【故障事例】充電システム 充電出来ない セレナ GFC28 HR14DDe+EM57 MR20DD

日産(NISSAN) 無料ダウンロード サービスマニュアル 修理方法 整備書 交換方法 診断方法 回路図 修理書 配線図 分解図【故障事例】充電システム 充電出来ない セレナ GFC28 HR14DDe+EM57 MR20DD

電力管理の概要
電力管理システムは、充電システムを監視および制御し、バッテリーと発電機に発生する可能性のある問題をドライバーに警告する診断メッセージを送信するように設計されています。この電力管理システムは、主に既存の車載コンピュータの機能を利用して、発電機の効率を最大化し、負荷を管理し、バッテリーの充電状態と寿命を改善し、システムの燃費への影響を最小限に抑えます。電力管理システムは、次の3つの機能を実行します。

バッテリー電圧を監視し、バッテリーの状態を推定します。
アイドリング回転数を上げたり、調整電圧を調整したりすることで、是正措置を講じます。
診断機能とドライバーへの通知機能を備えています。
バッテリーの状態は、イグニッションオフ時とイグニッションオン時の両方で推定されます。イグニッションオフ時には、開放電圧を測定することでバッテリーの充電状態が判定されます。充電状態は、バッテリーの酸濃度と内部抵抗によって決まり、バッテリーが数時間休止状態にあるときの開放電圧を読み取ることで推定されます。

充電状態は、バッテリーの状態を顧客や販売店に伝えるための診断ツールとして使用できます。イグニッションオン中は、アルゴリズムが調整済み正味アンペア時、バッテリー容量、初期充電状態、および温度に基づいて充電状態を継続的に推定します。

動作中、バッテリーの放電度は主にバッテリー電流センサーによって測定され、このセンサーは正味アンペア時を算出するために統合されています。

さらに、電力管理機能は、バッテリーの充電状態、バッテリー寿命、および燃費を向上させるために、電圧制御を行うように設計されています。これは、バッテリーの充電状態と温度に関する情報を使用して、バッテリー寿命を損なうことなく再充電するための最適なバッテリー電圧レベルに充電電圧を設定することによって実現されます。

充電システムの説明と操作は、3つのセクションに分かれています。最初のセクションでは、充電システムの構成要素と、それらの電力管理システムへの統合について説明します。2番目のセクションでは、充電システムの動作について説明します。3番目のセクションでは、充電インジケーター、ドライバーインフォメーションセンターのメッセージ、および電圧計のインストルメントパネルクラスターの動作について説明します。

充電システムコンポーネント
ジェネレータ

ジェネレーターは修理可能な部品です。ジェネレーターの故障が診断された場合は、アセンブリとして交換する必要があります。エンジン駆動ベルトがジェネレーターを駆動します。ローターが回転すると、ステーター巻線に交流（AC）が誘導されます。AC電圧は、整流のために一連のダイオードを通過します。整流された電圧は、車両の電気システムで電気負荷とバッテリー充電を維持するために使用できる直流（DC）に変換されます。ジェネレーターに内蔵されている電圧レギュレーターは、ジェネレーターの出力を制御します。これは修理できません。電圧レギュレーターは、ローターに供給される電流の量を制御します。ジェネレーターの界磁制御回路が故障した場合、ジェネレーターはデフォルトで出力電圧13.8Vになります。

ボディコントロールモジュール（BCM）

ボディコントロールモジュール（BCM）はGMLANデバイスです。エンジンコントロールモジュール（ECM）およびインストルメントパネルクラスターと通信し、電力管理（電力管理）動作を行います。BCMはジェネレータの出力を判定し、ジェネレータのターンオン信号回路を制御するためにその情報をECMに送信します。ジェネレータを制御するために、ECMから送信されるジェネレータフィールドデューティサイクル信号回路情報を監視します。バッテリーの充電状態を判断するために、バッテリー電流センサー、バッテリー正電圧回路、および推定バッテリー温度を監視します。BCMはアイドルブーストを実行します。

バッテリー電流センサー

バッテリー電流センサーは、バッテリーのマイナスまたはプラスのバッテリーケーブルに接続される交換可能な部品です。バッテリー電流センサーは、3線式のホール効果電流センサーです。バッテリー電流センサーはバッテリー電流を監視し、BCMに直接入力します。デューティサイクルが0～00%の128Hz、5ボルトのパルス幅変調（PWM）信号を生成します。通常のデューティサイクルは5～5%です。0～95～00%は診断用です。

エンジンコントロールモジュール（ECM）

エンジンが作動しているとき、ECMからジェネレーターにターンオン信号が送られ、レギュレーターが作動します。ジェネレーターの電圧レギュレーターはローターへの電流を制御し、それによって出力電圧を制御します。ローター電流は、レギュレーターから供給される電気パルス幅に比例します。エンジンが始動すると、レギュレーターは内部配線を介してステーターの交流電圧を検出することでジェネレーターの回転を検出します。エンジンが作動すると、レギュレーターはパルス幅を制御することで界磁電流を変化させます。これにより、バッテリーの適切な充電と電気系統の動作のためにジェネレーターの出力電圧が調整されます。ジェネレーターの界磁デューティ端子は、内部で電圧レギュレーターに接続され、外部でECMに接続されています。電圧レギュレーターが充電系統の問題を検出すると、この回路を接地して、問題が発生していることをECMに通知します。ECMはジェネレーターの界磁デューティサイクル信号回路を監視し、BCMからの情報に基づいて制御決定を受け取ります。

