1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема управления двигателем вентилятора

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Схема подключения вентилятора охлаждения ВАЗ

Приводятся все основные электросхемы и модификации подключения вентилятора охлаждения (ВО) жидкости в автомобилях ВАЗ различных моделей. В чём суть работы ВО? Электрический двигатель с крыльчаткой на валу установлен внутри прямоугольной металлической рамы, при помощи которой он крепится к тыльной стороне радиатора. При подаче напряжения (12 В) на контакты привода он начинает работать, вращая лопасти и создавая направленную струю воздуха, которая, собственно, и охлаждает тосол или антифриз.

Если не работает вентилятор охлаждения, не спешите обращаться в автосервис. Установить причину неисправности можно и самостоятельно. Тем более что для этого совсем не обязательно иметь специальные навыки — просто изучите справочный материал от 2shemi.ru и следуйте инструкциям по его проверке/замене.

Схема включения кулера ВАЗ 2104, 2105 и 2107

  1. вентилятор радиатора
  2. датчик температуры (находится на радиаторе снизу)
  3. монтажный блок
  4. реле зажигания
  5. замок зажигания

А — к контакту «30» генератора.

Электровентилятор охлаждения ВАЗ 2106

  1. датчик включения электродвигателя;
  2. электродвигатель вентилятора;
  3. реле включения электродвигателя;
  4. основной блок предохранителей;
  5. выключатель зажигания;
  6. дополнительный блок предохранителей;
  7. генератор;
  8. аккумуляторная батарея.

Подключение вентилятора 2108, 2109, 21099

До 1998 года выпуска на автомобилях со старым монтажным блоком предохранителей 17.3722 (пальчиковые предохранители) в цепь вентилятора было включено реле 113.3747. После 1998 года такое реле отсутствует.

Так же до 1998 года применялся датчик включения ТМ-108 (температура замыкания его контактов 99±3ºС, размыкания 94±3ºС), после 1998 года ТМ-108-10 с аналогичными температурными диапазонами или его аналоги разных производителей. Датчик ТМ-108 работает только в паре с реле, усиленный под большой ток ТМ-108-10 может работать как с реле, так и без него.

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 17.3722

  1. Электродвигатель вентилятора
  2. Датчик включения электродвигателя
  3. Монтажный блок
  4. Выключатель зажигания

К9 — Реле включения электродвигателя вентилятора. А — К выводу “30” генератора

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 2114-3722010-60

  1. Электродвигатель вентилятора
  2. Датчик 66.3710 включения электродвигателя
  3. Монтажный блок

А — К выводу “30” генератора

Схема включения ВО ВАЗ 2110

Схема включения вентилятора охлаждения ВАЗ 2110 на карбюраторных и инжекторных автомобилях отличается. На автомобилях с карбюраторным двигателем, для этого используется термобиметаллический датчик ТМ-108, а на автомобилях с инжекторным двигателем управление осуществляет контроллер.

Схема на 2113, 2114, 2115 инжектор и карбюратор

Где находится реле вентилятора

4 – реле электровентилятора;
5 – реле электробензонасоса;
6 – главное реле (реле зажигания).

Внимание: порядок следования реле и предохранителей может быть произвольным, ориентируемся по цвету проводов. Поэтому находим реле от которого отходят тонкий розовый с черной полосой провод, идущий от главного реле (контакт 85*)(не путать с тонким, красным с черной полосой проводом, идущим от контроллера) и толстый силовой белый с черной полосой провод (контакт 87) (белый и розовый нужные нам провода), это и есть реле вентилятора.

Если вентилятор охлаждения не работает

Для привода вентилятора устанавливается электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов МЭ-272 или аналогичные ему. Технические данные электровентилятора и датчика включения вентилятора:

  • Номинальная частота вращения вала электродвигателя с крыльчаткой, 2500 – 2800 об/мин.
  • Потребляемая сила тока электродвигателя, 14 А
  • Температура замыкания контактов датчика, 82±2 град.
  • Температура размыкания контактов датчика, 87±2 град.

Вентилятор системы охлаждения может не включаться из-за:

  • неисправности электропривода;
  • перегоревшего предохранителя;
  • неисправного термостата;
  • вышедшего из строя термодатчика включения кулера;
  • неисправного реле ВО;
  • обрыва электропроводки;
  • неисправной пробки расширительного бачка.

