ZH-SG V1

Aus T4-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche

ZH-SG Version 1[Bearbeiten]

Auf dieser Seite wird die erste Version des ZH-SG beschrieben. Dieses wurde allerdings grundlegend überholt. Der aktuelle Stand ist entweder bei UdoZ oder unter dem Artikel ZH-SG abzurufen.

Schaltung und Steuerungslogik[Bearbeiten]

Herz der Schaltung ist ein µC des Typs Atmel TINY 45, der kontinuierlich

  • den Schaltzustand der Vorwahluhr,
  • die Lichtmaschine über die Kl. D+ (Motor AN oder AUS),
  • die Versorgungsspannung und
  • die Temperatur am Einbauort des Gebers/Thermosschalters

überwacht und abhängig davon Zuheizer, Umwälzpumpe und Gebläse ein- bzw. ausschaltet.

Das Einschalten des Zuheizers, der Umwälzpumpe und die Ansteuerung des Gebläses bzw. der Climatronic erfolgen verlustarm über sogenannte Smart Power Switches (PROFET), um den Stromverbrauch der Steuerung zu minimieren. Über die Potentiometer P1 und P2 lassen sich die Einschalttemperatur für das Gebläse zwischen ca. 0 und 80°C sowie die Abschaltspannung zwischen ca. 11,4 und 12,4 V einstellen. Der Linksanschlag des Potis entspricht jeweils dem kleinerem Wert.

Die Steuerung ist gegen die üblichen Störungen im Bordnetz geschützt. Der Ruhestrom liegt unter 10 mA.


Steuerungslogik:
Erhält die Steuerung über die Vorwahluhr ein Einschaltsignal, wird zunächst die Batterie-Spannung überprüft. Liegt sie oberhalb des eingestellten Wertes (ca. 11,4 bis 12,4 V), werden zunächst der Zuheizer über den Kanal 1 des IC4 und die Pumpe über IC3 eingeschaltet. Während der 'stromintensiven' Einschaltphase des Heizgerätes ist die Spannungsüberwachung für 3 Minuten deaktiviert, damit kurze Spannungseinbrüche nicht zur Abschaltung der Heizung führen.

In der Folge wird die Temperatur am gewählten Einbauort des Temperaturgebers/-schalters überwacht. Steigt sie über den eingestellten Sollwert (ca. 0 bis 80°C bei Nutzung eines Gebers) bzw. die Schaltschwelle des verbauten Thermoschalters, wird das Gebläse über den Kanal 2 des IC4 angesteuert. Dies erfolgt zur Entlastung der Batterie aber frühestens 90 Sekunden nach Einschalten der Heizung. Das Gebläse wird abgeschaltet, wenn die Temperatur wieder stark abfällt. Eine Schalthysterese (ca. 15°C) stellt dabei sicher, dass das Gebläse bei kleinen Temperaturänderungen nicht ständig ein-/ausschaltet.
Wird der Motor während des Standheizungsbetriebes eingeschaltet, bleibt die Standheizung zwar eingeschaltet (Zuheizer und Umwälzpumpe). Das Gebläse wird jedoch nicht mehr angesteuert, wodurch die normale Spannungsversorgung und Bedienung wiederhergestellt sind.

Unterschreitet die überwachte Spannung den eingestellten Wert, wird die Standheizung automatisch ausgeschaltet. Ein erneutes Einschalten ist erst dann möglich, wenn die Spannung gut 1 V über den Abschaltwert ansteigt. In der Regel wird das erst dann der Fall sein, wenn die Batterie z.B. über die Lichtmaschine geladen wird. Es empfiehlt sich daher, vor dem ersten Test der Steuerung nach dem Anschluss zunächst den Motor anzulassen, damit die Spannung einmalig über ca. 13,6 V steigt.


Die Steuerung besitzt einen Ausgang AUX, an dem immer dann ca. 12 V mit einer Belastbarkeit von ca. 1 A anliegen, wenn der Zuheizer angesteuert wird. Dieser Ausgang kann z.B. für eine Betriebsanzeige oder die Ansteuerung eines weiteren Relais genutzt werden. Letzteres könnte auch ein ggf. vorhandenes Trennrelais sein, das immer dann eingeschaltet wird, wenn die Standheizung läuft.


