Samochodowy czujnik zapiętego biegu

Znalazłem w Internecie dość ciekawy artykuł pokazujący jak sprawdzić elektronicznie czy w samochodzie jest wrzucony bieg. Poniżej prezentuję moje tłumaczenie z angielskiego na polski dla osób nie znających tego języka. Mam nadzieję, że komuś się to kiedyś przyda.

W większości starszych samochodów z manualną skrzynią biegów konieczne jest wciśnięcie sprzęgła w celu uruchomienia silnika. Aby uruchomić silnik zdalnie możesz zewrzeć kable czujnika wciśnięcia sprzęgła (co może być bardzo niebezpieczne przy zdalnym odpalaniu samochodu który ma zapięty bieg) lub też możesz zrobić swój własny czujnik bezpieczeństwa pozwalający na zdalny start samochodu tylko gdy skrzynia biegów jest w pozycji neutralnej (na biegu jałowym).

Najprostszym według autora sposobem na sprawdzenie czy samochód nie ma zapiętego biegu jest określenie pozycji drążka skrzyni biegów. Pierwszym jego pomysłem było utworzenie ramki fotodiod i diod LED na podczerwień wokół pozycji neutralnej drążka. Jeżeli wiązka światła zostałaby przerwana mógłbym zakładać wtedy, iż samochód ma zapięty bieg i nie można go zdalnie uruchomić. Chcąc zminimalizować wpływ światła widzialnego a także świecenie samochodu po nocy użyto diod i fototranzystorów na podczerwień.



Rysunek poglądowy powyżej pokazuje koncepcję autora. Praktycznie potrzeba tylko dwóch wiązek światła w orientacji horyzontalnej aby wykryć czy samochód jest w pozycji neutralnej. Użyto jednak dwóch wiązek podczerwieni w orientacji wertykalnej (pionowej) aby w przyszłości móc określać za pomocą tego urządzenia dokładnie jaki bieg jest zapięty.



Schemat jest możliwie prosty. Celowo nie użyto regulacji napięcia aby ilość elementów, cena i rozmiary urządzenia były jak najmniejsze. Aby tego dokonać należało znaleźć poczwórną bramkę AND która pracowałaby przy napięciu maksymalnym 14.4 V. Jeżeli zdecydujesz się na dwuwiązkową wersję wystarczy ci do tego jedna bramka AND, ale nadal musisz zwrócić uwagę na jej wydajność prądową tak aby mogła zasilić optotriaka. Większość przekaźników optycznych tego typu działa poprawnie z szeroką gamą kostek logicznych, należy się spodziewać więc poboru prądu nie przekraczającego 2 mA. Uwaga: W finalnej wersji urządzenia zmieniono wartości oporników R1-R5 na 4.7 KOm oraz rezystor diody LED ze 125 omów na 270 om.



Jest kilka sposobów na zamontowanie ramki czujników. Autor użył do tego elementów łączeniowych rur PCV. Które przewiercił, a w nich umieścił rusztowanie z diodami LED i fototranzystorami.



Źródło: http://www.eeinspired.com/NSS.html

Tak podchodząc do tematu to wystarczy tylko jedna wiązka - na środku. Gdy będzie luz, wiązka będzie przerwana, gdy będzie wrzucony bieg wiązka będzie oświetlała fotoelement

kj1 wrote:

Tak podchodząc do tematu to wystarczy tylko jedna wiązka - na środku. Gdy będzie luz, wiązka będzie przerwana, gdy będzie wrzucony bieg wiązka będzie oświetlała fotoelement

