Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создать аккаунт

Поля, отмеченные звездочкой(*) обязательны.
 
Суббота, 25 апреля 2015 19:54

Блок кнопочного управления зажиганием и стартером для ВАЗ-2114 (ВИДЕО)

Оцените материал
(2 голосов)
Блок кнопочного управления зажиганием и стартером для ВАЗ-2114 (ВИДЕО) - 5.0 out of 5 based on 2 votes

В теме представлена принципиальная схема электронного блока, который позволяет включать/выключать зажигание и стартер автомобиля ВАЗ-2114 одной кнопкой без фиксации. Блок подключается вместо механического замка к штатному разъему системы зажигания автомобиля.

Идея «избавиться от ключа зажигания» показалась интересной. Простейший пример: ключ от дверей и ключ зажигания, а также брелок сигнализации, висят в одной связке на колечке. Чтобы открыть багажное отделение (воспользоваться ключом от дверей) и вытащить вещи при недолгой остановке, приходилось глушить двигатель. С установленной кнопкой вместо замка зажигания – ключ зажигания становится не нужным, а колечко с ключом от дверей и брелком сигналки всегда будет лежать в кармане. Примеров с «заклиниванием ключа в положении стартер», «нагревом», «плохими контактами замка» и т.п. на автомобильных форумах полно - механика есть механика. В интернете имеются схемы замещения замка зажигания кнопкой. Как правило, схемы выполнены на реле, в частности для управления зажиганием кнопкой без фиксации применяется реле задних противотуманных фонарей (реле ЗПТФ 23.3777). Реже представлены схемы на микроконтроллерах, которыми делятся автовладельцы или радиолюбители, освоившие приемы программирования.

Для пробы был изготовлен экспериментальный вариант блока кнопочного управления. Цель - проверить удобство использования кнопки на практике непосредственно в автомобиле, поэтому схема устройства разработана что называется «в лоб», т.е. только для управления зажиганием и стартером по стандартному алгоритму:

  1.  Включение зажигания и затем включение стартера;
  2.  Нельзя повторно включить стартер, не выключив и вновь включив зажигание.

Первое время (около месяца) замок зажигания с рулевой колонки не снимался (ключ зажигания «в дальний угол» не убирался и висел на колечке вместе с ключом от дверей и брелком сигналки). Была снята только облицовка рулевой колонки для доступа к разъему системы зажигания. Чтобы при эксплуатации автомобиля не происходило блокировки руля, из замка был извлечен запорный стержень. В случае непредвиденного отказа блока кнопочного управления, можно будет опять подключить к разъему системы зажигания разъем механического замка.

Разберемся со схемой механического замка зажигания и проводами разъема (разъем - «папа»), а разъем системы зажигания автомобиля (разъем – «мама») представим в виде «черного ящика», который нас не интересует.

На автомобиле установлен замок зажигания, показанный на фото 1:

 

замок зажигания

Принципиальная схема при вставленном ключе показана на фото 2:

схема подключения замка зажигания

Назначение проводов и контактов разъема:

  1. Розовый провод («Р», контакты 7 и 8) – постоянно присутствует +12V от АКБ;
  2. Голубо-черный провод («ГЧ», контакт 4) – появляется +12V при повороте ключа из положения «0» в положение «I», т.е. при включении зажигания;
  3. Пурпурный (красный) провод («П», контакт 3) – появляется +12V при повороте ключа из положения «I» в положение «II», т.е. при включении стартера, при этом контакты 7 и 8 остаются соединенными с контактом 4;
  4. Белый провод («Б», контакт 6) – появляется +12V для подсветки замка;
  5. Черный провод («Ч», контакт 2) – появляется -12V (общий минус, масса) для подсветки замка при открытии двери водителя, исчезает при закрытии;
  6. Зеленый провод («З», контакт 5) и голубой провод («Г», контакт 1) – микровыключатель для БИ БСК. Микровыключатель всегда замкнут при вставленном ключе и разомкнут при вытащенном.

Таким образом, для управления зажиганием и стартером необходимо и достаточно подключить разъем, в котором задействованы контакты 7, 4 и 3.

Рассмотрим первый (опытный) вариант блока кнопочного управления.

Особенности:

  1. Нулевое потребление тока от АКБ при выключенном зажигании;
  2. Перезапуск двигателя одним нажатием кнопки;
  3. Опция «автоматический стартер».

Принципиальная схема блока показана на рисунке 1.

блок управления запуском

1. Подключение блока к бортовой сети автомобиля.

