電源供給 E70

電源供給 E70

車両システムの電源供給は、ハードウェアとソフトウェアの組合せにより確実なものとなります。電源供給にとって基本的な 次の 2 つのソフトウェア機能があります：

1. エネルギー コントロール
   
2. パワー マネージメント
   

エネルギー コントロールは、常に十分な始動電流を得ることができるようにするためのものです。
エネルギー コントロールは、車両をエンジン停止時にもモニターしています。
エネルギー コントロールは、車両内のエネルギーを生成、保存および消費するすべてのコンポーネントを対象としています。
エネルギー コントロール用のデータは、複数のコントロール ユニットに分散されています。

パワー マネージメントは、エネルギー コントロールのコンポーネント システムです。パワー マネージメントは、エンジン コントロール ユニットにより行われます(DME または DDE：デジタル モーター エレクトロニクスまたはデジタル ディーゼル エレクトロニクス)。
パワー マネージメントは、走行中オルタネーターの出力およびバッテリーの充電状態を制御します。

コンポーネント簡略説明

電源供給の以下のコンポーネントについて説明します：

• バッテリー
  
• オルタネーター
  
• ジャンクション ボックス コントロール ユニット
  
• パワー ディストリビューション
  
• インテリジェント バッテリー センサー
  
• カー アクセス システム
  
• デジタル モーター エレクトロニクスまたはデジタル ディーゼル エレクトロニクス
  
• マルチ レストレイント システム
  
• ビット シリアル データ インターフェース
  
• バッテリー ケーブル
  
• リレー ボックス
  
  

システム配線図

バッテリー

取り付けられているバッテリーの容量は、搭載されているエンジンおよび車両装備により異なります。必要容量の選択基準は以下のとおりです：

• エンジンのコールド スタート特性
  
• 車両の静電流消費
  
• 静止電気負荷(パーキング ヒーター、自動車電話など)の消費エネルギー
  
  

オルタネーター

オルタネーターは、エンジン作動時にバッテリー充電のための種々の可変充電電圧を生成します。
可変充電電圧は、パワー マネージメントが温度および電流に応じて DME/DDE によりエンジン回転数を上げることで影響を受けます。

JBE：ジャンクション ボックス コントロール ユニット

JBE は、車両の中央データ インターフェースです(バスへのゲートウェイ)。

JBE はジャンクション ボックスの構成コンポーネントです。ジャンクション ボックスは、ジャンクション ボックス コントロール ユニットとパアー ディストリビューションによるアセンブリーです。フロント パワー ディストリビューションと JBE は単体では交換できません。

パワー ディストリビューション内にはフューズとリレーが収められています。電源供給にとって特に重要なのは、以下のリレーです：

• Kl. 15 リレー(リア パワー ディストリビューション)
  
• 負荷遮断装置用 Kl. 30g リレー(リアおよびフロント パワー ディストリビューション)
  
• 不具合時のカット オフ用 Kl. 30g-f リレー(リア パワー ディストリビューション)
  
  

パワー ディストリビューション

以下のフューズ ボックスがあります：

• エンジン ルームのフューズ ボックス：E ボックス
  
• ジャンクション ボックスのフロント フューズ ボックス
  
• リア フューズ ボックス
  
• フューズ ブロック
  フューズ ブロックは、必ずアセンブリーで交換してください。個々のフューズを交換することはできません。
  フューズ ブロックには以下の電気負荷用のフューズが収納されています：
  
  • バルブトロニック
    
  • コモン レール(ディーゼル エンジンにおける燃料噴射)
    
  • 電気ヒーター
    
  • ジャンクション ボックス コントロール ユニットのフロント フューズ ボックス
    
  • リア フューズ ボックス
    
  • インテリジェント バッテリー センサー
    
  • 電動ファン(8 気筒ディーゼル エンジン)
    
    

IBS：インテリジェント バッテリー センサー

IBS は、専用のマイクロ プロセッサーを装備したメカトロニックなインテリジェント バッテリー センサーです。マイクロ プロセッサーは、電子モジュールの構成部品です。電子モジュールは、電圧、導通電流およびバッテリー温度を検知するためのものです。
以下のコンポーネントは、電子モジュールに格納されています：

