Cruze

Описание и работа зарядной системы

Система управления электропитанием (EPM) служит для контроля и управления зарядной системой и передает диагностические сообщения, информирующие водителя о возможных проблемах с аккумулятором и генератором. Система EPM главным образом использует возможности имеющегося бортового компьютера для обеспечения максимальной эффективности генератора, управления нагрузкой, улучшения состояния заряда аккумулятора и продления срока его службы, а также сведения к минимуму влияния системы на топливную экономичность. Система EPM выполняет 3 функции:

Состояние аккумуляторной батареи оценивается при выключенном зажигании и во время включенного зажигания. При выключенном зажигании состояние зарядки (SOC) аккумуляторной батареи определяется путем измерения напряжения в разомкнутой электрической цепи. Состояние заряда SOC зависит от концентрации кислоты и внутреннего сопротивления аккумулятора и может оцениваться по результатам измерения напряжения аккумулятора в разомкнутой цепи после того, как аккумулятор находился в покое в течение нескольких часов.

Состояние заряда SOC может использоваться в качестве диагностического средства, чтобы информировать клиента или дилера о состоянии аккумулятора. После включения зажигания алгоритм постоянно оценивает состояние зарядки (SOC) на основе скорректированного значения ампер-часов, емкости аккумуляторной батареи, первоначального SO и температуры.

Во время движения степень разряда аккумулятора определяется главным образом датчиком тока аккумулятора, который встроен для определения общего потребления энергии.

В дополнение к этому, функция EPM служит для управления регулятором напряжения (RVC) для улучшения состояния заряда и срока службы аккумулятора, а также топливной экономичности. Это осуществляется так: на основании данных о состоянии заряда аккумулятора и температуры напряжение зарядки устанавливается на оптимальный уровень для перезарядки аккумулятора без ущерба для срока его службы.

Глава "Описание и работа зарядной системы" разделена на 3 раздела. В первом разделе представлено описание компонентов системы зарядки и указана степень их интеграции в модуль EPM. Во втором разделе содержится описание работы системы зарядки. В третьем разделе описывается работа индикатора зарядки на комбинации приборов (IPC), сообщения информационного центра водителя (DIC) и работа вольтметра.

Генератор

Генератор является обслуживаемым компонентом. В случае обнаружения диагностикой отказа генератора его следует заменить как узел в сборе. Генератор приводится во вращение от двигателя посредством ременной передачи. При вращении ротора в обмотках статора наводится переменный ток (AC). Напряжение переменного тока поступает на диодную схему для выпрямления. Выпрямленное напряжение преобразуется в постоянный ток (DC) для использования в электрической системе автомобиля — для работы потребителей электроэнергии и зарядки аккумулятора. Встроенный в генератор регулятор напряжения управляет выходным напряжением генератора. Он не обслуживается. Регулятор напряжения управляет величиной тока, проходящего через ротор. Если в генераторе происходит отказ регулирования возбуждения, выходное напряжение устанавливается равным стандартному значению 13,8 В.

Контроллер кузова (BCM)

Контроллер кузова (BCM) является узлом контроллерной сети GMLAN. Он обменивается данными с контроллером управления двигателем ЭСУД (ECM) и комбинацией приборов (IPC) для работы системы управления электропитанием (EPM). Модуль BCM определяет выходное напряжение генератора и отсылает информацию на модуль ECM для управления цепью сигнала включения генератора. Он контролирует данные о коэффициенте заполнения сигнала в цепи возбуждения генератора, передаваемые от контроллера ЭСУД для управления генератором. Он контролирует датчик тока аккумулятора, цепь положительного напряжения аккумулятора и расчетную температуру аккумулятора для определения состояния заряда аккумулятора (SOC). Контроллер BCM выполняет повышение оборотов холостого хода.

Датчик тока аккумулятора

Датчик тока аккумулятора является обслуживаемым компонентом, подключенным к отрицательному проводу на аккумуляторе. Датчик тока аккумулятора представляет собой 3-проводной датчик тока на основе эффекта Холла. Датчик тока аккумулятора контролирует ток аккумулятора. Его выход связан непосредственно с контроллером BCM. Он выдает широтно-импульсный модулированный (ШИМ) сигнал напряжением 5 В и частотой 128 Гц с коэффициентом заполнения 0–100 процентов. Нормальный коэффициент заполнения составляет 5–95%. Диапазоны 0–5% и 95–100% предназначены для диагностики.

Контроллер ЭСУД (ECM)

При работе двигателя модуль ECM отсылает на генератор сигнал включения. В генераторе регулятор напряжения управляет током ротора, тем самым регулируя выходное напряжение. Ток ротора пропорционален ширине электрических импульсов, подаваемых регулятором. После пуска двигателя регулятор обнаруживает вращение генератора по появлению напряжения переменного тока на статоре с помощью внутреннего провода. На работающем двигателе регулятор изменяет ток возбуждения, регулируя ширину импульсов. Это позволяет регулировать выходное напряжение генератора для надлежащей зарядки и работы электрической системы. Клемма возбуждения генератора имеет внутреннее соединение с регулятором напряжения и внешнее соединение с модулем ECM. Когда регулятор напряжения обнаруживает неисправность в системе зарядки, он заземляет эту цепь, чтобы выдать сигнал на модуль ECM о наличии неисправности. Модуль ECM контролирует цепь сигнала скважности возбуждения генератора и принимает управляющие решения, выработанные на основе данных от модуля BCM.