Teoretycznie. Praktycznie oba rozwiązania tragicznie złe, już tłumaczę czemu;
Dźwignia zmiany biegów oddziałuje na mechanizmy wybierania i włączania w skrzyni biegów za pomocą kombinacji cięgieł, sztywnych lub giętkich, w zależności od konstrukcji, rozwiązania mechaniczne charakteryzują się pewnymi luzami, związanymi raz ze zużyciem elementów pośredniczących, przegubowych czy tłumiących drgania zespołu napędowego - powoduje to minimalne zmiany pozycji neutralnej dźwigni włączania zmiany biegów - innymi słowy jej położenie może być przez układ czujników fotooptycznych mylnie interpretowane, co jest nie do przyjęcia w przypadkach zdalnego uruchamiania auta jako związane z dość poważnym zagrożeniem. Istnieją skrzynie biegów z czujnikiem "N", sterowanym bezpośrednio wybierakiem w skrzyni biegów- tutaj dokładność jest 100% jako że wybierak jest elementem o ściśle określonej pozycji. Amatorsko montowane układy rozgrzewania auta wymagają dodatkowo zaciągniętego hamulca postojowego.Nie polecam do praktycznej realizacji, może poza samochodami Polonez, gdzie lewarek zmiany biegów był jednocześnie przedłużeniem wybieraka i z reguły trzymał pozycję środkową.

Gdyby kogoś interesował wskażnik włączonego biegu, tu jest gotowe, i sprawdzone przez kilka lat rozwiazanie:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic586433.html

Jak czytam o tym to mi się przypomina film McGyver

Mnie zastanawia zawsze jedno. Mianowicie zdalne odpalanie najbardziej potrzebne jest w zimie w celu rozgrzania silnika. Ilu kierowców zostawia samochód na mrozie bez włączonego biegu za to z zaciągniętym hamulcem postojowym? Odpalić będzie można. A później poczekać do wiosny jak odpuści zamarznięty mechanizm hamulca. Kliny pod koła to też niezbyt szczęśliwe rozwiązanie. Większość tak kombinujących ludzi mieszka w blokach i trzymają autka na ulicy. Posiadacze domów z garażem mają mniej problemów z rozgrzewaniem silników. Chyba, że ktoś się trudzi tylko po to, żeby dla szpanu odpalić samochód zdalnie.
Zdalne odpalanie to jeszcze lepszy temat. Trzeba odpowiednio sterować rozrusznikiem, czyli znaleźć metodę na wykrycie uruchomionego silnika. Im starszy grat, tym łatwiej to zrealizować. W nowszych pokonanie samego immobilizera nie ma sensu. W końcu po coś został zamontowany. Sygnał powiadomienia o odpaleniu może być brany z obrotomierza, cewki zapłonowej lub po prostu z kontrolki ciśnienia oleju.
Ja osobiście wsiadam do samochodu, odpalam i zanim pozapinam pasy, włączę radio itp. to mogę śmiało ruszać. Posiadam alarm z możliwością zdalnego odpalania i nie mam zamiaru tego używać. Więc modułu nie podłączałem do końca.
Dla tych co mają garaż polecam na mroźne dni dmuchawę z ciepłym powietrzem na bezpiecznej podstawce i uchylone okna. Jak woziłem dzieci do przedszkola to rano włączałem nawiew na 15 minut i było fajnie.
Krytykantów i przewrażliwionych pseudo strażaków informuję, że jeśli zachowa się ostrożność to nic się nie zapali (dmuchawa z odpowiednią temperaturą i koniecznie dobrze zamocowana.

gemiel wrote:

Mnie zastanawia zawsze jedno. Mianowicie zdalne odpalanie najbardziej potrzebne jest w zimie w celu rozgrzania silnika.

Ile miałem aut tyle wzmianek że:

Quote:

Nie należy rozgrzewać silnika na postoju. Po odpaleniu należy natychmiast ruszać unikając przy tym gwałtownych przyspieszeń. Silnik pracując na postoju na wolnych obrotach rozgrzewa się znacznie wolniej niż podczas jazdy co w przypadku niskich temperatur może się przyczynić do jego nadmiernego zużycia.