Для проверки самого электродвигателя вентилятора VAZ подаем на его выводы напряжение 12 В от аккумуляторной батареи – исправный мотор заработает. Если причина неполадки в вентиляторе, его можно попытаться отремонтировать. Проблема, обычно, заключается в щетках или подшипниках. Но случается что электродвигатель выходит из строя вследствие замыкания или обрыва в обмотках. В таких случаях лучше заменить весь привод.

Предохранитель ВО находится в монтажном блоке моторного отсека автомобиля и имеет обозначение F7 (20 А). Проверка производится с помощью автомобильного тестера, включенного в режиме пробника.

  1. В автомобиле с карбюраторным мотором необходимо проверить датчик — включить зажигание и замкнуть между собой два провода, идущие к датчику. Вентилятор должен включиться. Если этого не произошло, проблема точно не в датчике.
  2. Для инжекторных авто необходимо прогреть мотор до рабочей температуры, и рассоединить разъем датчика, отключив его от бортовой сети машины. В этом случае контроллер обязан запустить вентилятор в аварийном режиме. Электронный блок воспринимает это как сбой в системе охлаждения, и заставляет работать привод вентилятора в постоянном режиме. Если привод запустился – датчик неисправен.
Читать еще:  Не работает спидометр газ 31105 406 двигатель

Замена электровентилятора в авто

  1. Ставим автомобиль на ровной поверхности, обездвиживаем его стояночным тормозом.
  2. Открываем капот, отключаем минусовую клемму.
  3. Ключом на 10 откручиваем крепления корпуса воздушного фильтра.
  4. Отверткой ослабляем хомут воздуховода на датчике расхода воздуха и снимаем гофру.
  5. Откручиваем саморезы, фиксирующие крышку корпуса воздушного фильтра, извлекаем фильтрующий элемент.
  6. Ключом на 8 откручиваем крепление воздухозаборника и демонтируем его.
  7. Ключом на 10, потом на 8 откручиваем гайки крепления кожуха вентилятора по периметру (всего 6 штук).
  8. Отключаем колодку проводов на разъеме вентилятора.
  9. Аккуратно извлекаем кожух вентилятора вместе с приводом.
  10. Ключом на 10 откручиваем 3 болта, удерживающих электродвигатель на кожухе.
  11. Ставим на его место новый.
  12. Устанавливаем конструкцию на место, фиксируем, подключаем разъем.
  13. Дальнейший монтаж производим в обратном порядке.

Модернизация схемы управления

Вентилятор охлаждения на десятке включается при тепературе 100-105°C, тогда как нормальной рабочей
температурой двигателя является 85-90°С, получается вентилятор включается при перегреве двигателя, что естественно сказывается негативно.

Эту проблему можно решить двумя способами: настроить температуру включения в «мозгах» или сделать кнопку. Мы остановимся на втором. Включение вентилятора с кнопки очень удобно: попал в затор — включил, выехал — выключил, и никого перегрева.

В салоне была установлена кнопка выбора режима работы вентилятора (отключен постоянно, включен постоянно, включение автоматически посредством датчика) — этот «тюнинг» не является обязательным, но будет очень полезным дополнением.

На контактах реле 87, 30, на проводе от аккумулятора к предохранителю и массе вентилятора будет большой ток и по этому там обязательно используем провода, сечением не менее 2 мм иначе более тонкий провод не выдержит и сгорит.

Видео — подключение и проверка ВО

Интеллектуальное реле управления вентилятором охлаждения двигателя

Прочитав пост mrsom о пересадке микроконтроллерной начинки в ретротахометр от Жигулей, решил рассказать об одной своей давней микроконтроллерной разработке (2006 год), сделанной для плавного управления электровентилятором охлаждения двигателей переднеприводных моделей ВАЗа.

Надо сказать, что на тот момент уже существовало немало разнообразных решений — от чисто аналоговых до микроконтроллерных, с той или иной степенью совершенства выполняющих нужную функцию. Одним из них был контроллер вентилятора компании Силычъ (то, что сейчас выглядит вот так, известной среди интересующихся своим автоматическим регулятором опережения зажигания, программно детектирующим детонационные стуки двигателя. Я некоторое время следил за форумом изготовителя этих устройств, пытаясь определить, чтов устройстве получилось хорошо, а что — не очень, и в результате решил разработать свое.

