Fehlersuche im Kfz- Bordnetz

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Fehlersuche im Kfz - Bordnetz

zuletzt geändert am 17.08.2005

Fehler in der Kfz- Elektrik / -Elektronik

Grundsätze bei der Fehlersuche

Ein Gerät im Kfz-Bordnetz tut´s nicht mehr!

Anleitung zur systematischen Fehlersuche

Fehler in der Kfz- Elektrik / -Elektronik

Grundsätze bei der Fehlersuche

"Im Center of Automotive Research (CAR) in Gelsenkirchen haben Forscher jetzt die Daten von fast einer Million Pannen ausgewertet, um den Ursachen für Ausfälle und Fehler auf den Grund zu gehen : Waren 1998 noch 45,2 Prozent aller Pannen auf Probleme mit Elektrik und Elektronik zurückzuführen, so lag der Anteil 2001 bereits bei 49,6 Prozent."
(Spiegel.de, feb /2003)

Da der Anteil der elektrischen / elektronischen Funktionen im Kfz ständig und überproportional steigt, ist es nicht verwunderlich, dass (leider) auch die Fehleranfälligkeit des gesamten Bordnetzes zunimmt. Dies bestätigt die links wieder gegebene Presseinformation.
Allerdings wird in der selben Mitteilung auch erwähnt, dass Elektronik Vorteile bietet:

Sie hilft, Fahrzeuge sicherer und umweltfreundlicher zu machen
(ABS, ASR, ESP, Katalysator + Lambda-Regelung, ...)
Erst Elektronik ermöglicht es, mit Fehlern in diversen Systemen weiterzufahren , wo ein Fahrzeug ohne Elektronik nicht mehr fahrbereit wäre (Notlauf).
Sie assistiert dabei, aufgetretene Fehler (,die es ohne die Elektronik nie gegeben hätte,) leichter zu finden
(Fehlerspeicher, Fehlerdiagnose oder EOBD).

Die Kfz-Hersteller und deren Zulieferer werden wohl viel Aufwand betreiben, Qualitäts- und Prüfstandards für Elektrik- / Elektronikkomponenten zu verbessern, um neue Geräte sicherer zu machen, was nützt es dem, der aktuell einen Fehler in seinem Bordnetz vorliegen hat?

Fehler in der Kfz- Elektrik / -Elektronik

Grundsätze bei der Fehlersuche

systematische Fehlersuche

Erfahrungen	Der langjährige Kfz-Fachmann kann auf einen reichen Erfahrungsschatz zurück greifen, und erlebt oft Wiederholungen bekannter Fehler. Wenn man also weiß, dass bei einem bestimmten Kfz-Typ ein spezielles Relais häufig aussetzt, oder eine Steckverbindung sich lockert, oder ein Massekontakt leicht korrodiert, oder ... , ja dann sucht man natürlich den Fehler auch zunächst einmal an eben dieser Stelle.
Zugänglichkeit	Um den Arbeitsaufwand bei der Fehlersuche zu minimieren, wird man, falls die Erfahrungen nicht weiterhelfen, den defekten Stromkreis an den Stellen untersuchen, die die geringsten Demontagearbeiten erfordern, um Messungen vorzunehmen.
Fehlersuchhilfen	Das Auslesen des bzw. der Fehlerspeicher über den Diagnoseanschluss mit Hilfe des Kfz-Testers und Werkstatthandbücher bzw -Cds / -DVDs ergibt in sehr vielen Fällen mindestens einen groben Hinweis auf die tatsächliche Fehlerquelle, oft auch noch auf die Bedingungen, unter denen der Fehler gespeichert wird .
systematische Fehlersuche	Sollten alle bisherigen Versuche, den Fehler zu finden, erfolglos geblieben sein, bleibt nur noch die systematische Fehlersuche übrig. Dieses Verfahren ist extrem anspruchsvoll und erfordert einen Kfz-Fachmann mit exzellenten Kenntnissen über die Funktionszusammenhänge in der Kfz-Technik. Dies gilt umso mehr, als inzwischen über die Datenbusse die ehemals selbsständigen Systeme miteinander vernetzt sind und z.B. ein Kunde das Fahrzeug mit einem Motormangel abgibt, der tatsächliche Fehler aber in der Klimaautomatik liegen kann.

Grundsätze bei der Fehlersuche

systematische Fehlersuche

Fehlersuchplan

Zur effektiven systematischen Fehlersuche im Bordnetz ist der Stromlaufplan unerlässlich. Aus diesem Plan lassen sich folgende Informationen entnehmen:

Anzahl und Art den Einzelelemente im betrachteten Stromkreis Leitungen, Steckverbinder, Sicherungen, Schalter, Verbraucher, Relais,...

