Vorschläge/Diskussion Zuheizer- bzw. WSH-Steuerung

Moin,

da die bestehenden Zuheizer-Steuerungen (für die Aufrüstung) und auch die der Wasserstandheizung ohne Climatronic zu unflexibel und/oder zu teuer für den geringen Nutzwert und die Features sind, habe ich eine neue gebastelt.
Da ich dabei bin, die Software zu schreiben, wollte ich hier vor der Fertigstellung noch Vorschläge für Ergänzungen/Änderungen einholen bzw. diskutieren.

0. Derzeitiger Stand
- Einschalten über Uhr, Schalter o.ä.,
- Standard-Ansteuerung über D+ und Zuheizer-Eingang Thermoschalter sowie Thermoschalter der Nachlaufpumpe,
- Eigenversorgung des wählbaren Gebläses bei vollständiger Abkopplung von der fahrzeugeigenen Gebläsesteuerung , wenn die Zündung AUS ist (bei Zündung AN 'Übergabe' an die fahrzeugeigene Gebläsesteuerung),
- Einschalten auch bei Zündung AN (und Motor AN) möglich,
- Temperatur wird über einen Temperatursensor gemessen (kein Thermoschalter im Kühlmittelkreislauf (für den Preis dieses Schalters gibt es alles, was unter 2. aufgeführt ist ;-))),
- natürlich auch nutzbar für Climatronic-Fahrzeuge,
- µC-gesteuert mit Halbleiterbauteilen für Pumpe und Gebläse (ein Relais zur Entkopplung auf der Platine),
- Größe ca. 10 x 10 cm, Bauteilekosten (ohne Gehäuse) für Selberbastler ca. 20 bis 25 Euro; bei Climatronic ca. 8 Euro weniger.

1. Einstellbare Spannungsüberwachung
Bei Erreichen der Mindestspannung (einstellbar von 10 bis 12,5 V) wird die Gebläsedrehzahl deutlich runtergefahren bzw. das Gebläse ausgeschaltet, um den Zuheizer die Chance zu lassen, z.B. den Motor weiter vorzuwärmen. Fällt die Spannung (trotzdem) weiter, wird die Heizung ausgeschaltet und bleibt aus, bis die Spannung 1x über 13 Volt ansteigt.

2. Stufenlose und/oder temperaturabhängige Gebläsesteuerung
a. Drehzahl wird per Pulweitenmodulation stufenlos geregelt (max. ca. 300 Watt) und der 'gezogene' Strom wird überwacht. Bei zu hohem Strom (>25 A) erfolgt ein Runterregeln bzw. Abschalten des Gebläses.
b. Drehzahl wird zunächst in Abhängigkeit von der z.B. im WT-Rücklauf gemessenen Temperatur eingestellt: bei 15 Grad schaltet das Gebläse mit 10% ein und fährt bis 30 Grad langsam auf 25% Drehzahl hoch und bleibt bei der Drehzahl. Geschätzter Strombedarf für das Gebläse: 1 bis 2,5 Ampere, ev. sogar weniger.
c. Wenn ein Poti angeschlossen ist, kann die Drehzahl während der gesamten Laufzeit zwischen 10 und 100% beliebig eingestellt werden. In dem Fall schaltet das Gebläse bei 15 Grad ein und nimmt nicht abrupt, sondern 'dimmend' die eingestellte Drehzahl ein. In den ersten 2,5 Minuten (Glühkerzenphase) ist allerdings keine manuelle Drehzahleinstellung möglich, damit die Belastung der Batterie minimiert wird; Regelung stattdessen wie unter b..

3. Hardware erlaubt den Anschluss diverser Kontroll-LEDs (z.B. ein/aus, Unterspannung, Gebläseregelung erlaubt...); ist aber nicht direkt vorhanden. Ansonsten sieht der Anschluss aus wie bei den üblichen Aufrüstungen.

zaydo

Moin,

im Schnitt 8 Stunden pro Tag. Aber meine Arbeit (z.B. gestern 24 Std-Dienst) lässt mir die Zeit dafür und 'gibt' mir teilweise auch die Mittel, das zu machen. Außerdem ist das mittlerweile nur noch ein Zusammenfügen von erprobten Hardware- und Softwaremodulen. So eine Steuerung hat man dann in einer Woche fertig.

