Кнопка «старт-стоп» в машине. Модернизация 5.

[Marian B]

В начале, пожалуйста, не смейтесь слишком много о моем письме на русском языке.
Я просто пишу, как позволяет переводчик Google. Хотя я очень хорошо знаю русский язык (в детстве я жил в Беларуси), тем не менее, написание текстов вызывает много шума, и я надеюсь, что текст понятен, в конце концов, это технический текст, принципиальная схема и некоторое необходимое описание принципа действия.

 
 
Кнопка «Старт-Стоп» в машине. Модернизация 5.

Представляю еще одну (5) модернизацию устройства «старт-стоп» в автомобиле. На этот раз это также совершенно новая схема, все предыдущие обновления включены, но конструкция не основана на реле.  Логические ворота и триггеры были использованы. Только одно реле в цепи включения / выключения было сохранено, потому что я думал, что реле будет работать здесь лучше. В «прототипе вождения» вместо реле был транзистор PMOS, переключающий источник питания, но я отказался от этого решения в пользу реле в первую очередь из-за «воздушного разрыва», который довольно важен в автомобиле. Просто в состоянии отключения (а это может занять до нескольких месяцев) ничего не висит на аккумуляторе и закрытом транзисторе.  Работа и все функции точно такие же, как и в предыдущем решении, после всех использованных там модернизаций.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=6079945#6079945  
 Возможность подключения к сигналу от педали тормоза в случае автоматической трансмиссии была добавлена на неиспользованный в предыдущей системе вход (№ 5) сигнала с педали тормоза в случае автоматической трансмиссии, но в целом это не влияет на принцип работы. В «старой» системе это также можно было сделать, применив дополнительный реверс сигнала на вход переключателя педали сцепления.

Принципиальная схема нового модуля показана на рисунке 1. Рис.2. показывает соединения (разъемы и жгут проводов). Они неизменны, как и в предыдущем описании (модернизация 4). https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17195278#17195278

        
        
    

Новый модуль совместим во всех отношениях по отношению к «старому» с реле с точки зрения функций, размеров платы, конфигурации разъемов соединительной розетки. Вам не нужно вносить какие-либо изменения в существующую установку соединения.  По этой причине я даже не сделал новое корпуса. «Старая» табличка с реле приводов в отсеке для хранения в качестве запасной части. Возможная замена плитки занимает несколько секунд, поскольку доступ и конструкция корпуса позволяют это сделать.

Свойства обновленного устройства следующие:

 * Устройство не получает никакой энергии, когда оно находится в режиме ожидания, так называемое «Воздушный перерыв».
 
* Подключение устройства к автомобилю не требует каких-либо изменений в электроустановке завода. Используется розетка зажигания, и в случае отказа устройства легко вернуться в предыдущее состояние, переместив эту розетку в замок зажигания.

 * При нажатии кнопки «старт-стоп» на не нажата педаль сцепления (или тормоз в случае автоматической коробки передач) активирует зажигание и другие приемники, не запускает стартер. Время удержания кнопки, нажатой в этом случае, является произвольным.

* Короткое нажатие кнопки «старт-стоп» с временем короче, чем время задержки t1 или tr (короче из этих времен определяется, вы можете отрегулировать время во время строительства в соответствии со своими предпочтениями) с нажатой  педалью сцепления (или тормозом в случае автоматической коробки), это также только включит зажигание, это не запустит стартер.

 * Нажатие и удерживание кнопки «старт-стоп» с одновременно нажатой педалью сцепления (или тормозом автоматической коробки передач) активирует зажигание и другие приемники, и после времени задержки t1 или tr на этот раз стартер включается и отключается все приемники не нужны при вводе в эксплуатацию.  Время работы стартера зависит от времени удержания кнопки «старт-стоп».

* Отпустите кнопку «старт-стоп» или отпустите педаль сцепления (тормоз в случае автоматической коробки передач), что приводит к немедленному выключению стартера и запуску двигателя.
 
* При повторном нажатии кнопки «старт-стоп» во время работы двигателя зажигание выключается и двигатель останавливается.  Однако, когда педаль сцепления (тормоза) не нажата, время удержания нажатой кнопки является произвольным, и нет возможности преднамеренного или случайного включения стартера.
  
