2.1 Bauteile und Aufbau eines Stromkreises - Christiani · Schaltplanausschnitt VW Im zugehörigen Schaltplanausschnitt lässt sich der Stromverlauf von der Batterie zur Klemme 50

2 Schaltpläne

2.1 Bauteile und Aufbau eines Stromkreises

Die Bilder 2.1 bis 2.5 zeigen Komponenten im Fahrzeug, die in Strom-kreisen zusammengefasst sind.

� Autobatterie bzw. Generator ⇒ Spannungsquelle� Lüftermotor bzw. Fahrlicht ⇒ Verbraucher� Verbindungskabel ⇒ Hin- und Rückleitung

Die Spannungsquelle, der «Schalter», der Verbraucher sowiedie Hin- und Rückleitung bilden einen Stromkreis. Die Ver-

braucher arbeiten nur dann, wenn dieser Stromkreis an keiner Stelleunterbrochen ist.

Ein- und Zweileitungssysteme (Bilder 2.6 bis 2.10)In den meisten Kraftfahrzeugen erfolgt die Rückleitung des Stromsüber die metallene Karosserie. Das heißt, ein Anschlusspunkt derGlühlampe ist über ein Kabel mit der Karosserie verbunden. DieKarosserie wiederum ist über ein Kupferband mit dem Minuspol derBatterie verbunden. Da man – scheinbar – mit nur einer Leitung aus-kommt (die Rückleitung erfolgt ja über die Karosserie), spricht man

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Hinleitung

Spannungsquelle Verbraucher

Rückleitung

➽ Bild 2.1Fahrzeugbatterie

Bild 2.2Kabelbaum

Bild 2.3Lüftermotor für Kühlmittel

Bild 2.4Generator

Bild 2.5Fahrlichtleuchten

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Herner/Riehl, Elektrik/Elektronik : Vogel Buchverlag: ISBN 3-8343-3053-1

von einer Einleitungsanlage. Sind sowohl Hin- und Rückleitung alseinzelnes Kabel ausgeführt, spricht man von einer Zweileitungsan-lage. Erfolgt die Rückleitung über die Karosserie, spricht man voneiner Einleitungsanlage.

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Bild 2.6Masseanschluss an die Karosserie

Bild 2.7Zweileitungssystem

Bild 2.8Zweileitungssystem

Bild 2.9Einleitungssystem

Bild 2.10Einleitungsanlage

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2.6 Schaltpläne

2.6.1 Beispiel VW

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Aufbau (Bild 2.17)

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Lesen von Stromlaufplänen (Bild 2.18)

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3.9 Arbeiten mit Fehlersuchprogrammen

3.9.1 Fehlersuche VW

ProblemEin Kunde reklamiert bei der Werkstatt, dass sich der Anlasser seinesFahrzeugs nicht dreht.Das zum Fahrzeug gehörende Fehlersuchprogramm gibt eineReihenfolge vor, in der die Messungen und Prüfungen durchzuführensind (Bild 3.47).

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Bild 3.47Fehlersuchprogramm VW

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Schaltplanausschnitt VWIm zugehörigen Schaltplanausschnitt lässt sich der Stromverlauf vonder 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 denPrüfschritten des Fehlersuchprogramms (Bild 3.48).

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Bild 3.48Schaltplan mit eingezeichneten Multimetern

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Stand- und Tagfahrlichtleuchten (Bilder 5.26 und 5.27)

Rückleuchten am Audi A3 (Bild 5.28)

Die Schlussleuchteneinheiten sind teilweise in Diodentechnik aufge-baut (Blink-, Schluss- und Bremsleuchten). Zur Ansteuerung istjeweils ein Mikroprozessor integriert. Die Dioden sind in einer Matrixangeordnet. Bei Ausfall einer Diode leuchten die anderen Dioden wei-ter (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-

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~+

_ +

_

Wechselspannung Gleichspannung

Bild 5.25 Anzeige der Spannungsart undder Polarität bei einer LED-Prüf-lampe

Bild 5.26 (links)LEDs in Stand- undTagfahrlichtleuchten

Bild 5.27 (rechts)Auswahl von LED-Bauformen

Brems-/SchlussleuchteHeckklappe

Nebelschluss-leuchte

Blinkleuchte

Reflektor

Rückfahr-scheinwerfer

Brems-/Schlussleuchteam Seitenteil

Bild 5.28Rückleuchten Audi A31 Signal für Schlusslicht2 Signal für Bremslicht3 bidirektionale Leitung vom