Разъем XP1 – для подключения кнопки SB1 к блоку, разъем XP2 – для подключения блока к штатному разъему, который раньше соединялся с разъемом механического замка зажигания. Определившись с местом установки кнопки SB1, клемму «МАССА» прикручивают к корпусу автомобиля и соединяют ответные части разъема XP1, после этого разъем XP2 (папа) присоединяют к ответной части (мама). Напряжение от АКБ поступит на схему блока через контакт 7XP2 (+12V) и через контакт 2XP1 (-12V, общий). Через R9 на базу VT3 подается положительное смещение, поэтому транзистор закрыт и на схему управления не поступает питание. Кроме того, плюсовой провод схемы (точка «а») не «болтается в воздухе», т.к. через R5 и R7 он соединен с минусовым проводом схемы. Это снижает входное сопротивление схемы по питанию и, следовательно, уменьшается вероятность разного рода электрических наводок на схему управления. Затворы транзисторов VT1, VT2 и VT4 соединены с общим проводом через резисторы, соответственно R1-R5-R7, R4-R3-R5-R7 и R11. Затворы силовых транзисторов VT5 и VT6 также подключены к общему проводу через резисторы, соответственно R12-R10 и R14-R13. На затворах всех полевых транзисторов «минусовой» потенциал и они заперты. Реле К1 и К2 обесточены.

2. Включаем зажигание.

Для включения зажигания кратковременно (не более Т=0,5сек) нажимают кнопку SB1. Тогда через ограничивающий ток резистор R8, развязывающий диод VD6, контакты 1,2ХР1 и замкнутые контакты кнопки SB1 база транзистора VT3 подключается к общему проводу схемы. Транзистор VT3 открывается и на параметрический стабилизатор напряжения R5-VD4 поступает напряжение от АКБ. Стабилитрон VD4 ограничивает напряжение на уровне Uстаб=8V, а конденсатор С4 сглаживает возможные пульсации. Транзистор VT2 закрыт, поэтому через R6 на вход 10DD1.2 поступит высокий уровень напряжения и установит триггер DD1.2 в «нулевое» состояние (на 13DD1.2 – лог.0, на 12DD1.2 – лог.1). Транзистор VT6 остается в закрытом состоянии, а реле К2 выключенным. Через R2 заряжается С2, поэтому на входе 6DD1.1 появляется высокий уровень напряжения и триггер DD1.1 устанавливается в «единичное» состояние (на 1DD1.1 – лог.1, на 2DD1.1 – лог.0). Через R12 лог.1 поступает на затвор VT5, который открывается и включает реле К1. Одновременно через открытый диод VD7 и канал С-И транзистора VT5 нижний вывод резистора R8 также подключается к общему проводу схемы. Кнопку можно отпустить – за счет триггера DD1.1 транзистор VT3 останется в открытом состоянии  и на схему управления продолжит поступать питание. Контакты 30 и 87 реле К1 замкнутся и напряжение от АКБ через контакт 4XP2 поступит в цепь зажигания автомобиля. При отпускании кнопки через R1 на затвор VT1 поступит напряжение, и транзистор VT1 откроется. На входе 3DD1.1 высокий уровень напряжения сменится низким, но, т.к. тактовый вход «С» работает по переднему фронту входных сигналов, то состояние триггера DD1.1 не изменится. Конденсатор С1 устраняет дребезг контактов кнопки SB1.

3. Выключаем зажигание.

Для выключения зажигания, также как для включения, кратковременно (не более Т=0,5сек) нажимают кнопку SB1. В этом случае через VD1 на затвор VT1 поступит низкий уровень напряжения и транзистор закроется. Через R3 на тактовый вход 3DD1.1 поступит высокий уровень напряжения, а т.к. вход данных 5DD1.1 постоянно подключен к общему проводу, то в триггер DD1.1 запишется лог.0. Триггер переключится в «нулевое» состояние (на 1DD1.1 – лог.0, на 2DD1.1 – лог.1). Транзистор VT5 закроется и реле К1 обесточится – цепь зажигания автомобиля разомкнется. Кнопку отпускают. Положительное смещение через R9 закроет VT3. Конденсаторы С1, С2 и С4 разряжаются через R5 и R7. Блок готов к следующему включению.

4. Заводим двигатель.

