Управление энергоснабжением Volkswagen Phaeton

Чтобы подать электроэнергию к потребителям в достаточном количестве и обеспечить работу стартера, предусмотрены два варианта бортовой сети, а именно: однобатарейной или двухбатарейной.

У авто с одной аккумуляторной батареей обеспечивается полноценное питание всех потребителей.

У автомобилей с двумя аккумуляторными батареями одна из них считается стартерной, а другая — сетевой. При обычных условиях эксплуатации стартерная батарея используется для пуска двигателя, а сетевая батарея должна обслуживать подключенные к бортовой сети потребители. Если одна из этих батарей не справляется с подачей достаточного количества энергии, к ней подключается другая батарея. Этот процесс управляется блоком контроля батарей.

Однобатарейная и двухбатарейная бортовые сети

* В дальнейшем будет устанавливаться батарея 75 А·ч/420 А.
** По заказу.

Для обеспечения надежного энергоснабжения всех потребителей у авто с двигателями W12 и V10 TDI предусмотрены две аккумуляторные батареи. На остальные модификации автомобиля вторая батарея устанавливается только по заказу.

Схема управления энергоснабжением

A1 клемма 30
A4 сигнал “Ключ зажигания в замке” (Key-In)
A14 клемма 15
A15 аварийный режим
A17 клемма 30
A18 клемма 15 SV

Компоненты

• Стартерная батарея
• Сетевая батарея
• Реле параллельного включения батарей
• Реле переключения стартерной батареи
• Реле переключения сетевой батареи
• Блок контроля батарей
• Датчик температуры стартерной батареи

Принцип действия

Обычно стартерная батарея полностью обеспечивает питание стартера, а сетевая батарея подает энергию в 12-вольтную бортовую сеть и подключается к стартерной батарее при холодном пуске двигателя.

Переключение цепей стартера и бортовой сети производится блоком контроля батарей (J367). Он управляет зарядом стартерной батареи и обеспечивает питание приборов, используемых при пуске двигателя.

Процессы пуска

Чтобы обеспечить достаточное энергоснабжение обоих контуров сети, блоком контроля батарей поддерживаются различные режимы работы электрооборудования.

Потребители, участвующие в пуске двигателя

• Блок управления двигателем
• Топливный насос
• Блок управления противоугонной системой
• Комбинация приборов
• Блок управления подушками безопасности (по соображениям безопасности)

Пуск двигателя в теплое время года

Предполагается, что стартерная и сетевая батарея заряжены. Цепь стартера отделена от бортовой сети. На блок контроля батарей поступают: сигнал “Ключ зажигания в замке” (Key-In) с блока управления противоугонной системой (J518), сигнал “Зажигание включено” с клеммы 15 и сигнал включения стартера с клеммы 50. При этом контакты реле переключения сетевой батареи (B) замкнуты. Участвующие в пуске двигателя потребители питаются через бортовую сеть. Питание стартера производится от стартерной батареи.

Принципиальная схема

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя

Холодный пуск

При холодном пуске дополнительно к указанным выше входным сигналам учитывается сигнал с датчика температуры батареи и передаваемый через шину CAN сигнал температуры охлаждающей жидкости.

Контакты реле переключения сетевой батареи замкнуты; блок контроля батарей вызывает замыкание реле их параллельного включения. Контакты этого реле замыкаются, обеспечивая параллельную работу батарей.

Параллельное включение батарей производится в зависимости от температуры, а именно, если она

 ниже –10⁰C для бензиновых двигателей и
 ниже 0⁰C для дизеля V10 TDI.

Принципиальная схема

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя

Процесс пуска при разряженной сетевой батареи

При подключенной клемме 15SV и напряжении на выводах сетевой батареи ниже 11 В через шину CAN и контакт “Аварийный режим” передается сигнал пуска в аварийном режиме.

После введения ключа зажигания в замок, клемма 30SV соединяется со стартерной батареей через реле ее переключения. После включения зажигания шина данных CAN переходит на ограниченный режим работы, при котором обмен данными производится только между приборами, участвующими в процессе пуска двигателя.