Aber eigentlich wollte ich nicht meine Dienst-/Freizeitplanung diskutieren

zaydo

Moin,

>was für einen Beruf hast du denn?

Dazu gibt es im Forum keine Antwort; und per E-Mail nur an Leute, die ich schon etwas (länger) kenne

>MfG Hermann

zaydo

Moin MiKo,

>wo hast du eigentlich den Schaltschrank versteckt?

Der Schaltschrank nennt sich Hinter-ZE und befindet sich ziemlich genau dort
Die Teile sind ja alle recht klein; teilweise nur 5x8 cm. Das Problem ist allerdings schon die Verkabelung. Vor meiner ZE sieht es eher katastrofal aus. Aber wahrscheinlich packe ich mal alle Steuerung zusammen.
http://www.t4-lexikon.de/media…u_Versteifungsblech_2.jpg

>Die -wenn ich richtig mitgezählt habe- 4 Steuerungen, dann die diversen Peripheriebausteine (Relais, Sensoren, etc.)

Ja, derzeit 4 und eine liegt hier noch rum. Peripherie in Form von Relais gibt es nicht, weil die sich auf den Platinen befinden. Die Sensoren nehmen nicht viel Platz ein, und deren Kabel sind sauber im Motorraum entlang vorhandener Kabelbäume verlegt.

[...]
>Und wieviele Löcher hast du mittlerweile zusätzlich in die Spritzwand gebohrt, damit diese Kabelstränge alle Platz haben?

Ha, kein zusätzliches. 2 der vorhandenen sind nur jetzt etwas größer

>Wie ich deine Frau kenne, wird sie auf ein properes Aussehen des Autos drängen

Ja. Man sieht die Teile ja Gott sei Dank nicht. Sie mag aber mittlerweile den zusätzlichen Nutzen

>Viel Erfolg
>MiKo

Danke, zaydo

Moin,

[...]
>>- Einschalten über Uhr, Schalter o.ä.,
>>- Standard-Ansteuerung über D+ und Zuheizer-Eingang Thermoschalter sowie Thermoschalter der Nachlaufpumpe,
>>>Warum willst Du Zuheizer-Termoschalter-Eingang nutzen, es reichen D+ und Termoschalter im Kühlmittelkreislauf?

Grundsätzlich schon, aber dann wird die Steuerung sinnfrei und man ist wieder bei den 6 Dioden, dem Thermoschalter und 2 Relais.
Ich will ja u.a. die Temperaturwerte für eine effizientere Erwärmung des Innenraums nutzen. Zudem brauche ich beide Signale, damit man noch ein paar zusätzliche Sachen machen kann wie z.B. eine von einem Thermoschalter unabhängige Ein-/Abschaltung des Zuheizers.

>>- Eigenversorgung des wählbaren Gebläses bei vollständiger Abkopplung von der fahrzeugeigenen Gebläsesteuerung , wenn die Zündung AUS ist (bei Zündung AN 'Übergabe' an die fahrzeugeigene Gebläsesteuerung),
>>>wer externe Quelle (Zusatzbatterie) hat braucht anschließend keine Übergabe??
>>>ist ein ziemlicher Verkabelungsaufwand.

Nicht wirklich, weil es komplizierter klingt als es tatsächlich ist. Im Detail kommt an die Steuerung nur Dauerplus sowie - aufgetrennt - das Kabel vom Gebläsemotor zum Gebläseschalter. Ist also nicht mehr Verkabelungsaufwand als bei der Standard-Aufrüst-Gebläsesteuerung. Der Unterschied ist nur, dass hinter dem Gebläseschalter abgegriffen wird, dieser dann keinen Einfluss mehr auf die Gebläsedrehzahl hat und auch der Lüfter (bei T4 mit Klimaanlage) bei eingeschalteter Klimaanlage aus bleibt.