A wszyscy "dbale" rozgrzewają silniki osiągając dokładnie odwrotny efekt niż chcą - narażają silnik na długotrwałą pracę w niskich temperaturach.

Nie lepiej zainstalować sprawdzoną i bezpieczną konstrukcję tzn webasto? Właśnie po to jest i w wielu przypadkach można zdobyć takie pod konkretne auto.

Po co się chrzanić z jakimś McGywerowskim cudem wykrywającym biegi? Jakąś zawiłą elektroniką? To nawet drożej wyjdzie niż webasto i ciągle będzie niepewne: czy nie zostawiliśmy auta na biegu? A jak na ręcznym to czy nie zamarzł? A jak na biegu i tylko się nam coś zjarało i auto wjedzie na rozruszniku w tył innego? A jak wykryć że auto już odpaliło i trzeba odłączyć rozrusznik?

cefaloid wrote:

A jak wykryć że auto już odpaliło i trzeba odłączyć rozrusznik?

Obrotami silnika powyżej jakiejś rozsądnej wartości. A nowe silniki mają już według normy fabycznej zapalać po ~3/4 obrotu wału korbowego więc w sumie krótki strzał rozrusznika bez sprawdzania. Jak nie pali to znaczy że coś jest nie tak i trzeba ogólnie "pogłaskać" silnik.

A co do projektu to lepiej zrobić sterowanie do skrzyni i wtedy wiemy kiedy mamy luz i czy się zapiął.

PO. wrote:

cefaloid wrote:

A jak wykryć że auto już odpaliło i trzeba odłączyć rozrusznik?

Obrotami silnika powyżej jakiejś rozsądnej wartości.

Nie jakiejś, a wartością pomiędzy 500 (mniej więcej prrędkośc do jakiej jest w stanie rozpędzić silnik rozrusznik elektryczny) a 900 (prędkość biegu jałowego zawiera się w granicach 850 - 950) obr/min. Zresztą to nie jedyna metoda detekcji pracy silnika - wzrost podciśnienia w kolektorze ssącym czy ilości pobieranego powietrza określany na podstawie wskazań czujników MAP/MAF.

Quote:

A nowe silniki mają już według normy fabycznej zapalać po ~3/4 obrotu wału korbowego więc w sumie krótki strzał rozrusznika bez sprawdzania.

Gdzież ta norma jest zawarta ? Silnik benzynowy zapali po dokładnym policzeniu zębów na kole fonicznym i określeniu GPZ 1 cylindra(silniki benzynowe z "dis"-em) lub nabiciu ciśnienia na magistrali paliwowej (diesle z CR) - obydwa kryteria zależne od kondycji silnika, warunków i jakości paliwa.

Quote:

Jak nie pali to znaczy że coś jest nie tak i trzeba ogólnie "pogłaskać" silnik.

Albo naładować rozładowany akumulator, czy nalać paliwa do baku.

Quote:

A co do projektu to lepiej zrobić sterowanie do skrzyni i wtedy wiemy kiedy mamy luz i czy się zapiął.

Wykonalne jedynie w przypadku skrzyń automatycznych, które mają takie sterowanie z natury, bądź skrzyń sekwencyjnych.

Jeju, niedługo przyrównają nasze społeczeństwo do obywateli USA, którzy nie potrafią jeździć na manualach. Po co komu takie cuda? Za chwilę pokażą jeszcze naścienny sygnalizator zapalonego światła w pokoju.

robokop wrote:

PO. wrote:

cefaloid wrote:

A jak wykryć że auto już odpaliło i trzeba odłączyć rozrusznik?

Obrotami silnika powyżej jakiejś rozsądnej wartości.

Nie jakiejś, a wartością pomiędzy 500 (mniej więcej prrędkośc do jakiej jest w stanie rozpędzić silnik rozrusznik elektryczny) a 900 (prędkość biegu jałowego zawiera się w granicach 850 - 950) obr/min. Zresztą to nie jedyna metoda detekcji pracy silnika - wzrost podciśnienia w kolektorze ssącym czy ilości pobieranego powietrza określany na podstawie wskazań czujników MAP/MAF.