Anschluss[Bearbeiten]

In der neuesten Version mit dem Gehäuse KSL40 sind die Anschlüsse etwas anders plaziert:

Anschluss Version KSL40

Bei Nutzung der vorgesehenen Schraubklemmen ist Folgendes zu beachten:

  1. Es dürfen nur feinnädrige Kabel (Litze) bis zu einem Durchmesser von 1 qmm genutzt werden, weil die Schraubklemmen nur für diesen maximalen Querschnitt ausgelegt sind. Dickere Kabel sind zudem nicht erforderlich, weil keine Ströme fließen, die dickere Kabel erfordern. Tatsächlich können problemlos für die Signalleitungen Kabel mit 0,35qmm, für die Spannungsversorgung Kabel mit 0,5 qmm und je nach Absicherung für die Pumpe Kabel mit 0,5 bis 1 qmm genutzt werden.
  2. Aderendhülsen sind nicht erforderlich, weil die Schraubklemmen einen integrierten Adernschutz besitzen.
  3. Die Aderenden dürfen auf keinen Fall verzinnt werden. Dies ist in Elektroinstallationen verboten und birgt erhebliche Gefahren bis hin zur Brandgefahr.


Spannungsversorgung
Die Spannungsversorgung (Dauerplus!) wird an an die Anschlüsse Kl.30 und Kl.31 angeschlossen. Eine externe Sicherung ist nicht erforderlich, weil eine auf der Platine des Steuergerätes vorhanden ist. Ihr Wert sollte 2,5 A nicht überschreiten.

Der Eingang für die Spannungsüberwachung (SPG) wird mit dem Pluspol der Batterie verbunden. Er sollte an die Batterie angeschlossen werden, die das Gebläse während des Standheizungsbetriebes mit Spannung versorgt.

Anschluss der Versorgungsspannung und Spannungsüberwachung


Zuheizer
Die Steuersignale für den Zuheizer werden wie folgt angeschlossen:

Anschluss des Zuheizers

Dazu muss der Kabelbaum zum Zuheizer aufgetrennt und die jeweiligen Kabelenden mit dem ZH-SG verbunden werden.


Pumpe
Bei Nutzung einer zusätzlich verbauten Pumpe ist diese über eine Sicherung (2,5 bis 5 A) an Dauerplus einer Batterie sowie an den Anschluss Pumpe der Steuerung anzuschließen. Das ZH-SG schaltet die Pumpe während des Betriebes nach Masse.
Soll die fahrzeugeigene Pumpe genutzt werden, erfolgt der Anschluss masseseitig an der Pumpe 'vor' dem Thermoschalter für die Pumpe.

Anschluss einer zusätzlichen Pumpe
Anschluss einer vorhandenen Pumpe


Temperaturgeber bzw. Thermoschalter
An das ZH-SG können ein Temperaturgeber der Serie KTY81-1xx (1000 Ohm bei 25°C) oder Thermoschalter (Öffner oder Schließer) angeschlossen werden. Dabei gibt es die nachfolgenden Unterschiede beim Anschluss:

Ein Temperaturgeber wird an die Eingänge T1 und T2 angeschlossen; die Polarität spielt dabei keine Rolle. Der Jumper muss geöffnet sein. Der Geber selbst kann z.B. an einem Kühlmittelschlauch oder im Wärmetauscher des Gebläses befestigt werden.
Ein öffender Thermoschalter wird ebenfalls an T1 und T2 angeschlossen. Der Jumper muss geöffnet sein.
Ein schließender Thermoschalter wird an T1 und T3 angeschlossen. Der Jumper muss geschlossen sein.

Anschluss des Temperaturgebers KTY-81
Anschluss eines öffnenden Thermoschalters
Anschluss eines schließenden Thermoschalters


Gebläse
Der Anschluss des Gebläses ist baujahr- und ausstattungsabhängig.