• シャント × 1(電流測定用の抵抗)
  
• 温度センサー × 1
  
• 回路基板上の評価回路 × 1
  

IBS は、常時バッテリーの以下の値を測定します：

• ターミナル電圧
  
• 充電電流
  
• 放電電流
  
• バッテリーの温度
  
  

データ伝送のために、IBS はビット シリアル データ インターフェース(BSD)を介して、デジタル モーター エレクトロニクス(DME)または デジタル ディーゼル エレクトロニクス(DDE)と接続しています。

これらの測定データは、走行時および車両停止状態において読み出されます：

• 走行時：
  
  • バッテリー充電ステイタス(SOC：「State of Charge」)およびバッテリー ステイタス(SOH：「State of Health」)の基礎となるバッテリー状態の演算。バッテリーの充電電流および放電電流の清算。
    バッテリー充電ステイタスの常時モニターとデータの伝送。
    
  • バッテリー ステイタスを決定するためのエンジン始動時の電流変化の演算。
    
  走行時には、IBS はデータをビット シリアル データ インターフェース(BSD)を介してエンジン コントロール ユニット(DME/DDE)へ伝送。IBS のソフトウェアは、上位エンジン コントロール ユニット(DME/DDE)との交信を制御。
  

• 車両停止状態
  車両停止状態では、エネルギー損失を検知するために測定値が周期的に読み出される。
  IBS は、新たな測定により測定値を更新できるよう 40 秒ごとに起動するようにプログラミングされている。測定時間は、約 50 ミリセカンド(ms)。測定値は、IBS において静電流検知のためにメモリーに登録される。
  エンジンを再始動すると、DME/DDE は静電流の変化を読み出す。定義されている静電流の変化と相違する場合、DME/DDE のディフェクト メモリーへの登録が行われる。
  
  

CAS：カー アクセス システム

カー アクセス システムはターミナル制御に関与しています(Kl. R、Kl. 15、Kl. 30g)。
ターミナ制御は、電源供給に関する基本的な情報を提供します。

CAS は以下のコンポーネントおよびコントロール ユニットと接続されています：

• • カー アクセス システムは、ダイレクト ケーブルによりスタート/ストップ ボタンおよび識別センサーのスライド イン スロットと接続されている。
    スタート/ストップ ボタンとスライド イン スロットはステアリング コラムの横にある。
    
  • CAS には、スターターと DME または DDE が接続されている。
    
  CAS コントロール ユニットは、K-CAN のバス コンポーネントである。
  
  

DME または DDE：デジタル モーター エレクトロニクスまたはデジタル ディーゼル エレクトロニクス

DME または DDE は、以下のようにして電源供給に関与します：オルタネーター電圧が低下すると、DME/DDE は必要に応じてエンジン回転数を高めます。このためのソフトウェアは「パワー マネージメント」と呼ばれています。

DME/DDE は、PT-CAN(パワー トレイン コントロール エリア ネットワーク)のバス コンポーネントです。

DME/DDE は現在のバッテリー ステイタスを評価します。これにより DME/DDE は Kl. 30g-f にも影響を与えます。

MRS：マルチ レストレイント システム

レストレイント システムが作動すると、MRS コントロール ユニットは他のコントロール ユニットへメッセージを送信します。事故の程度に応じて、たとえば DME が電動フューエル ポンプをオフにします。

ビット シリアル データ インターフェース

ビット シリアル データ インターフェースは、エンジン コントロール ユニット(DME または DDE)とオルタネーター間のデータ ケーブルです。

バッテリー ケーブル

2 本のバッテリー ケーブルが、バッテリーをエンジン ルームと接続しています：

• 1 本のバッテリー ケーブルは、外部スタート サポートを介してオルタネーターへと配線されている。このバッテリー ケーブルは、クラッシュ セイフティ モジュールによりモニターされる。
  
• 他のケーブルは電源供給用のもので、フューズ ブロックへと配線されている。
  
  

リレー ボックス

どのようなリレーが装着されているかは、搭載エンジンおよび国別仕様により異なります。

• ガソリン エンジン車のバルブトロニック リレー
  
• 2 次エア ポンプ リレー(米国仕様のガソリン エンジン車のみ)
  
• コモン レール用リレー(ディーゼル エンジン車のみ)
  