Однако, когда педаль сцепления (тормоза) нажата, нажатие и удерживание кнопки «старт-стоп» также выключает зажигание, и по истечении времени t1 + t2 (около 0, 9 с) зажигание включается снова и дополнительно по истечении времени tr = 0,5 сек. стартовый стартер. Общее время, после которого стартер будет запущен: t1 + t2 + tr = 0,7 + 0,2 + 0,5 = 1,4 сек. (Указанные времена являются примерными для показа порядка величины, они подбираются индивидуально в соответствии с их собственными потребностями).  Время работы стартера зависит от того, сколько вы удерживаете кнопку «старт-стоп».  Это свойство очень важно.
  Если двигатель неожиданно останавливается, например на железнодорожных путях или на перекрестке, для быстрого ввода в эксплуатацию, просто нажмите и удерживайте кнопку «старт-стоп» и педаль сцепления (или тормоз в случае автоматической коробки передач). Возможность потеряться в стрессовой ситуации исключена. Вам не нужно нажимать кнопку «старт-стоп» дважды, первый раз, чтобы выключить зажигание, второй раз, чтобы включить зажигание и запустить снова.
 
* В случае, когда зажигание включено, но двигатель не работает, примерно через 60 секунд (время tz) зажигание и питание модуля управления автоматически отключаются, и устройство возвращается в исходное состояние.
  
 * Источник питания модуля (транзистор T1, реле P1 и связанная с ними логика) может использоваться в качестве защиты автомобиля, что означает, что вы можете отказаться от других дополнительных мер безопасности. Однако безопасность никогда не бывает слишком большой, от существующих не стоит отказываться, а если нет дополнительной безопасности, ее стоит установить.

Срабатывание защиты и схема включения  напряжение питания модуля +VDD.

При нажатии скрытой кнопки UP, подключенной к контактам 9 и 10, конденсатор C1 заряжается + 12 В от аккумулятора через резистор R14 и диод D17, транзистор T1 будет проводить в течение времени tz от 60 с, определяемого постоянной времени C1, R1 (время tz = 60 с .).
 Реле P1 не включено, потому что на линии + SS нет питания, потому что кнопка «старт-стоп» не была нажата.

 После нажатия скрытой кнопки  UP нажмите кнопку «старт-стоп» в течение 60 секунд, включите зажигание и запустите.

Если двигатель по какой-либо причине остановлен, можно перезапустить в течение 60 секунд, не нажимая скрытую кнопку (UP). Это очень важная функция безопасности, поскольку в стрессовой ситуации она освобождается от нажатия скрытой кнопки, от выполнение дополнительной деятельности.

  После нажатия кнопки «старт-стоп» (в течение 60 секунд после нажатия кнопки UP) напряжение на линии + SS появляется немедленно. Задержка срабатывания кнопки со временем ts (элементы C3, R3) распространяется только на часть «цифрового» модуля.
 Напряжение + SS существует только при нажатии кнопки «старт-стоп».

  Конденсатор С1, предварительно заряженный после нажатия UP до +12 В (от батареи), транзистор Т1 включает реле P1, его обмотка снабжается напряжением + SS, контакты 13 и 9 реле P1 включают + VDD (питание модуля).
 Диод D16 поддерживает обмотку реле напряжением от линии + VDD после отпускания кнопки «старт-стоп», потому что тогда напряжение на линии + SS исчезает.
Диод D15 отделяет линию + SS от линии + VDD.
 
 В то же время, когда источник питания + VDD включен, сбрасывает триггеры A, B, используя элементы C6 и R6, и таким образом, правильную начальную настройку всей системы. Импульс сброса намного короче времени задержки кнопки ts, он наступает раньше, чем нажатие кнопки на «цифровой» части.
  
 Если удерживать кнопку «старт-стоп» нажатой после соответствующих задержек, зажигание будет запускаться

Когда двигатель работает (есть обороты), напряжение + 12 В от источника питания топливного насоса, подаваемого через резистор R13 и диод D1, поддерживает проводимость транзистора T1 и, таким образом, включает реле P1 и обеспечивает питание всей системы в течение любого промежутка времени.
 Контакты 13 и 9 реле P1 поддерживают напряжение + VDD включенным в течение всего времени работы двигателя и дополнительно 60 секунд (время tz) после обычного выключения двигателя (зажигания) с помощью кнопки «старт-стоп».
Поддержание  + VDD в течение 60 секунд также будет происходить после того, как двигатель был остановлен случайно, или когда только зажигание включено, без запуска двигателя.

