Frelander 2. Manual - part 276

 

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Frelander 2. Manual - part 276

 

 

Conventional batteries lose their capacity to hold charge overtime as their internal lead plates steadily deteriorate with
the continual vibration and erosion that occurs with normal use. The rate of deterioration depends on a number of factors,
including charge and discharge cycling rates. Therefore the extreme power consumption of a Stop/Start system would have
a detrimental effect on the life-span of this type of battery.

To counteract the deeper discharge and recharge cycles of a Stop/Start system, a high-performance battery based on
Absorption Glass Mat technology has been developed to reduce battery deterioration caused by excessive usage. The
battery owes its success to the ‘absorbent glass mat’ which is a fine fibreglass mat compressed between the lead plates.
The ‘absorbent glass mat’ also absorbs the battery acid, enabling a more efficient use of the cell’s volume.

While the ‘absorbent glass mat’ permits the electrolyte to function normally, it also provides mechanical support for the
lead plates, therefore reducing vibration and subsequent degradation. This technology substantially increases the effective
charge and discharge life of the battery. The battery also has an extremely low internal resistance, resulting in a quicker
reaction between acid and plate material.

Absorption glass mat battery technology offers several advantages:

The battery remains completely spill and leak proof due to the absorption of the fibreglass mat.
In freezing conditions, expanding fluid is unable to cause any damage as the plates are packed in fibreglass mats;
consequently there is virtually no plate movement.
Vibration or shock does not damage the battery.
As electrolyte is contained through the acid in the mat, there is no need for battery maintenance.

The battery's capacity is 80Ah, meaning the battery is theoretically capable of supplying an 80 amp current for one hour. A
typical engine restart will draw a very high current for a fraction of a second, so will have very little impact on the battery's
total state of charge. An engine restart may typically consume about 0.001% of a new battery's full-charge capacity.

If a new battery is fitted to the vehicle, the BMS (battery monitoring system) module will require recalibrating to register
the greater charge holding capacity of the battery, this is performed using Land Rover approved diagnostic equipment. If
diagnostic equipment is not available the BMS module will recalibrate automatically however, this could take 48 hours to
complete depending on vehicle usage. The Stop/Start system will not function correctly until the BMS module is
recalibrated.

If the BMS module is replaced the module will recalibrate automatically; for additional information refer to the Battery
Monitoring System section, below.

CONTROL DIAGRAM

New software added to the 

ECM

 controls the operation of the Stop/Start system where in addition to its own dedicated

components the Stop/Start system encompasses many other vehicle systems. Complex technology interconnects these
systems and many of the inputs associated with the Stop/Start system are relayed to the ECM and transmitted via the

CJB

, which has also been upgraded with new software. The control logic for inhibiting an engine shutdown during a

Start/Stop cycle resides in the CJB. The CJB also acts as a gateway relaying this information to the ECM over the medium
and high-speed CAN bus networks.

Eight vehicle harnesses have been modified to accommodate the Stop/Start system.

Stop/Start Control Diagram

• NOTE: A = Hardwired; = High Speed CAN bus; = Medium Speed CAN bus; = LIN bus; AC = Diagnostic Link.

Item

Part Number

Description

1

-

Brake vacuum sensor

2

-

Engine control module

3

-

Gear neutral sensor

4

-

Battery junction box

5

-

Auxiliary coolant pump*

6

-

Starter motor

7

-

Hill decent control switch

8

-

Driver’s safety-belt buckle-switch

9

-

Driver’s door ajar-switch

10

-

Linear clutch switch

11

-

Clutch pedal top-of-travel switch

12

-

Clutch pedal bottom-of-travel switch

13

-

Voltage quality module

14

-

Stop/Start switch and status LED

15

-

Central junction box

16

-

Restraints control module

17

-

Terrain response control module

18

-

ABS (anti-lock brake system) module

19

-

Wheel speed sensor

20

-

Hood latch ajar switch

21

-

Battery monitoring system module

22

-

Automatic temperature control module

23

-

Instrument cluster

24

-

Trailer module

25

-

Fuel fired heater (if fitted)

26

-

Auxiliary coolant pump **

* Vehicles without fuel fired heater.

** Vehicles with fuel fired heater.

INTELLIGENT TECHNOLOGY

New and revised components as discussed in this section have been developed to ensure that all vehicle systems operate
virtually uninterrupted in a Stop/Start cycle.

Voltage Quality Module

During an engine Stop/Start cycle the VQM (voltage quality module) maintains the vehicle’s electrical systems by supplying
a support voltage around the vehicle's electronic components during an engine restart. This allows crucial vehicle systems
to continue uninterrupted when there is a sudden draw of amps from the battery.

