Схема отопления ваз 2110 инжектор. Система автоматического управления отопителем

Особенности устройства

Система предназначена для обеспечения заданной температуры в салоне автомобиля. Управляющим узлом системы является контроллер 3 (рис. 7–47) типа 13.3854, имеющий две рукоятки управления. Левой рукояткой (задатчика температуры) задается желаемая температура в салоне (диапазон от 16 до 30 С), а правой рукояткой устанавливается режим работы вентилятора: 0 – вентилятор выключен, I – средняя частота вращения вентилятора, II – малая частота вращения вентилятора, А – автоматическое управление вентилятором. Между рукоятками управления расположена кнопка выключения контроллера. Адреса выводных штекеров контроллера даны в табл. 7–7.

Таблица 7–7

Адреса выводных штекеров контроллера системы управления отопителем

В контроллер поступает информация от:

– датчика 6 температуры воздуха в салоне (в датчик встроен малогабаритный вентилятор);

– датчика положения вала микромоторедутора 9 привода заслонки отопителя, т.е. информация о положении заслонки отопителя.

На основе полученной информации и заданной температуры воздуха контроллер управляет положением заслонки отопителя, подавая соответствующие сигналы на микромоторедуктор привода заслонки.

Если рукоятка переключателя режимов работы вентилятора находится в положении А, то контроллер управляет также частотой вращения вентилятора в зависимости от разности температуры воздуха в салоне и задатчика температуры.

Для ускоренного прогрева воздуха в салоне служит клапан 8 рециркуляции с выключателем 7. При включении клапана перекрывается поступление в салон наружного воздуха и через отопитель циркулирует только воздух салона.

Электродвигатель 1 вентилятора отопителя применяется типа 45.3730, с возбуждением от постоянных магнитов.

Для получения малой частоты вращения служит дополнительный резистор 2. Он имеет две спирали – одну сопротивлением 0,23 Ом и вторую – 0,82 Ом. При включении в цепь питания электродвигателя обеих спиралей обеспечивается 1-я скорость вращения вентилятора, если включена спираль сопротивлением 0,23 Ом – 2-я скорость. При включении электродвигателя без резистора ротор вентилятора вращается с максимальной 3-й скоростью (4100 мин -1 ).

Данные для проверки электродвигателя вентилятора

Частота вращения вала при нагрузке электродвигателя крыльчаткой* при напряжении 12 В и температуре (25±10) С, мин -1 .....4100±200

Потребляемая сила тока при указанной нагрузке и частоте вращения, не более, А......14

* Соответствует нагрузке вала моментом 0,216 Н·м (0,022 кгс·м)

Регулировка системы отопления

Расположите ртутный термометр около датчика температуры салона и замерьте температуру воздуха в салоне. Включите контроллер отопителя, установите рукоятку управления вентилятором в положение А, поставьте задатчиком температуры контроллера температуру на 2 С выше температуры воздуха в салоне и выдержите 15 мин при закрытых дверях и поднятых стеклах дверей.

Если через 15 мин температура воздуха в салоне не будет соответствовать заданной, то выньте контроллер из гнезда и с помощью регулятора (переменный резистор, выведенный под шлиц на левой стороне контроллера) подрегулируйте установку температуры.

Для увеличения температуры необходимо повернуть регулятор по часовой стрелке, а для уменьшения – в другую сторону.

Снова проверьте работу системы отопления, повторив указанные выше операции.

На ВАЗ-2110 (2002 г.) печка стала выдавать только холодный, или только горячий воздух, да и вентилятор стал работать только на максимальной скорости. Выяснилось, что износился датчик положения заслонки отопителя (углеродистый переменный резистор - вышел из строя) и перегорел дополнительный резистор двигателя вентилятора печки. Да и раньше у вентилятора было несколько больших и очень больших скоростей.

После оценки объёма работ по ремонту, и стоимости запасных частей решили изготовить блок управления, который бы работал с указанными неисправностями, а по затратам и своим свойствам превосходил заводской вариант.

Схема устройства:

Основные достоинства данного блока управления:
- Нет необходимости покупать новый моторедуктор отопителя с датчиком (≈1500 р-продаётся только в сборе) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый резистор вентилятора отопителя (≈300 р) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый датчик температуры салона (который стрекочет около уха сверху) (≈300 р) и менять его.
- Современный вид и функционал. Регулировка скорости вентилятора от нуля. Поддержание заданной температуры.
- Дешевизна комплектующих (300-500 р).