Чтобы запустить двигатель, т.е. включить зажигание и стартер, нажимают на кнопку SB1 и удерживают нажатой более Т=0,5сек. Вначале произойдет процесс, описанный в п.2 и включится зажигание. Так как кнопка продолжает удерживаться нажатой, то VT1 остается в закрытом состоянии. Через R3 и R4 заряжается С3. При достижении зарядом порога переключения VT2 (порядка Uпор.=1,2…1,5V), транзистор откроется и на входе 10DD1.2 установится низкий уровень напряжения, а С3 продолжит заряжаться. При достижении зарядом порога переключения триггера DD1.2 по входу «S» (порядка Uпор.=Uпит/2) триггер переключится в «единичное» состояние (на 13DD1.2 – лог.1, на 12DD1.2 – лог.0). С выхода 13DD1.2 через VD5 лог.1 поступит на 6DD1.1, но, т.к. триггер DD1.1 уже находится в «единичном» состоянии, то это ничего не изменит. Через R14 начинает заряжаться С6 и при достижении зарядом порогового значения напряжения откроется VT6. Реле К2 сработает и его контакты 30 и 87 замкнутся – напряжение от АКБ через контакт 3XP2 поступит в цепь стартера. При достижении двигателем стабильных оборотов кнопку отпускают. В этом случае через VD3 и открытый канал С-И транзистора VT1 быстро разрядится конденсатор С3. Триггер DD1.2 переключится в исходное «нулевое» состояние. Через VD10 и выход 13DD1.2 (лог.0) конденсатор С6 быстро разрядится, VT6 закроется, а реле К2 обесточится и его контакты разомкнутся. Таки образом, после включения зажигания момент включения стартера наступает примерно через Т=2сек. На затворе VT6 напряжение нарастает относительно медленно и линейно (через R14 заряжается С6 через), но реле К2 все равно отработает без дребезга.

4. Перезапускаем двигатель.

Если по каким-либо причинам двигатель заглох, то чтобы его опять завести, достаточно нажать и удерживать кнопку SB1. Когда двигатель глохнет, цепь зажигания автомобиля остается под напряжением. Если при включенном зажигании нажать и удерживать кнопку SB1, то вначале произойдет процесс выключения зажигания, описанный в п.3. Так как кнопка продолжает удерживаться более Т=0,5сек., то наступает процесс включения стартера, описанный в п.4. Разница лишь в том, что после переключения триггера DD1.2 в «единичное» состояние через диод VD5 с выхода 13DD1.2 лог.1 установит триггер DD1.1 по входу «S» также в «единичное» состояние – произойдет включение зажигания и только после этого включится стартер. Таким образом, при нажатии кнопки сразу выключается зажигание и приблизительно через Т=1сек. вновь включается (через R4 зарядится С3), затем еще через Т=1сек. включится стартер (через R14 зарядится С6). Когда двигатель наберет стабильные обороты, кнопку SB1 отпускают.

5. Опция «автоматический стартер».

Чтобы активировать опцию размыкают выключатель SA1. В этом случае запуск двигателя (включение зажигания, затем стартера) осуществляется кратковременным нажатием на кнопку. При появлении напряжения питания в т. «а» через R11 начинает заряжаться С5, следовательно, открывается VT4 и шунтирует кнопку SB1. Происходит имитация удержания кнопки в нажатом состоянии. Постоянная времени Т=R11*С5 выбирается из выражения:

Т=Тп+Тзд (сек), где Тп – время паузы между включением реле К1 и включением реле К2, сек;

Тзд – время запуска двигателя, сек.

Тзд определяется двигателем конкретного автомобиля. Это время, вероятно, будет разным для теплого и холодного периодов. Хотя автомобиль, на который для проверки устанавливался блок, заводился зимой (мороз до -27ºС) и летом одинаково, как говорится «с пол-тычка». Время можно прикинуть по номиналам элементов, полученных практическим путем:

Резисторы R4, R14 и R11 равны (R=1М);

Конденсаторы С3 и С6 равны (С=1µF),

Тогда, приблизительно, Тп = R4*С3 + R14*С6 = 2сек, Конденсатор С5 имеет емкость С=3,3µF, следовательно, время запуска двигателя равно Тзд=Т-Тп=3,3сек–2сек=1,3сек.

Транзистор VT4 шунтирует кнопку SB1, поэтому процесс запуска двигателя становится необратимым (пока не зарядится конденсатор С5). Если надобности в опции нет, то элементы, выделенные на схеме синим цветом, не устанавливают.

Далее на фото показаны фрагменты сборки устройства:

реле

На фото видно, что на плате установлены обычные автомобильные «четырех контактные» реле (тип 23.3787) со снятой крышкой. Транзисторы, включающие реле, работают без радиаторов в виду большого запаса по рассеиваемой мощности. Автомобильные лампочки исполняют роль индикаторов включения цепей зажигания и стартера.

