sitzheizungs steuergerät skoda fabia 1/polo9n

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gafu

28.04.13 00:09

Habe mir vorgenommen in meinem "neuen" autowagen die sitzheizung nachzurüsten.

nach viel viel lesen im netz ist mir nun soweit klar: nachrüsten geht entweder mit originalteilen für ca. 1000 euro..

dazu baut der händler für gewöhnlich neue sitze ein, die dann neben den heizmatten auch ein steuergerät auf der unterseite haben. dazu dann den kabelbaum nachrüsten für sitzheizung, und die beiden 5 stufigen schalter fürs armaturenbrett.

der bastler kauft sich ne nachrüstheizung und bastelt sich die mitgelieferten schalter irgendwo ins armaturenbrett.
das fällt natürlich dann sofort ins auge, da die schalter optisch überhaupt nicht ins konzept passen.
nachts sucht man die dann, weil sie meist nicht beleuchtet sind, oder nur leuchten wenn die heizung bereits eingeschaltet ist.

ich habe nun den verwegenen plan original schalter mit nachgekaufen chinesischen heizmatten zu verheiraten, und das passende steuergerät selbst zu bauen.

gafu

28.04.13 00:27

weiter gehts:

gestern abend hab ich das paket mit den schaltern vom schrotti von der post abgeholt. Das sind dann schon mal die ersten Altteile am neuen Auto

Dann musste zunächst erstmal rausgefunden werden, wie die dinger funktionieren:











Für Google: Teilenummern:
Steuergerät Sitz (2x): 6Q0959772
Sitzheizung Schalter Fabia1 Links: 6Y0953563A
Sitzheizung Schalter Fabia1 Rechts: 6Y0953564A

Das letzte Bild zeigt die Innenbeschaltung der Schalter.
Interessanterweise hört die widerstandsschicht auf den potis vor dem "ende" auf, so daß bei stellung "0" der schleifer "offen" ist.



einstein2000

28.04.13 00:41

Kannst du das Poti nicht tauschen? Das macht das Verfrickeln eventuell leichter. Du musst doch die Spannung der Heizung regeln, oder? PWM, geht das?

Meint EinStein, der von seinem T400 mit nagelneuer SSD schreibt... *freu* Schnell wie nie!

gafu

28.04.13 00:43

Die beiden Steuergeräte unter den sitzen sollen durch einen eigenbau ersetzt werden (gemeinsames steuergerät für beide sitze).

Die Nachrüst-Heizmatten haben zwei leistungsstufen, wobei mir noch nicht klar ist, wie das umgeschaltet wird. Ich werde es sicher noch herausfinden.
Als Temperaturregelung dient eine art Bimetallschalter in der Matte. Für einen 5-Stufigen Regelbetrieb nützt der natürlich wenig.

VW/Skoda verwendet in den Sitzen einen NTC mit 8k, habe ich irgendwo gelesen. Den Widerstandswert der Potis in den Originalen Schaltern habe ich bereits ausgemessen (siehe foto Schaltskizze).

Hier mein entwurf wie das ganze funktionieren könnte:



Das "Steuergerät" bildet einen einfachen zweipunktregler, der die Spannung über dem Armaturenbrett-Schaltern mit der Spannung über den NTC+1k Widerstand vergleicht.

bei 25 grad hat der NTC 6,8K, mit widerstand 7,8k.
Über dem spannungsteiler 2k2-ntc-1k ergibt sich eine spannung von 9,36V (bei 12,0V Ub)

Der Schalter im Armaturenbrett hat auf stufe 1 7,65k.
über dem schalter ergibt sich 2k2-7k65-Uak(diode) ca. 9,44v

Über den Komparator werden beide spannungen verglichen. Ist die Spannung auf dem NTC-Zweig höher, als am Schalter, wird ein FET durchgeschaltet der das Heizelement besaftet.

bei Stufe 1 erwärmt sich also der sitz nicht ganz auf 25 grad.

bei Stufe 2 beträgt der schalterwiderstand 6,4 KOhm, ca. 9,07V ergeben sich dann. In diesem fall schaltet der FET durch, die Heizung wird aktiviert bis der Widerstand des NTC soweit gefallen ist, das sich die sache wieder ausgeglichen hat.

so jedenfalls ist es gedacht



ferdimh

28.04.13 13:18

Moin! Prinzip sieht richtig aus, aber ich habe einige Anmerkungen:
a) Der LM393 hat Open-Collector-Ausgänge. Du brauchst Pullups.
b) Um den FET nicht zu verheizen, wäre Hysterese essentiell. Die sollte so groß sein, dass das Teil nicht schnell hin und her kippelt.
c) Wofür ist die Diode? Der LM393 funzt bis auf Masse runter. Die Diode brennt nur im Fehlerfall schnell durch...
d) Wenn du die NTCs direkt auf Masse beziehst und die Serienwiderstände (R5,R8) auf die "+"-Seite legst, ist die Schaltung besser gegen "upse" geschützt.
e) Evtl macht eine "Idiotendiode" am Eingang Sinn.