После пуска двигателя производится отключение подогревателей, способствующих повышению комфорта автомобиля, на время от двух до пяти минут. Аварийный режим энергоснабжения прекращается приблизительно через две секунды после состоявшегося пуска двигателя.

Пока на выводах сетевой батареи не установится достаточное напряжение, бортовая сеть получает питание от стартерной батареи через реле параллельного включения.

У авто с дизелями подключение клеммы 15SV вызывает соединение со стартерной батареей для обеспечения питания свечей накаливания.

Принципиальная схема

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя

Процесс пуска при разряженной стартерной батарее

В данном случае через шину CAN и контакт “Аварийный режим” передается сигнал аварийного режима. Клемма 30SV остается подсоединенной к стартерной батарее через реле ее переключения.

При пуске двигателя (поступлении сигнала с клеммы 50) обе батареи посредством соответствующего реле включаются параллельно.

Принципиальная схема

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя

Контроль бортовой сети после аварии автомобиля

При наезде или столкновении авто с препятствием на вход блока контроля батарей через шину CAN поступает сигнал аварии. По этому сигналу прекращается заряд батарей. Этот сигнал остается в памяти системы до его принудительного удаления посредством диагностического прибора VAS 5051. При каждом включении зажигания производится проверка кабеля к стартеру на короткое замыкание.

При обнаружении короткого замыкания система пуска двигателя блокируется.

Принципиальная схема

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя

При отсутствии сигнала “Key IN” и разряженной сетевой батарее пуск двигателя невозможен. Блок контроля батарей может быть проверен с помощью информационной и диагностической системы VAS 5051.

Генератор

На автомобиле используется генератор с жидкостным охлаждением, рассчитанный на номинальный ток 190 А; кратковременно генератор может подавать ток до 300 А. Генератор имеет шесть вместо обычных трех обмоток статора. Ток в них генерируется под воздействием поля, создаваемого обмоткой возбуждения ротора. У двигателя V10 TDI генератор приводится через отдельный вал и шестерню.

Генератор

Условные обозначения

C – конденсатор
E – обмотка возбуждения в роторе
Kl.B+ – “плюс” батареи
Kl.DF – вывод регулятора напряжения
Kl.L – вывод на контрольную лампу в комбинации приборов
U, V, W, X, Y, Z – концы обмоток статора

Сглаживающий конденсатор в бортовой сети

Сетевая батарея расположена в багажном отсеке. Длина провода от генератора до батареи, через который она заряжается, равна приблизительно 6 м. Конденсатор служит для сглаживания колебаний напряжения на выходе генератора. Сглаживанием зарядного напряжения и зарядного тока достигается снижение электрических и акустических помех. Питание сильноточных потребителей, которые допускают значительные колебания напряжения, производится через соединитель в воздухоприемном отсеке.

Процесс заряда стартерной батареи

Заряд стартерной батареи может производится двумя способами:

• через полупроводниковый выключатель (транзистор) или
• через преобразователь напряжения постоянного тока в блоке контроля батарей.

Пока действующее в бортовой сети напряжение превышает требуемое напряжение заряда стартерной батареи, она заряжается через полупроводниковый выключатель.

Если напряжение в бортовой сети ниже требуемого напряжения заряда батареи, зарядный ток проходит через преобразователь напряжения. При этом время заряда ограничивается блоком контроля батарей. Если за это время напряжение на выводах батареи не повышается до заданной величины, процесс заряда прекращается и блокируется. Благодаря этому неисправная батарею не подвергается постоянному заряду.

При этом в регистратор неисправностей вносится сообщение “Контроль заряда стартерной батареи – превышено предельное значение”.

Принципиальная схема

Проверка блока контроля батарей производится с помощью измерительной и диагностической системы VAS 5051.

Реле S = реле переключения стартерной батареи (J580)
Реле B = реле переключения сетевой батареи (J579)
Реле L = реле параллельного включения батарей (J581)
SV = потребители, участвующие в пуске двигателя