  

システム機能

電源供給の以下のシステム機能について説明します：

• パワー マネージメント(「アドバンスド パワー マネージメント」)
  
• ビット シリアル データ インターフェース故障時のエマージェンシー
  
• エネルギー コントロール
  コントロール ユニットの電源供給、静止電気負荷の負荷遮断装置および静電流モニター
  
• 電源供給のためのデータ伝送
  
  

パワー マネージメント

パワー マネージメントは、エンジン コントロール ユニット(DME/DDE：デジタル モーター エレクトロニクスまたはデジタル ディーゼル エレクトロニクス)内のソフトウェアです。
パワー マネージメントは、電源供給の制御のための規定値を演算します。
モデル シリーズ E70 には、アドバンスド パワー マネージメント(APM)のみが使用されています。

アドバンスド パワー マネージメント

アドバンスド パワー マネージメントの機能範囲は多岐にわたるので、インテリジェント バッテリー センサー(IBS)が極めて重要になります。IBS は、パワーマネージメントにバッテリー ステイタスに関する情報を伝えます。外気温度を援用してのバッテリー温度の演算は、不要になりました。バッテリー温度は直接 IBS が測定します。

アドバンスド パワー マネージメントは、以下の機能を実行します：

• アイドルアップ
  ガソリン エンジン搭載車においてオルタネーターが最大出力で作動してもバッテリーの電流が使用される場合は、直ちにアイドル回転数が約 200 rpm に高められる。
  ディーゼル エンジンではアイドル アップは不要である。というのは：オルタネーターとエンジンとの変速比が、ガソリン エンジンよりも高いためである。したがってオルタネーターは、すでにアイドル回転数において高い回転数になっている。
  オルタネーターの出力は、アイドル回転数においても高い状態にある。このためエンジン回転数を上昇させる必要はない。
  
  
• 最適な充電電圧
  オルタネーター電圧は、演算されたバッテリー温度に応じて制御される。
  バッテリー温度は、外気温度を基に演算される。バッテリー温度に応じて、充電電圧の規定値が演算される。この情報は、ビット シリアル データ インターフェースを介してオルタネーター内のレギュレーターへ伝えられる。
  
• バッテリー テスト
  
• エレクトリック システム診断
  
• 個々の電気負荷のスイッチ オフまたは要求出力の低減
  IBS 装備車両では、エンジンが作動している場合でも必要に応じて電気負荷の要求出力が低減されるかあるいは完全にスイッチ オフにされる。走行中に要求出力が低減されるかあるいは完全にスイッチ オフにされるのは、安全に関係せずその影響を直接に感知されることのない電気負荷のみである。たとえば：リア デフォッガーのタイマー作動あるいはシート ヒーターのタイマー作動、エア コンディショナー ブロワー ドライブの一部低減など。
  ディーゼル エンジン搭載車では、電気ヒーターの要求出力が制御される。
  個々の電気負荷のスイッチ オフまたは要求出力の低減は、電源供給が限界的な状況における消費電流を低下させる。これにより、バッテリーが放電してしまうことはなくなる。
  負荷遮断装置は、以下の 2 つの条件においてのみ作動する：
  
  • バッテリー充電ステイタスが危険領域にある
    
  • オルタネーターがフル稼働している
    
    

• 電気ヒーターの制御
  デーゼル エンジンを搭載しパーキング ヒーターを装備していない車両では、ヒーター ラジエターは電気ヒーターによっても PTC 原理により加熱される。電気ヒーターは、比較的大きな電力(最大 1200 W)を必要とするためパワー マネージメントにより制御される電気負荷である。さらに後席エア コンディショナー装備車両では、後席に追加の電気ヒーター(600 W)が設けられている。これらの大きな電気負荷は、次のように制御される：
  
  • IHKA コントロール ユニットは電気ヒーター(LIN バス経由)を制御し、FKA コントロール ユニットは後席の電気ヒーターを制御する(パルス幅変調信号による)。
    