インストルメントパネルクラスター

インストルメントパネルのクラスターは、充電システムに問題が発生した場合に、お客様に通知します。通知方法は2種類あり、充電インジケーターと、装備されている場合はドライバーインフォメーションセンターに表示される「バッテリー充電システムの点検」メッセージです。

充電システムブロック図

P16楽器 クラスタK20エンジン コントロール モジュールG13ジェネレータC1バッテリーB18バッテリー 現在 センサーK9体 コントロール モジュール
充電システムの動作
充電システムの目的は、バッテリーの充電状態と車両の負荷を維持することです。動作モードは6種類あり、以下のとおりです。

バッテリーサルフェーションモード
充電モード
燃費モード
ヘッドランプモード
起動モード
電圧低減モード
エンジン制御モジュール（ECM）は、発電機のオン信号回路を介して発電機を制御します。ECMは、発電機界磁デューティサイクル信号回路を介して発電機の性能を監視します。この信号は、デューティサイクルが0～00%の128Hzのパルス幅変調（PWM）信号です。通常のデューティサイクルは5～5%です。0～95～00%は診断用です。次の表は、発電機の指令デューティサイクルと出力電圧を示しています。

指示されたデューティサイクル

発電機出力電圧

10%

11V

20%

11.56V

30%

12.12V

40%

12.68V

50%

13.25V

60%

13.81V

70%

14.37V

80%

14.94V

90%

15.5V

発電機は、発電機フィールドデューティサイクル信号回路を介して発電機出力電圧のフィードバック信号をECMに供給します。この情報はボディコントロールモジュール（BCM）に送信されます。信号は、デューティサイクルが0～00%の128HzのPWM信号です。通常のデューティサイクルは5～9%です。0～100%は診断用です。

バッテリーサルフェーションモード
BCMは、発電機の出力電圧が45分間13.2V未満になった場合にこのモードに入ります。この状態が続くと、BCMは2.5分間充電モードに入ります。その後、BCMは電圧要件に応じてどのモードに入るかを決定します。

充電モード
以下のいずれかの条件が満たされると、BCMは充電モードに入ります。

ワイパーが3秒以上作動している。
HVAC制御ユニットによってGMLAN（空調制御電圧ブーストモード要求）が真であると検出されます。高速冷却ファン、リアデフォッガー、およびHVAC高速ブロワーの作動により、BCMが充電モードに入ることがあります。
バッテリーの推定温度は0℃（32°F）未満です。
バッテリーの充電状態が80％未満です。
車両速度が時速145km（時速90マイル）を超えている
現在、センサーに異常が発生しています。
システム電圧は12.56V未満であることが確認されました。
これらの条件のいずれかが満たされると、システムはバッテリーの充電状態と推定バッテリー温度に応じて、目標とする発電機出力電圧を13.9～5.5Vの充電電圧に設定します。

燃費モード
BCMは、推定バッテリー温度が0℃（32°F）以上80℃（176°F）以下、計算されたバッテリー電流が15アンペア未満かつ-8アンペア以上、バッテリーの充電状態が80パーセント以上の場合に、燃費モードに入ります。目標とするジェネレータ出力電圧はバッテリーの開放電圧で、12.5～3.1Vの範囲です。上記のいずれかの条件が満たされると、BCMはこのモードを終了し、充電モードに入ります。

ヘッドランプモード
BCMは、ヘッドランプが点灯しているとき（ハイビームまたはロービーム）、常にヘッドランプモードに入ります。電圧は13.9～4.5Vの間で調整されます。

起動モード
エンジン始動時、BCMは発電機の出力電圧を目標値である14.5Vに30秒間設定する。

電圧低減モード
BCMは、計算された周囲温度が0℃（32°F）を超えると、電圧低減モードに入ります。計算されたバッテリー電流は1アンペア未満かつ-7アンペア以上であり、発電機のフィールドデューティサイクルは99パーセント未満です。目標とする発電機出力電圧は12.9Vです。BCMは、充電モードの条件が満たされると、このモードを終了します。

インストルメントパネルクラスターの操作
充電表示器の動作

次のいずれか、または複数の事象が発生した場合、インストルメントパネルクラスターは充電インジケーターを点灯させ、ドライバーインフォメーションセンター（装備されている場合）に警告メッセージを表示します。

エンジン制御モジュール（ECM）は、発電機の出力が11V未満または16Vを超えることを検出します。インストルメントパネルクラスターは、ECMから照明を要求するGMLANメッセージを受信します。
インストルメントパネルクラスターは、システム電圧が30秒以上11V未満または16Vを超えていることを検出します。インストルメントパネルクラスターは、ボディコントロールモジュール（BCM）から、システム電圧範囲に問題があることを示すGMLANメッセージを受信します。
インストルメントパネルクラスターは、各イグニッションサイクルの開始時にディスプレイテストを実行します。インジケーターは約3秒間点灯します。
表示メッセージ：バッテリーが充電されていません。充電システムを点検してください。または、バッテリー充電システムを点検してください。

BCMとECMは、ドライバーインフォメーションセンターにシリアルデータメッセージを送信し、「バッテリー充電不良」「充電システム点検」「バッテリー充電システム点検」のメッセージを表示させます。このメッセージは、充電システム関連のDTCが現在発生している場合にONになり、DTCのクリア条件が満たされるとOFFになります。