05.qxd
19.03.2006
11:44
Seite 34
34
Aufbau (Bild 2.17)
2.6
Schaltpläne
2.6.1
Beispiel VW
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap2_10_05.qxd
02.04.2006
10:27
Seite 35
35
Lesen von Stromlaufplänen (Bild 2.18)
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap3_10_05.qxd
19.03.2006
11:45
Seite 66
66
3.9
Arbeiten mit Fehlersuchprogrammen
3.9.1
Fehlersuche VW
Problem
Ein Kunde reklamiert bei der Werkstatt, dass sich der Anlasser seines
Fahrzeugs nicht dreht.
Das zum Fahrzeug gehörende Fehlersuchprogramm gibt eine
Reihenfolge vor, in der die Messungen und Prüfungen durchzuführen
sind (Bild 3.47).
Bild 3.47
Fehlersuchprogramm VW
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap3_10_05.qxd
19.03.2006
11:45
Seite 67
67
Schaltplanausschnitt VW
Im zugehörigen Schaltplanausschnitt lässt sich der Stromverlauf von
der Batterie zur Klemme 50 des Starters nachvollziehen.
Batterie A
⇓
Sicherung S176
⇓
Zündstartschalter D (Klemme 30)
⇓
Zündstartschalter D (Klemme 50b)
⇓
Anlasser B (Klemme 50)
Die eingezeichneten Multimeter entsprechen in den Farben den
Prüfschritten des Fehlersuchprogramms (Bild 3.48).
Bild 3.48
Schaltplan mit eingezeichneten Multimetern
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap5_11_05.qxd
19.03.2006
11:50
Seite 132
132
Bild 5.25
Anzeige der Spannungsart und
der Polarität bei einer LED-Prüflampe
~
Wechselspannung
_
+
+
_
Gleichspannung
Stand- und Tagfahrlichtleuchten (Bilder 5.26 und 5.27)
Bild 5.26 (links)
LEDs in Stand- und
Tagfahrlichtleuchten
Bild 5.27 (rechts)
Auswahl von LED-Bauformen
Rückleuchten am Audi A3 (Bild 5.28)
Bild 5.28
Rückleuchten Audi A3
1 Signal für Schlusslicht
2 Signal für Bremslicht
3 bidirektionale Leitung vom
Zentralsteuergerät für
Komfortsysteme
Brems-/
Schlussleuchte
Heckklappe
Brems-/
Schlussleuchte
am Seitenteil
Blinkleuchte
Nebelschlussleuchte
Rückfahrscheinwerfer
Reflektor
Die Schlussleuchteneinheiten sind teilweise in Diodentechnik aufgebaut (Blink-, Schluss- und Bremsleuchten). Zur Ansteuerung ist
jeweils ein Mikroprozessor integriert. Die Dioden sind in einer Matrix
angeordnet. Bei Ausfall einer Diode leuchten die anderen Dioden weiter (Bild 5.29).
Der Mikroprozessor steuert, ob die roten LEDs als Schlussleuchte (ca.
10% Helligkeit) oder als Bremsleuchte (ca. 97% Helligkeit) arbeiten.
Er vereinfacht die Verkabelung, und es können diverse NotlaufHerner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap5_11_05.qxd
19.03.2006
11:50
Seite 133
133
Bild 5.29
Ansteuerung der LED
1
2
3
4
Signal für Schlusslicht
Signal für Bremslicht
bidirektionale Leitung vom Zentralsteuergerät für Komfortsysteme
Signal für Blinkleuchte
funktionen realisiert werden. Ein Totalausfall oder Fehlerfunktionen
des internen Transistors werden vom Mikroprozessor erkannt.
Er sendet eine Fehlermeldung an das Zentralsteuergerät für Komfortsystem.
Die Blink-Leuchtdioden werden wie die Schlusslicht-Leuchtdioden
angesteuert.
Die Helligkeitssteuerung des LED-Bremslichtes in Abhängigkeit von
der Bremsverzögerung ist in Bild 5.30 zu sehen. Im Bild oben: leichte
Anbremsung, unten: Vollbremsung.
7-Segment-Anzeigen (Bilder 5.31 und 5.32)
Bild 5.30
Bremsleuchten BMW 745i
Bild 5.31
Display mit vier LED-7-SegmentAnzeigen
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap5_11_05.qxd
19.03.2006
11:50
Seite 134
134
Mit Hilfe von Leuchtdioden ist es leicht möglich, Zahlen, Ziffern und
Symbole darzustellen. In LED-7-Segment-Anzeigen sind 7 Leuchtdioden in Balkenform zusammengefügt. Damit lassen sich alle Zahlen
von 0 bis 9 darstellen (Bild 5.33). Durch Aneinanderreihung mehrerer
Elemente kann man Zahlenfolgen darstellen.
Bild 5.32
Darstellung der Innenschaltung
einer 7-Segment-LED-Anzeige
Bild 5.33
Darstellung der Zahlen 0 bis 9 auf einer 7-Segment-Anzeige
5.4
Empfänger (Fotodiode)
z.B. CD-Player
Fotodioden
Zur Realisierung eines komplexen Infotainment-Systems (Bild 5.34)
ist die optische Datenübertragung sinnvoll, denn mit den bisher verwendeten CAN-Datenbussystemen können Daten nicht schnell
genug und damit nicht in der entsprechenden Menge übertragen werden. Die beteiligten Steuergeräte sind über einen Lichtwellenleiter
(Bild 5.35) verbunden. Die digitalen Signale werden in mit Hilfe einer
Leuchtdiode in Lichtimpulse umgewandelt und in einen Lichtwellenleiter geschickt. Auf der anderen Seite setzt eine Fotodiode die Lichtimpulse wieder in elektrische Signale um.
Sender
(Leuchtdiode)
Lichtwellenleiter
z.B. Verstärker
Empfänger
(Fotodiode)
Sender
(Leuchtdiode)
Bild 5.35
Prinzip Lichtwellenleiter
Bild 5.34
Mögliche Infotainment-Systeme im Kraftfahrzeug
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1
Kap5_11_05.qxd
19.03.2006
11:50
Seite 135
135
5.4.1
Eigenschaften einer Fotodiode (Bild 5.36)
➽
Je mehr Licht auf die Fotodiode trifft, umso höher wird der
Strom, der durch die Fotodiode fließt. Diesen Vorgang nennt
man den inneren fotoelektrischen Effekt.
Die Fotodiode wird in Sperrrichtung in Reihe mit einem Widerstand
geschaltet. Steigt der Strom durch die Fotodiode aufgrund höherer
Lichteinstrahlung, erhöht sich der Spannungsabfall am Widerstand
(Bild 5.37). Somit ist die Umwandlung des Lichtsignals in ein Spannungssignal erfolgt.
Geringer Lichteinfall
Großer Lichteinfall
Bild 5.36 (links)
Fotodiode bei geringem
Lichteinfall
Bild 5.37 (rechts)
Fotodiode bei starkem
Lichteinfall
kleiner Stromfluss
großer Stromfluss
kleine
Spannung
5.4.2
Anwendungsbeispiele für Fotodioden
5.4.2.1
Regen-Licht-Sensor
große
Spannung
Der Regen-Licht-Sensor (Bild 5.38) wird hinter dem Innenspiegel im
Wischbereich der Scheibenwischer installiert. Der Fahrer profitiert
dabei von einer jederzeit optimal auf die Niederschlagsmenge abgestimmten Wischgeschwindigkeit. Gleichzeitig kann er das
Einschalten des Fahrlichtes, beispielsweise in der Dämmerung oder
bei Tunneldurchfahrten, nicht mehr vergessen.
Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1