Комбинация приборов (IPC)

Комбинация приборов (IPC) выводит информацию пользователю, уведомляя его о неисправностях в системе зарядки.Существуют 2 средства уведомления пользователя: индикатор зарядки и сообщение "SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM" ("ВЫПОЛНИТЬ ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА") информационного центра водителя (DIC), если он установлен на автомобиле.

Зарядная система служит для зарядки аккумулятора и обеспечения электроэнергией систем автомобиля. Имеется следующие 6 режимов работы:

Модуль управления двигателем (ECM) управляет генератором с помощью цепи сигнала включения генератора. Модуль ECM контролирует работу генератора с помощью цепи сигнала скважности возбуждения генератора. Сигнал частотой 128 Гц имеет широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) со скважностью импульсов 0-100 %. Нормальный коэффициент заполнения составляет 5–95%. Диапазоны 0–5% и 95–100% предназначены для диагностики. В следующей таблице представлены задаваемые значения коэффициента заполнения и выходное напряжение генератора.

Генератор формирует для модуля ECM сигнал обратной связи от выходного напряжения генератора посредством сигнальной схемы скважности импульсов возбуждения генератора. Эта информация поступает в модуль управления кузовным оборудованием (BCM). Сигнал частотой 128 Гц имеет широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) со скважностью импульсов 0-100 %. Нормальный коэффициент заполнения составляет 5–99%. Диапазоны 0–5% и 100% предназначены для диагностики.

Контроллер BCM переходит в этот режим, когда измеренное выходное напряжение генератора ниже 13,2 В на протяжении 45 минут. При соблюдении этого условия контроллер BCM переходит в режим зарядки на 2–3 минуты. Затем контроллер BCM определяет необходимый режим в зависимости от требований к напряжению.

Контроллер BCM переходит в режим зарядки, если соблюдается одно из следующих условий.

Если имеет место одно из этих состояний, система будет настроена на увеличение выходного целевого напряжения генератора до 13,9-15,5 Вольт в зависимости от состояния заряженности аккумулятора и от предположительной температуры аккумулятора.

Модуль BCM переключается в режим экономии топлива при следующих условиях: измеренная температура аккумуляторной батареи не ниже 0°C (32°F), но не выше 80°C (176°F), расчетный ток аккумуляторной батареи менее 15 ампер, но больше -8 ампер, а состояние зарядки (SOC) батареи не менее 80 процентов. Выходное целевое напряжение генератора - это напряжение разомкнутого контура аккумулятора, равное 12,5-13,1 Вольт. Контроллер BCM выйдет из этого режима и перейдет в режим зарядки, если будет соблюдено любое из описанных выше условий.

Контроллер BCM переходит в режим фар, когда включены фары (дальний или ближний свет). Напряжение будет регулироваться в интервале 13,9-14,5 Вольт.

Когда запускается двигатель, контроллер BCM устанавливает заданное выходное напряжение генератора равным 14,5 В на 30 секунд.

Контроллер BCM переходит в режим снижения напряжения, когда расчетная температура наружного воздуха выше 0°C (32°F). Расчетный ток аккумуляторной батареи менее 1 ампера, но больше -7 ампер, а скважность импульсов возбуждения генератора менее 99 процентов. Его заданное выходное напряжение генератора равно 12,9 В. Контроллер BCM выйдет из этого режима, если будут соблюдены условия перехода в режим зарядки.

Работа индикатора зарядки

Комбинация приборов (IPC) зажигает индикатор зарядки или отображает предупреждающее сообщение в информационном центре водителя (DIC), если он установлен, при возникновении одного или более из указанных ниже состояний:

НЕТ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА, ВЫПОЛНИТЬ ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАРЯДКИ

Модуль BCM и модуль ECM передают по сети GMLAN сообщение "BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM" ("НЕТ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА, ВЫПОЛНИТЬ ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАРЯДКИ") в информационный центр водителя (DIC), который отображает это сообщение. Он выдает команду ON (ВКЛ), когда код DTC системы зарядки является текущим кодом DTC. Сообщение выключается, если выполняются условия сброса кода DTC.

ОБСЛУЖИТЬ ЗАРЯДНУЮ СИСТЕМУ АККУМУЛЯТОРА

Контроллеры BCM и ECM передают сообщение GMLAN на дисплей DIC для отображения предупреждения "ОБСЛУЖИТЬ ЗАРЯДНУЮ СИСТЕМУ АККУМУЛЯТОРА". Он выдает команду ON (ВКЛ), когда код DTC системы зарядки является текущим кодом DTC. Сообщение выключается, если выполняются условия сброса кода DTC.