The vehicle’s starter motor consumes 2kW of electrical power and can draw several hundred amps of current from the
battery during cranking. This sudden draw of current causes a momentary voltage drop around all the vehicle circuits. Many
of the vehicle's electronic systems are designed to operate at a nominal 12 volts, so this sudden drop in battery voltage
without the VQM installed would temporarily interrupt services such as:

audio system
cellular phone
navigation system
message Center.

Once the engine is running a signal from the ECM triggers a relay within the VQM to bypass the converter stage and
voltage control is given back to the vehicle's normal charging system. The VQM is specified to boost voltage for one
second, although in many situations it can supply a voltage boost for up to 5 seconds.

The VQM is effectively a 

DC (direct current)

 converter, which converts a variable DC input voltage from as low as 6V up to

a stable 12V DC output ± 0.5V.

Rated at a nominal 180W , it can supply up to 15 amps of load at 12 volts. The VQM can tolerate instantaneous spikes up
to 300 Watts, enough to maintain uninterrupted power to vehicle systems during engine cranking.

VQM faults are transmitted via a diagnostic link to the CJB where they are held; the fault codes can be diagnosed using
Land Rover approved diagnostic equipment.

Battery Monitoring System

Mounted on the battery negative terminal the BMS (battery monitoring system) module is integral with the battery
negative cable.

Battery health status is a fundamental factor in the correct operation of the Stop/Start system. Computation of the battery
status is performed by the BMS module and will initiate a ‘Stop Inhibitor’ or ‘Start Initiator’ in a Stop/Start cycle if the
battery cannot meet the required demand. For additional information refer to the ‘Stop Inhibitors, Start Initiators and Start

Inhibitors’ section, below.

The battery status information is transmitted from the BMS module over the 

LIN (local interconnect network)

 bus to the

CJB which has a two-way communication with the BMS module. The control logic for inhibiting engine shutdown and
initiating an early engine restart during a Start/Stop cycle resides in the CJB. The CJB also acts as the gateway relaying
this information to the ECM over the high-speed CAN bus.

Battery status information is also transmitted from the CJB over the medium-speed CAN bus to the instrument cluster. The
instrument cluster displays battery charge warning messages to indicate generator or battery monitoring system faults to
the driver.

The BMS module constantly computes the status of the electrical system on the basis of the following data:

battery deterioration
battery state of charge
battery current demand.

If any of these factors show a low measurement, the ECM suspends the Stop/Start feature until more battery power is
available. The factors are discussed below:

Battery deterioration

Although fitted with a high-performance battery based on AGM (absorption glass mat) technology, the charge holding
capacity of the battery will still deteriorate, however at a much slower rate than a conventional battery. This degradation
will reflect on the amount of charge the battery can hold until it reduces to a condition where the battery will need
replacing.

The battery monitoring system calculates the condition of the battery by observing a range of inputs including:

ambient temperature
charge and discharge activity
voltage and
internal resistance.

The latest condition value of the battery is stored in the dedicated memory of the BMS to ensure the most accurate
forecast of the batteries condition.

State of charge

The BMS analyses how much charge has been drawn or replenished to determine the battery’s present state of charge.

Current demand

During a Stop/Start cycle when vehicle system use is in high demand, for example the following are operating:

head lights
climate control
audio system.

The battery will discharge more rapidly due to the high current demand.

In this event the BMS calculates various factors to determine how long the battery can supply a current at the present
level of demand. This calculation is used by the CJB to determine if to authorize whichever is needed in the Stop/Start
cycle, either to:

prevent an engine stop, or
initiate an engine restart.

To provide this information to the CJB the BMS module calculates a range of battery variables, including:

state of charge
battery surface temperature to calculate the internal temperature
internal resistance
voltage
current flow into and from the battery.

The battery monitoring system calculates these variables against programmed detailed battery life models to determine
how long the given current can be supported.

Battery monitoring system modes

The battery monitoring system has three distinct modes:

Active mode: during normal vehicle operation, battery data is uploaded and calculated every second.
Sleep mode: during ignition off, battery data is uploaded every second and calculated every hour to reduce inactive
current drain.
Transport mode: battery monitoring intervals are minimized.

Battery replacement

If a new battery is fitted to the vehicle, the BMS (battery monitoring system) module will require recalibrating to register
the greater charge holding capacity of the battery, this is performed using Land Rover approved diagnostic equipment. If a
diagnostic system is not available the BMS module will recalibrate automatically however, this could take 48 hours to
complete depending on vehicle usage. The Stop/Start system will not function correctly until the BMS module is
recalibrated.

If the BMS module is replaced the module will re-calibrate automatically.

 

 

 

 

 

 

 

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