В ролике показано испытание схемы после сборки на плате:

 

После испытаний блок был подключен к бортовой сети автомобиля. На панели управления вместо заглушки установлена кнопка без фиксации (рядом с блоком БИ БСК), с рулевой колонки снята облицовка и отключен разъем механического замка зажигания, блок подключается к штатному разъему зажигания через разъем (XP2), кнопка подключается к блоку через отдельный разъем (XP1):

Проверка

подключение блока управления

В этом ролике показана работа блока кнопочного управления после подключения его к бортовой сети автомобиля. Обращаю внимание на неработающий блок БИ БСК – нет индикации и сигналов:

Автомобиль с данным исполнением блока проездил относительно не долго – настал момент, когда во время езды, после недолгих остановок перестало включаться зажигание. После снятия блока с автомобиля и «разбора полетов» выяснилось, что все элементы исправны и схема работает должным образом – согласно алгоритму. Тогда было решено подвергнуть блок долговременному испытанию в режиме «зажигание включено», подключив его к БП с выходным напряжением Uвых=14,5V (максимально возможное напряжение бортовой сети автомобиля при работающем генераторе). Примерно через 2,5 часа работы в реле К1 перестал притягиваться к катушке (замыкаться с контактом 87) подвижный контакт 30. Обмотка реле была очень горячей. Списав это обстоятельство на попавшийся некачественный экземпляр, решил заменить оба реле в блоке на более надежные стартерные реле. В блок были установлены реле типа 71.3747-21. У реле этого типа параллельно обмотке подключен резистор, а допустимый ток контактов Iмакс.конт=50А.

На фото показан блок с установленными стартерными реле:

старт реле

С такой переделкой блока при эксплуатации автомобиля проблем не возникало. Если не обращать внимания на сильный нагрев реле, коммутирующего цепь зажигания, то схема блока показала свою жизнепригодность. На ощупь корпус (крышка) реле нагревается до 40…45 градусов. Сама же обмотка реле очень горячая – рука фактически не терпит. Было решено провести температурный тест реле при максимально возможном напряжении бортовой сети. Для этого реле с заранее измеренным сопротивлением обмотки подключались к источнику питания Uпит=14,5V через амперметр. Температура измерялась электронным бытовым термометром, верхний предел измерения которого составляет +70ºС. Когда предел превышен, то на индикаторе высвечивается символ «Н».

Первым испытывалось стартерное реле типа 71.3747-21. Измеренное сопротивление обмотки проверяемого экземпляра при комнатной температуре Rобм=79,9Ω. В ролике показано начало испытания реле. Видно, что температура достаточно быстро увеличивается, ток через обмотку, наоборот, уменьшается, следовательно, сопротивление обмотки реле при нагреве изменяется. Поэтому, сопротивление обмоток реле в технических характеристиках указывается при определенной температуре, например, при Т=25ºС:

Далее на фото показаны фрагменты теста:

111

 

После 30 минут испытаний процесс изменения температуры и тока замедляется, а через час стабилизируется. Обмотка реле разогрелась до Т=63,3ºС; измеренное сопротивление при такой температуре составило Rобм=93Ω.

Второе тестируемое стартерное реле с маркировкой на крышке из синей пластмассы G.CARTIERPA6.6-GF30. Производитель не известен. Измеренное сопротивление обмотки при комнатной температуре Rобм=73, а заявленный максимальный ток через контакты Iконт=70А. На фото показаны фрагменты тестирования этого реле:

температурный режим

температура

Результат оказался еще более плачевным – обмотка разогрелась как утюг. Температура +66,9ºС это температура воздуха в корпусе реле. Температура самой обмотки была более +70ºС - на индикаторе термометра высветился символ «Н». Сопротивление обмотки реле при такой температуре составило Rобм=88,4Ω. На фото показаны оба реле со снятыми крышками:

Рэле

Видно, что у реле отечественного производства число витков в обмотке почти в два раза больше. Либо буржуи экономят на меди, либо исходят из того, что стартерные реле не предназначены для долговременного включения. Блок зажигания и стартера - ответственный узел, поэтому, к качеству устанавливаемых элементов коммутации следует предъявлять довольно жесткие требования. Некоторые производители пренебрегают условиями ГОСТ и производят реле с не всегда хорошим качеством. Часто корпус реле просто плавится или, при сильном нагреве обмотки, реле начинает срабатывать через раз. Идеальным было бы использование в качестве коммутационных элементов полупроводников, например, твердотельные реле с током коммутации до 25…40А, но цены на такие реле запредельные. Реле фирмы «CRYDOM»:

даташит на рэле

рэле даташит

Не на много дешевле продаются твердотельные реле подобного типа, выпускаемые отечественной компанией «KIPPRIBOR». Еще, для примера, можно привести так называемые силовые «смарт-реле» типа Е-1048-8D, производимые фирмой «E-T-A» Реле предназначены для всего, что ездит, плавает и летает. DICE-версия выпускается в стандартном корпусе автомобильного реле. Максимальный ток коммутации достигает 30А. Корпуса (крышки) реле окрашиваются в разные цвета в зависимости от коммутируемого тока (по принципу автомобильных П-образных предохранителей):