Bei T4 mit Climatronic ab MJ1999 (blaue Climatronic) nuss lediglich der Ausgang Gebläse mit dem Eingang T28a/4 des Climatronic-Steuergerätes verbunden werden; siehe auch Artikel Zuheizer-Aufrüstung.
Bei T4 mit Climatronic bis MJ1998 muss das schwarze Kabel vom Mehrfachstecker Q/4 der Zentralelektrik zum Climatronic-Steuergerät in der Nähe der Zentralelektrik aufgetrennt und wie dargestellt mit einem Wechsler-Relais verbunden werden. Zusätzlich muss an den 2. Schaltkontakt des Relais Dauerplus über eine 30A-Sicherung angeschlossen werden. Siehe auch Artikel Zuheizer-Aufrüstung.

Anschluss an Climatronic ab MJ1999
Anschluss an Climatronic bis MJ1998

Bei T4 mit manuellem Gebläse muss das schwarz-gelbe Kabel zum Gebläseschalter in der Nähe des Schalters aufgetrennt und wie dargestellt mit einem Wechsler-Relais verbunden werden. Zusätzlich muss an den 2. Schaltkontakt des Relais Dauerplus über eine 30A-Sicherung angeschlossen werden. Siehe auch Artikel Zuheizer-Aufrüstung.

Anschluss an Gebläse

Bei T4 mit manueller Klimaanlage ist es zudem empfehlenswert, das Kabel vom Gebläseschalter zum Einschalter für die Klimaanlage ebenfalls an ein über den Gebläseausgang gesteuertes Relais anzuschließen, sodass die Klimaanlage nicht während des Standheizungsbetriebes elektrisch eingeschaltet werden kann. Dies würde den Stromverbrauch wegen der dann laufenden Lüfter erheblich erhöhen. Siehe auch Artikel Zuheizer-Aufrüstung.


AUX
Am Anschluss AUX liegen immer dann ca. 12 V mit einer Belastbarkeit von ca. 1 A an, wenn der Zuheizer angesteuert wird. Dieser Ausgang kann z.B. für eine Betriebsanzeige oder die Ansteuerung eines weiteren Relais genutzt werden. Letzteres könnte auch ein ggf. vorhandenes Trennrelais sein, das immer dann eingeschaltet wird, wenn die Standheizung läuft. Dadurch werden beide Batterien zur Versorgung der Standheizung genutzt, wodurch die mögliche Laufzeit in der Regel deutlich verlängert wird. Die Spannungsüberwachung (Eingang SPG) sollte dann mit der Starterbatterie verbunden werden.

Anschlussmöglichkeiten AUX

Einstellung[Bearbeiten]

Mit dem Potentiometer P1 wird bei Nutzung eines Temperaturgebers die Temperatur eingestellt, bei der das Gebläse zugeschaltet wird. Der Einstellbereich reicht von ca. 0 bis ca. 80°C, wobei die Wert weitgehend linear über den Verdrehwinkel des Potentiometers bestimmt werden kann. Der Linksanschlag entspricht einer Temperatur von ca. 0°C, die Mittelposition (135°) ca. 40°C und der Rechtsanschlag ca. 80°C. Wer die Temperatur genauer vorgeben will, muss zur Einstellung die Spannung an Pin 7 des µC messen: das Einschalten erfolgt bei 1,6 Volt an Pin 7.

Mit dem Potentiometer P2 wird die Unterspannungsabschaltung eingestellt. Der Einstellbereich reicht von ca. 11,4 bis ca. 12,4 Volt, wobei die Wert weitgehend linear über den Verdrehwinkel des Potentiometers bestimmt werden kann. Der Linksanschlag entspricht einer Spannung von ca. 11,4 V, die Mittelposition (135°) ca. 11,9 V und der Rechtsanschlag ca. 12,4 V. Wer die Spannung genauer vorgeben will, muss die gewünschte Spannung z.B. über ein regelbares Netzgerät am Anschluss SPG einspeisen und P2 so einstellen, dass die Spannung an Pin 3 des µC 2,15 V beträgt.
Die Unterspannungsüberwachung des ZH-SG hat keinen Einfluss auf die des Zuheizers. Dieser schaltet unabhängig davon bei einer Spannung von 10 bis 10,5 V am Heizgerät (nicht an der Batterie!) ab.