Übergabe heisst, dass die Steuerung beim Einschalten der Zündung die Kontrolle über das Gebläse vollständig an den Gebläseschalter bzw. die Climatronic zurück gibt, damit man mit diesen machen kann, was man will.

[...]
>>- Temperatur wird über einen Temperatursensor gemessen (kein Thermoschalter im Kühlmittelkreislauf (für den Preis dieses Schalters gibt es alles, was unter 2. aufgeführt ist ;-))),
>>> muß aber in Kühlmittelkreislauf eingebunden werden? (Schlauch auftrennen?)

Nein. Es genügt, den Geber einfach an geeigneter Stelle am Kühlmittelschlauch, im Wärmetauschergehäuse oder auch am Luftauslass des Gebläses zu befestigen. Der muss ja nicht auch das Grad genau messen.

[...]
>>1. Einstellbare Spannungsüberwachung
>>Bei Erreichen der Mindestspannung (einstellbar von 10 bis 12,5 V) wird die Gebläsedrehzahl deutlich runtergefahren bzw. das Gebläse ausgeschaltet, um den Zuheizer die Chance zu lassen, z.B. den Motor weiter vorzuwärmen. Fällt die Spannung (trotzdem) weiter, wird die Heizung ausgeschaltet und bleibt aus, bis die Spannung 1x über 13 Volt ansteigt.
>>> hat die Aufrüstung schon, wäre dann halt doppelt abgesichert.

Welche konkret?
Meines Wissens hat die Eberspächer das nicht.

[...]
>>b. Drehzahl wird zunächst in Abhängigkeit von der z.B. im WT-Rücklauf gemessenen Temperatur eingestellt: bei 15 Grad schaltet das Gebläse mit 10% ein und fährt bis 30 Grad langsam auf 25% Drehzahl hoch und bleibt bei der Drehzahl. Geschätzter Strombedarf für das Gebläse: 1 bis 2,5 Ampere, ev. sogar weniger.
>>> warum bei +15 Grad schon das Gebläse ansteuern, ab 40 Grad Kühlmitteltemperatur sollte das Gebläse mit ca. Stufe 2 anlaufen und dann rasch den Innenraum anwärmen.

Ich gehe davon aus, dass die Standheizung in der Regel im Winter betrieben wird, wenn die Temperaturen unter 15 Grad liegen. Und liegen sie unter 15 Grad, erwärmt man den Wagen bereits mit 15 Grad warmer Luft
Ich will möglichst schnell über Umgebungstemperatur erwärmte Luft an den Scheiben haben, damit die schnell enteist sind. Dabei soll aber nicht zuviel Wärme abgeführt werden, damit genug für den Motor bleibt.

>Wie willst Du das mit max.2,5 A realisieren (Phasenanschnittsteuerung?)

Dieser Wert gilt für eine Ansteuerung für ca. 25% Drehzahl. Erreicht wird dies über eine Pulsweitenmodulation, also Ein-/Ausschalten des Gebläses bei max. Spannung ohne Vorwiderstand in getakter Form. Das Taktverhältnis ist dann 25% ein, 75% aus. Vereinfacht: Bei einem auf 10A geschätzten Nenn-Strom kommt man dann bei 25% ein auf eben 2,5 A. Bei 50% sind's dann schon ca. 5 A, etc.

[...]
>>> Gebläse sollte wie oben geschrieben bis 40 Grad aus bleiben, dann reichen m.E. zwei Lüfterdrehzahlen?

Kann man natürlich auf 2 Stufen beschränken. Dann verzichtet man aber auf die Möglichkeiten, die eine 2 Euro-Elektronik (für die Steuerungsfunktionen) bietet und man verschwendet potentiell Energie. Und der Energieverbrauch sollte ja gerade bei einem batteriebetriebenen Gerät minimiert werden.

[...]
>>>Spielereien sind immer gut !

Genau dafür sehe ich eine oder andere Sache vor

>>> Grüße & schönen Abend
>Ronny
>P.S. Der momentan eine Airtronic unter seinem Bus nachrüstet.