Когда двигатель не работает (не вращается), но зажигание включено, резервное напряжение + 12 В от топливного насоса отсутствует, C1 разряжается через резистор R1, и примерно через 60 секунд реле P1 выключается, +VDD отключается, При выключенном зажигании система возвращается в состояние ожидания, где она не берет электричество, потому что поддерживается «воздушный перерыв».

Защиту можно отключить, подключив сервисную перемычку ZS к клеммам 11 и 12 модуля.
 Когда перемычка ZS установлена, конденсатор C1 заряжается через диод D14 и резистор R15 непосредственно от напряжения + SS, которое появляется сразу после нажатия кнопки «старт-стоп». На реле P1 также подается напряжение + SS, и он включается немедленно. Далее следует упомянутое выше напряжение +VDD поддержка с помощью диода D16.
 После установки перемычки ZS система с транзистором T1 и реле P1 просто превращается в автоматический выключатель с немедленным включением и задержкой на 60 секунд.

Oтключение защиты необходимо, когда, например, вам нужно пойти на проверку или вернуть автомобиль на ремонт.
Вы также можете установить перемычку ZS постоянно, когда нет необходимости использовать защиту модуля, потому что, например, в вашем автомобиле есть другая защита или вам приходится иметь дело с двигателем, отличным от автомобиля.

«Скрытая кнопка» - это широкое понятие. На самом деле это могут быть два контакта под разными персонажами, которых нужно укоротить, и возникает дискомфорт и неприятности, потому что вам приходится прятаться, и вам также приходится делать «ненужные», но необходимые движения, чтобы нажать эту скрытую кнопку ... Но также возможно чтобы быть дополнительным беспроводным иммобилайзером, который не вызывает никаких проблем в повседневном использовании, беспроводная «идентификация» водителя заменяет эту «скрытую кнопку».
 
Я рекомендую мое решение для дополнительной защиты, подключения и взаимодействия с помощью кнопки «старт-стоп», показанной на рис.2.
Дополнительная функция безопасности, использующая отдельный модуль «идентификации» для независимой конструкции, описана здесь:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=6874840#6874840
Есть также аналогичные функции безопасности с «идентификацией» в специализированных магазинах сигнализации и безопасности. Например:
 Контроллер доступа KD-2006
http://www.sklep.tcserwis.pl/index.php?p78,kontroler-dostepu-kd-2006-bsi

Блокировка от случайной или нежелательной активации стартера.

Принцип работы устройства показывает, что невозможно активировать стартер во время движения, случайно нажав кнопку «старт-стоп».
 Всегда после такого случайного нажатия кнопки зажигание выключается и двигатель останавливается.
 Для этого вводится задержка срабатывания кнопки (время ts), чтобы избежать реакции системы на нестабильные, случайные движения руки рядом с кнопкой. Задержка в работе вызывает сильное и твердое нажатие кнопки, устраняя эффект «вибрации контакта» в процессе.
 Это также исключает случайную остановку двигателя во время движения с неосторожным движением руки вокруг кнопки.

Стартер (реле R) может быть включен только в том случае, если оба входа 8 и 9 затвора B4 находятся на высоком уровне, а кнопка «старт-стоп»  нажата одновременно, поскольку через его контакт подается напряжение + SS на обмотку реле R. На реле R подается напряжение + SS.

Высокое состояние на входе 8 затвора B4 имеет место только в том случае, если на выходе Q триггера A имеется высокое состояние (высокое состояние QA), т.е. когда зажигание включено.
Состояние на входе 9 ворот B4 является состоянием в точке «X» на диаграмме.

Высокое состояние точки «X» зависит от нескольких факторов:

- Кнопка «старт-стоп» должна быть нажата,  напряжение на точку «X»  подается через резистор R4 (по истечении времени t1).

- Педаль сцепления должна быть нажата (в случае механической коробки передач), то есть включен переключатель SP. Затем на выходе 2 затвора B6 высокий уровень, диод D9 блокируется, напряжение в точке «X» им не замыкается.
 
- На входе 8 (свечи накаливания + SW) он должен быть низким, затем на выходе 6 затвора B7 имеется высокое состояние, диод D10 заблокирован, напряжение в точке «X» им не замыкается.
 
- Тормоз должен быть включен  (автоматическая коробка передач). На вход 5 модуля  напряжение + 12В, (+H) подаваемое от «стоп-сигнала», затем на выходе 12 низкого состояния затвора B8, на выходе 2 высокого состояния затвора B6, диод D9 блокируется, напряжение в точке «X» им не замыкается.