По задумке, в отличие от существующих на то время решений, новый девайс должен был a) помещаться в корпус обычного автомобильного реле;
б) не требовать изменений в штатной проводке автомобиля; в) не иметь регулировочных элементов; г) надежно и устойчиво работать в реальных условиях эксплуатации.

История появления девайса и алгоритм работы первой версии обсуждалась здесь — для тех, кто не хочет кликать, опишу ключевые вещи инлайн:

-1. Алгоритм работы устройства предполагался следующий: измерялось напряжение на штатном датчике температуры двигателя; по достижении нижней пороговой температуры вентилятор начинал крутится на минимальных оборотах, и в случае дальнейшего роста линейно увеличивал скорость вращения вплоть до 100% в тот момент, когда по мнению ЭСУД (контроллера управления двигателем), пора бы включать вентилятор на полную мощность.
То есть, величина температуры, соответствующая 100% включению могла быть получена при первом включении устройства, т.к. оно имеет вход, соответствующий выводу обмотки штатного реле.
Нижний порог в первой версии нужно было каким-то образом установить, проведя таким образом через две точки линейную характеристику регулирования.

0. При токах порядка 20А очевидно, что для плавного регулирования применяется ШИМ, а в качестве ключевого элемента — мощный полевик.

1. Размещение устройства в корпусе обычного реле означает практическое отсутствие радиатора теплоотвода. А это в свою очередь накладывает жесткие требования к рассеиваемой ключевым элементом мощности в статическом (сопротивление канала) и динамическом (скорость переключения) режимах — исходя из теплового сопротивления кристалл-корпус она не должна превышать 1 Вт ни при каких условиях

2. Решением для п.1 может являться либо применение драйвера полевика, либо работа на низкой частоте ШИМ.
В отличие от аналогов, из соображений компактности и помехозащищенности был выбран вариант с низкой частотой ШИМ — всего 200 Гц.

3. Работа устройства со штатной проводкой и датчиком температуры неминуемо приводит к ПОС, т.к. ТКС штатного датчика температуры — отрицательный, а при включенном вентиляторе из-за конечно сопротивления общего провода и ‘проседания’ бортсети измеряемое на датчике напряжение неминуемо падает. Стабилизировать же, или использовать четырехпроводную схему включения нельзя — изменения в штатной проводке запрещены.
С этим решено было бороться программно — измерением напряжения на датчике только в тот момент, когда ключ ШИМ выключен — то есть паразитное падение напряжения отсутствует. Благо, низкая частота ШИМ оставляла достаточно времени для этого.

Читать еще:  Почему дергается двигатель при разгоне

4. Программирование порога включения устройства должно быть либо очень простым, либо быть полностью автоматическим. Изначально в устройстве был установлен геркон, поднесением магнита к которому сквозь корпус программировался нижний порог (значение естественно, запоминалось в EEPROM). Верхний порог устанавливался сам в момент первого импульса от контроллера ЭСУД.
В дальнейшем я придумал и реализовал алгоритм полностью автоматической установки порогов, основанный на нахождении термостабильной точки двигателя (точки срабатывания термостата) в условиях отсутствия насыщения по теплопередаче радиатор-воздух.

5. Устройство должно предоставлять диагностику пользователю. Для этого был добавлен светодиод, который промаргивал в двоичном коде два байта — текущий код АЦП и слово флагов состояния.

Устройство было собрано частично навесным монтажом прямо на выводах бывшего реле, частично на подвернувшейся откуда-то печатной платке.
Силовой MOSFET выводом стока был припаян прямо к ламелю вывода реле, что увеличило запас по рассеиваемой мощности. Устройство без глюков проработало на ВАЗ-2112 c 2006 по 2010 год, когда я его снял перед продажей, и побывало не только в холодном питерском климате, но и на горных крымских дорогах (да еще на машине в наддувном варианте — стоял у меня на впуске приводной компрессор), несмотря на монтаж уровня прототипа и контроллер в панельке.