Äh, Bilder ;-)))

Danke, zaydo

Moin,

>wäre es sinnvoll, eine Kontrolleinrichtung einzuschleifen, die an das regelmäßige Laufenlassen des Heizgerätes erinnert? Ist wohl nur für die warme Jahreszeit relevant, aber man weiß ja nicht, wie schnell uns der Klimawandel erreicht :-/....
>Das könnte eine Leuchte sein, die alle 4 Wochen mal aufleuchtet. Beugt dann den festkorrodierten Brennluftgebläsen vor.

Die Realisierung wäre banal. Aber nach 4 Wochen weiss doch keiner mehr, warum da eine LED blinkt

>Die Spannungsversorgung der Gebläse aus der Zusatzbatterie funktioniert bei meinem MV problemlos, über Kl. 15 werden die Relais bei Zündung an umgeschaltet auf FZ-Batterie. Gab bisher auch keinen Engpass mit der Stromversorgung, und die Heizung wärmt den Motor fast täglich vor.

Das ist auch meine Erfahrung. Mit einer Spannungsüberwachung mit Abschaltung wird man aber nicht überrascht, wenn es einmal eben nicht gereicht hat. Und da die nur aus 2 Widerständen und 20 Zeilen Code besteht...

>Ich könnte aber mal einen Basteltipp gebrauchen, wie der Vorglüh-Thermoschalter auf eine andere Kennlinie gebracht werden kann, damit auch bei vorgewärmten Motor die Vorglühanlage gesteuert wird wie bei kalter Maschine.

Der Geber hat leider keine lineare Kennline. Ohne größeren Aufwand wird man die also nicht parallel verschieben können. Ein paar Werte, die in etwas auf den bei Dir verbauten Geber zutreffen sollten (links Temperatur, rechts Widerstand in Ohm):
-40 45000
-30 24000
-20 13500
-10 8700
0 5700
10 3800
20 2700
30 1750
40 1200
50 825
60 600
70 450
80 330
90 240
100 180
110 140
120 110
130 85
140 65
150 45

Annahme: Er glüht unter 30 Grad vor.
Wenn Du also z.B. willst, dass er bis ca. 70 Grad vorglühst, dann packst Du einen ca. 1,5 KOhm großen Widerstand zwischen Geber und Relais.
Oder Du nimmst einen 10 KOhm-Widerstand, damit die Relaiselektronik praktisch über den gesamten positiven Temperaturbereich glaubt, dass es -10 Grad hat. Aber irgendwie ist da die Lösung mit dem Stecker eleganter

>Gruß,
>Thomas

zaydo

Moin,

[...]
>>- Einschalten über Uhr, Schalter o.ä.,
>hier fänd ich einen Signal IN ganz hilfreich um die Sache über Handy-FSE vernzünden zu können. Hier für wäre es gut die Heizzeit auf einen Wert vordefinieren zu können.

Es wäre kein Problem, einen zusätzlichen Eingang vorzusehen, der die Standheizung mit einem positiven Impuls 'triggert'. 1. Impuls -> ein, 2. Impuls -> aus, 3. -> ein etc.; ggf. per 'Code' (z.B.: 2x in 30 Sekunden = EIN, 4x = AUS). Meinst Du so etwas?
Heizzeit? Nun ja, frage 2 Leute danach und Du bekommst mehr als 2 unterschiedliche Heizzeiten als Antwort
Wie wäre es mit 30 Minuten?

>>- Einschalten auch bei Zündung AN (und Motor AN) möglich,
>Ist dies als manuelles zuschalten des ZH gedacht?

Jein. Es ermöglicht letztlich den Betrieb der Standheizung auch bei Motor AN, also so, wie es bei der Original-Heizung auch ist. Und die läuft ja auch nach dem Einschalten der Zündung und dann des Motors weiter. Lediglich die Gebläsesteuerung erfolgt dann über die fahrzeugeigene Elektrik.

>Falls ja, wäre ich dafür den ZH auch abschaltbar zu machen, am besten die Leitung zwischen ZH und orig. Temp.sensor kappen und diese durch deine Schaltung zu schleifen. Dann könnte man auch sinnloses einschalten verhindern, bei sehr kurzem Motor Lauf.