В случае бензиновых двигателей с механической коробкой передач входы 5 и 8 модуля остаются неподключенными (+ H, + SW).
В случае бензиновых двигателей с автоматической коробкой передач входы 7 и 8 модуля (SP, + SW) не подключены.
Вход 8 модуля (свечи накаливания)  может быть не подключен, если автомобильный компьютер «управляет» свечами по-своему.
Блокировку точки «X» можно отключить, подключив перемычку вместо переключателя SP, но при этом всегда нужно следить за положением рычага переключения передач во время запуска, и при старте сопротивление увеличивается, когда педаль сцепления не нажата.

Работа «цифровой» системы. Описание временных диаграмм.

«Цифровая» часть системы - это слаженная работа пяти временных чипов и двух защелок. Кроме того, логика на нескольких отрицаниях и диодах решает проблему блокировки стартера. Блокировка активации стартера уже описана выше.

Время (элементы RC) систем газораспределения подбирается индивидуально для ваших собственных потребностей и «потребностей» автомобиля, например, примерно 0,5 секунды при начальной работе топливного насоса после включения зажигания перед включением стартера.
Примеры времен для отображения порядка:

ts - 0,3 сек
t1-- 0,7 сек
t2-- 0,2 сек
tr - 0,5 сек
tz - 60 сек

Для правильной работы системы необходимо выполнить условие, что время ts меньше времени t1
 (ts <t1).
 Кроме того, времена могут быть произвольными.
Выбор элементов RC, как на диаграмме, на мой взгляд, является оптимальным, элементы, выбранные в соответствии с моими ожиданиями, соответствуют более или менее времени, которое я дал.
Принцип действия, возникающие последовательности, последующие состояния довольно сложно описать словами. Лучшее правило действий можно увидеть в анализе временных диаграмм.

Нормальный запуск и остановка двигателя.

1 - Нажав и удерживая кнопку « старт-стоп», без задержки есть напряжение + SS и + VDD, сброс триггеров A, B и всей системы (элементы C6, R6), состояние верхнего уровня CB, состояние низкого CA, потому что  - это отрицание CB, начало отсчета времени ts и времени t1.

2 - По истечении  времени ts изменение состояния CB на низкое (последовательность CA является отрицанием CB),  CA меняется на высокий, что приводит к изменению Q-выхода триггера A на высокий. Состояние высокого QA является синонимом включения зажигания (включение реле Z с помощью транзистора T2), отсчет времени tr начинается.

3.3a - Включен стартер (реле R) после времени t1 или после времени ts + tr, в зависимости от того, какое время будет больше. Для включения стартера на обоих входах затвора В4 должен быть высокий уровень. На входе 8 верхнее состояние будет после времени tr, на входе 9 после времени t1. Время может быть выбрано в соответствии с предпочтениями.
 Стартер можно включить только тогда, когда нажата кнопка «старт-стоп» и педаль сцепления (или тормоз при автоматической коробке передач). Время работы стартера зависит от времени нажатия кнопки «старт-стоп».

4 - Отпустив кнопку «старт-стоп», выключив стартер, двигатель работает в течение любого промежутка времени.
 CB меняет состояние с низкого на высокое и вынуждает QB высокого уровня.
 CA Изменение состояния на низкое, QA продолжает оставаться высоким, потому что триггер A не реагирует на падающий фронт CA.

5 - Нажатие (короткое) кнопки «старт-стоп» для нормальной остановки двигателя, начало отсчета времени ts и времени t1. Если вы не нажмете педаль сцепления (или тормоз в случае автоматической коробки передач), кнопку «старт-стоп» можно нажимать в течение любого промежутка времени.

6 - По истечении  времени ts изменение состояния CA на высокий, нарастающий фронт CA вызывает изменение QA на низкий уровень и выключение зажигания. Начало отсчета времени tz, потому что выключение зажигания останавливает напряжение от топливного насоса.

7 - Отпустив кнопку «старт-стоп», CB меняет статус на высокий и вынуждает QB переходить в низкий.

8 - Oкончание отсчета tz (60 секунд), реле P1 выключается, питание + VDD выключается, система возвращается в состояние ожидания.

Запуск двигателя после его неожиданной остановки. 