Вот оригинальная схема (рисовал только на бумаге):

А это вид устройства изнутри:

Устройство было повторено несколькими людьми, один из них (офф-роудер Геннадий Оломуцкий из Киева) применил его на УАЗе, нарисовав схему в sPlan и разведя печатную плату — в его варианте это выглядит так:

А вот кусок из переписки с одним из повторивших этот девайс — в нем впервые детально выписан алгоритм (!) — до этого писал прямо из мозга в ассемблер:
Теперь идея и реализация собственно алгоритма автоустановки (все шаги ниже соответствуют неустановленным порогам):

1. Ждем сигнала включения вентилятора от ЭСУД (либо от датчика температуры в радиаторе в варианте Геннадия)
2. Запоминаем температуру в момент появления сигнала как T1 (реально запоминается код канала АЦП оцифровки сигнала датчика — назовем его C1)
3. Включаем вентилятор на 100%. Ставим флаг «режим автоустановки активен (бит 3)»
4. Через 3 секунды считываем код АЦП (назовем его C1′). Это действие нужно для того, чтобы определить величину компенсации значения температуры из-за влияния тока, протекающего через вентилятор, и вызванного им падения напряжения в измерительной цепи, на оцифрованное значение температуры. Реально за 3 секунды мотор не успевает охладиться, зато вентилятор стартует и выходит на номинальный ток.
5. Вычисляем коррекцию АЦП для 100% мощности вентилятора (назовем ее K100 = C1 — C1′). Запоминаем К100.
6. Ждем снятия сигнала включения вентилятора от ЭСУД (либо отключения датчика в радиаторе).
7. Плавно снижаем мощность с 75% до 12% примерно на 1.5% в секунду.
8. Выключаем вентилятор, ждем 60 секунд.
9. Запоминаем температуру как T2 (код АЦП С2).
10. Корректируем нижний порог (увеличиваем на 1/8 разницы между верхним и нижним), для того, чтобы он был выше термостабильной точки термостата. T2 = T2 + (T1 — T2) / 8. В кодах АЦП это C2 = C2 — (C2 — C1) / 8, т.к. напряжение на датчике с ростом температуры падает.
11. Сохраняем C1, C2, K100 во внутреннем EEPROM реле.
12. Устанавливаем флаг «пороги установлены» (бит 5), снимаем флаг «режим автоустановки активен», выходим из режима автоустановки в рабочий режим

Идея алгоритма в том, что он продувает радиатор до термостабильной точки термостата, но дует не сильно, чтобы не остужать двигатель прямым охлаждением блока и головки. Затем вентилятор выключается и реле дает мотору чуть нагреться — таким образом мы автоматически получаем точку для начала работы вентилятора.

Во время автоустановки реле воспринимает сигнал с геркона в течение шагов 7 и 8 — поднесение магнита к реле в эти моменты вызывает последовательность шагов 9, 11, 12. Коррекция порога на шаге 10 при этом не производится).

Если во время автоустановки нарушились некоторые ожидаемые реле условия, устанавливается флаг «ошибка автоконфигурации (бит 4)» и реле выходит из режима автоустановки. Чтобы реле опять смогло войти в этот режим по условию шага 1, надо выключить и включить питание реле.

Ошибки ловятся такие:
Шаг 2 — значение АЦП вне диапазона (слишком низкое или высокое). Диапазон автоконфигурации по коду АЦП 248..24 (11111000. 00011000). В этом случае реле просто не входит в режим автоконфигурации без установки флага ошибки.
Шаг 4 — в течение времени ожидания 3 секунд обнаружено снятие внешнего сигнала включения вентилятора.
Шаг 7 — во время снижения оборотов обнаружен активный внешний сигнал включения вентилятора Шаг 8 — во время ожидания обнаружен активный внешний сигнал включения вентилятора Шаг 11 — установленные пороги вне диапазона 248..24, либо разница C2 — C1 C1 — например, когда вентилятор на самом деле не срабатывает, и температура продолжает расти)

Читать еще:  Слоник на карбюратор солекс

Теперь рабочий режим:

Расчет требуемой мощности (Preq)
1. Если внешний сигнал активен — Preq = 100% 2. Если неактивен, то смотрится текущий код АЦП © и соответствующая ему температура T:
T C2): Preq = 0%
T > T1 (C = C >= C1): Preq = Pstart + (100% — Pstart) * (C2 — C) / (C2 — C1), где Pstart = начальная мощность (12%)

