2 Schaltpläne. 2.1 Bauteile und Aufbau eines Stromkreises

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Etta Jaeger
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1 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 Bild die Hin- und Rückleitung bilden einen Stromkreis. Die Verbraucher arbeiten nur dann, wenn dieser Stromkreis an keiner Stelle unterbrochen ist. 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

Fahrlicht Verbraucher Verbindungskabel Hin- und Rückleitung Die Spannungsquelle, der «Schalter», der Verbraucher sowie Bild die Hin- und Rückleitung bilden einen Stromkreis.

2 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

3 34 Aufbau (Bild 2.17) 2.6 Schaltpläne Beispiel VW

4 35 Lesen von Stromlaufplänen (Bild 2.18)

5 Arbeiten mit Fehlersuchprogrammen 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

1 Fehlersuche VW Problem Ein Kunde reklamiert bei der Werkstatt, dass sich der

6 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

Batterie A Sicherung S176 Zündstartschalter D (Klemme 30) Zündstartschalter D (Klemme 50b) Anlasser B

7 132 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 Bild 5.28 Rückleuchten Audi A3 1 Signal für Schlusslicht 2 Signal für Bremslicht 3 bidirektionale Leitung vom Zentralsteuergerät für Komfortsysteme Rückleuchten am Audi A3 (Bild 5.28) Brems-/ Schlussleuchte am Seitenteil Blinkleuchte Brems-/ Schlussleuchte Heckklappe 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 Notlauf-

28 Rückleuchten Audi A3 1 Signal für Schlusslicht 2 Signal für Bremslicht 3 bidirektionale Leitung vom Zentralsteuergerät für Komfortsysteme Rückleuchten am Audi A3 (Bild 5.

8 133 Bild 5.29 Ansteuerung der LED 1 Signal für Schlusslicht 2 Signal für Bremslicht 3 bidirektionale Leitung vom Zentralsteuergerät für Komfortsysteme 4 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-Segment- Anzeigen

werden. Ein Totalausfall oder Fehlerfunktionen des internen Transistors werden vom Mikroprozessor erkannt. Er sendet eine Fehlermeldung an das Zentralsteuergerät für Komfortsystem.

9 134 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 Fotodioden Empfänger (Fotodiode) 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. z.b. CD-Player Sender (Leuchtdiode) Lichtwellenleiter z.b. Verstärker Empfänger (Fotodiode) Sender (Leuchtdiode) Bild 5.35 Prinzip Lichtwellenleiter Bild 5.34 Mögliche Infotainment-Systeme im Kraftfahrzeug

32 Darstellung der Innenschaltung einer 7-Segment-LED-Anzeige Bild 5.33 Darstellung der Zahlen 0 bis 9 auf einer 7-Segment-Anzeige 5.

10 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 kleiner Stromfluss großer Stromfluss Bild 5.37 (rechts) Fotodiode bei starkem Lichteinfall kleine Spannung große Spannung Anwendungsbeispiele für Fotodioden Regen-Licht-Sensor 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.

Steigt der Strom durch die Fotodiode aufgrund höherer Lichteinstrahlung, erhöht sich der Spannungsabfall am Widerstand (Bild 5.37).

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