Рэле

 

Бюджетный вариант – коммутировать цепь зажигания мощным транзистором. Тогда возникает закономерный вопрос, каким должен быть транзистор. Главный определяющий показатель – ток, протекающий через открытый транзистор. Ток зависит от включенных потребителей, питание которых проходит по цепи зажигания. На рисунке 2 показаны схемы измерения тока в цепях механического замка зажигания:

toki

 

Для удобства измерений можно изготовить переходник, на одном конце которого устанавливают разъем XP «папа» для подключения к ответной части разъема XS «мама» системы зажигания автомобиля, а на другом подключают амперметр согласно рисункам 2.1 – 2.3. На фото показан такой переходник. Видно, что контакт 8 не используется:

шлейф

Ниже приводятся результаты измерений тока. Эти результаты получены дляданного автомобиля (2006г, три хозяина) и, возможно, цепи питания некоторых потребителей подвергались переделке. Например, стеклоподъемники передних дверей этого автомобиля работают без включения зажигания (может отличаться и тип (схема) установленного БИ БСК). Поэтому, в цепи зажигания ток измерялся при включении всех без разбора потребителей бортовой сети данного автомобиля, в том числе и аварийной сигнализации. Перед включением следующего потребителя предыдущий включенный потребитель отключался.

Результат измерений по схеме на рисунке 2.1:

1. При выдаче звукового сигнала блоком индикации (БИ БСК) – до 20мА;

2. При отсутствии звукового сигнала – 5,4мА.

Результат измерений по схеме на рисунке 2.2:

1. Подключение XP к XS (включение зажигания при выключенных потребителях) – 0,66А;

2. Стеклоподъмники левый и правый – 0,0А;

3. Аварийная сигнализация – 0,0А;

4. Дальний свет (ДС) – 0,0А;

5. Ближний свет (БС)– 0,11А;

6. Вентилятор отопителя салона (печка) – 0,0А;

7. Магнитола «PIONEER» - 0,0А;

8. Габаритные огни + освещение приборной панели – 0,0А;

9. Прикуриватель – 0,0А;

10. Нагревательный элемент заднего стекла – 0,0А;

11. Очиститель заднего стекла (дворник задний) – 0,0А;

12. Омыватель лобового стекла – 0,0А;

13. Очиститель лобового стекла (дворники передние) – до 5,0А на холостом ходу, когда щетки не прижаты к стеклу; до 8,0А когда щетки работают по мокрому стеклу после включения омывателя; пиковые значения тока достигают 15,0А в моменты, когда щетки работают по сухому стеклу;

Далее, двигатель был заведен кнопкой SB1.

14. При запуске стартера – 0,12А;

15. При работающем двигателе ток в цепи зажигания (при выключенных потребителях) вырос с 0,66А до 0,8А.

16. Задние противотуманные фонари (ЗПТФ) – 0,11А.

Результат измерения по схеме на рисунке 2.3:

1. Запуск стартера – 0,12А.

Таким образом, по цепи зажигания с выключенными двигателем и потребителями течет ток I=0,66А, который повышается до I=0,8А при заведенном двигателе, т.к. заработал генератор, и бортовое напряжение увеличилось с 12,4Vдо 14,3V. Показания I=0,12А, I=0,11А и I=0,11А соответствуют токам, протекающим через обмотки, соответственно, стартерного реле, реле БС и реле ЗПТФ. Тогда, максимальный ток в цепи зажигания при работающем двигателе с еще не выключенным стартером и сработанными реле БС и ЗПТФ не превышает Iзаж=0,8А+0,12А+2*0,11А=1,14А. Получается, что самой «тяжелой» нагрузкой для контактов механического замка зажигания является двигатель стеклоочистителя. При работающем двигателе, включенных дворниках, БС, ЗПТФ и неработающем стартере общее максимальное значение тока в цепи зажигания может достигать Iобщ.макс=Iпик.очист+Iзаж-Iстарт=15А+1,14А-0,12А=16,02А. Возможны два варианта. Первый, требующий вмешательства в монтаж проводов автомобиля - переключить провода так, чтобы питание на двигатель стеклоочистителя подавалось отдельно от цепи замка зажигания. Второй – применить мощный транзистор, рассчитанный на ток в два-три раза больший чем Iобщ.макс. Остановился на втором варианте, поэтому был приобретен «HEXFET® PowerMOSFET» Р-канальный транзистор IRF4905 фирмы «InternationalRectifier». Отличительной особенностью транзисторов этого типа является ультранизкое сопротивление открытого канала СТОК-ИСТОК: не более 0,02Ω и, как следствие, возможность управлять токами до Iмакс=74А. Используется P-канальный транзистор, т.к. цепь зажигания коммутируется «по плюсу».