Конструкция собрана в корпусе от старого блока. Штатная плата удалена. Лицевая панель - отклеена.Остаётся только пластмассовый корпус.

Элементы управления устройством:
- выносной датчик температуры DS18S20 в корпусе TO-92 (DS1820).Он размещается в салоне вблизи воздуховода.
- кнопки задания температуры и скорости вентилятора
- электронные концевые датчики - реализованы схемотехнически и программно.

Схема содержит несколько необычных схемотехнических решений, но - они проверены и хорошо работают. Интересна схема управления от микроконтроллера направлением вращения коллекторного двигателя (12 В) с определением заклинивания. Также интересна схема драйвера затвора полевого транзистора.

Схема построена на основе микроконтроллера PIC16F628A в корпусе DIP18.Он работает от внутреннего генератора с частотой 4 МГц. Микроконтроллер установлен в «кроватку» для извлечения при прошивке.

Вместо датчика положения двигателя заслонки отопителя введены датчики концевых положений. Их работа основана на принципе увеличения тока двигателя при заклинивании. При увеличении тока, напряжение на резисторе R24 увеличивается до 0.4-0.6 В, транзистор VT4 (BC337-40) открывается, на выводе 3 (RA4) микроконтроллера сигнал меняется с «1» на «0». Микроконтроллер получает сигнал «крайнее положение».

Регулировка температуры производится по данным выносного датчика температуры DS18S20 небольшими перемещениями заслонки. При неисправности или обрыве датчика - перемещение заслонки при нажатии на кнопки «+», «-» С о.

На транзисторах VT5,VT8(BC337-40) и VT6,VT7(BC327-40) собрана схема управления коллекторным двигателем заслонки. При лог.1 на одном из выводов 1(RA2), 2(RA3) микроконтроллера двигатель вращается в необходимом направлении.

Двигатель вентилятора ВАЗ-2110 потребляет ток до 16 А, он управляется ШИМ, посредством мощного полевого транзистора VT1(IRFZ48N). Мощный диод VD4 (2Д213А) предназначен для подавления влияния индуктивности двигателя. На транзисторах VT9 (BC337-40), VT10(BC327-40), оптроне V1(PC817C) и диоде VD1(1N4007) собрана схема драйвера затвора полевого транзистора. Используется аппаратный ШИМ микроконтроллера с выхода 9(B3).Он работает на частоте около 20 кГц.

Светодиодный индикатор - сдвоенный зеленого цвета (LTD585G "LITEON"). Используется динамическая индикация посредством ключей VT2,VT3(BC337-40).Кнопки управления подключены к тем же портам микроконтроллера, что и индикатор. Опрос кнопок производится с частотой около 4-5 Гц. На это время индикатор отключается (несколько микросекунд - глазом не заметно).

Цепь аналогового датчика температуры (термистора) R19,C6 не используется. Но если у кого-то будет желание, то его можно(и даже нужно) использовать.

Питание цифровой части от +5 В стабилизатора типа КРЕН5А или импортного аналога 7805.

Настройка устройства

Настройка устройства заключается в правильном подключении трёх проводов: +12 В, земли, +вентилятора (К10) к автомобильной колодке «папа» 6 контактов (купить в автомагазине). И в подключении двух проводов с 3мм «папами» к контактам моторедуктора в штатном разъёме (К11,К12). Если температура будет регулироваться неправильно (скакать от минимума до максимума), то эти два контакта нужно поменять местами. Подключение производится в соответствии со схемой электропроводки ВАЗ-2110.

Алгоритм работы микроконтроллера:

1. При первом включении после прошивки происходит калибровка: измеряется время перемещения из одного крайнего положения в другое. (Важно, чтобы напряжение было близко к рабочему, желательно в течение 10 сек запустить двигатель).

2. Происходит отображение «88», для проверки индикаторов.

3. Первоначальное измерение температуры. Определение исправности датчика температуры. Если разница от заданного значения большая, то перемещение заслонки до соответствующего крайнего положения.(при неисправности датчика температуры- не выполняется).

4. Основной цикл работы:
- Измерение температуры с периодом 5-6 с. Определение исправности датчика температуры. При отличии от установленной - перемещение заслонки. (От 1 до 3-х условных шагов (если не крайнее положение). Шаг - время включения двигателя заслонки. Время зависит от начальной калибровки.)
- Опрос кнопок и изменение значений установки. При изменении температуры происходит запись во FLASH (запоминание). При изменении скорости вращения - изменение скважности ШИМ.
- Через 5-6 с происходит уменьшение яркости индикаторов до одной четверти. Индикаторы отображают текущую температуру.
- С частотой 40-50 Гц происходит динамическая индикация текущего параметра (скорость вращения, заданная температура, измеренная температура (яркость-0,25)).