  • DDE は、電気ヒーターの最大電力を制御する(CAN メッセージの信号)。
    電気ヒーターの最大電力は、オルタネーターの負荷により以下のように異なる：
    
    • オルタネーターの負荷が 70 % 以下：電気ヒーターは、最大電力を割り当てられる。
      
    • オルタネーターの負荷が 70 % 〜 80 %：電気ヒーターは現在の出力を許可されるが、これを上回ることはできない。
      
    • オルタネーターの負荷が 80 % 以上：電気ヒーターは、出力を連続的に 0 % まで低減されなければならない。
      
  • 電気ヒーターは、ヒーター レジスターの出力を DDE の設定に応じて制御する。
    
    

エネルギー コントロール

エネルギー コントロールは、車両のエネルギー バランスをモニターし制御します。モニターおよび制御は、種々のコンポーネントの連係により行われます。エネルギー コントロールは、機能または信号、および供給特性曲線と制御信号の出力を相互に結び付けます。

以下の機能について説明します：

• ターミナル制御
  
• エネルギー コントロールのデータ転送
  
• 車両停止状態における電源供給
  
• 静電流モニター
  
  

ターミナル制御

多くの電気負荷は、Kl. 30g または Kl. 30g-f を介して電源に接続されています。

しかしながら特定の電気負荷は、さらに Kl. 30 により直接電源供給を受けます。たとえば盗難防止装置は、イグニッションがオフになっていても作動状態になければなりません。

エネルギー コントロールのデータ転送

エンジンが停止している状態では、特定の電気負荷は Kl. 30g を介して次のようにスイッチ オフにされます：CAS(カー アクセス システム)が、定められた時間で Kl. 30g リレーをオフにします。

車両停止状態における電源供給

電気負荷の電源供給に関しては、これまで以下のターミナルが使用されてきました：

• Kl. 30：常時プラス
  種々の電気負荷が、これまでどおり直接 Kl. 30 に接続されている。
  
• Kl.R
  Kl. R は CAS により制御される。
  
• Kl.15
  Kl. 15 は CAS により制御される。
  
• Kl. 30g：スイッチ制御 常時プラス
  時間に応じてのスイッチ オフ：
  Kl. 30g リレーは、常に存在する。
  Kl. 30g リレーは、Kl. R オフの約 30 分後に接続されている電気負荷をスイッチ オフにする。
  車両に自動車電話が取り付けられている場合、追作動時間は 60 分間に延長される。Kl. 30g リレーは、カー アクセス システム(CAS)により制御される。
  
• Kl. 30g-f：故障時のスイッチ オフ
  Kl. 30g-f リレーは、故障時に接続されている電気負荷をオフにする。Kl. 30g-f リレーは、ジャンクション ボックス コントロール ユニットにより制御される。
  ジャンクション ボックス コントロール ユニット(JBE)は、車両停止時の静電流をモニターする。以下の故障が検知される：
  
  • バス システムにおける不正なウェイクアップ動作
    
  • バス システムが常時作動にしているコントロール ユニット(「スリープ モード」にならない)
    
  Kl. 30g-f リレーのスイッチ オフ条件およびスイッチ オン条件は以下のとおり：
  
  • スイッチ オフ条件：
    
    • メッセージ「信号オフ」の受信。
      5 分後に Kl. 30g-f リレーがオフになる。
      
    • エンジン コントロール ユニットでは、バッテリー ステイタスが常時読み出され評価される。車両バッテリーが必要とされる始動性を下回ると、やはりリレーはオフにされる。
      
    • スイッチ オン条件がない場合に、Kl. 30g スイッチ オフの後 10 分間バスへデータが伝送される。
      
    • スイッチ オン条件がない場合に、Kl. 30g スイッチ オフの後車両が 20 回「ウェイク アップ」される。
      Kl. 30g-f リレーは、双安定リレーである。各スイッチ状態は、無通電でも維持される。通常の条件下では、リレーは常にオンの状態。故障時には、リレーは 接続されている電気負荷をスイッチ オフにする。
      
  • オン条件：
    Kl. 30g-f リレーがオフになっている場合、定義されたスイッチ オン条件によってのみ再びこれをオンにすることができる。
    Kl. 30g-f リレーのスイッチ オン条件：
    
    • 車両をロック解除する
      
    • いずれかのフラップまたはドアを開く
      
    • Kl.R をオンにする
      
      