Reihenfolge, in der der Strom die Einzelelemente des Stromkreises durchfließt

Farbe der verwendeten Leitungsummantelung

Leiterquerschnitte

Verbindungen zwischen dem betrachteten, fehlerhaften Stromkreis und anderen Stromkreisen des Bordnetzes

Einige Hersteller bieten in ihren Unterlagen Zusatzinformationen wie:

Symbollegende viele Hersteller halten sich nicht strikt an die DIN- / ISO - Normen.

räumliche Lage der Komponenten im Kfz

Pinbelegung von Steckverbindungen

räumliche Lage von Massepunkten im Kfz

Beispiel: systematische Fehlersuche in der Signalhornanlage
Fehlerbeschreibung: Die beiden Startktonhörner (B4) tun´s nicht.
	Dem Schaltplan ist der Steuerkreis und der Arbeitsstromkreis zu entnehmen
	Steuerstromkreis Starktonhörner	Arbeitsstromkreis Starktonhörner
	Batterie, Plus Zündschloss Sicherung F11 Relaisantrieb (K3) Signalhornumschalter (S12) Signaltatser (S13) Batterie, Masse	Batterie, Plus Sicherung F10 Relaiskontakt (K3) Starktonhörner (B4), beide parallel Batterie, Masse
Im Stromlaufplan sind keine Steckverbindungen eingezeichnet und in den Stromkreislisten wurden keine Leitungen aufgeführt. Da der Fehler sowohl im Steuerstromkreis als auch im Arbeitrsstromkreis liegen kann, sind beide vollständig zu prüfen:
	Da das Normalhorn funktioniert, ist klar, dass der Akku, das Zündschloss, die Sicherung F11, der Horntatser und die Rückleitung zum Akku in Ordnung sein müssen. Zu kontrollieren sind also noch: die Leitung von F11 zur Relaisspule (Kl 86) die Relaisspule die Leitung von dort (Kl 85) zum Wechseler (S12) der Wechsler selbst .	Der Akku ist in Ordnung, sonst würde ja das Normalhorn nicht funktionieren. Im Arbeitskreis sind folgende Komponenten zu untersuchen: die Leitung vom Akku nach F10 die Sicherung F10 die Leitung von dort zum Relaiskontakt (Kl 88a) der Relaiskontakt die Leitung vom Relaiskontakt (Kl 88) zu den Hörnern die Hörner die Masseverbindung der Hörner

Untersuchungsmethoden für Komponenten der Kfz-Elektrik
Die am häufigsten angewendeten Methoden sind: Durchgangsprüfung mit dem Multimeter Spannungsmessung mit dem Multimeter Spannungsprüfung mit dem LED-Prüfer	Seltener werden folgende Verfahren genutzt: Darstellung von zeitlichen Spannungsverläufen mit dem Scope Strommessungen mit dem Multimeter Strommmesungen mit dem Zangenamperemeter