Рассмотрим второй вариант блока кнопочного управления.

Особенности:

  1. Нулевое потребление тока от АКБ при выключенном зажигании;
  2. Алгоритм работы соответствует алгоритму работы механического замка зажигания;
  3. Для коммутации цепи зажигания применяется мощный полевой транзистор.

Принципиальная схема блока показана на рисунке 3.

схема блока управления

1. Подключение блока к бортовой сети автомобиля.

Так же, как в первом варианте, питание от АКБ на схему блока поступит через контакт 7XP2 (+12V) и через контакт 2XP1 (-12V, общий минус). Через R10 транзистор VT1 получает положительное смещение на базе, поэтому закрыт. Через R12 транзистор VT3 получает положительное смещение на затворе, поэтому тоже закрыт. Транзисторы VT2 и VT4 получают отрицательное смещение на своих затворах через резисторы, соответственно, R11 и R15, следовательно, эти транзисторы также закрыты. На коллекторе VT1 напряжение отсутствует, и схема управления обесточена.

2. Включаем зажигание.

Для этого кратковременно (не более Т=0,5сек) нажимают кнопку SB1. Через R9, VD6, контакты 1,2XP1 и замкнутую кнопку SB1 база VT1 соединится с минусом питания и транзистор откроется. Через ограничивающий ток R7 светодиод твердотельного реле VS1.1 получит питание, значит его контакты VS1.2 замкнутся. Через контакты 1,5XP2 на БИ БСК поступит питание. С коллектора VT1 напряжение также поступает на параметрический стабилизатор R4-VD2, который ограничивает напряжение на уровне Uстаб=8V. Конденсатор С2 сглаживает возможные пульсации. Через R3 заряжается С4, следовательно, на входах 6DD2.1 и 10DD2.2 высокий уровень напряжения. Триггер DD2.1 установится в «единичное» состояние (на 2DD2.1 – лог.0, на 1DD2.1 – лог.1), а триггер DD2.2 – в «нулевое» (на 13DD2.2 – лог.0, на 12DD2.2 – лог.1). С выхода 1DD2.1 лог.1 откроет VT2, поэтому через R13 затвор VT3 подключится к минусу питания. Стабилитрон VD9 ограничивает напряжение затвора VT3 на уровне не более Uзатв=Uстаб=10V. Транзистор VT3 откроется и на контакт 4XP2 поступит напряжение от АКБ. Одновременно через VD8 и открытый VT2 нижний вывод резистора R9 подключится к общему проводу. Кнопку SB1 можно отпустить – благодаря триггеру DD2.1 на схему управления будет поступать питание и после отпускания кнопки. При отпускании кнопки на тактовом входе 3DD2.1 сформируется положительный перепад напряжения, но с выхода 10DD1.1 на вход данных 5DD2.1 поступает лог.1, поэтому триггер DD2.1 не изменит своего состояния. Через время Т=R1*С1+R2*С3 выход 10DD1.1 сменит свое состояние с лог.1 на лог.0, т.к. после отпускания кнопки конденсаторы С1 и С3 зарядятся, следовательно, и на входе 5DD2.1 также установится лог.0. Конденсатор С1 устраняет дребезг контактов кнопки SB1.

3. Выключаем зажигание.

Для выключения зажигания кратковременно (не более Т=0,5сек) нажимают кнопку SB1. За это время С3 через R2 и VD1 не успеет разрядиться и на выходе 10DD1.1 (входе 5DD2.1) удержится лог.0. При отпускании кнопки на входе 3DD2.1 сформируется положительный перепад напряжения, по которому в триггер с входа «D» запишется лог.0. Триггер DD2.1 переключится в «нулевое» состояние (на 2DD2.1 – лог.1, на 1DD2.1 – лог.0). Транзистор VT2 закроется, следовательно, закроется и транзистор VT3. Напряжение в цепи зажигания автомобиля исчезнет. Транзистор VT1 закроется положительным смещением через R10, твердотельное реле VS1 обесточится – выключится БИ БСК. Все заряженные конденсаторы разрядятся через резисторы R4-R5 и схема будет готова к следующему включению.

Таким образом, включение зажигания происходит в момент нажатия на кнопку SB1, а выключение – в момент отпускания.

4. Заводим двигатель из состояния «зажигание выключено».