Davon halte ich eher nichts, was aber wohl an meinem Nutzerverhalten liegt. Ich mache es nämlich genau anders herum: immer, wenn eine Kurzstrecke anliegt, schalte ich den Zuheizer über die Standheizungsuhr ein. So läuft er denn mindestens 15 min. Falls erforderlich, verlängere ich die Laufzeit beim Aussteigen.

>Zusätzlich könnte man dann sogar noch die automatische Einschalttemp verändern. Ich fände es auch schon angenehm wenn der Motor bei 15° Aussentemp Unterstützung vom ZH bekäme.

Meine Idee dazu ist, den Temperaturgeber (dann am Kühlmittelschlauch) für das termperaturabhängige Schalten des Zuheizers (Automatikbetrieb) zu nehmen. Denn irgendwie ist die Kühlmitteltemperatur eine sinnvollere Basis als die Außentemperatur. Z.B.: Zuheizer läuft unter einer bis 20 Grad frei einstellbaren Temperatur automatisch an - unabhängig von der Außentemperatur. Das führt zwar auch im Sommer zu Zuheizerstarts. Aber 1. schadet das nicht wirklich, und 2. kann man ja dann die Temperaturschwelle runterdrehen.

[...]
>>b. Drehzahl wird zunächst in Abhängigkeit von der z.B. im WT-Rücklauf gemessenen Temperatur eingestellt: bei 15 Grad schaltet das Gebläse mit 10% ein und fährt bis 30 Grad langsam auf 25% Drehzahl hoch und bleibt bei der Drehzahl. Geschätzter Strombedarf für das Gebläse: 1 bis 2,5 Ampere, ev. sogar weniger.
>Hier könnte man den oben genannten Tempfühler verwenden. Ich würde, wenn die Scheiben nicht zugefroren sind primär den Motor vorwärmen. z.B
><2° Aussentemp. -> Scheiben möglichst zeitig anwärmen
>>2° Aussentemp. -> erst wenn Motor schön warm ist kriegt auch der Fahrer ein bissl was ab

Das Problem dabei ist, dass man nur sehr schwer abschätzen kann, wieviel Wärmeenergie bei welcher Gebläsedrehzahl noch an den Motor geht. Und die Vorlieben der Nutzer unterscheiden sich halt
Für mich ist die Motorvorwärmung zwar wichtig. Wichtiger ist mir aber, dass es gleich beim Einsteigen im Bus wärmer ist und die Scheiben vorne eisfrei sind.
Die Idee, zunächst den Motor aufzuheizen und zu hoffen, dass noch genug Zeit für das Auftauen der Scheiben ist, und man dann vor dem Abfahren trotzdem noch Scheiben kratzen muss, gefällt mir nicht

>>c. Wenn ein Poti angeschlossen ist, kann die Drehzahl während der gesamten Laufzeit zwischen 10 und 100% beliebig eingestellt werden. In dem Fall schaltet das Gebläse bei 15 Grad ein und nimmt nicht abrupt, sondern 'dimmend' die eingestellte Drehzahl ein. In den ersten 2,5 Minuten (Glühkerzenphase) ist allerdings keine manuelle Drehzahleinstellung möglich, damit die Belastung der Batterie minimiert wird; Regelung stattdessen wie unter b..
>hier würde mir ne Kombination aus b) und c) gefallen, soll heißen dass man deine Kennlinie übers Poti nach oben und unten verschieben kann, so könnte jeder sein Motor/Innenraum Wärmeverhältnis einstellen

Das kann man letztlich über die Gebläsedrehzahl machen, wenn man ein Poti anschliesst. Ich habe die 2,5 Minuten nur deswegen eingeführt, damit bei in 100% vergessenem Poti die Anfangsbelastung für die Batterie (ca. 10A Zuheizer + ca. 8-10 A Gebläse) nicht zu hoch ist. Bei knapp 20 A bricht die Spannung an der Batterie doch schon ein wenig ein. Und dieser Einbruch könnte zu einer Unterspannungsabschaltung führen. Wird zunächst die Glühphase abgewartet, ist die Wahrscheinlichkeit viel höher, dass die Heizung durchläuft.