  

  1 - При нажатии кнопки «старт-стоп» и педали сцепления (или тормоза в случае автоматической коробки передач) появляется напряжение + SS, начинается отсчет времени ts и t1. Напряжение + VDD было включено до нажатия кнопки. 

2 - По истечении времени ts изменение СА от низкого к высокому статусу приводит к изменению состояния QA на низкое, то есть выключение зажигания. состояние СА - это отрицание состояния СВ, изменение СВ от высокого к низкому не меняет состояние QB. 

3 - После времени t1 изменение CB с низкого на высокое вызывает изменение состояния QB на низкое, и начинается отсчет времени t2. В то же время состояние CA изменяется с высокого на низкое (CA является отрицанием CB), триггер QA не реагирует на это изменение. 

4 - После того, как время t2 появилось с момента появления состояния низкого QB, состояние низкого уровня появляется на входе 6 затвора B1 (направление подключения диода D4). Результатом будет появление нарастающего фронта СА и изменение состояния триггера QA от низкого к высокому, то есть повторно включено зажигание.
  Когда зажигание включено, начинается отсчет времени tr. 
 Как вы можете видеть, время t2 является «вспомогательным» временем для получения второго нарастающего фронта CA во время одного нажатия кнопки. Зажигание включается снова через время t1 + t2 с момента нажатия кнопки. 

5 - По истечении времени tr с момента включения зажигания включите стартер. Время работы стартера зависит от того, сколько вы удерживаете кнопку «старт-стоп».

 6 - Отпустите кнопку «старт-стоп», выключив стартер, двигатель работает.
 CB изменяет состояние на высокое и вызывает изменение QB на высокое. CA переходит в низкое состояние, триггер A на это изменение CA не реагирует, QA в высоком состоянии. 
 Отключение напряжения +SS.

Устройство «Старт-Стоп» (первая версия) было построено и смонтировано в конце 2000 года, поэтому оно заканчивается уже 19 лет использования. По прошествии этого времени могу сказать, что это действительно удачное решение, прежде всего очень удобное. Тем временем появилось несколько других полезных устройств и была создана «некая система» управления автомобилем. Всем, кто хочет создать кнопку «старт-стоп», я рекомендую создать (или купить) защиту с «идентификацией» водителя и построить автоматический выключатель стартера, описанный здесь: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=15747022#15747022
 Идентификация водителя и автоматический выключатель стартера, а также установка кнопки на конце рычага переключения передач обеспечивают очень удобное и легкое использование автомобиля.

Модернизации было много, для удобного обзора темы, не обходя форум, я поместил ссылки на каждую модернизацию в одном месте. Также есть описания того, как решать проблемы с монтажом, которые необходимо решить, такие как: ключ, механический замок рулевого управления, заводской иммобилайзер, дополнительный ключ без иммобилайзера (только для открывания двери), конечно, дополнительная защита, автоматический выключатель стартера.

2000 год - первая версия устройства «Старт-Стоп», ниже сканы его описания:

2004 год - модернизация 1.
Улучшение запуска двигателя после непреднамеренной остановки, добавление реле SS, SP, кнопка «старт-стоп» перенесены с рабочего стола на конец рычага переключения передач. На мой взгляд, это лучшее место для такой кнопки.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=3031936#3031936
 
2008 год - модернизация 2.
 Изменив принципиальную схему с тем же принципом работы, новые исполнительные реле PCB, Z и R подняты над платой управления. Это зрелый проект, основанный на многолетнем опыте эксплуатации, практически устраняющий все ошибки проектирования первой версии, который не может быть улучшен здесь (за исключением обновлений 3 и 4).
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=6079945#6079945

2015 год - модернизация 3.
 Добавление розетки для подключения аварийного выключателя, добавление диода D11, установка других исполнительных реле Z и R. 
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=14886625#14886625     (Модернизация 2, пост № 20)

 2016 год - модернизация 4.
 Подключение R1 через 7 секунд, задержка включения реле SS, дополнительный оптрон (US3) в защите.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17195278#17195278     (Модернизация 2, пост № 21)

2018 год - модернизация 5.
Еще одно изменение схемы с тем же принципом работы, использование цифровых схем вместо реле, новая монтажная плата. Новый модуль полностью совместим, взаимозаменяем с предыдущим.
Описание конструкции и эксплуатации в этом посте.
Вот ссылка на оригинальное описание на форуме Elektroda.pl
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17627814#17627814

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321