Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektrische Drosselklappenansteuerung mittels PWM


von Waldemar M. (waldim90)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi,
ich habe hier schon einige Artikel bezüglich Motoransteuerung und PWM 
durchgelesen, trotzdem habe ich noch einige Fragen. Zu meinem Vorhaben:
Ich möchte eine elektrische Drosselklappe (VW) mittels PWM über einen 
Attiny ansteuern. Ich habe bereits bei einer eingebauten Drosselklappe 
die Spannung gemessen die anliegt wenn die Drosselklappe betätigt wird, 
es waren höchstens 2,5 V. Da es Original auch mittels PWM betätigt wird, 
schätze ich dass die Versorgungsspannung 5V ist, habe ich da richtig 
geschätzt ?

Nun möchte ich die Drosselklappe über einen L 298N ansteuern, und 
wahrscheinlich gleich beide Kanäle parallel schalten, damit ich 
Leistungsmäßig auf der sicheren Seite bin. Im Datenblatt ist bereits 
eine Beispielschaltung(Anhang) vorhanden, bei der auch 4 Dioden mit 
eingezeichnet sind. Müssten die Dioden nicht bereits in der 
Drosselklappe schon vorhanden sein ? Kann ich das irgendwie überprüfen ?
Das Anschlusskabel für die Drosselklappe ist ca 1,5 Meter lang, ist das 
in Ordnung wenn alle Komponenten soweit vom Motor weg sind, oder sollte 
ich das lieber kürzer machen ?

Außerdem bin ich mir noch unsicher über die Stromversorgung, reicht es 
wenn ich einen 5A Spannungsregler (oder auch 2) benutze und zB einen 
großen Kondensator nachschalte um die Stromspitzen für die PWM Signale 
zu "versorgen"?

Für eure Hilfe wäre ich sehr dankbar, denn wenn das läuft, kommt die 
Steuerung samt einem Hella "E-Gaspedal" in einen Spezialcross-buggy mit 
VW 1.8 16V Turbo.

Grüße Waldemar

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Waldemar Müller schrieb:
> Müssten die Dioden nicht bereits in der
> Drosselklappe schon vorhanden sein ?

Nö, in der KFZ-Technik ist alles billig.

Waldemar Müller schrieb:
> dass die Versorgungsspannung 5V ist, habe ich da richtig
> geschätzt ?

Du glaubst doch nicht daß da extra ein Spannungsregler für 5V und 
mehrere Ampere da ist wenn die 14V vom Bordnetz das nicht auch tun?

Waldemar Müller schrieb:
> Nun möchte ich die Drosselklappe über einen L 298N ansteuern, und

Ich kenne Deine Drosselklappe nicht. Die Endstufe muß aber den 
Blockierstrom aushalten und beliebige Kurzschlüsse an den Leitungen 
aushalten.
Die Werte die ich da kenne liegen so bei 5-7 A bei 14V.

Ferner ist die Drosselklappe beim Benziner Sicherheitsrelevant.
Normale E-Gas Systeme gehen mindestens in den Notlauf wenn die 
Drosselklappe sich irgendwie "komisch" verhält.

Gruß Anja

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Anja schrieb:
> Du glaubst doch nicht daß da extra ein Spannungsregler für 5V und
> mehrere Ampere da ist wenn die 14V vom Bordnetz das nicht auch tun?

Also kann ich auch einfach die Bordspannung verwenden, wobei die 
Spannung der Lichtmaschine ja nicht grade konstant ist und ich die 
PWM-Regelung abhängig von der Spannung machen müsste um einigermaßen 
genau zu arbeiten !?

> Ich kenne Deine Drosselklappe nicht. Die Endstufe muß aber den
> Blockierstrom aushalten und beliebige Kurzschlüsse an den Leitungen
> aushalten.
> Die Werte die ich da kenne liegen so bei 5-7 A bei 14V.

Mit Blockierstrom meinst du sicher den Strom der fließt wenn die 
Drosselklappe voll auf ist, also auf Anschlag, wobei ich die 
Drosselklappe an dieser Position mittels PWM halten wollte. Und warum 
sollten dort Kurzschlüsse entstehen?
Meinst du mit 5-7A Dauerstrom oder nur "gepulst"?
Bei 5-7A Dauerstrom wäre der L 298N natürlich unterdimensioniert, wenn 
dieser Strom aber nur kurzzeitig fließt, dann hält der L 298N 6 A aus.
Könnte ich einfach 2 der L 298N parallel anschließen? Das wäre immer 
noch billiger und einfacher für mich als der hier VNH 3SP30.

> Ferner ist die Drosselklappe beim Benziner Sicherheitsrelevant.
> Normale E-Gas Systeme gehen mindestens in den Notlauf wenn die
> Drosselklappe sich irgendwie "komisch" verhält.

Danke für den Hinweis, das mit dem Notlauf hatte ich auch schon im 
Hinterkopf, welche Stellung die Drosselklappe dann einnehmen soll, weiß 
ich noch nicht genau, da es ärgerlich wäre wenn ich die Drosselklappe 
einfach "zu" fahre, wenn man grad in der letzten von 6 runden im Lauf 
ist und man sich somit das rennen versaut, wobei die sicherheit 
natürlich immer vorgeht!
> Gruß Anja

von Karli (Gast)


Lesenswert?