Чтобы завести двигатель кнопку SB1 нажимают и удерживают, пока не включится стартер, и заведенный двигатель не наберет стабильные обороты. Вначале, в момент нажатия на кнопку, происходит процесс включения зажигания, описанный в п.2. Кнопка удерживается нажатой, поэтому за время Т=2,0…2,5сек от лог.1 с выхода 11DD1.2 конденсатор С6 через резистор R6 зарядится до порога переключения элемента DD1.3. Элемент DD1.3 переключается (на 3DD1.3 – лог.0), поэтому переключается и элемент DD1.4 (на 4DD1.4 – лог.1). Транзистор VT4 открывается и включается реле К1. С контакта 3XP2 через замкнутые контакты реле напряжение от АКБ поступает в стартерную цепь автомобиля. Одновременно через VD10 быстро зарядится С7 и на входе данных 9DD2.2 установится высокий уровень напряжения (в это время на тактовом входе 11DD2.2 - лог.0 с выхода 3DD1.3). Когда двигатель наберет стабильные обороты, кнопку SB1 отпускают. Тогда выход 11DD1.2 переключится в состояние лог.0. Через VD5 конденсатор С6 быстро разрядится и элементы DD1.3 и DD1.4 переключатся в исходное состояние. С выхода 4DD1.4 лог.0 закроет VT4, реле К1 обесточится и его контакты разомкнутся, поэтому стартерная цепь выключится. На тактовом входе 11DD2.2 с выхода 3DD1.3 сформируется положительный перепад напряжения (с лог.0 на лог.1), а т.к. конденсатор С7 заряжен, то триггер DD2.2 переключится в «единичное» состояние (на 13DD2.2 – лог.1, на 12DD2.2 – лог.0). За счет обратной связи через VD7 с выхода 12DD2.2 лог.0 поступит на входы 1,2DD1.3 и связка DD1.3-DD1.4-DD2.2 «защелкнется». В таком состоянии DD2.2 будет оставаться до выключения двигателя и снятия питания со схемы – это гарантированно исключает повторное включение стартера. С выхода 13DD2.2 через цепь R8-С5 лог.1 должна поступить на вход 4DD2.1, но этого не произойдет, т.к. на выходе 11DD1.2 – лог.0, диод VD4 открыт и шунтирует конденсатор С5. При отпускании кнопки на входе 3DD2.1 сформируется положительный перепад напряжения. На входе 5DD2.1 – лог.1 с выхода 10DD1.1, поэтому триггер DD2.1 не изменит своего состояния и зажигание после выключения стартера останется включенным.

5. Заводим двигатель из состояния «зажигание включено».

Если ранее зажигание уже было включено (смотри п.2), то нажав и удерживая кнопку SB1 более Т=0,5сек (если Т=0,5сек или менее, то зажигание выключится, смотри п.3), можно завести двигатель. Кнопку отпускают после того, как двигатель наберет стабильные обороты. Будет происходить процесс, описанный в п.4 с той лишь разницей, что процесс включения зажигания в момент нажатия на кнопку отсутствует - зажигание и так уже включено.

6. Выключаем работающий двигатель.

Чтобы заглушить заведенный двигатель, достаточно выключить зажигание. Для этого нажимают кнопку SB1, причем длительность нажатия не имеет значения. На выходе 11DD1.2 сформируется лог.1, которая закроет диод VD4. От уровня лог.1 с выхода 13DD2.2 через R8 зарядится С5 и на входе сброса 4DD2.1 установится высокий уровень напряжения. Триггер DD2.1 сбросится в «нулевое» состояние (на 2DD2.1 – лог.1, на 1DD2.1 – лог.0). Транзистор VT2 закроется, вследствие чего закроется и VT3. Цепь зажигания автомобиля обесточится, а двигатель выключится. Если после выключения двигателя продолжать удерживать кнопку нажатой, то это ничего не изменит – зажигание и двигатель останутся выключенными. Происходит это потому, что через замкнутые контакты кнопки SB1 транзистор VT1 остается открытым и на схему поступает питание (несмотря на то, что VT2 закрыт). Так как триггер DD2.2 не изменяет своего «единичного» состояния, то на входе сброса 4DD2.1 постоянно присутствует высокий уровень напряжения. Диод VD7 открыт от лог.0 с выхода 12DD2.2 и шунтирует конденсатор С6, не давая ему зарядиться через R6 от лог.1 с выхода 11DD1.2. Таким образом, триггер DD2.2 выполняет две функции:

1. Блокирует повторный запуск стартера;
2. Формирует управляющий сигнал для выключения заведенного двигателя.

После отпускания кнопки транзистор VT1 закрывается, БИ БСК выключается и питание со схемы управления снимается. Конденсаторы разряжаются через R4 и R5 и блок опять готов к работе.

На фото показаны испытания собранной платы. Автомобильные лампы накаливания в роли индикаторов включения зажигания и стартера:

распайка

Транзистор VT3 устанавливают на небольшой игольчатый или ребристый радиатор, саму плату размещают в подходящем по размеру корпусе.