静電流モニター

静電流モニターは種々の理由から必要になります。

• バッテリーの始動性を維持する：
  バッテリーが必要とされる始動性を下回ると、エネルギー コントロールは静止電気負荷のスイッチ オフ要求を送信する。
  静止電気負荷の機能はターミナル ステイタスとは無関係に非作動にされ、5 分後に静電流にならなければならない。
  
• 負荷遮断装置
  特定の電気負荷は、すでにエネルギー コントロールの静電流モニターが作動している場合にも作動状態であることが認められる。
  電気負荷は種々の判断基準によりスイッチ オフにされる、電気負荷は以下のカテゴリーに分類することができる：
  
  • コンフォート負荷
    
    • リア デフォッガー
      
    • シート ヒーター
      
    コンフォート負荷は、エンジン停止の後自動的にオフになる。スイッチ オフになったコンフォート負荷は、エンジンが再始動するまでオンにならない。
    
  • 法定静止電気負荷
    
    • スモール ライト
      
    • ハザード ライト
      
    法定静止電気負荷は、エンジン停止後も可能な限り作動可能な状態でなければならない。静止電気負荷は、バッテリーの始動性が限界値に達した場合にもスイッチ オフにされない。
    
  • 静止電気負荷
    
    • パーキング ヒーター
      
    • パーキング ベンチレーション
      
    • 通信コンポーネント
      (ディスプレイ、Kl. 30g、テレマチック サービス)
      
    装備されている静止電気負荷はエンジン停止の後にオンにすることができる。静止電気負荷は、バッテリーの始動性が限界値に達すると自動的にオフになる。スイッチ オフは、DME/DDE がCAN メッセージによる要求する。
    
  • システムに関連したアフター ランニング負荷
    
    • 電動ラジエター ファン
      
    システムに関連したアフター ランニング負荷は、エンジン停止後も一定時間作動している場合がある。
    
    

電源供給のためのデータ伝送

CAS(カー アクセス システム)は、ターミナル制御のデータを以下のようにして転送します：

• Kl. R オンまたはオフ
  
• Kl. 15 オンまたはオフ
  
• など
  

CAS(カー アクセス システム)は、以下のターミナルに関連するリレーを制御します：

• Kl. 15
  
• Kl. 30g
  

JBE(ジャンクション ボックス コントロール ユニット)は、以下のターミナルに関連するリレーを制御します：

• Kl. 30g-f
  

これらのターミナルに接続されているコントロール ユニットが給電され、「ウェイク アップ」されます。
該当する車両システムが作動状態にされます。

電気負荷は、主に Kl. 30g および Kl. 30g-f により電源を供給されます.しかしながら特定の電気負荷は、さらに Kl. 30 により直接電源供給を受けます。たとえば盗難防止装置は、イグニッションがオフになっていても作動状態になければなりません。
車両の静止状態(Kl. R オフの 68 分後以降)においてバッテリー電流が 80 ミリアンペア(mA)を超過する場合(工場出荷時に設定可能)、DME/DDE にディフェクト メモリー登録がメモリーされ、顧客にその旨知らせるチェック コントロール メッセージが表示されます(静止状態におけるバッテリーの放電が増大)。
消費電流の増大が疑われる場合は、その都度静電流測定を実施する必要があります。

ビット シリアル データ インターフェース故障時のエマージェンシー

エンジン コントロール ユニットとオルタネーター間のビット シリアル データ インターフェースが断線している場合は、オルタネーター電圧は常時 14.3 V に制御されます。

サービスに関する注意事項：

一般注意事項

以下の一般注意事項があります：

• バッテリーのトリクル充電
  
• インテリジェント バッテリー センサーの保護
  
• バッテリー交換
  
• オルタネーター
  
  

バッテリーのトリクル充電

ヒント！トリクル チャージャーはシガー ライターに接続しないでください。

シガー ライターは、ジャンクション ボックス内のフューズ ボックスによりリレーを介して電圧を供給されています。Kl. 15 オフの後、このリレーはオフになります。つまり、シガー ライターに接続されたトリクル チャージャーはバッテリーから切り離されます。バッテリーは、必ず外部スタート サポートにより充電してください。このようにした場合のみ、車両はエネルギーの充填を確認することができます。