gafu

28.04.13 15:20

a) Der LM393 hat Open-Collector-Ausgänge. Du brauchst Pullups.


das hatte ich ganz übersehen, danke!


b) Um den FET nicht zu verheizen, wäre Hysterese essentiell. Die sollte so groß sein, dass das Teil nicht schnell hin und her kippelt.


ich gehe davon aus, das die trägheit des systems selbst (ntc wird von sitzheizung nachgeheizt) ausreichend ist, um schnelle schwingungen zu vermeiden.
Es spielt sich sicher nach der aufheizphase ein gewisses taktverhältniss ein, es ist bei jeder nachheizphase ein überschwingen durch thermische trägheit des NTC zu erwarten, welches die sache bremsen sollte.

c) diode brennt leicht durch


im grunde sollte hier ja nur ein strom im einstelligen mA bereich fließen.
Selbst bei Masse-schluß der Kabel. Wenn die Diode durchbrennt ist dann schon ein grober Fehler vorhanden. Aber im grunde hast du recht, kann man auch weglassen.


d) Wenn du die NTCs direkt auf Masse beziehst und die Serienwiderstände (R5,R8) auf die "+"-Seite legst, ist die Schaltung besser gegen "upse" geschützt.


R5/R8 korrigieren den temperaturbereich. VW verwendet soweit ich gelesen habe 8kOhm NTC, die führen aber die gängigen versender nicht. Ich will ja die orginalen schalter unverändert einbauen.


e) Evtl macht eine "Idiotendiode" am Eingang Sinn.


da hier das steuergerät fest eingebaut wird, und da keiner turnusmäßig drann herum klemmt, halte ich das nicht für notwendig. das würde dann auch einiges an verlustleistung erzeugen wenn da die 10A für die beiden Sitze drüber müssten.
Ich werde unter jedem sitz nochmal eine mehrpolige kupplung vorsehen, damit man den sitz auch mal rausbauen muss ohne die kabel neu anzutüddeln.

gegen überspannung könnte man jedoch die betriebsspannung für den lm393 über einen widerstand laufen lassen, und eine z-diode nachschalten. Im großen und ganzen glaube ich, das der 393 mit seinen 36V maximaler Betriebsspannung schon von hause aus genug aushält um im Fahrzeug-Boardnetz schadenfrei zu funktionieren.

strom will ich durch nachrüsten eines pins im sicherungsfeld entsprechend "original" vom sicherungsplatz für die sicherung der sitzheizung holen.

jetzt muss ich nur noch herausfinden, ob dort dauerplus anliegt oder geschaltet (zündung).
original hat das Sitzheizungs-steuergerät noch eine verbindung zum Boardnetzsteuergerät, die beobachtungen der sitzheizungsbenutzer ist aber, das die ab werk eingebaute sitzheizung immer funktioniert, wenn die zündung an ist, egal ob der motor läuft oder nicht. So ist mir unklar wozu es die Verbindung braucht. Womöglich hat die sitzheizung auch dauerplus und bekommt vom Bordnetzsteugerät nur mitgeteilt wann die Zündung an ist.
Im Boardnetzsteuergerät kann man das vorhandensein der Sitzheizung codieren. Ob da noch irgendwelche weiterreichenden Funktionen für "Lastmanagement" vorhanden sind oder nicht, konnte ich bisher nicht herausfinden.
Theoretisch könnte das BN-Steuergerät ja verbraucher kurzzeitig deaktivieren wenn gerade aufgrund der motordrehzahl nicht genug strom erzeugt wird, z.b. die spiegel-, heckscheiben heizung oder auch die sitzheizung.
Bei Spiegel- und Heckscheibenheizung wirds wohl tatsächlich auch gemacht.



Zuletzt bearbeitet: 28.04.13 15:27 von gafu

ferdimh

28.04.13 19:37

Seit ich gesehen habe, wie einige KFZ-Fachwerkstätten arbeiten, verstehe ich, warum die Elektronik so ausgelegt wird, dass sie überall +Batterie und GND aushält...
Die 36V Spannungsfestigkit vom LM393 reichen dicke aus, so Riesen Spitzen gibts aufm Bordnetz gar nicht...
ich gehe davon aus, das die trägheit des systems selbst (ntc wird von sitzheizung nachgeheizt) ausreichend ist, um schnelle schwingungen zu vermeiden.