Исходный проект прилагается и он хорошо прокомментирован.

Проект создан в P-CAD2001 и Microcode Studio (PIC-BASIC).Программирование микроконтроллера - IС-prog при помощи JDM программатора (упрощенный вариант из 3-х резисторов - самый простой JDM программатор).

При программировании: INT RC-I/O, WDT-OFF , PWRT-ON , MCLR-ON , BODEN - ON , LVP-OFF , CPD-OFF, CP-OFF.

Плата - односторонняя с проволочными перемычками. Она размещается в передней части корпуса там, где раньше были ручки управления.

На ВАЗ-2110 (2002 г.) печка стала выдавать только холодный, или только горячий воздух, да и вентилятор стал работать только на максимальной скорости. Выяснилось, что износился датчик положения заслонки отопителя (углеродистый переменный резистор - вышел из строя) и перегорел дополнительный резистор двигателя вентилятора печки. Да и раньше у вентилятора было несколько больших и очень больших скоростей.

После оценки объёма работ по ремонту, и стоимости запасных частей решили изготовить блок управления, который бы работал с указанными неисправностями, а по затратам и своим свойствам превосходил заводской вариант.

Получилось…

Через 4 года эксплуатации высох двухсторонний скотч, крепящий лицевую панель с накладками кнопок. Приклеил наскоро «Моментом», разъело краску, внешний вид пострадал.

Основные достоинства:
- Нет необходимости покупать новый моторедуктор отопителя с датчиком (≈1500 р-продаётся только в сборе) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый резистор вентилятора отопителя (≈300 р) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый датчик температуры салона (который стрекочет около уха сверху) (≈300 р) и менять его.
- Современный вид и функционал. Регулировка скорости вентилятора от нуля. Поддержание заданной температуры.
- Дешевизна комплектующих (300-500 р).

Конструкция собрана в корпусе от старого блока. Штатная плата удалена. Лицевая панель – отклеена.Остаётся только пластмассовый корпус.

Элементы управления устройством:
- выносной датчик температуры DS18S20 в корпусе TO-92 (DS1820).Он размещается в салоне вблизи воздуховода.
- кнопки задания температуры и скорости вентилятора
- электронные концевые датчики – реализованы схемотехнически и программно.

Перейдём к принципиальной схеме.

Схема содержит несколько необычных схемотехнических решений, но - они проверены и хорошо работают. Интересна схема управления от микроконтроллера направлением вращения коллекторного двигателя (12 В) с определением заклинивания. Также интересна схема драйвера затвора полевого транзистора.

Схема построена на основе микроконтроллера PIC16F628A в корпусе DIP18.Он работает от внутреннего генератора с частотой 4 МГц. Микроконтроллер установлен в «кроватку» для извлечения при прошивке.

Вместо датчика положения двигателя заслонки отопителя введены датчики концевых положений. Их работа основана на принципе увеличения тока двигателя при заклинивании. При увеличении тока, напряжение на резисторе R24 увеличивается до 0.4-0.6 В, транзистор VT4 (BC337-40) открывается, на выводе 3 (RA4) микроконтроллера сигнал меняется с «1» на «0». Микроконтроллер получает сигнал «крайнее положение».

Регулировка температуры производится по данным выносного датчика температуры DS18S20 небольшими перемещениями заслонки. При неисправности или обрыве датчика - перемещение заслонки при нажатии на кнопки «+», «-» С о.

На транзисторах VT5,VT8(BC337-40) и VT6,VT7(BC327-40) собрана схема управления коллекторным двигателем заслонки. При лог.1 на одном из выводов 1(RA2), 2(RA3) микроконтроллера двигатель вращается в необходимом направлении.

Двигатель вентилятора ВАЗ-2110 потребляет ток до 16 А, он управляется ШИМ, посредством мощного полевого транзистора VT1(IRFZ48N). Мощный диод VD4 (2Д213А) предназначен для подавления влияния индуктивности двигателя. На транзисторах VT9 (BC337-40), VT10(BC327-40), оптроне V1(PC817C) и диоде VD1(1N4007) собрана схема драйвера затвора полевого транзистора. Используется аппаратный ШИМ микроконтроллера с выхода 9(B3).Он работает на частоте около 20 кГц.