インテリジェント バッテリー センサーの保護

注意！機械適応力による損傷の危険。

• バッテリーのマイナス ターミナルに追加接続を行わない。
  
• グラウンド ケーブルを改造しない。
  グラウンド ケーブルは放熱のためにも使用されている。
  
• IBS(インテリジェント バッテリー センサー)とセンサー ボルト間を接続しない。
  
• バッテリー ターミナルからポール ピースを外す際に無理な力を加えない：
  
  • グラウンド ケーブルを引っ張らない。
    
  • ポール ピースを取り外すために IBS の下にツールを差し込まない。
    
• IBS の接続部をレバーとして使用しない。
  
• トルク レンチを使用し、リペア マニュアルに記載の締付けトルクとする。
  
• センサー ボルト(トルクス ボルト)は緩めたり締め付けたりしない。
  
• IBS とグラウンドとの接触を回避する。
  
  

バッテリー交換

注意！バッテリー交換時の IBS およびケーブルの損傷の危険。

バッテリー交換時には、機械適応力により IBS(インテリジェント バッテリー センサー)およびケーブルを損傷してしまう可能性があります。

バッテリー交換の際には以下の点に注意してください：

• 必ずリペア マニュアルに従う。
  
• 一体化されているバッテリー センサーへの機械的応力を回避する。
  
  

ヒント！バッテリー交換時には、サービス機能「バッテリー交換を確認する」を実行します。

バッテリー交換には、生産ラインで取付けられたのと同じサイズ(容量)のバッテリーを使用します。車両が必要とするバッテリー容量は、カー アクセス システム(CAS)およびエンジン エレクトロニクス(DME/DDE)にコーディングされています。

• 容量の異なるバッテリーを取り付ける際は、CAS を新たにコーディングする。Progman により後付け「バッテリー」を行う。
  
• エンジン コントロール ユニットのバッテリー交換に関するディフェクト メモリー登録を消去する。
  
  

オルタネーター

どのタイプのオルタネーターが取り付けられているかは、搭載エンジンおよび車両装備により異なります。

診断の注意事項

エレクトリック システム診断

バッテリー放電あるいはシステム回路での不具合が原因の故障の際は、様々な原因が考えられます。たいていの場合、バッテリーそのものが原因ではありません。この理由から、バッテリーの交換によって不具合が恒久的に解消されることは極めてまれです。
バッテリーを交換するのではなく、故障原因のシステマティックな診断が必要となります。
苦情を受けた故障は、車両が入庫した時にはすでに発生していないということが稀ではありません。このため車両にメモリーされているデータが、故障診断の基礎となります。バッテリー ステイタスおよび種々のバス システムにおける作動プロセスに関する情報は、関連するコントロール ユニットにメモリーされています。

これらの情報は、診断システムにより呼び出して評価することができます。診断システムにはそのためのテスト モジュールがあります。エレクトリック システム診断のテスト モジュールは、該当するコントロール ユニットからすべての関連データを読み出します。

以下の情報が表示される：

• 重要な情報：
  登録は故障の疑いがある場合にのみ行われる。
  
• 標準情報
  これらの情報は常時表示可能。
  

エレクトリック システム診断は以下の故障を検知する：

• 操作エラー
  
• 車両の故障
  
  

• 操作エラー
  
  • スモール ライト、パーキング ライトまたはハザード ライトが停車時に長時間オンになっていた。
    
  • Kl.R または Kl.15 がエンジン停止時に長時間オンになっていた。
    
  • 車両の停止時間が長すぎる。
    
  • 複数の電気負荷をオンにした状態での頻繁な短距離走行
    
    
• 車両の故障
  
  • バッテリーの故障
    
  • オルタネーターの故障
    
  • 静電流が過大、バス システムが作動していない状態で時々 80 ミリアンペア(mA)を超過
    
  • 車両がスリープ モードにならない：車両が静止状態にならない、バス システムが作動状態に留まる。
    
  • 車両が繰り返しウェイク アップされる
    
    

コーディング/プログラミングに関する注意事項

バッテリーのデータは、カー アクセス システム(CAS)でコーディングされています。データは診断システムを使用して読み出すことができます。

誤記、誤植が生じる可能性があるため、完全な一致を保証するものではありません、また将来予告なしに技術的変更が加えられることがあります。