Messfehlervermeiden

Werkstattpraxis Diagnose
Messfehler vermeiden
Die Spannungsversorgung von Motorsteuergeräten fachgerecht
prüfen – und dabei Stolperfallen umgehen
Versagt das Motormanagement seinen Dienst, ist als erste Maßnahme das Auslesen des Fehlerspeichers angezeigt. Ist dies trotz eines geeigneten Scantools jedoch nicht möglich, steht häufig
der Verdacht eines defekten Steuergeräts und einer mangelhaften Spannungsversorgung im
Raum. Weil beides zum Ausfall der Zünd- und Einspritzanlage sowie zu Kommunikationsschwierigkeiten mit dem Tester führt, kommt es hier immer wieder zu Fehldiagnosen. Sie lassen sich
allerdings durch das Lesen des Schaltplans und gezieltes Messen vermeiden.
auch eine mangelhafte Spannungsversorgung dazu führen.
Deshalb sollte der Fachmann vor
jedem Austausch eines (scheinbar) defekten Steuergeräts zunächst dessen
Masse- und Plusversorgung prüfen.
Wie die Praxis zeigt, kommt es dabei
allerdings häufiger zu ‚Fehlmessungen’, die annehmen lassen, die Spannungsversorgung sei in Ordnung, obwohl sie tatsächlich nicht mehr
gegeben ist. So erfuhr KRAFTHAND
von Spezialisten für die Steuergerätereparatur, dass sie immer wieder ECUs
auf den Tisch bekommen, an denen sie
keinen Defekt feststellen können. Im
Dialog mit der auftraggebenden Werkstatt stellt sich dann nicht selten heraus, dass die falsche Annahme auf
einer nicht erkannten, mangelhaften
Spannungsversorgung beruht.
Was ist zu prüfen?
Nicht kommunikativ: Schlägt die Verbindung zwischen Tester und Steuergerät fehl,
obwohl die auf dem Display zu sehenden Punkte erfüllt sind, ist der Messtechniker im
Kfz-Profi gefragt. Bild: Schmidt
D
ie Problematik, dass der Diagnosetester keine Kommunikation mit
dem Motorsteuergerät aufbaut, gehört
zum Werkstattalltag. Schlägt der Verbindungsaufbau trotz eingeschalteter
Zündung, korrekt adaptiertem Diagnosestecker und mehrmaligem Versuchen
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Krafthand 1-2/2012
immer wieder fehl, ist das ein Indiz dafür, dass das Steuergerät nicht arbeitet.
Der Grund kann ein innerer Defekt
sein – beispielsweise, weil aufgrund von
elektronischem Verschleiß oder Spannungsspitzen ein integrierter Schaltkreis ausgefallen ist. Ebenso kann aber
Zu solchen Fehldiagnosen kommt es,
wenn der Mechatroniker den Schaltplan bezüglich der Spannungsversorgung des Steuergeräts nicht sorgfältig
studiert und somit Folgendes außer
Acht lässt: Bei einem Großteil der Fahrzeuge wird das Motorsteuergerät nicht
(!) über die mit der Klemme 15 verbundene Leitung mit Strom versorgt. Natürlich muss auch hier nach dem
Einschalten der Zündung Bordnetzspannung anliegen. Die ‚eigentliche’
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Diagnose
Spannungsversorgung allerdings, ohne
die ein Steuergerät nicht arbeitet, erfolgt über den Arbeitsstromkreis eines
(Haupt-)Relais. Dessen Steuerstromkreis wiederum wird vom Steuergerät
aktiviert. Damit schaltet sich das Steuergerät quasi selbst ein.
Dazu versorgt es bei einigen Fahrzeugen die ‚Steuerseite’ des Relais mit
Plus. Dementsprechend ist die Masseversorgung des Relais durch eine Verbindung zur Karosserie sichergestellt.
Bei den meisten Fahrzeugen jedoch
schaltet das Steuergerät das Relais ein,
indem es Masse an den Steuerstromkreis anlegt. Die Plusversorgung der
‚Steuerseite’ des Relais ist dann, wie in
den Schaltplänen rechts und auf Seite
18 zu sehen, über eine Verbindung zum
Bordnetz gewährleistet.
Zum besseren Verständnis des gesamten Schaltvorgangs zum Aktivieren
der ECU: Wird das Steuergerät über
eine entsprechende Leitung mit ‚geschaltetem Plus’ (Klemme 15) versorgt,
aktiviert diese Spannung einen darin
integrierten Schaltkreis. Sie fungiert
gewissermaßen als Signal ‚Zündung
ein’, aufgrund dessen der Schaltkreis
den Steuerstromkreis des Hauptrelais
mit Masse (oder je nach Schaltung mit
Plus) versorgt, sodass dieses seinen
Kontakt schließt. Dann kann darüber
30
15
Beispiel Mercedes-Benz: Anhand der
farbigen Markierungen lassen sich
die entscheidenden Verbindungen
für eine einwandfreie Spannungsversorgung des Steuergeräts
eines Mercedes-Benz 110 CDI
nachvollziehen.
Quelle: Bosch ESItronic
CAN
L
86 30
K1
CAN
H
X41
85 87
F1
3.46
1.04
1.01
1.05
1.07
Werkstattpraxis
F2
1.08
1.06
2.11
2.12
3.20
2.13
X13
2.02
K
S1
2.17
2
S2
I
3.43
3.30
2.19
2
R1
1
1
2
X13
2.20
5
2.16
3
4
1
S4
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Spannungsversorgung (Arbeitsstrom)
geschaltetes Plus (Signal ,Zündung ein’)
vom Steuergerät geschaltete Masse
zum Einschalten des Hauptrelais
Arbeitsstrom vom Bordnetz zum Steuergerät fließen.