Светодиодный индикатор - сдвоенный зеленого цвета (LTD585G "LITEON"). Используется динамическая индикация посредством ключей VT2,VT3(BC337-40).Кнопки управления подключены к тем же портам микроконтроллера, что и индикатор. Опрос кнопок производится с частотой около 4-5 Гц. На это время индикатор отключается (несколько микросекунд - глазом не заметно).

Цепь аналогового датчика температуры (термистора) R19,C6 не используется. Но если у кого-то будет желание, то его можно(и даже нужно) использовать.

Питание цифровой части от +5 В стабилизатора типа КРЕН5А или импортного аналога 7805.

Настройка устройства

Настройка устройства заключается в правильном подключении трёх проводов: +12 В, земли, +вентилятора (К10) к автомобильной колодке «папа» 6 контактов (купить в автомагазине). И в подключении двух проводов с 3мм «папами» к контактам моторедуктора в штатном разъёме (К11,К12). Если температура будет регулироваться неправильно (скакать от минимума до максимума), то эти два контакта нужно поменять местами. Подключение производится в соответствии со схемой электропроводки ВАЗ-2110.

Алгоритм работы микроконтроллера:

1. При первом включении после прошивки происходит калибровка: измеряется время перемещения из одного крайнего положения в другое. (Важно, чтобы напряжение было близко к рабочему, желательно в течение 10 сек запустить двигатель).

2. Происходит отображение «88», для проверки индикаторов.

3. Первоначальное измерение температуры. Определение исправности датчика температуры. Если разница от заданного значения большая, то перемещение заслонки до соответствующего крайнего положения.(при неисправности датчика температуры- не выполняется).

4. Основной цикл работы:
- Измерение температуры с периодом 5-6 с. Определение исправности датчика температуры. При отличии от установленной - перемещение заслонки. (От 1 до 3-х условных шагов (если не крайнее положение). Шаг - время включения двигателя заслонки. Время зависит от начальной калибровки.)
- Опрос кнопок и изменение значений установки. При изменении температуры происходит запись во FLASH (запоминание). При изменении скорости вращения – изменение скважности ШИМ.
- Через 5-6 с происходит уменьшение яркости индикаторов до одной четверти. Индикаторы отображают текущую температуру.
- С частотой 40-50 Гц происходит динамическая индикация текущего параметра (скорость вращения, заданная температура, измеренная температура (яркость-0,25)).

Исходный проект прилагается и он хорошо прокомментирован.

Проект создан в P-CAD2001 и Microcode Studio (PIC-BASIC). Программирование микроконтроллера – при помощи JDM программатора (упрощенный вариант из 3-х резисторов - самый простой JDM программатор).

При программировании: INT RC-I/O, WDT-OFF , PWRT-ON , MCLR-ON , BODEN – ON , LVP-OFF , CPD-OFF, CP-OFF.

Плата - односторонняя с проволочными перемычками. Изготовлена . Она размещается в передней части корпуса там, где раньше были ручки управления. Для изготовления платы необходимо скачать или «купить» любой P-CAD от 2000 г. И распечатать шаблон.

Список радиоэлементов

Частой болезнью автомобилей ВАЗ 2110 являются проблемы с печкой.

Сначала необходимо снять центральные сопла, передвинуть максимально влево рукоятку направления потоков воздуха (положение - всё в салон) и посмотреть "поведение" заслонки. Включите зажигание, поменяйте положение регулятора температуры с от синей точки ("минимум") до красной точки ("максимум") и посмотрите на заслонку.

Если при такой проверке заслонка не зашевелится, то в большая вероятность того, что проблема в заклинившем микромоторедукторе привода заслонки отопителя.

Еще иногда случается разрушение посадочного гнезда пластиковой заслонки. Эту неисправность ВАЗ 2110 можно выявить на слух, когда слышно, что работает редуктор, а заслонка при этом не меняет положение. А бывает слышны щелчки проворота квадратного вала в посадочном гнезде.

Поэтому если заслонка не двигается при такой проверке, то можно первым делом постараться помочь редуктору. Для этого включите зажигание и, переводя рукоятку температуры из левого крайнего положения в правое, подёргайте рукой заслонку рукой. Выполнять это необходимо аккуратно и без чрезмерных усилий. Если начало работать, то это еще не успешное окончание ремонта, поскольку если уж нашлась причина заклинивания, то всё равно рано или поздно снова заклинит. Зато, если перестало клинить и заслонка заработала, тогда причину необходимо искать в самом редукторе.

Проверка САУО на ВАЗ 2110.