>So, ich hoffe dass ich nicht zu unverschämt war;)

Nee, ganz im Gegenteil. Ich bin für jeden (realisierbaren ;-)) Vorschlag dankbar.

>Gruß und Vielen Dank

zaydo

Moin,

[...]
>>>hier fänd ich einen Signal IN ganz hilfreich um die Sache über Handy-FSE [...]
>Allerdings würde mir hierfür noch eine Sichherheitsstufe gefallen: Nach 1 oder 2 Heizperioden muss mindestens ein mal Z+ anliegen bevor man wieder per Handy zünden kann. Falls man doch mal länger im Urlaub oder was auch immer ist und man einen Konstantverwähler hat. Hoffe des war verständlich;)

Klar. Allerdings würde das einen ggf. selbst behindern: man schaltet per Handy ein, kommt aber doch nicht pünktlich los, will wieder einschalten und nichts tut sich
Ein unnötiger bzw. nicht gewollter Zuheizerlauf ist ja eigentlich nicht kritisch, wenn man mal vom Strombedarf absieht. Da es aber eine Spannungsüberwachung gibt, wird der Konstantverwähler die Batterie nicht leer bekommen.

>>Heizzeit? Nun ja, frage 2 Leute danach und Du bekommst mehr als 2 unterschiedliche Heizzeiten als Antwort
>>Wie wäre es mit 30 Minuten?
>Fände ich gut. Ganz schick wäre halt wenn man diese einstellen könnte, würde ja ne einfache Darstellung, zB eine LED blinkt für alle 5Min. ein mal auf und über ein mal tippen kann man die Zeit um 5Min verlängern bis zu einem Max. wo es dann wieder auf 5Min springt. Hab aber keine Ahnung ob man das realisieren kann!

Ja, kann man. Allerdings bläht das die Hardware doch erheblich auf. Einfacher, aber ev. nicht so komfortabel wäre dann wohl ein kleines Poti auf der Platine, dass man auf die gewünschte Lauftzeit einstellt. Das Poti wäre dann linear, sodass man über die Stellung (270 Grad Drehwinkel) auf ein paar Minuten genau die Zeit einstellen kann. Und auf ein paar Minuten kommt es sicher nicht an.

>>>>- Einschalten auch bei Zündung AN (und Motor AN) möglich,
>>>Ist dies als manuelles zuschalten des ZH gedacht?
>>Jein. Es ermöglicht letztlich den Betrieb der Standheizung auch bei Motor AN, also so, wie es bei der Original-Heizung auch ist. Und die läuft ja auch nach dem Einschalten der Zündung und dann des Motors weiter. Lediglich die Gebläsesteuerung erfolgt dann über die fahrzeugeigene Elektrik.
>>
>Und die WaPu wird wieder abgeschalten?!

Nein, die läuft weiter, weil es sonst bei nur Zündung EIN zu einer Abschaltung der Heizung kommt, wenn der Bus keine Climatronic hat.

[Zuheizer ausschalten]
>Bei mir stehen 2 Autos hintereinander, heißt der Bus parkt oft das zweite Auto ein und man muss dann rangieren und stellt den Bus nach ner Minute wieder ab-> gibt immer schöne Rauchwolken!

Ja, das kommt mir bekannt vor. Mal sehen, ob es nicht doch noch dazu kommt.

[...]
>>Das kann man letztlich über die Gebläsedrehzahl machen, wenn man ein Poti anschliesst. Ich habe die 2,5 Minuten nur deswegen eingeführt, damit bei in 100% vergessenem Poti die Anfangsbelastung für die Batterie (ca. 10A Zuheizer + ca. 8-10 A Gebläse) nicht zu hoch ist.
>Ahhh warte, du lässt den Lüfter bei erreichen der 15° innerhalb von XX Sekunden bis auf den durch das Poti eingestellte Niveau hochlaufen?

Ja. Aber eben erst, wenn die 2,5 Minuten vorbei sind.

zaydo