电能管理控制单元 J644 AudiA8'03车上首次使用了用于蓄电池和电能管理的控制单元。由于车上使用的电子部件增多,所以对电能的需求也加大了,如果不控制能造成车上的可用电能大大下降(在任何车况下都有可能出现)。电能的使用,那么就可能造成车上的可用电能大大下降(在任何车况下电能管理控制单元的主要任务是:监控蓄电池的负荷状态,在极端情况下通过CAN来调节用电器, 通过功能切断来将电流消耗降至最小,以保持最佳充电电压。以上的目的在于;防止蓄电池过度放电,从而保证车辆随时可以起动。 安装位置 电能管理控制单元 J644安装在行李箱内右侧,就在蓄电池附近。 功能图 功能原理 电能管理控制单元 J644可持续监控蓄电池的状况,它会检查蓄电 池的充电状态(SOC)及起动能力。在发动机运转时,该控制单元会 将发电机的充电电压调节到最佳状态.另外该控制单元还可以卸掉载 荷(减少用电器的个数) 及提高怠速转速。 为了避免在发动机关机的情况下出现静电流消耗,该控制单元在 极端情况下可以通过CAN来关闭用电器,从而可避免蓄电池过度放 电。
B 起动机 C 交流发电机 J644电能管理控制单元 J655蓄电池切断继电器 ??安全气囊控制单元 J234 ?舒适CAN总线 High ?舒适CAN总线 Low ?接线柱 50 (来自起动机继电器2 J695)
功能模块 电能管理控制单元J644的功能分为三个功能 模块,这些功能模块在不同的车辆状态下开 始工作。 功能模块1是蓄电池管理器,它负责蓄电池诊 断(总是处于工作状态)。 功能模块2是静态电流管理器,它在需要时会 关闭驻车后的用电器(发动机不转)。 功能模块3是用于动态管理的,它用于调节充 电电压以及降低负荷(减少用电器数量)。 (发动机在运转)
功能模块的激活
1/4页 蓄电池管理器 为了能执行蓄电池自诊 断,电能管理控制单元内 的蓄电池管理器必须算 出下面这些数据:-蓄电 池温度 -蓄电池电压 -蓄电池电流 -工作时 间 蓄电池电流和蓄电池电压在 控制单元内测量,蓄电池温 度是通过一种算法来折算 的,而蓄电池电压是在正极 接线柱上测量的。
蓄电池状态显示 组合仪表上可显示出蓄电池的起动能力和当前的充电状态。这两个量是静态电流管理和动态管理的基础,发电机通过一个接口来提供最佳的充电电压。 MMI上的显示 通过MMI上的CAR功能就可调出蓄电池的充电状态,该状态用方格图来显示,每格步 长为10%。充电状态值在60%-80%之间时为正常。 在发动机停止转动后,如果有用电器在长时间工作,那么蓄电池就是在消耗电能(放 电),如果这已影响发动机的起动能力,那么MMI上会提示起动发动机,从而可防止三 分钟后系统自动关闭。 充电指示灯(发电机灯) 充电指示灯位于组合仪表中的转速表内,与以前Audi车不同的是:该灯由电能管理 控制单元来控制。 静态电流管理器 电能管理控制单元J644内的静态电流管理器的任务是:在必要时请求控制单元 关闭用电器。静态电流管理器在15号接线柱关闭和15号接线柱接通/发动机关闭时才工作。 当车已停止时,必须尽可能地减小静电流,以降低蓄电池的放电量,从而保证在长时间停车后仍能起动车辆。当蓄电池电量不足以给所有驻车用电器供电时,舒适用电器和Infotainment用电器的功能就会被关闭。控制单元究竟要关闭哪个用电器,这是由关闭等级(见28页)来决定的。 在“车辆信息”下的故障导航中可显示出控制单元可关闭哪些用电器或功能。 用电器关闭分为六个等级。蓄电池的充电量越少,关闭等级就越高。所需要的关闭等级由电能管理控制单元经数据总线系统来提供。组合仪表会告知司机哪些功能受限制。 在诊断时应注意:某些功能受到限制的原因可能就是因为某些关闭等级已经启动。 关闭等级已经启动会作为故障被存储在电能管理控制单元的故障存储器内。 关闭等级 电能管理控制单元根据蓄电池的充电状态来启动各个关闭等级。各个关闭等级的作用如下: 关闭等级 1 舒适CAN总线上的用电器被关闭。 关闭等级 2 舒适CAN总线上的其它用电器被关闭。另外Infotainment系统的某些功能受到限制。 关闭等级 3 减小静态电流。 关闭等级 4 - 运输模式 这个关闭等级需通过诊断仪来启动,通过电能管理控制单元是无法启动的。 关闭等级 5 驻车加热被关闭。 2/4页 关闭等级 6 总线系统的唤醒动作被减弱。 关闭等级1 - 3通过车上的控制单元来关闭用电器,以避免蓄电池继续放电。 以供电控制单元2的关闭等级为例: 关闭等级 4 关闭等级 4是运输模式,需使用诊断仪 来执行。这个模式的作用是:在车辆长 时间停放或长途运输过程中大大降低蓄 电池放电。 电能管理控制单元J644内有用于启动该模式的自适应通道,在通道1“运输模式”中可选择“0=普通模式或1=运 输模式。在运输模式下,几乎所有的舒适功能都被关闭,以保证在尽可能长的时间内蓄电池不放电。这在车辆出 口运输中尤其有用。 关闭等级 5 关闭等级 5启动后会关闭驻车加热。 