Схема управления отопителем

Чтобы проверить систему автоматического управления отопителем, подсоедините тестер к клеммам х1.2 (розовый) и х1.8 (коричневый). Затем включите зажигание (САУО функционирует только при включенном зажигании). При переводе рукоятки температуры в крайние положения, должно на 10-15 секунд появиться управляющее напряжение 10 В. Кроме того, полярность управляющего напряжения должна меняться при любом переводе рукоятки температуры в крайние положения. В случае полного отсутствия напряжения можно говорить о том, что неисправен контроллер САУО.

Предупреждение! Нельзя замыкать данные контакты и подавать на них какое-либо напряжение (например "+" аккумулятора), поскольку сломается выход операционного усилителя САУО, который рассчитан лишь на 1 А, следовательно, понадобится ремонт либо замена блока. Надо сказать, что блоки старого образца (существует несколько видов и все с буквой "А", с автоматической скоростью, у рукоятки скорости - четыре или пять положений) взаимозаменяемы между собой, но не взаимозаменяемы с блоком нового образца (где нет буквы "А" и пять положений скорости - "0-1-2-3-4").

Если работа отопителя замечена только в крайних положениях, либо же есть подозрение, что редуктор работает, но его вал проворачивается в гнезде заслонки, тогда необходимо проверить исправность датчика положения заслонки.

В случае перевода рукоятки температуры в крайние положения, сопротивление на контактах х1.1 (зелёный) и х1.4 (голубой с пурпурной полосой) должно меняться. От типа САУО, а также от применяемой с ним модели микроредуктора, будут разные пределы:

• для старого образца 800 Ом (горячо), 3.2 КОм (холодно),
• для нового образца 5 КОм (горячо), 1.2 КОм (холодно).

При полном отсутствии сопротивления или если вал редуктора вращается, но при этом сопротивление не меняется, тогда причина в поломке датчика положения заслонки. Меняется он в сборе с микроредуктором, а моно переставить с редуктора аналогичного типа.

Если замечено, что контроллер САУО функционирует и выдаёт управляющее напряжение микромоторедуктору, но при этом заслонка не меняет своего положения, тогда нужно выполнить ремонт авто ваз 2110, а именно снимать и проверять непосредственно микромоторедуктор. Держится он на корпусе отопителя при помощи трех саморезов, и снять его можно без снятия отопителя.

Снятие микромоторедуктора отопителя.

Для начала снимите дворники, открутите саморезы (на фото указанные стрелками, затем открутите две гайки по бокам, осторожно выведите пластмассовый зацеп из отверстия в кузове, после чего снимите жабо.

Чтобы было удобно в дальнейшем выполнять ремонт автомобилей ВАЗ 2110, можно немного усовершенствовать систему подачи жидкости омывателя лобового стекла. Итак, разрежьте трубку подачи жидкости и вставьте пластиковый соединитель в неё. В данном случае применяется отрезок трубки от баллончика монтажной пены.

Когда жабо снято, откроется доступ к микромоторедуктору.

Он расположен слева от вакуумного усилителя тормозов, следовательно, чтобы открутить 3 его крепежных самореза, придется использовать либо очень длинную, либо очень короткую отвертку.

После снятия моторедуктора и выхода его вала из гнезда заслонки, сама заслонка уйдет в положение "холодно".

Теперь приступаем к разборке микромоторедуктора.

Для этого тонкой отверткой осторожно освободите зацепы корпуса, и располовиньте корпус микромоторедуктора.

В разъём моторчика вставьте провода с питанием от САУО и проверьте, крутится ли он вообще.

Если не крутится моторчик, тогда рекомендуется заменить его новым. Однако можно попытаться реанимировать его. Для этого отмечаем положение крышки моторчика по отношению к его корпусу. Это необходимо сделать, чтобы при сборке ненароком не поменять полярность. Затем осторожно отогните бортик, опрессованный в двух местах, и снимите с моторчика крышку.

Теперь переходим к разборке моторчика.

Проверьте состояние коллектора и щеток моторчика, а затем проверьте состояние подшипника в корпусе.

Если не работал моторчик, тогда можно попытаться найти и устранить причину, а можно заменить его на новый. Если моторчик был исправным, тогда смажьте подшипники силиконовой смазкой.

Дальше проверьте состояние шестеренок редуктора. Очень частой причиной поломки редуктора (если моторчике в исправном состоянии) является срез/поломка одного или несколько зубьев шестерни редуктора. В этом случае также рекомендуется заменить или дефектные шестерни, или весь редуктор. Но можно попытаться восстановить поврежденную шестерню.