Demzufolge gilt für eine umfassende Prüfung der Spannungsversorgung:
• Lässt sich an der vom Arbeitsstromkreis des Relais kommenden Leitung
beziehungsweise am entsprechenden
CAN = CAN-Datenbus
F1 = Sicherung 7,5 A
F2 = Sicherung 25 A
K1 = Hauptrelais
X13 = Motorsteuergerät
Pin des Steuergerätesteckers keine
Spannung messen, besteht die Möglichkeit, dass kein Signal ‚Zündung ein’
am Steuergerät vorhanden ist.
• Ist das Signal ‚Klemme 15’ vorhanden
und das Relais wird vom Steuergerät dennoch nicht angesteuert, ist
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Krafthand 1-2/2012
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Werkstattpraxis Diagnose
von einem defekten Steuergerät auszugehen.
• Schaltet das Relais keinen Arbeitsstrom zum Steuergerät durch, obwohl
der Steuerstromkreis des Relais einwandfrei mit Spannung und Masse versorgt ist, können Kontaktprobleme im
Relais oder eine mangelhafte Spannungsversorgung zwischen Bordnetz
und Relais dafür ursächlich sein; etwa
hervorgerufen durch Übergangswiderstände im Relaiskasten.
• Ist die Spannungsversorgung am
Steuergerät einwandfrei und der Tester
kann trotzdem keine Kommunikation
aufbauen, liegt ein Defekt des Steuergeräts nahe.
Bei all dem darf der Kfz-Fachmann
natürlich nicht die Bedeutung der Masseverbindungen zwischen Steuergerät
und Karosserie vernachlässigen – er
muss sie beim Prüfen der Spannungsversorgung deshalb dringend mit einbeziehen.
Prüftipps
Zum fachgerechten Prüfen misst der
Kfz-Profi die Spannungsversorgung
weiterhelfen. Dazu ist sie anstelle des
Steuergeräts mit dem jeweils zu prüfenden Masse- und Plus-Pin des Steckers zu verbinden. Durch ihren im
Vergleich zu digitalen Multimetern und
auch Diodenprüflampen höheren
Strombedarf leuchtet die Prüflampe
nur dann einwandfrei, wenn genügend
Strom fließen kann und ausreichend
Spannung anliegt. Ist ein Übergangswiderstand und somit Spannungsabfall
vorhanden, glimmt sie nur. Hinweis:
Für das Messen der Spannungsversorgung bei abgestecktem Steuergerät
muss das Relais vom Kfz-Profi überbrückt oder manuell geschaltet werden,
weil die Ansteuerung von der ECU her
logischerweise nicht erfolgen kann.
deshalb nicht gegen die Fahrzeugmasse, sondern gegen die ins Steuergerät
führenden Massekabel. Wenn es der
Stecker zulässt, sollte das bei angestecktem Steuergerät erfolgen. Das hat
den Vorteil, dass ein möglicher Spannungsabfall durch einen Übergangswiderstand anhand zu geringer Spannungswerte erkennbar ist.
Bei abgestecktem Steuergerät lässt
sich ein solcher Fehler aufgrund des
fehlenden Verbrauchers und Stromflusses (Last) nicht ohne Weiteres erkennen. Warum? Digitale Multimeter
zeigen nämlich bei geöffnetem Stromkreis selbst dann die Bordnetzspannung in entsprechender Höhe an, wenn
in dem zu prüfenden Strompfad ein
Übergangswiderstand vorhanden ist,
der bei einem angeschlossenen echten
Verbraucher (z. B. Steuergerät) und somit geschlossenem Stromkreis zu einem Spannungsabfall führt.
Ist der Stecker des Steuergeräts so
konzipiert, dass er keine Prüfung im
angesteckten Zustand und somit unter
Last zulässt, kann eine herkömmliche
12-V-Prüflampe als Verbraucher und
somit zum Schließen des Stromkreises
Torsten Schmidt
Beispiel Mitsubishi: Bei vielen asiatischen
Fahrzeugen funktioniert die Stromversorgung beziehungsweise das Einschalten
des Motorsteuergeräts nach demselben
Prinzip wie bei europäischen Automobilen.
Im Bild ist der Schaltplan eines MitsubishiModells zu sehen. Quelle: Mitsubishi
Batterie
8N
5N
Zündschalter (IG1)
Relaiskasten
8
20A
15
20A
<F>2GR
2B–W
1.25B–Y
2W
6 C–211
6 A–13
1 C–129
2 C–210
1.25B–Y
2
7,5A
8
7,5A
Off
Y–R
25 C–214
19
J/C(4)
D–23
8
Y–R
1 C–210
On
B–12X Off
4
1.25
R–Y
3
2
11
1.25 <F>0.75
R–Y
R–Y
1.25
R–Y
4
0.85B
Check
Engine
C–01
2
Motorsteuerrelais
Kraftstoffpumpenrelais
1
C–223
L
17
9
Kombinationsinstrument
3
On
1
11 C–210
1.25B–Y 2
1
4
1.25 <F>1.25
R–Y
R–Y
3
3
1.25
R–Y
3
1.25
R–Y
5
1.25
R–Y
5
1.25
R–Y
5
1.25
R–Y
5
1.25
R–Y
6
R–B
6
28
J/C(6)
C–105
4 C–123
30
31
29
R
17
1.25
R–Y
1.25
R–Y
B–R
1.25
R–Y
4
9 C–124
36 C–119
1.25
R–Y
82 C–115
12
7
25
C–119
38
80 C–116
Motor-ECU
Stromversorgung
MotorECU
SpeicherStromversorgung
Spannungsversorgung (Arbeitsstrom)
geschaltetes Plus (Signal ,Zündung ein’)
vom ECU geschaltete Masse zum Einschalten des Motorsteuerrelais
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