Zentralsteuergerät fürKomfortsysteme

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funktionen realisiert werden. Ein Totalausfall oder Fehlerfunktionendes internen Transistors werden vom Mikroprozessor erkannt.Er sendet eine Fehlermeldung an das Zentralsteuergerät für Komfort-system.Die Blink-Leuchtdioden werden wie die Schlusslicht-Leuchtdiodenangesteuert.Die Helligkeitssteuerung des LED-Bremslichtes in Abhängigkeit vonder Bremsverzögerung ist in Bild 5.30 zu sehen. Im Bild oben: leichteAnbremsung, unten: Vollbremsung.

7-Segment-Anzeigen (Bilder 5.31 und 5.32)

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1 Signal für Schlusslicht2 Signal für Bremslicht3 bidirektionale Leitung vom Zentralsteuergerät für Komfortsysteme4 Signal für Blinkleuchte

Bild 5.29Ansteuerung der LED

Bild 5.30Bremsleuchten BMW 745i

Bild 5.31Display mit vier LED-7-Segment-Anzeigen

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Mit Hilfe von Leuchtdioden ist es leicht möglich, Zahlen, Ziffern undSymbole darzustellen. In LED-7-Segment-Anzeigen sind 7 Leuchtdio-den in Balkenform zusammengefügt. Damit lassen sich alle Zahlenvon 0 bis 9 darstellen (Bild 5.33). Durch Aneinanderreihung mehrererElemente kann man Zahlenfolgen darstellen.

5.4 Fotodioden

Zur Realisierung eines komplexen Infotainment-Systems (Bild 5.34)ist die optische Datenübertragung sinnvoll, denn mit den bisher ver-wendeten CAN-Datenbussystemen können Daten nicht schnellgenug und damit nicht in der entsprechenden Menge übertragen wer-den. Die beteiligten Steuergeräte sind über einen Lichtwellenleiter(Bild 5.35) verbunden. Die digitalen Signale werden in mit Hilfe einerLeuchtdiode in Lichtimpulse umgewandelt und in einen Lichtwellen-leiter geschickt. Auf der anderen Seite setzt eine Fotodiode die Licht-impulse wieder in elektrische Signale um.

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Bild 5.32Darstellung der Innenschaltungeiner 7-Segment-LED-Anzeige Bild 5.33

Darstellung der Zahlen 0 bis 9 auf einer 7-Segment-Anzeige

Bild 5.34Mögliche Infotainment-Systeme im Kraftfahrzeug

Empfänger (Fotodiode)

z.B. CD-Player

z.B. Verstärker

Sender(Leuchtdiode)

Sender(Leuchtdiode)

Empfänger(Fotodiode)

Lichtwellenleiter

Bild 5.35Prinzip Lichtwellenleiter

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5.4.1 Eigenschaften einer Fotodiode (Bild 5.36)

Je mehr Licht auf die Fotodiode trifft, umso höher wird derStrom, der durch die Fotodiode fließt. Diesen Vorgang nennt

man den inneren fotoelektrischen Effekt.

Die Fotodiode wird in Sperrrichtung in Reihe mit einem Widerstandgeschaltet. Steigt der Strom durch die Fotodiode aufgrund höhererLichteinstrahlung, erhöht sich der Spannungsabfall am Widerstand(Bild 5.37). Somit ist die Umwandlung des Lichtsignals in ein Span-nungssignal erfolgt.

5.4.2 Anwendungsbeispiele für Fotodioden

5.4.2.1 Regen-Licht-Sensor

Der Regen-Licht-Sensor (Bild 5.38) wird hinter dem Innenspiegel imWischbereich der Scheibenwischer installiert. Der Fahrer profitiertdabei von einer jederzeit optimal auf die Niederschlagsmenge abge-stimmten Wischgeschwindigkeit. Gleichzeitig kann er dasEinschalten des Fahrlichtes, beispielsweise in der Dämmerung oderbei Tunneldurchfahrten, nicht mehr vergessen.

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➽

Geringer Lichteinfall

kleiner Stromfluss

kleineSpannung

Großer Lichteinfall

großer Stromfluss

großeSpannung

Bild 5.36 (links)Fotodiode bei geringemLichteinfall

Bild 5.37 (rechts)Fotodiode bei starkemLichteinfall

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