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29 Oktober 2009

Weitere Versuche in Sachen Motorsteuerung

Ich wollte es einfach wissen, ob das mit meiner
selbsterdachten Motorsteuerung machbar ist.
Deshalb habe ich in den letzten Tagen mal ein
Ansteuergerät dafür gebastelt.
Das ging viel einfacher, als ich zunächst dachte!

(zur Erinnerung:
Ich will nicht die komplette Spannung takten,
sondern die Zahl der aktiven Batterien
verändern.Um alle Batterien gleichmäßig
zu entladen sollen alle in einem zyklus
für kurze Zeit eingeschaltet werden,
so dass jeweils die gewünschte Zahl
Strom abgibt)

Prinzip der Steuerung bei
8x12V=96V

ein LM3914 ermittelt die Gaspedalstellung.
Das ist ein IC zur Ansteuerung von
Leuchtbalken mit 10 Ausgängen.
da sind also noch zwei Ausgänge übrig.
Ich werde sie zur Überwachung der
Endstellung nutzen.

Der erste Ausgang dient zum Abschalten,
damit sofort der Strom unterbrochen
wird, wenn ich vom "Gas" gehe.
Ausgang1=0 bewirkt Reset des Ausgabe-
Schieberegisters.Ausgang 10 wird so
eingestellt, dass er im Normalfall
gerade noch nicht leuchtet.
Sollte nun der Masseanschluss des
Fahrpotis unterbrochen werden
was ansonsten Vollgas zur Folge
hätte, wird alles abgeschaltet.
Für die ganze Sicherheitsschaltung
ist praktisch kein Mehraufwand nötig.
Signal1 passt, wie es ist,
Signal 10 muss invertiert werden.
Abgleich ist nicht nötig, solange das
Poti seine Endstellung erreicht.
Die meist verwendeten Potis
sind allerdings so gebaut, dass nur
ein viertel des möglichen weges
genutzt wird, da muss natürlich der
Pegel entsprechend angepasst werden
was aber auch problemlos geht.

Ausgang 2 bis 9 schalten jeweils eine weitere
Batterie ein.
Das sind also die eigentlichen Fahrstellungen

Ich gebe die Signale an ein Schieberegister
(8-fach, CMOS-IC 4014 , kann acht Werte
parallel einlesen)
und schiebe das Bild in ein weiteres Schiebe
register (8-fach, 2x4, CMOS-IC 4015,
das hat acht Ausgänge und kann jederzeit
auf 0 gesetzt werden)

Ein NE555 erzeugt einen Takt,
eine Zählerschaltung liefert alle 8 Impulse
einen Übernahmeimpuls an das erste
Schieberegister, so dass jeweils das
aktuelle Bild der Gaspedalstellung
einmal durchläuft.Jeder Ausgang ist
hierbei gleich lang aktiv.
Der Teiler 1:8 ist noch einfacher zu lösen
als im jetztigen Aufbau realisiert.
Wenn ich nicht mehr als 10Stufen brauche,
dann geht das ganz prima mit einem
einzigen 4017
Kosten: alles zusammen unter 10Euro !!!!!!!
Bau-Zeit ca 3 Stunden auf Lochrasterplatine
Schaltbild kommt noch!

Das Ganze kann auch ohne Probleme auf
mehr Batterien erweitert werden.
Die Zahl der Bauteile steigt dabei jedoch an.
Ich habe den ersten Prototyp für
maximal 16 Ausgänge gebaut.
der Teiler musste dafür variabel
sein von 1:4 bis 1:16.
Das war nicht ganz so einfach.
bis 1:10 reicht ein einzelner 4017.
Die LM3914 sowie die Schieberegister
4014 und 4015 sind anreihbar.

Eine Strombegrenzug ist auch möglich.
Hierzu müsste man die Leitung vom
ersten zum zweiten Schieberegister
unterbrechen,wenn der Strom zu hoch ist.
(also zwischen 4014 und 4015)
Das müsste genügen, da ich vorhabe,
einen Durchlauf ca 0,5 Sekunden
dauern zu lassen.

Ich habe absichtlich die "veralteten"
CMOS ICs verwendet.Die kosten fast nichts
und laufen von ca 5 bis 16V also direkt
am Bordnetz. So spare ich mir auch
ein Netzteil.
Normalerweise würde man da heutzutage
irgendwelche programmierbare
Bausteine nehmen, aber bis man ein
Programm fertig hat........
So ist alles übersichtlicher und ich kann
noch alles einstellen.
Vielleich später mal.........
Man könnte dann auch schneller reagieren und
anders takten.Damit meine ich, dass
das "durchwechseln" der Batterien dann
wesentlich langsamer erfolgen könnte.
Diese Schaltvorgänge erfordern ein
recht exaktes Timing und ich will sie
auf ein Minimum begrenzen.
Ich vermute mal ganz gewaltig,
dass das nicht ohne ein merkliches
"Ticken" funktionieren wird

Der lm3914 braucht
auch keine Referenzspannung,
(Wäre sogar integriert) aber wenn
das Gas-poti und der obere
Referenzeingang aus der selben
Quelle versorgt werden ist der Pegel
völlig unwichtig.
Der erste Prototyp lief sofort und
verhielt sich wie gewünscht.
Da ich aus Zeitgründen
auf Inverter verzichtet
hatte, funktionierte da aber die
Notabschaltung noch nicht.
Ich bau noch eine "endgültige"
Version für acht Ausgänge.
ca 6 ICs a ca.50Cent
+ ein paar Kleinteile, das ist alles!

Die Leistungs-Schalter direkt an
den Batterien habe ich noch nicht
aufgebaut, da bin ich noch am
tüfteln, da ich keine P-Kanal-
MOSFET benutzen möchte,
weil die schlechtere Eigenschaften
haben als N-Kanal-Typen.
dafür würde ich aber einen DC-DC-
Wandler sparen.
Da fällt mir aber sicher noch was ein.
"Smart high side Switch" sage ich nur!

Ob diese Schaltung tatsächlich irgendwann zum
Einsatz kommt ist noch fraglich.
Das hängt unter anderem davon ab,
ob nun eine EMV-Prüfung
nötig ist, oder nicht und was für ein Motor
letztendlich zum Einsatz kommt.

Der kleine Perm ist halt sehr teuer.
und auch ein bisschen schwach.
Dafür aber auch sehr leicht!
sehr viel mehr als 100kg
darf die gesamte Anlage nicht
wiegen, das ist halt so.

Ein bisschen mehr Leistung hätte
ich mir schon gewünscht
aber eine Ente ist dann die
falsche Basis.

Da machen viele Leute den selben
Fehler und nehmen zu kleine
Basisfahrzeuge.Gerade bei
Bleiakkus ist die max Zuladung
die viel entscheidendere Frage.
Auch die Getriebeübersetzung
muss passen. (schön "lang")
Und der auszubauende
Verbrennungsmotor sollte möglichst
schwer sein, idealerweise in
einer möglichst leichten Karosserie.
Also große Diesel in kleinen Autos
zum Beispiel!

Ein Golf1 50PS wog 1975 760kg
ein Audi80 / Passat 75PS 860kg
AsconaB BMW02 und 3er
haben sehr leichte Karosserien.
Porsche 924 -warum nicht?
Uno Diesel etc..................

bis demnächst!
Franz

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