Ich habe neulich eine VW-DK zerlegt, weil es mich einfach interessiert 
hat, was dort alles drin ist, und was kaputt gehen könnte. Vor allem, 
weil ich selbst einen Polo fahre und die Drosselklappe einer der 
beliebtesten Fehler ist und eigentlich keiner so recht weiß, was darin 
abgeht, warum Schmutz den Leerlauf so beeinträchtigt, was dieses ominöse 
Poti macht, wo da ein Motor drin sein soll und wann der genau aktiv ist 
usw.

http://www.polotreff.de/forum/t/218442?

Da ist wirklich nichts elektronisches drin. Nur elektrisches, nämlich 
das Poti und der Leerlaufstellmotor.

Die Bordspannung dürfte für die Regelung des Leerlaufstellmotors nicht 
allzu wichtig sein, sofern nur das Drosselklappenpoti eine stabile 
Spannung bekommt. Das meldet dem Motorsteuergerät ständig die Position 
der DK. Ist die Motorspannung unüblich hoch oder niedrig, passt das 
Steuergerät einfach die Tastverhältnisse an.

Vielleicht messe ich das demnächst mal aus.

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Ich habe noch eine Frage bezüglich der fertigen H-Brücken:
Gibt es IC's an die ich nur noch die passend dimensionierten 
Transistoren anschließen muss und evtl. noch Dioden ? Also quasi eine 
H-Brücke ohne Transistoren, da ja die meistens zu schwach ausgelegt 
sind...

MfG Waldemar

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Waldemar Müller schrieb:
> da ja die meistens zu schwach ausgelegt
> sind...

Gibt es auch.
Aber was stört Dich an einem TLE7209 oder L9958?

Gruß Anja

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Anja schrieb:
> Waldemar Müller schrieb:
>> da ja die meistens zu schwach ausgelegt
>> sind...
>
> Gibt es auch.
> Aber was stört Dich an einem TLE7209 oder L9958?

Mich stört, dass es SMD Bauteile sind und ich noch nichts mit SMD 
gemacht habe und eigentlich auch erstmal bei einfachem Lochraster 
bleiben wollte.
Wenn mir jemand eine fertige H-Brücke in Lochraster nennt die 10A ab 
kann, dann wäre das sehr hilfreich.

Anja--> könntest du mir ein paar Beispiel IC's nennen, an die ich 
Transistoren hängen kann ? Ist das zB so einer : MCP 14E10-E/P ?

Vielen Dank schonmal für die Hilfe !!!

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Karli schrieb:
> Ich habe neulich eine VW-DK zerlegt, weil es mich einfach interessiert
> hat, was dort alles drin ist, und was kaputt gehen könnte. Vor allem,
> weil ich selbst einen Polo fahre und die Drosselklappe einer der
> beliebtesten Fehler ist und eigentlich keiner so recht weiß, was darin
> abgeht, warum Schmutz den Leerlauf so beeinträchtigt, was dieses ominöse
> Poti macht, wo da ein Motor drin sein soll und wann der genau aktiv ist
> usw.

Das ist so eine Konstruktion, die den VW-Ingenieuren wahrscheinlich am 
Tag nach einer ausschweifenden Betriebsfeier einfiel. War am Polo meiner 
Frau letztens auch defekt. Die Ursache lag beim Stellmotor, der keinen 
Durchgang mehr hat, vermutlich Kohlebürsten alle. Leider bekommt man den 
nicht zerstörungsfrei raus und wahrscheinlich auch keine Ersatzteile.
In diesem Fall steuert der Motor NUR den Leerlauf, im Teil- und 
Vollastbereich wird die DK rein mechanisch betätigt. Das Poti gibt dem 
Steuergerät Auskunft über die Drosselklappenstellung. Man kann den 
Stecker an der DK abziehen und trotzdem fahren, nur der Leerlauf 
funktioniert dann nicht mehr und die Lastübergänge werden unruhig. Der 
Schmutz (Ölkohleablagerungen) ist noch das geringste Problem. Die 
Leerlaufluft wird durch eine geringfügige Anstellung der DK geregelt. 
Mit der Zeit legt sich da eine Wulst drum herum, die die Luftzufuhr 
einschränkt. Kann man aber mit Lappen und Spiritus leicht entfernen, die 
Drosselklappe muß dazu nicht ausgebaut werden.

In den neueren Ottomotoren wird die DK vollständig elektrisch gefahren, 
das Gaspedal hat keine mechanische Verbindung mehr:

http://www.beetle24.de/tec_wissen/egas/index.htm

Waldemar Müller schrieb:

> Danke für den Hinweis, das mit dem Notlauf hatte ich auch schon im
> Hinterkopf, welche Stellung die Drosselklappe dann einnehmen soll, weiß
> ich noch nicht genau, da es ärgerlich wäre wenn ich die Drosselklappe
> einfach "zu" fahre, wenn man grad in der letzten von 6 runden im Lauf
> ist und man sich somit das rennen versaut, wobei die sicherheit
> natürlich immer vorgeht!