关闭等级 6 在关闭等级 6启动后,只有当15号接线柱接通和进入车内时,总线上的控制单元才能够被唤醒。总线系统的其它唤醒源均被抑制。由于在关闭等级 6的状态时,还要保持起动能力,所以为了节省电能,就不能再让每个唤醒源都可以唤醒控制单元了。这种状态也会影响到Infotainment部件,因此电话也无法使用了。 工作原理 电能管理控制单元J644在必要时会将所需要的关闭等级发送到数据总线上。连接在总线系统上的控制单元在读入这些信息后,就会关闭与各个关闭等级相关的用电器。因此,在每个控制单元内都存储有关闭等级将要关闭的用电器的信息。在本例中可看出:电能管理控制单元将“关闭等级 2”发送到了舒适CAN总线上了。于 ![]() 是舒适CAN总线上的 控制单元就关闭了与 “关闭等级 2”相对应 的用电器或功能,这个 对应的关系存储在相 应控制单元的软件内。 例如;为了节能,轮胎 压力监控控制单元 J502关闭了天线接收 器。数据总线诊断接口 J533会将“关闭等级 2”这个信息分配到其 它的总线系统上,于是 其它总线系统上的所 有控制单元也作出反 应,即关闭与“关闭等 级 2”相关的用电器。 连接在组合仪表CAN 总线上的控制单元 J285会关闭无线电时 钟的接收器(为节能), 3/4页 或者连接在MOST总线上的数字音响包控制单元J525关闭音频放大器。 逐级降低静态电流 当接通降低静态电流的各个等级时,车辆停放的时间就可延长,因为“关闭等级”越高,静态电流就越小。但是车辆无法计算停放的时间可延长多长。当司机上车后,所有功能立即恢复。“关闭等级 4”有点特别,它不能由车本身来执行,必须借助于诊断仪来完成。当车辆停放时间超过三小时,若此时静态电流> 50 mA的话,“关闭等级2”会立即启动。发动机起动后,所有原来正在工作的“关闭等级”都被复位(撤消了)。将充电器接到车上的蓄电池上时,也会关闭所有的“关闭等级”。但这些功能不适用于“关闭等级 4”-运输模式。这些“关闭等级”优先顺序是1-2-5-3-6,这在开发系统时就定好了。 包括的系统 通过电能管理控制单元内的静态电流管理器模,这涉及到以下这些系统:MOST-总线 前部信息显示和操纵控制单元单元J523 CD-ROM-播放机 R92 CD-换碟机R41 电视调谐器 R78 数字式收音机 R147 收音机 R147 导航系统控制单元 J401 数字音响包控制单元 J525 电话/Telematik控制单元 J526 天线 芯片卡阅读器 J676 动态管理 动态管理的任务是:将产生的电能按实际需要分配给各个系统,并给蓄电池提供足够的充电电流。 发动机运转时动态管理才工作。具体任务如下;蓄电池电压调节 减少负载 大功率加热系统调节 怠速转速提升 接通发电机 发电机动态调节 动态电能管理系统通过测量电气系统电压、蓄电池电流和发电机的负载情况,来监控电气系统的负载情况。为了保证供电稳定,在电气系统内是按实际需要来分配电能的。一共有三个调节级可供使用。 1/连续功率调节 加热系统调节条件 因发电机满负荷工作且蓄电池电压降至规定值以下而导致电气系统超载 2/部分系统紧急关闭 加热系统调节条件 只是在出现故障时(或时间\< 10 s ,无故障记录):永久功率过载(> 10 s);发电机有故障;发电机高温调节; 通过发动机控制单元来减少负载 2/全部系统紧急关闭 加热系统调节条件 只是在出现故障时(或时间\< 15 s ,无故障记录):电气系统电压严重不足 ![]() 蓄电池电压调节 电能管理控制单元J644通过数据线(位同步接口)将所需要的发电机规 定电压告知发电机。随后该电压值由发电机来校准。蓄电池管理器(功能模 块 1)根据蓄电池温度和蓄电池充电状态来确定电压规定值。控制单元将已 经确定出的电压规定值传给动态管理(功能模块 3),后者再将该值传给发电 机。故障导航中包含有用于检查发电机电压规定值和通过数据线通讯的测量 数据块。在执行元件诊断中为了能进行诊断,可以改变发电机规定电压值。 减少负荷 电能管理控制单元可以根据发动机控制单元的要求来减少发动机负荷(例如 在加速时)。如果发动机控制单元提出了减少负荷的要求,那么电能管理系统 第一步将减少大功率用电器的数目,第二步将降低发电机电压,这样就可以 降低发电机消耗的功率了。然后电能管理控制单元通过舒适CAN总线给自动 空调控制单元J255发送一个请求,后者会调节各种加热系统,如前风挡玻璃 加热、座椅加热、后风窗加热和PTC辅助加热。 大功率加热系统的调节 电能管理控制单元J644通过自动空调控制单元J255来对下述装置的加热功率进行无级调节:前风挡玻璃、后风窗玻璃、后部辅助加热、座椅加热,这个调节过程就确定了可以使用的最大加热功率。 怠速转速提升(为了优化电气系统的供电和蓄电池的充电状况,电能管理系统可以请求发动机控制单元分步提升怠速转速(7%和12%)。
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