Steuergerät für Fahrzeugheizung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Alle VAZ-Fahrzeuge der zehnten Familie sind mit einer Fahrgastraumheizung ausgestattet, die mit einer automatischen Steuereinheit ausgestattet ist. Die Praxis zeigt, dass ein mehrjähriger Einsatz der Maschine ausreicht, um die Mängel der bestehenden Heizungsanlage zu erkennen. Der Autor dieses Artikels erklärt, wie man sie beseitigt.

Während des Betriebs meines VAZ-2111-Autos hatte ich ständig Probleme mit der Steuerung der Innenraumheizung. Wird beispielsweise das Autodach durch direkte Sonneneinstrahlung aufgeheizt, erwärmt sich der im Steuergerät arbeitende Temperatursensor im Dachhimmel früher als der Fahrzeuginnenraum. Dadurch schaltet das Heizgerät lange vor Beendigung seiner Aufheizung auf Innenraumkühlung um. Bei längerer Fahrt auf der Autobahn bei kühlem Wetter beginnt das rechte Bein des Fahrers aufgrund der vollständigen Öffnung der Heizungsklappe zu frieren. Tatsache ist, dass das Heizungssteuergerät immer im Automatikmodus arbeitet, mit Ausnahme der äußersten Positionen des Reglers, wenn entweder Warmluft oder Kaltluft zugeführt wird. In diesem Fall bewegt sich die Heizungsklappe bei Erreichen der am Schalter eingestellten Temperatur automatisch um ca. 50 % des Arbeitshubes. Daher ändert sich die Luft, die von der Heizung in die Kabine eintritt, abrupt von kalt nach heiß und umgekehrt, d. h. sie wird praktisch nie warm.

Fig. 1

Wenn wir noch hinzufügen, dass die Zuverlässigkeit des Steuergeräts zu wünschen übrig lässt – nach drei Jahren Betrieb fällt es oft aus – wird klar, warum ich mich entschieden habe, ein selbstgebautes Heizungssteuergerät zu entwickeln. Es ist elektronisch-mechanisch und funktioniert ähnlich wie der Kabelantrieb der Heizungsklappe eines VAZ-2108-Autos. Der Seilantrieb realisiert eine proportionale Steuerung des Dämpfers, das heißt, soweit sich die Position des Reglers in der Kabine geändert hat, wird er sich ebenso bewegen.

Das Diagramm der Steuereinheit ist in Abb. 1. Die Basis des Geräts ist ein Steuerspannungsteiler, dessen einer Arm ein Satz Widerstände R1-R8 ist, die durch den Positionsschalter SA1 der Heizklappe geschaltet werden, und der andere ein variabler Widerstand R9 ist, der am Motorgetriebe M1 montiert ist. der den Dämpfer bewegt. Das heißt, der Widerstandsmotor ist mechanisch mit dem Heizungsdämpfer verbunden.

Die Spannung vom Teiler über zwei Emitterfolger an den Transistoren VT1, VT2 wird dem Eingang von zwei Komparatoren zugeführt, die auf den Operationsverstärkern DA1.1 und DA1.2 montiert sind. Der erste reagiert auf eine Erhöhung der Spannung am invertierenden Eingang relativ zur Spannung am nicht invertierenden Eingang und der zweite auf eine Verringerung der Spannung am invertierenden Eingang relativ zur Spannung am nicht invertierenden Eingang. Die Spannung am nichtinvertierenden Eingang beider Operationsverstärker wird durch Widerstandsteiler R15R16 und R17R18 eingestellt. Um die Hysterese der Schaltspannung sicherzustellen, unterscheiden sich die Widerstandswerte der Widerstände R16 und R18 um 200 Ohm. Dies ist erforderlich, um das Auftreten einer selbstoszillierenden Bewegungsweise der Heizungsklappe zu verhindern.

In einem ausgeglichenen Zustand - die Klappenposition bleibt unverändert - liegt am Ausgang des Operationsverstärkers DA1.1 eine Spannung nahe 9 V und am Ausgang des Operationsverstärkers DA1.2 - nahe Null, leistungsstarke Transistoren VT3-VT6 bleiben geschlossen.

Fig. 2

Wenn der SA1-Schaltknopf in Richtung der Erhöhung der Temperatur in der Kabine (den Stromkreis hinunter) bewegt wird, verringert sich der Widerstand des oberen Arms des Steuerspannungsteilers, die Spannung an der Basis und damit am Emitter des Transistors VT1, wird größer als am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1.1. Als Ergebnis schaltet der Operationsverstärker in einen Zustand, in dem seine Ausgangsspannung nahe Null wird, und der Inverter DD1.2 - auf Eins. Als Ergebnis öffnet der Transistor VT4.