Nein, ist es nicht. Klar, das System Heizer-Sitz-NTC ist langsam genug, aber das System Heizerdraht-Kondensator-NTC-Draht ist es nicht. Da läufst du Gefahr, dass ständig hin und Her geschaltet wird, oder "halb Sachen" am Gate passieren, was dir vrmtl etwas Rauch und dann Dauervollstoff beschert. Da spielt außerdem noch anderer HF-Müll rein, der so im Auto rumschwirren könnte.

gafu

28.04.13 20:11

dauervollstoff ist natürlich nicht so prickelnd.
das zeug kann ja schon mal eben so 70 grad heiß werden.

jetzt ist natürlich abzuwägen zwischen "mehr hysterese" und spürbarem kalt-warm-wechsel am popo-meter. :/



so aus dem bauch heraus hab ich da mal 100k/4k7 reingemalt.

ich glaube ich sollte das dann mal auf dem steckbrett zusammenstecken und mit heizmatten auf dem bürostuhl testen^^

da muss ich aber erstmal die NTC bestellen und noch steckergehäuse und pins raussuchen, damit ich es alles weitgehend fertig machen kann.

gafu

29.04.13 00:03

habe mir nun "adapterstecker" für die armaturenbrett schalter gebastelt.
es ist eine adapterleiterplatte die das rastermaß von 4mm auf 5,12 adaptiert.
Was beim USB stecker als kontakt funktioniert, kommt auch hier zum einsatz: Flachkontakte die aneinander geschoben werden

mit Schaumstoff-Dichtungsband wird kontaktdruck aufgebaut, hinten auf das 5,12 raster passen schraubklemmen für printplatinen.

angeschliffene "rampen" führen die kontakte in den schlitz


ekeliges fett soll vor korrossion schützen



Auf den ersten blick sieht das beihnahe "original" aus.
Auf der unterseite sieht man den Dichtungsgummi.




gafu

29.04.13 00:36

habe aus der schaltung eine platine gestrickt



tixiv

29.04.13 01:34

Mach die kritischen Leiterbahnen am besten noch breiter. Das sieht auf dem Bildschirm immer breit genug aus wegen der Vergrößerung, aber später auf der Platine denkt man dann "und dass soll für 10A sein?"..

Ausdrucken des Kupferlayers wie man ihn später Ätzt zur Beschaung findet auch jedesmal noch ein paar Unschönheiten oder Fehler.

gafu

29.04.13 08:29

auf die "kritischen" leiterbahnen löte ich nachher noch etwas draht auf. ist ja nur der bogen oben links zwischen den klemmen (10A), und die 3 leiterbahnen zu den MOSFet.

Nicki

29.04.13 10:44

Die BUZelmänner haben meistens einen nicht mehr zeitgemäßen RDSon, der des BUZ11 liegt bei 40mOhm, der nicht mal sonderlich teure IRF3205 schafft 8...

gafu

29.04.13 14:25

was aber trotzdem nicht sonderlich stört, es sollen ja nur 5A gleichstrom drüber. Die 0,2 W haelt er schon aus



Bastelbruder

29.04.13 23:41

nicht mehr zeitgemäß... aber funktionell!
Viel zu große Chips werden von der MOSFETkillergilde immer gern eingesetzt ohne zu ahnen welche Nachteile damit entstehen können.

Bloß die Schaltung hätte ich etwas anders dimensioniert. Es fehlt ein Schutz gegen Sensor- und/oder Potiausfall.
Und die weggelobten Transienten gibt es doch!

Meine Änderungsvorschläge:
  • Alle Kondensatoren sind unnötig, 100k in Reihe zu jedem Eingang (direkt am Eingang) der Komparatoren machen das viel zuverlässiger, sie schützen auch vor Fehlströmen bei abgeschalteter Betriebsspannung und verhindern daß der Eierkocher immer dann aufheizt wenn das Handy klingelt..
  • Die Mitkopplungswiderstände werden jetzt auch etwas größer, 470k könnte passen - und in Reihe mit 10nF-Kondensatoren geschaltet. Dann kann das System kontrolliert schwingen.
  • In die Versorgungsleitung zum 393 1kΩ, die 15V-Angstzenerdiode parallel zum IC kann man sparen, der Strombedarf der Komparatoren ist nahezu konstant.
  • Die Gate-Serienwiderstände und Pullups dürfen auch 10kΩ haben und je eine 15V-Zenerdiode schützt die Gates vor rückwärts (über die Miller-Kapazität) eingespeisten Transienten.

    Die Spannungsteiler sind nach oben viel zu niederohmig, ich hätte mindestens je 4.7kΩ vorgesehen. Oder 10kΩ, dann bleibt die Spannung zuverlässig unter 5V. In Verbindung mit einem CMOS-4000 oder 4002 läßt sich dann ohne weitere Bauteile Sensor/Poti-Drahtbruch erkennen - einfach die CMOS-Eingänge direkt mit den Komparator-Eingängen verbinden und über je eine Diode die Komparatorausgänge auf Masse zerren. Oder das Nutzsignal mit durch das Gatter schleifen spart Dioden. Die Versorgung einfach parallel zum gebremsten 393, ohne Stützkondensator.

    Das sind alles bloß so blöde Ideen.


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