радиатор

Здесь показано измерение температуры радиатора транзистора VT3 при работе двигателя стеклоочистителя лобового стекла. Блок подключен к бортовой сети автомобиля:

проверка температуры

Для удобства измерения был изготовлен удлинитель, показанный на фото. Штекер «папа» подключается к разъему системы зажигания автомобиля, а штекер «мама» к разъему XP2 блока кнопочного управления:

шлейф

На рисунке 4 показаны цоколевки и даны краткие характеристики некоторых используемых элементов в принципиальных схемах для вариантов 1 и 2:

цоколевка транзисторов

Кнопка SB1 слаботочная и может быть любого типа для обоих вариантов схем (даже от калькулятора или телефона). Для варианта 2 в автомобиле установлена кнопка типа ПКн500-2-4, предназначенная для розжига газовых плит:

кнопка

Кнопка удобна тем, что легко устанавливается в отверстие в облицовке рулевой колонки, предназначенное для кнопки аварийной сигнализации. Клавиша кнопки выполнена на одном уровне с декоративным ободком корпуса. Чтобы включить, клавишу надо утопить в корпус – случайно не нажмешь. Если покрасить в черный цвет (или приобрести черного цвета), то на рулевой колонке будет практически не заметна или напоминать заглушку. В ролике показана установка такой кнопки на рулевой колонке и демонстрируется работа блока управления, выполненного по схеме варианта 2:

В ролике видно, что БИ БСК работает, выдает сигналы и включает индикацию – при нажатии кнопки срабатывает реле VS1.

В схемах обоих вариантов применяются только электролитические конденсаторы – минимизирована вероятность влияния температуры на емкости конденсаторов. Вместо составного транзистора VT1 типа КТ973А могут применяться транзисторы КТ814, КТ816. Питание схемы управления (точка «а») может быть снижено в варианте 1 до Uпит=5,0V, а в варианте 2 до Uпит=5,0…3,0V. В этом случае придется подобрать номиналы резисторов или емкости конденсаторов во времязадающих цепях. Импортное реле К1, включающее стартерную цепь в схеме варианта 2, выдернуто из неисправной платы автомобильной сигнализации «Мангуст».

В настоящее время в автомобиле работает блок кнопочного управления, выполненный по схеме варианта 2. Проблем пока нет. Действительно удобно – ключ достается из кармана только для включения/отключения сигнализации или открытия/закрытия двери багажника.

Прочитано 9504 раз
Другие материалы в этой категории: « Проверки свечей зажигания СИСТЕМА START-STOP ENGINE »

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии   

Антон
0 #2 Антон 10.12.2015 17:22
Цитирую желающий приобрести:
где можно преобрести такое чудо? и что стоит вместо замка зажигания?

Это не покупать нужно, а самому собирать! А если покупать тогда это тут но это другая версия
Цитировать
желающий приобрести
+1 #1 желающий приобрести 10.12.2015 14:00
где можно преобрести такое чудо? и что стоит вместо замка зажигания?
Цитировать
Изображение по умолчанию

Начальная школа построения импульсных DC/DC-преобразователей

Название: Начальная школа построения импульсных DC/DC-преобразователей Автор: Гончаров А.…
Схема трансивера SA612

Трансивер "SA612"

Если вы хочите собрать свой первый трансивер! тогда эта схема для Вас мой первый…
Изображение по умолчанию

Новость

Ураааааа!!!! у меня сегодня родился сын!!!!! 4.530 кг

Ремонт компьютерного блока питания ATX

Вчера сидел испытывал Зарядное устройство на микроконтроллере, сделанный на основе ATX…
scr-06

РадиоАматор №6 2010

Название: РадиоАматор №6 2010Год / месяц: 2010 / 06Номер: №6Размер: 5.04 Mb

Программатора STK200

В настоящее время микроконтроллеры AVR фирмы ATMEL получили весьма широкое…

Три в одном

В продаже имеются относительно не дорогие китайские МР3-плееры. Носителем информации для…

АСУ «ТЕХНОТОН»

В отличие от публикуемых в те времена схем устройств аналогичного назначения, которые…
 

ban240x130

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Ветрогенератор для…

Как работает ветрогенератор ? Работа любого ветрогенератора, независимо от того, снабжает…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…
Изображение по умолчанию

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…
Изображение по умолчанию

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
Изображение по умолчанию

500 схем для…

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…
Изображение по умолчанию

Вольтамперметр на…

Идеологом этой схемы является вот этот вариант http://avr.4mg.com/custom4_1.html захотел…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…

ТАЙМЕР, УПРАВЛЯЮЩИЙ…

В теме представлено таймерное устройство, управляющее освещением багажника ВАЗ-2114, но…

Авторизация