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Alt 22.07.2004, 11:57     #5
Albert   Albert ist offline
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CE-
4. Elektrik und Elektronik

BMW Motorrad Single-Wire-System (SWS) – für sinnvolle Funktionen im Bordnetz


Anfang 2004 stellte BMW Motorrad in der R 1200 GS unter der Bezeichnung „Single-Wire-System“ ein fortschrittliches und komplett neues System der Vernetzung von elektrischen und elektronischen Komponenten im Motorrad vor. Dieses innovative Bordnetzkonzept bietet unter Einsatz von Elektronik und der CAN-Bus-Technologie (Controller Area Network) einen erheblich erweiterten Funktionsumfang gegenüber herkömmlichen Bordnetzen bei gleichzeitig deutlich verringertem Verkabelungsaufwand. Informationen werden in diesem Netzwerk nur noch über einen Signalpfad (daher „single-wire“) übertragen. Um maximale Störsicherheit zu gewährleisten, ist dieser Pfad real als Zweileitungssystem ausgeführt.

Gewichtseinsparungen beim Kabelbaum und bei Komponenten, hohe Robustheit und umfassende Diagnosefähigkeit sind die wesentlichen Vorzüge dieser intelligenten Kombination von Elektrik und Elektronik. Elektronisches Sonderzubehör lässt sich leicht in das Netz integrieren, und Möglichkeiten zu einer flexiblen Systemerweiterung bestehen teilweise schon durch einfache Neuprogrammierung („update“).

Das Grundprinzip ist, dass alle Steuergeräte über einen einzigen, gemeinsamen Signalpfad zu einem Netzwerk zusammengeschaltet sind, durch das alle Signale unabhängig von ihrer späteren Funktion laufen. In diesem Netzwerk stehen damit sämtliche Informationen immer für alle angeschlossenen Komponenten zur Verfügung. Die Signale werden an Knotenpunkten zugeordnet und gezielt an die Verbraucher in der Elektronik der jeweiligen Steuergeräte weitergeleitet. Dort werden die Informationen verarbeitet, und danach werden die gewünschten Funktionen im Verbraucher angesteuert. Die aufwändige Verkabelung jeder Einzelfunktion mit einer eigenen Leitung entfällt. Damit reduzieren sich auch potenzielle Fehlerquellen, wie sie in herkömmlichen Bordnetzen aufgrund der Leitungsvielfalt und der zahlreichen Steckverbindungen vorkommen können – ein wichtiger Faktor für eine rundum hohe Zuverlässigkeit.


Kommunikationsverbund und zentrale Diagnose

Alle Steuergeräte bilden einen Kommunikationsverbund und können ihre Daten untereinander austauschen. Eine einfache und umfassende Diagnose des Gesamtsystems kann somit zentral durchgeführt werden. Die Elektronik filtert unwichtige Daten und Störsignale innerhalb einer definierten Toleranz aus. Dadurch wird das System weitgehend unempfindlich gegen Störungen wie zum Beispiel elektromagnetische Einstreuungen.

Bei der neuen K 1200 S kommunizieren einschließlich der Diebstahlwarnanlage und des ABS insgesamt fünf Steuergeräte miteinander. Auch das Instrumentenkombi hat die Funktion eines Steuergerätes. Das Steuergerät der digitalen Motorelektronik (BMS-K) ist nicht nur für die weiter oben beschriebene Motorsteuerung zuständig, es übergibt auch sämtliche Daten an das Diagnosegerät. Die zentrale Fahrzeugelektronik (ZFE) ist für die Steuerung der nicht-motorspezifischen Elektrik zuständig.


Bordnetz ohne Schmelzsicherung

Das gesamte Bordnetz kommt ohne herkömmliche Schmelzsicherungen aus. Bei Kurzschluss oder Fehlfunktion schaltet die ZFE die betreffende Funktion zuverlässig ab. Informationen zum erkannten Fehler speichert die ZFE für die zentrale Diagnose. Damit kann der Fehler gezielt und schnell geortet werden. Der große Vorteil dieser elektronischen Steuerung ist, dass die ZFE mit jedem Fahrzeugneustart die entsprechende Funktion automatisch wieder zuschaltet und damit eigenständig prüft, ob der Fehler noch vorhanden ist. Von einem eventuellen Ausfall eines Pfades sind die anderen Funktionen nicht betroffen; dadurch wird das gesamte System zuverlässig und pannensicher.

Relaisfunktionen werden ebenfalls von den Steuergeräten übernommen. Lediglich der Anlasser wird weiterhin über ein herkömmliches Relais angesteuert.

Ein Kompaktgenerator mit einer Leistung von 580 Watt bei 42 Ampere versorgt die elektrische Anlage der K 1200 S. Die wartungsfreie Batterie hat eine Kapazität von 14 Amperestunden.


Elektronische Wegfahrsperre (EWS) – Diebstahlsicherheit auf höchstem Niveau

Die K 1200 S ist serienmäßig mit einer elektronischen Wegfahrsperre (EWS) ausgerüstet. Gesteuert über einen Transponder im Schlüssel wird damit ein Diebstahlschutz auf allerhöchstem Sicherheitsniveau geboten, der dem der BMW Automobile entspricht.

Beim Einstecken des Zündschlüssels in das Zündschloss und Einschalten der Zündung kommuniziert ein Chip im Schlüssel über die im Zündschloss integrierte Ringantenne mit der digitalen Motorelektronik, in der die Algorithmen der EWS hinterlegt sind. Über ein so genanntes „Challenge Response Verfahren“ (das Motorsteuergerät gibt eine zufällig generierte Parole – die „Challenge“ – aus und Ringantenne und Schlüssel antworten mit dem entsprechenden Gegenstück, der „Response“, um sich „auszuweisen“) findet ein Austausch zwischen den codierten Chipdaten und den EWS-Daten statt, der sich kontinuierlich verändert. Stimmen die Antworten der Ringantenne mit den gestellten Fragen überein, schaltet das Motorsteuergerät Zündung und Kraftstoffeinspritzung frei, und das Fahrzeug kann gestartet werden. Diese Technologie ist derzeit die beste und sicherste für eine Wegfahrsperre.


Neues Instrumentenkombi in Digitaltechnik

Die neue Bordelektronik der K 1200 S ermöglicht ein fortschrittliches, komplett auf Digitaltechnik basierendes, leichtes Instrumentenkombi mit Tachometer, Drehzahlmesser und einem Informationsdisplay, dem so genannten Info-Flatscreen. Dieser informiert kontinuierlich über die Kühlmitteltemperatur, den Tankinhalt, die Uhrzeit und den eingelegten Gang. Bei der Sonderausstattung ESA gibt er zusätzlich Auskunft über die aktuelle Fahrwerkeinstellung. Abrufbar sind Kilometerstand, Tageskilometer und – sobald der Reservefüllstand erreicht ist – die restliche Reichweite. Eventuelle Störungen werden im Display über entsprechende Hinweise angezeigt. Die gesamte Instrumenteneinheit wird von einer Photozelle gesteuert und automatisch bei einsetzender Dunkelheit beleuchtet.


Elektrische Schalter

Für Schalter und Handarmaturen kommt die neueste Generation, wie sie in der R 1200 GS vorgestellt wurde, zum Einsatz. Sie zeichnet sich durch hohe Funktionalität, klare Gestaltung und gute Erreichbarkeit aus. Das Prinzip der Schalteranordnung und die BMW typische Logik der Blinkerbedienung wurden beibehalten.
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