При этом, требуемая мощность не сразу подается на вентилятор, а проходит через алгоритм плавного разгона и органичения частоты пуска/останова вентилятора.
Этот алгоритм работает только в рабочем режиме и при отсутствии внешнего сигнала включения:
Пусть Pcurr — текущая мощность вентилятора
1. Если Pcurr > 0 и Preq = 0, либо Pcurr = 0 и Preq > 0 — то есть требуется запуск остановленного или останов работающего вентилятора, то:
— Смотрится время находжения вентилятора в данном состоянии (запущен или остановлен). Если время меньше порога — состояние вентилятора не меняется.
— При этом, если Pcurr > Pstart и Preq = 0, то на остаток времени запущенного состояния устанавливается Pcurr = Pstart (то есть вентилятор крутится на минимальных оборотах) 2. Если п.1 не выполняется, либо время нахождения в состоянии прошло, то:
— Если Preq Pcurr, то набор скорости вращения ограничивается сверху величиной примерно 1.5% в секунду (кроме случая, когда включение вентилятора запрашивается внешним сигналом) — то есть если Preq — Pcurr > Pdelta, то Pcurr = Pcurr + Pdelta, иначе Pcurr = Preq

Теперь про алгоритм оцифровки значения АЦП датчика и компенсации паразитной обратной связи при работе вентилятора:

При расчете мощности используется усредненное значение кода текущей температуры С (см. Расчет требуемой мощности), получаемое средним арифметическим последних 8 значений Сm1, Cm2, Cm3… Cm8. Усреднение происходит методом «скользящего окна» — то есть помещение нового значения в буфер из 8 значений выталкивает наиболее старое и вызывает пересчет среднеарифметического С. Цикл АЦП (и пересчет среднего) происходит каждые 640 мс.
«Сырое» (считанное из АЦП) значение Cadc, прежде чем попадет в буфер подсчета, участвует в следующем алгоритме:
1. Проверяется, что Cadc > Cdisc, где Cdics — макс. Значение АЦП для неподключенного измерительного вывода.
2. Если Cadc > Cdisc, то выставляется флаг «датчик не подключен (бит 6)», значение не попадает в буфер 8 последних значений, и пересчет среднего не выполняется.
3. Если Cadc >= Cdisc — то есть датчик подключен, то Сadc корректируется на определенную величину в зависимости от текущей мощности вентилятора и величины коррекции для 100% мощности (см. шаг 4 алгоритма автоустановки): Cadc = Cadc + Кcurr, где Кcurr = К100 * (Pcurr / 100%). Если при этом Кcurr > 0, то устанавливается флаг «значение АЦП скорректировано (бит 7)». Алгоритм коррекции работает только в рабочем режиме и не работает в режиме автоконфигурации.
4. Выполняется ограничение отрицательной динамики Cadc, чтобы подавить резкие снижения С из-за импульсной нагрузки в общих с датчиком температуры цепях питания автомобиля: Если C — Cadc > Сdelta, то Cadc = C — Cdelta. Ограничение не работает в течение первых 15 секунд после включения зажигания, для того, чтобы в буфере значений быстро сформировались правильные значения Cm1, Cm2. Cm8.
5. Скорректированное по мощности и динамике значение Cadc заталкивается в буфер значений для усреднения как Cm1..Cm8 в зависимости от текущего значения указателя головы буфера (буфер циклический, указатель головы принимает значения от 1 до 8).

Теперь про диагностику светодиодом:

Первый байт — это «сырой» код АЦП (в ранних версиях здесь индицировалось среднее значение C) Второй байт — слово состояния Между первым и вторым байтом пауза порядка 1.5 секунд.
Между циклами индикации пауза 3-4 секунды.
Байты индицируются побитно, начиная со старшего (бит 7, бит 6,… бит 0).
Длинная вспышка соответствует биту, установленному в «1», короткая — в «0».

Расшифровка слова состояния:
Бит 7 — значение АЦП откорректировано по текущей мощности вентилятора
Бит 6 — датчик температуры не подключен
Бит 5 — пороги установлены
Бит 4 — ошибка установки порогов
Бит 3 — режим автоконфигурации активен
Бит 2 — внутренний сброс процессора из-за зависания — нештатная ситуация
Бит 1 — внешний сигнал включения вентилятора активен
Бит 0 — режим продувки при остановке двигателя активен

Когда я описал алгоритм, то удивился как его удалось впихнуть в 1024 слова программной памяти tiny15. Однако, со скрипом, но поместился! ЕМНИП, оставалось всего пару десятков свободных ячеек. Вот что такое сила Ассемблера 🙂

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector