programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

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Erdschluss
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programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

Prolog:
Das originale Vorglührelais im Bus war anfangs gar nicht angeschlossen, als ich es dann mit einem T4-Sensor (um zusätzlich einen Schaltkontakt für die Zusatzwasserpumpe zu haben) verbunden hatte, stimmten die Zeiten vorne und hinten nicht, keine Ahnung, ob die Kennlinie unterschiedlich ist oder das Relais einen weg hat.
Also habe ich auf Verdacht ein billiges Nachbauteil gekauft, mit dem ernüchternden Ergebnis, dass dieses die Motortemperatur gar nicht richtig auswertet.
Glück im Unglück: Die Platine ist eine gute Basis, um einen Mikrocontroller reinzubauen.
Also habe ich mir ein paar Attiny85-Platinchen ( http://www.ih-bäh.de/itm/Digispark-Gene ... 2606517644 ) bestellt und ein Programm geschrieben:

Code: Alles auswählen

#define F_CPU 8000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>

uint16_t messung(void);
 uint32_t u_r;
 uint16_t  R;
 uint16_t r;
 char nachgl;
 uint8_t dir, val;
volatile uint16_t countdown, cnt; //Countdownzeit in ms
uint8_t vgg, ngg, temp; //Status: vorgeglüht, nachgeglüht, Motor warm

int main(void)
{

	
	//PB0 Relais
	//PB1 Anzeige OC0B
	//PB2 ADC
	//PB3 Klemme 50
	
	//ADC initialisieren
	ADMUX=((0<<REFS0)|(0<<REFS1)|(0<<REFS2)|(1<<ADLAR)|(0<<MUX3)|(0<<MUX2)|(0<<MUX1)|(1<<MUX0));
    ADCSRA=((1<<ADEN)|(1<<ADSC)|(0<<ADATE)|(1<<ADIF)|(0<<ADIE)|(0<<ADPS2)|(0<<ADPS1)|(1<<ADPS0));
	
	//GPIOs initialisieren 
	DDRB=((0<<DDB5)|(0<<DDB4)|(0<<DDB3)|(0<<DDB2)|(1<<DDB1)|(1<<DDB0));
	
	//Timer Initialisieren
	GTCCR=((0<<TSM)|(0<<PWM1B)|(0<<COM1B1)|(0<<COM1B0)|(0<<FOC1B)|(0<<FOC1A)|(0<<PSR1)|(0<<PSR0));
	TCCR0A=((0<<COM0A1)|(0<<COM0A0)|(1<<COM0B1)|(0<<COM0B0)|(0<<WGM01)|(1<<WGM00));
	TCCR0B=((0<<FOC0A)|(0<<FOC0B)|(0<<WGM02)|(0<<CS02)|(0<<CS01)|(1<<CS00));
	
	TIMSK|=(1<<OCIE1A);//(1<<TOIE1);
		
	TCCR1=(1<<CTC1)|(0<<PWM1A)|(0<<COM0A1)|(0<<COM1A0)|(1<<CS13)|(1<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);
	OCR1C = 1;
	
	
	sei();
   
	u_r=messung();
	  r=(255-u_r);
	  R=((u_r*1000)/r);	
	  
	  	if(cnt==0)
	 {
     
         if(R>2000) cnt=20000;           //Zuordnung Widerstand-> Vorglühzeit
         else if(R>1000) cnt=9000;
         else if(R>500) cnt=7000;
         else if(R>300) cnt=1000;
	     else if(R<300) 
	     {
	     cnt= 1;
	     temp=1; //Motor ist warm genug
		 }
      }
    
	
	  
	 while (1) 
    {
		
	
 if (temp==0)
 {   
    if (vgg==0)
	{
		vgg=1; //Vorglühvorgang gestartet
		countdown=cnt;//Countdown laden
		OCR0B=255;//Vorglühkontrollleuchte an
	}
	else if ((vgg==1)&(ngg==0)&(countdown==0))
	{
		 OCR0B=0;//Vorglühkontrollleuchte aus
		 countdown=5000;//...aber noch ein bisschen Zeit lassen, um den Motor zu starten
		 vgg=2; //jetzt wird bis zum drehenden Anlasser nicht mehr vorgeglüht
	}
	
	if (PINB & (1 << PB3)) //egal was ist, wenn der Anlasser dreht, wird noch mal vorgeglüht
	{
		vgg=3;
		countdown=10000;
		ngg=0;
		
	}
	
	if(((PINB & (1 << PB3))==0)&(ngg==0)&(vgg==3)) //Anlasser wieder aus? Dann läuft der Motor wohl, und es kann nachgeglüht werden
	{   
		countdown=0;
		ngg=1; //Thema Nachglühen ist gleich abgehakt
		countdown=6000; //nachglühen
	}
	
	
	
	
	}
 }
}


ISR(TIMER1_COMPA_vect) {

 if((countdown>0)&(ngg==1))
    {
	 if(dir==0)
	    {
		 if (val<250) val=val+1;
		 else dir=1;
	    }
	 else if (dir==1)
	    {
		 if (val>0) val=val-1;
		 else dir=0;
	    } 
      OCR0B=val;
	}
 
  if(countdown>0)
     {
	  countdown--;
	  PORTB|=(1<<PB0);//Relais an
      }
    else if(countdown==0)
     {	
	  PORTB&=~(1<<PB0);//Relais aus
	  OCR0B=0;
     }

}

uint16_t messung(void)
{

 uint16_t adc_s;
 int sample_loop;		
 adc_s=0;
 
 for (sample_loop=16; sample_loop > 0 ; sample_loop --)
  {
   ADCSRA |= (1 << ADSC);         // start ADC measurement
   while (ADCSRA & (1 << ADSC) ); // wait till conversion complete 
   adc_s+=ADCH;
  }	
	
return (adc_s>>4);
}
Bisher habe ich es nur auf dem Schreibtisch ausprobiert, Fehler habe ich keine mehr gefunden.

Der ADC erfasst bevor die Glühkerzen eingeschaltet werden den Widerstandswert - um die Störsicherheit zu erhöhen, werden 16 Werte aufsummiert und durch 16 geteilt.
Da die Kühlwassertemperatur ja sehr träge ist, wird sie nur einmal pro Einschaltzyklus ausgewertet.

Danach regelt eine state machine den weiteren Ablauf:
-Es wird einmal temperaturabhängig vorgeglüht, dann geht die Kontrollleuchte aus, der Countdown wird aber noch einmal aufgestockt, damit man den Motor noch gestartet bekommt.
-Sobald der Anlasser dreht, wird auch weiter vorgeglüht.
-Wenn der Anlasser wieder steht, läuft der Motor wahrscheinlich, daher beginnt die Nachglühphase und die Vorglühkontrolle wird abwechselnd heller und dunkler, bis diese Zeit abgelaufen ist.

Als nächstes Zwischendurchprojekt erwäge ich, die räudige Kühlwassermangelanzeige in besser nachzubauen.
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von stunt »

Finde ich ne nette Idee.

Bei den Relais gibt es Himmelweite Unterschiede.
Gerade was das Nachglühen angeht.

Die meisten billigen machen das nur ein paar Sekunden.

Habe da auch lange gesucht, bis ich was brauchbares gefunden habe.


Aber vor allem die Idee von dir, das Nachglühen anzuzeigen finde ich super.


Du kannst ja eventuell noch schreiben, was für ein Relais du dafür gekauft hast.
Falls wer das selbe nachbauen möchte.
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von JX_JOSCHI »

Servus,
die Idee das so umzubauen hatte ich auch schon bin aber damals mit dem Vermessen per Oszilloskop und modifizieren eines Relais mit Nachglühfunktion einfach und schnell zum Ziel gekommen ohne Mikrocontroller.
Ich hab einfach die Zeiten durch tauschen der entsprechenden Widerstände und Elkos angepasst.

Meiner Erinnerung nach wird während dem Anlassen nicht geglüht. Würde auch Sinn machen um dort den Batteriestrom ausschließlich für den Anlasser zu nutzen
Kann mich aber auch täuschen...

Ich hab zusätzlich noch über nen Transistor die LED so beschaltet dass sie mit verminderter Helligkeit den Zustand des Relais (also auch das Nachglühen) anzeigt. War schnell gemacht und funktioniert seit 3 Jahren super. Mein Relais das Monark 090290002.
Grüße, joschi
Zuletzt geändert von JX_JOSCHI am 03.08.2017, 12:26, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Dr.Blech »

Beeindruckend!
Als Laie kann man sich das nur immer schwer vorstellen, wie man sowas "einfach" selber baut.
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von oktTali »

Hallo,

ich würde Dir auch raten, das Vorglühen beim Startvorgang zu unterbrechen, dann kannst Du besser die Vorglühzeit verlängern, damit mehr Wärme im Zylinder ist. Dem Anlasser würden sonst knapp 100 Ampere zum Starten nicht zur Verfügung stehen. Im Sommer egal, aber im Winter ist die Batterie sowieso an ihrer Grenze.
Einfach zu vermuten, dass der Motor läuft, wenn der Anlasser nicht mehr an ist? Das mag bei intakten Glühkerzen so sein, aber wenn auch nur eine schwächelt, könnte es sein, dass man mehrere Startversuche benötigt.
Kannst Du Dir nicht noch D+ als Signal einlesen, dann weißt Du auch, wann der Motor definitiv läuft. Ist D+ nicht sowieso im Elektrokasten da hinten vorhanden? (Weiterverbindung zum Cockpit)
Wie verwirklichst Du die LED-Helligkeit, mit PWM?

Gruß
Tali
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

oktTali hat geschrieben:Dem Anlasser würden sonst knapp 100 Ampere zum Starten nicht zur Verfügung stehen. Im Sommer egal, aber im Winter ist die Batterie sowieso an ihrer Grenze.
Einfach zu vermuten, dass der Motor läuft, wenn der Anlasser nicht mehr an ist? Das mag bei intakten Glühkerzen so sein, aber wenn auch nur eine schwächelt, könnte es sein, dass man mehrere Startversuche benötigt.
Das beruht auf meinen Erfahrungen mit dem originalen Relais:
Wenn die Vorglühzeit zu kurz war, und der Motor nicht ansprang, tat er es nach ausreichend langem Anlassvorgang (gut 4 Sekunden) dann doch.
Das kann ich mir nur so erklären, dass währenddessen auch vorgeglüht wird.
Aktuell ist die Batterie noch recht fit, grundsätzlich ist es natürlich besser, sie während dem Start zu entlasten.

Generell bei drehendem Anlasser vorzuglühen hat halt den Vorteil, dass die Bedienung intuitiver ist ("Hm, springt noch nicht an. Naja, mal weiter orgeln.")

Ich bin vorher einen Vorkammerdiesel (keine Ahnung, wie es sich bei hier dem verhält) gefahren, der sprang auch mit zwei toten Kerzen noch an, lief nur wie ein Sack Nüsse, bis die beiden Brennräume auch aufgewacht waren. Dort ist das Vorglührelais beim Anlassen ebenfalls an.

Mit der vorgeschlagenen Variante müsste man nach einem erfolglosen Startversuch den Schlüssel wieder hin und her drehen, um den Zähler zurückzusetzen, oder man nutzt die Nachglühzeit.

Damit das jeder nach Belieben anpassen kann, habe ich den Quellcode veröffentlicht ;)
Es muss nur die Zeile

Code: Alles auswählen

 countdown=10000; 
zu

Code: Alles auswählen

 //countdown=10000;
geändert werden - dann wird einfach der Countdown nicht neu gestartet.
oktTali hat geschrieben: Kannst Du Dir nicht noch D+ als Signal einlesen, dann weißt Du auch, wann der Motor definitiv läuft. Ist D+ nicht sowieso im Elektrokasten da hinten vorhanden?
Grundsätzlich ja, aber ich möchte mit den Kontakten am Relais auskommen, das Kabelgewusel in der Kiste ist schon schlimm genug :lol:
oktTali hat geschrieben: Wie verwirklichst Du die LED-Helligkeit, mit PWM?
Genau.

Das ist das Relais: http://www.ih-bäh.de/itm/Vorglührelais- ... 2080489435
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von oktTali »

Erdschluss hat geschrieben:Damit das jeder nach Belieben anpassen kann, habe ich den Quellcode veröffentlicht ;)
Den fand ich jetzt gut :-)

Gruß
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

oktTali hat geschrieben:
Erdschluss hat geschrieben:Damit das jeder nach Belieben anpassen kann, habe ich den Quellcode veröffentlicht ;)
Den fand ich jetzt gut :-)
Das war ernst gemeint, mich ärgert das immer, wenn Leute etwas programmieren o.ä. (aktueller Fall: Tacho vom Golf 4 editieren) und ein riesiges Geheimnis daraus machen, wie sie das jetzt genau angestellt haben.
Hat was von "guck mal was ich habe, bekommste aber nicht :hehe "
Damit ist doch keinem geholfen :-(
Der eine bekommt die Informationen zum Nachmachen nicht und der andere erfährt nicht, wo er im Detail etwas verbessern könnte.

Wenn jemand keinen Programmer etc. hat, könnte ich auch so ein Platinchen programmieren und für Materialkosten+Porto+Trinkgeld verschicken :bier
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Syncro-Tigger »

Mich würde eher eine Variante interessieren, die mir anzeigt ob er wirklich Glüht (am besten noch mit Amperemeter).
Die normale Lampe sagt ja nur, das er Theoretisch Glühen müsste-aber nicht, das tatsächlich Strom an den Kerzen ankommt.
Nach einigen Problemen bei meinem T4 habe ich eine extra Kontrolllampe hinter der Glühsicherung angebaut.
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JX_JOSCHI
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von JX_JOSCHI »

Ich habe wie gesagt einfach per Transistor an Pin 87 (da liegt nur Spannung an wenn das Relais auch wirklich geschaltet hat und die 50A Sicherung gesund ist) die Vorglüh-LED zusätzlich angesteuert. So sieht man ob Spannung an den Kerzen liegt und man braucht keine extra Kontrolllampe.
Der Widerstand zwischen Transistor und Pin L bestimmt die Helligkeit der LED. Ich weiß nicht mehr was ich verbaut habe, schätze 3K3 oder so. Der Effekt ist also der dass mir die Nachglühphase nach dem Start mit angezeigt wird (mit vermindeter Helligkeit). Wenn da nach Start die LED sofort dunkel ist weiß ich dass entweder die 50A Sicherung defekt ist (häufigster Fall) oder der Schaltkontakt des Relais defekt ist.
Grüße, joschi

PS: hab eben gesehen dass ergster dass vor langer Zeit auch so gemacht hat:
viewtopic.php?p=434907#p434907
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von 205er »

Coole Idee! Kannst du noch ein paar Details zur Hardware mit uns teilen? Vielleicht ein paar Fotos und/oder einen Schaltplan?

Das Projekt "Kühlwassermangelanzeige" würde ich auch gern angehen... Die nervt bei mir nur noch! Wäre toll, wenn du deine Gedanken hierzu ebnfalls hier posten würdest :-D

Danke & viele Grüße
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

Schaltplan ist eigentlich easy - die Pinbelegung steht im Programm, du hängst die Platine mit Vin ans Zündungsplus, lötest den µC im Relais aus und schließt stattdessen das Platinchen an.
Ich mach Fotos und einen Plan, sobald ich Zeit habe, das Teil zusammenzubauen - die ist bei mir leider gerade recht knapp :-(

Stromüberwachung wurde beim OM601 bei Mercedes recht schlau gelöst:
Dort hat jede der vier Kerzen eine eigene Leitung, drei sind im Relais verbunden und hängen an einer Spule um einen Reedkontakt. Die vierte hängt an einer separaten Spule, die ebenfalls um den Kontakt gewickelt ist.
Die Spulen sind so konstruiert, dass sich ihre Magnetfelder aufheben, wenn alle Kerzen intakt sind - dabei ist deren Strom egal, es zählt nur das Verhältnis.
Dieser Aufbau ist allerdings auch "etwas" größer, ich habe darauf verzichtet, weil in dem hier verwendeten Gehäuse kaum Platz ist, der Stecker das nicht hergibt und ich kein zweites Kistchen dazubauen sollte.

Langfristig will ich ja eh einen anderen Motor einbauen, dann baue ich mir ein eigenes Vorglührelais, das dann via CAN die Ströme an mein woanders erwähntes Display melden kann - dieses Jahr wird das aber nichts mehr.
205er hat geschrieben: Das Projekt "Kühlwassermangelanzeige" würde ich auch gern angehen... Die nervt bei mir nur noch! Wäre toll, wenn du deine Gedanken hierzu ebnfalls hier posten würdest :-D
Das lagere ich der Übersicht halber in einen zweiten Thread aus ;)
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von bullifried »

Moin,
warum macht man das alles? Ist doch bloss ein oller Dieselmotor, der zum starten ein bissel Glühung btaucht. Hmm... :gr :kp
:bier
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

Weil's mir Spaß macht und mir der Status quo auf den Zeiger geht :bier
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von bullifried »

Achso. Das Fahrrad also nochmal neu erfinden. Na mach! :kuss
:bier
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von oktTali »

Hallo nochmal,

nicht falsch verstehen, ich habe auch schon so manchen Blödsinn für den Bus gebastelt, z.B. elektrischen Fensteröffner für Schiebefenster (hat sogar funktioniert), Zentralverriegelung ohne Türkontakt und ohne die Tür zu verändern, elektronischen Heizungsregler für den Wärmetauscher unter der Rückbank.
Was mir noch eingefallen ist, probiere mal aus, was Dein µC macht, wenn Du startest. Ich habe eine Siemens-Logo im Bus, der bleibt beim Startvorgang der Saft weg und sie muss kurz booten und sich dann erstmal finden. Unterschätze den Spannungseinbruch beim Startvorgang nicht. Auch bleiben die Spannungsspitzen, die so ein Hochstromanlasser verursacht, evtl nicht ohne Folgen für den Elektrofred.
Und wie erwähnt: Das soll ja auch im Winter funktionieren.

Gruß
Tali
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von stunt »

Für ein kleinen Goldcap findet sich sicher auch noch Platz im Gehäuse :mrgreen:
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von Erdschluss »

Diode und Stützkondensator sind gar nicht so abwegig ;)
Ich muss in der Tat noch prüfen, wie alltagstauglich der Aufbau ist ;)
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von 205er »

bullifried hat geschrieben:Moin,
warum macht man das alles? Ist doch bloss ein oller Dieselmotor, der zum starten ein bissel Glühung btaucht. Hmm... :gr :kp
:bier
Warum macht man das? Vermutlich weil er's kann!
In der heutigen Zeit geht's doch nur noch um Konsumieren. Keiner macht sich mehr einen Kopp darum, wie die Dinge funktionieren! Wenn etwas nicht funktioniert, wird's einfach neu gekauft...
Ich finde Erdschluss' Projekt super und danke ihm, dass er seinen Lösungsansatz hier mit uns teilt!
Schade, dass man dennoch solche negative, inhaltsleere Kommentare hier findet... Das nützt doch keinem was und demotiviert nur. :kp
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von stunt »

Ich finde das auch sehr interessant.
Gerade weil die ganzen Relais die man kaufen kann, überhaupt nicht mehr richtig nachglühen.

Das war früher mit den originalen Relais auch so.
Die haben Nachglühzeiten von ein paar Sekunden.
Die damaligen Glühkerzen waren auch nicht nachglühfähig und den Schadstoffausstoß hat niemanden richtig interessiert.


Die heutigen Diesel glühen aber teilweise Minutenlang. Das verbessert den Kaltl und den Schadstoffausstoß.
Das kommt auch der Laufruhe zu gute.

Im Winter merkt man das richtig, wenn nach ein paar Sekunden die Glühkerzen ausgehen und der Motor plötzlich wie ein Sack Nüsse läuft.


Ich habe damals keine Relais gefunden, die länger als ein paar Sekunden nachglühen konnten.
Bin dann auf einer Pöler Seite gelandet.
Die hatten Relais die bis zu 2 Minuten nachglühen.
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Re: programmierbares Vorglührelais im Eigenbau

Beitrag von JX_JOSCHI »

Hier als Nachtrag das Verhalten der LED nach meinem minimalinvasiven Relaisumbau:

https://youtu.be/u2eOd7eCiTc

Man sieht wie sich die Helligkeit nach dem Anlassen (0:11) ändert. Sie erlischt nach etwa 180sec wenn das Nachglühen beendet ist.
Abgriff wie oben erwähnt am Relaiskontakt wo die Kerzen dranhängen per Transistor und Widerstand.
Das Relais Monark 090290002 gibts für etwa 20 eur. Der Schaltkontakt ist auch nicht Billigausführung. Und das wäre mir wichtig denn ne kluge Ansteuerung bringt einem nix wenn der Schalter versagt.

Grüße, joschi
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