Prüfschritte und Prüflogik Für alle Prüfverfahren wird empfohlen: Falls ein Fehler entdeckt wird, ist dieser sofort zu beheben. Wenn anschließend die Anlage noch immer nicht funktioniert, wird die Fehlersuche fortgesetzt. Es ist zwar selten aber nicht unmöglich, dass mehrere Fehler gleichzeitig auftreten.
Untersuchungen mit dem LED-Prüfer	Mit dem LED-Prüfer kann man testen, ob zwischen 2 Messpunkten Spannung anliegt. Die Krokodilklemme des LED-Prüfers wird an einer sauberen Fz-Masse angeklipst. Prüfspitze an Batterie-Plus halten -> Test des Prüfgeräts Zündung einschalten Hornumschalter auf Startktonhörner schalten Prüfspitze an Relais KL 86 halten -> LED muss leuchten, sonst Leitung zw.F11 und Relais Kl 86 kaputt Prüfspitze an Relais KL 85 halten -> LED muss leuchten, sonst Relaisspule kaputt Prüfspitze an S12 Eingang halten -> LED muss leuchten, sonst Leitung zw.Relais KL 85 und S12 kaputt Prüfspitze an S12 Ausgang halten -> LED muss leuchten, sonst S12 kaputt oder falsche Schalterstellung Damit wäre der Steuerstromkreis gecheckt. Wenn bisher kein Fehler entdeckt wurde, muss er im Arbeitskreis liegen. Prüfspitze an Relais Kl 88a halten. -> LED muss leuchten, sonst Sicherung F10 kaputt F12 auf Starktonhörner schalten und Hupentatser betätigen (lassen), Prüfspitze an Relais Kl 88 halten -> LED muss leuchten, sonst Relaiskontakt defekt Prüfspitze an Eingangsklemme Starktonhorn halten und Hupentatser betätigen (lassen) -> LED muss leuchten, sonst Leitung von Relais Kl88 zum Startktonhorn kaputt Krokodilklemme des LED-Testers an Ausgangsklemme Starktonhorn, Prüfspitze an Eingangsklemme Starktonhorn halten und Horntaster betätigen (lassen) -> LED muss leuchten, sonst Horn kaputt Krokodilklemme des LED-Testers an Ausgangsklemme Starktonhorn, Prüfspitze an Batterie Plus -> LED muss leuchten, sonst Masseverbindung der Hörner kaputt
Untersuchungen mit dem Durchgangsprüfer (DP) und Widerstandsmessgerät	Mit dem Durchgangsprüfer (DP) kann man testen, ob zwischen 2 Messpunkten eine leitende Verbindung besteht. Dabei kann diese Verbindung durchaus einen Widerstand von 10Ω haben, und das Prüfgerät meldet trotzdem brav Durchgang! Mit dem Durchgangsprüfer kann man also nur Leitungen (incl. Steckverbindungen), Sicherungen und Schalter testen Durchgangsprüfungen werden am spannungslosen und stromlosen Bauteil durchgeführt. Das Bauteil ist im Prinzip mindestens einseitig abzuklemmen, um sicherzustellen, dass der Durchgang nicht über andere Komponenten hergestellt wird. Zündung AUS Da S13 NICHT betätigt ist, ist Relaisspule einseitig frei DP an F11 und Relais Kl 86 halten -> DP muss piepen, sonst Leitung von F11 zum Relais kaputt Ob mit dem DP die Wicklung des Relais prüfbar ist, hängt von deren Widerstand ab. Eine Widerstandsmessung ist hier angemessen. DP an Relais Kl 85 und Eingang Hornumschalter Starktonhörner halten -> DP muss piepen, sonst Leitung vom Relais zum Umschalter kaputt DP an Hornumschalter Eingang Starktonhörner und Ausgang halten -> DP muss piepen, sonst Umschalter kaputt oder falsche Schaltstellung Damit wäre der Steuerstromkreis gecheckt. Wenn bisher kein Fehler entdeckt wurde, muss er im Arbeitskreis liegen. DP an Relais Kl 88a und Kl 88 halten. -> DP darf nicht piepen, sonst Relaiskontakt verschweißt Da Relaiskontakt offen, ist die Sicherung einseitig frei. DP an Batterie + und F10 Eingang halten -> DP muss piepen, sonst Leitung von Batterie + nach F10 kaputt DP an F10 Eingang und Ausgang halten -> DP muss piepen, sonst F10 kaputt Der Relaiskontakt lässt sich mit dem DP so nicht testen DP an Relais Kl 88 und Eingang Starktonhorn halten -> DP muss piepen, sonst Leitung von Relais Kl 88 zu Starktonhorn kaputt Ob mit dem DP die Wicklungen der Hörner prüfbar sind, hängt von deren Widerstand ab. Eine Widerstandsmessung ist hier angemessen. DP an Ausgang Starktonhorn und Batterie - halten -> DP muss piepen, sonst Masseverbindung Hörner kaputt Wenn bisher kein Fehler gefunden wurde, so muss der Relaiskontakt defekt sein, dessen Funktion ja noch nicht getestet wurde.
Untersuchungen mit dem Spannungsmessgerät Digitalmultimeter (DMM)	Mit dem Spannungsmessgerät (DMM) kann man die Spannung zwischen 2 Messpunkten messen. Die Klemme der COM-Buchse des Messgeräts wird an einer sauberen Fz-Masse angeklipst. Die Einzelprüfungen können genau so verlaufen, wie bei der Untersuchung der Schaltung mit dem LED-Prüfer. Natürlich kann man auch anders vorgehen, z.B.: Zündung EIN S12 auf Starktonhörner schalten und Messspitze DMM an Ausgang S12 halten -> DMM muss Bordnetzspannung anzeigen, sonst liegt ein Fehler im Steuerstromkreis Wenn kein Fehler im Steuerstromkreis -> Fehlersuche im Arbeitsstromkreis Fortsetzen der Fehlersuche im Steuerstromkreis Messspitze DMM an Relais Kl 86 halten -> DMM muss Bordnetzspannung anzeigen, sonst liegt ein Fehler oberhalb vom Relais vor Wenn DMM bei der letzten Messung Bordnetzspannung zeigt, liegt der Fehler unterhalb von Kl 86 Relais ... Das hier zu beschreibende Fehlersuchverfahren geht nicht streng in der Reihenfolge des Schaltplans von Batterie + , ..., bis Batterie - vor, wie in den Beispielen oben, sondern versucht die besser zugänglichen Messpunkte zuerst auszunutzen, in der Hoffnung, bereits durch einfache, unblutige (Es muss nichts demontiert und auch keine Leitungsverbindungen müssen gelöst werden) Messungen den Fehler zu entdecken. Diese Vorgehensweise führt korrekt angewendet schneller zum Ziel, als die "lineare" Arbeitsweise. Wegen einer Vielzahl von Verzweigungen und Fallunterscheidungen wird diese Art der Fehlersuche allerdings leicht unübersichtlich und die Fehlersuche wird selbst fehleranfällig, wenn man nicht dafür sorgt, den Überblick zu behalten.