Die DK sollte bei Störungen auf jeden Fall mechanisch (Feder) zufahren, 
alles andere ist Wahnsinn. Ich hab im 390er Kart schon einen 
Vollgashänger erlebt, das war nicht witzig. Bei einem Buggy nicht 
auszudenken...

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Icke ®. schrieb:
> In den neueren Ottomotoren wird die DK vollständig elektrisch gefahren,
> das Gaspedal hat keine mechanische Verbindung mehr:

Genau deswegen möchte ich die Drosselklappe verwenden, ist übrigens aus 
einem 2.4 V6 Passat 3B, kommt auf einen 1.8 16V Turbo.


>
> Die DK sollte bei Störungen auf jeden Fall mechanisch (Feder) zufahren,
> alles andere ist Wahnsinn. Ich hab im 390er Kart schon einen
> Vollgashänger erlebt, das war nicht witzig. Bei einem Buggy nicht
> auszudenken...

Die VW DK haben zum Glück eine Rückholfeder drinne, also wenn die DK gar 
nich mehr angesteuert wird fährt sie alleine zu, einzige Möglichkeit 
wäre wenn der Attiny hängen bleibt und gerade die Transistoren 
eingeschaltet hat, dann würde dir DK voll auf fahren und dort bleiben...

Ist der MCP 14E10-E/P Mosfet Treiber jetzt so ein IC der quasi eine 
fertige H-Brücke nur ohne Transistoren ist ?

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Die Dk hat einen Blockierstrom von 8,6 A, d.h. der L 298N ist definitiv 
zu schwach.

TLE7209 oder L9958 würden fast gehen, aber sind entweder SMD oder 
nirgendswo aufzutreiben.


Kann ich IC's wie den L 298N mehrfach parallel schalten?
2 würden mir bereits reichen...

Außerdem habe ich im Datenblatt des L 298N gesehen, dass diese Multiwatt 
Bauform einen Pinabstand von 1,27mm hat, was ja bedeuten würde, dass es 
auf normales Lochraster nicht passt, hat sowas schonmal jemand auf 
Lochraster gebaut und die Pins einfach passend gebogen ?
Kann ich das sorgenlos tun oder beschädige ich den IC damit ?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Waldemar Müller schrieb:
> Kann ich das sorgenlos tun oder beschädige ich den IC damit ?

Geht schon, allerdings ist Lochraster nicht unbedingt das Material der 
Wahl für eine Kfz-Elektronik ;-) Musst aufpassen, das der IC richtig 
fest montiert ist und das du beim Biegen keine Schlüsse zwischen den 
Beinchen produzierst.
Übrigens, wenn das Poti noch dran ist, kannst du dir auch überlegen, ob 
eine Servoelektronik nicht das Mittel der Wahl ist. Das Poti liefert die 
dann die Referenz.
Wenn die Pulse ausfallen, sollte dein Servo in den Leerlauf steuern.

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Wäre evtl. die bessere Wahl, dich mit SMD anzufreunden. Die Schaltung 
ist damit weit unempfindlicher gegen Vibrationen, was im KFZ (und erst 
recht im Rennsport) erheblichen Vorteil bringt. Mit einer gescheiten 
Lötstation und Lupenleuchte ist die SMD-Löterei gar nicht so schlimm und 
auch mit nicht mehr so guten Augen machbar. Sag ich aus eigener 
Erfahrung ;-)

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

Danke schonmal für die Tipps!
Denke mal dass ich erstmal versuche mit Lochraster zurechtzukommen und 
wenn mir das zu blöd wird, befasse ich mich mit SMD... (reicht für den 
Anfang so ein billigset aus ebay ? )

Und danke auch für den Tipp mit den Vibrationen, ich werde das ganze 
gepolstert montieren, damit die starken Vibrationen (vom starr 
montierten Antriebsstrang) die Platinen nicht zerstören...

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Waldemar Müller schrieb:

> wenn mir das zu blöd wird, befasse ich mich mit SMD... (reicht für den
> Anfang so ein billigset aus ebay ? )

Zum Thema Lötstation wirst du hier zahlreiche Threads finden. Die 
Meinungen gehen weit auseinander, von "billig reicht völlig" bis "muß 
unbedingt die Profistation von Weller, Ersa o.ä. sein". Ich löte mit 
einer ZD-981 und komme gut klar damit.

von Waldemar M. (waldim90)


Lesenswert?

> Zum Thema Lötstation wirst du hier zahlreiche Threads finden. Die
> Meinungen gehen weit auseinander, von "billig reicht völlig" bis "muß
> unbedingt die Profistation von Weller, Ersa o.ä. sein". Ich löte mit
> einer ZD-981 und komme gut klar damit.

Eine Einigermaßen Lötstation haben wir schon, es ging mehr um das 
Platinen herstellen, also selbst Layout's erstellen und Platinen 
herstellen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.