Gleichzeitig tritt am Ausgang des Inverters DD1.4 ein Low-Pegel auf, der den Transistor VT3 öffnet. Der Rotor des Elektromotors M1 und die Welle des Untersetzungsgetriebes des Heizklappenantriebs beginnen sich in Richtung seiner Öffnung zu drehen. Die Getriebewelle bewegt den Motor des Widerstands R9 und verringert den Widerstand des unteren Arms des Steuerteilers. Nach einiger Zeit wird die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1.1 wieder kleiner als am nichtinvertierenden, der Komparator schaltet in seinen ursprünglichen Zustand, die Transistoren VT3 und VT4 schließen und der Motor wird schalte aus.

Wenn der SA1-Schalterknopf in Richtung des Absenkens der Temperatur in der Kabine gedreht wird (nach oben gemäß Diagramm), wird die Spannung am invertierenden Eingang des DA1.2-Operationsverstärkers kleiner als die am nicht invertierenden Erstens schaltet der Operationsverstärker am Ausgang in einen Hochspannungszustand. Es ist leicht zu erkennen, dass sich die Transistoren VT5 und VT6 öffnen und der Rotor des Elektromotors beginnt, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen - der Dämpfer schließt sich.

Fig. 3

Nach einiger Zeit wird das Verhältnis der Spannungswerte an den Eingängen des Operationsverstärkers DA1.2 wiederhergestellt, der Operationsverstärker schaltet in seinen ursprünglichen Zustand, die Transistoren VT5, VT6 schließen - der Motor schaltet sich aus . Die Dioden VD1 und VD2, der Widerstand R23 und die LED HL1 dienen zur Anzeige der Bewegung der Heizungsklappe. Während sich der Motorrotor dreht, leuchtet die LED.

Das Gerät ist auf einer Leiterplatte aus Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm montiert. Die Platinenzeichnung ist in Abb. 2 dargestellt. 1. Es ist im Heizungsreglergehäuse oberhalb der Hauptplatine installiert. Die Nummerierung der Kontakte der Stecker X2 und X1 im Diagramm von Abb. 1 entspricht den Pin-Nummern der in die Hauptplatine eingelöteten "VAZ"-Anschlüsse. Die Hauptplatine wird an ihrem Platz belassen, um die Schaltung des Schalters SAXNUMX des Heizungssteuergeräts nicht zu verändern und die bereits installierten Stecker zu verwenden.

Die Nummerierung der Steckerstifte ist in Abb. 3 dargestellt. 1 (meistens sind diejenigen markiert, die im Diagramm in Abb. 1 erscheinen). Um die Identifizierung der Stifte zu erleichtern, sind die entsprechenden Drahtfarben unten gezeigt. Für Stecker X1: 2 - grün; 3 - rosa; 4 - grün mit schwarzem Streifen; 5 - blau mit einem rosa Streifen; 8 - grün mit rotem Streifen; 2 - braun. Für Stecker X3: 6 - schwarz (gemeinsames Kabel); XNUMX - blau (positives Stromkabel). Leider kann die Farbkennzeichnung von Drähten nicht als streng angesehen werden - es gab Fälle von Farbabweichungen von der angegebenen.

Vor dem Einbau der Platine des Reglerblocks in das Gehäuse auf der Hauptplatine müssen die Leiterbahnen zu den Klemmen 1, 2, 4, 8 des Steckers X1 durchtrennt werden. Der vom Elektromotor des Getriebes verbrauchte Strom (unter Verwendung des vorhandenen Antriebs des VAZ-2110) überschreitet 100 mA nicht, sodass weder der Spannungsregler DA2 noch die Ausgangstransistoren Kühlkörper benötigen.

Das Gerät verwendet Festwiderstände MLT-0,125, der Oxidkondensator C4 wird importiert, der Rest ist Keramik KM-5. Transistoren und Dioden können mit jedem Buchstabenindex verwendet werden. Anstelle des OU K140UD20 eignet sich dessen analoger UA747 (mit entsprechender Korrektur der Leiterplatte); Sie können auch zwei Operationsverstärker K140UD6 oder K140UD7 verwenden, aber in diesem Fall müssen schwerwiegende Änderungen an der Platine vorgenommen werden. Der K561LN2-Chip kann durch seinen analogen CD4049 und KR142EN8A - 7809 ersetzt werden.

Es sollte auch berücksichtigt werden, dass die neuen Blöcke (Release 2005) Keramikschalter mit gesputterten oberseitigen Widerständen des Steuerteilers haben. In diesem Fall muss der Widerstand R10 durch einen anderen mit einem Widerstandswert von 470 Ohm ersetzt werden. Anstelle des Schalters SA1 können Sie einen variablen Widerstand mit einem Widerstandswert von 3,3 kOhm mit linearer Kennlinie (A) für eine sanfte Klappensteuerung einbauen.

Autor: I. Kuzenkov, Apatity, Region Murmansk; Veröffentlichung: radioradar.net

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