Quote:

A nowe silniki mają już według normy fabycznej zapalać po ~3/4 obrotu wału korbowego więc w sumie krótki strzał rozrusznika bez sprawdzania.

Gdzież ta norma jest zawarta ? Silnik benzynowy zapali po dokładnym policzeniu zębów na kole fonicznym i określeniu GPZ 1 cylindra(silniki benzynowe z "dis"-em) lub nabiciu ciśnienia na magistrali paliwowej (diesle z CR) - obydwa kryteria zależne od kondycji silnika, warunków i jakości paliwa.

Quote:

Jak nie pali to znaczy że coś jest nie tak i trzeba ogólnie "pogłaskać" silnik.

Albo naładować rozładowany akumulator, czy nalać paliwa do baku.

Quote:

A co do projektu to lepiej zrobić sterowanie do skrzyni i wtedy wiemy kiedy mamy luz i czy się zapiął.

Wykonalne jedynie w przypadku skrzyń automatycznych, które mają takie sterowanie z natury, bądź skrzyń sekwencyjnych.

Skoro tak, to ja też pozwolę sobie czepnąć się mniej czy więcej? Skoro mniej więcej... Skoro już trzymamy się megadokładnych wartości. Ale myślałem, że się nie trzymamy bo to temat o czyimś projekcie a nie projektowanie elektrodowego sterownika.

Co do sensowności wyłącznie w automatach, nieprawda. Właśnie w manualach jak najbardziej, odrobina inwencji i śmiga. W automatach to jest pójście na łatwiznę, bo wpinamy się ze sterowaniem do gotowego układu wykonawczego.
A jak masz starszy mechaniczny automat i nie masz się gdzie wpiąć, to co zrobisz? Będziesz machał wybierakiem programów :E ? To ogranicza w jedną stronę biegi tylko, nie masz pełnego sterowania.

Dodano po 3 [minuty]:

luke-z wrote:

Jeju, niedługo przyrównają nasze społeczeństwo do obywateli USA, którzy nie potrafią jeździć na manualach. Po co komu takie cuda? Za chwilę pokażą jeszcze naścienny sygnalizator zapalonego światła w pokoju.

A jeździłeś kiedyś prawdziwym automatem? Ma to swoje uroki ... I nie jest to kwestia "potrafienia". Tak samo można powiedzieć o "zacofanym" społeczeństwie obywateli europy którzy się panicznie boją zaawansowanej techniki i automatów.

Nie chcę ciągnąć flama ale dyskryminowanie automatów jest głupie. Rozumiem, że "to nie dla Ciebie" - przynajmniej na razie - ale też jest to rozwiązanie dla ludzi.

PO. wrote:

[...]

Skoro tak, to ja też pozwolę sobie czepnąć się mniej czy więcej? Skoro mniej więcej... Skoro już trzymamy się megadokładnych wartości.

No to wybierz sobie megadokładną wartość z podanego przedziału, a spełniającą warunek zawierania się w nim i gotowe - w czym masz problem?

Quote:

Co do sensowności wyłącznie w automatach, nieprawda. Właśnie w manualach jak najbardziej, odrobina inwencji i śmiga.

Nie zrozumiałeś idei - pokaż mi gotowe rozwiązanie pozwalające na elektryczną zmianę przełożenia na bieg neutralny, a dające się zastosowac w większości popularnych aut?

Quote:

W automatach to jest pójście na łatwiznę, bo wpinamy się ze sterowaniem do gotowego układu wykonawczego.

Zapomniałeś chyba tylko o zależnościach pomiędzy położeniem lewarka a możliwością wyjęcia kluczyka ze stacyjki na przykład.

Quote:

A jeździłeś kiedyś prawdziwym automatem? Ma to swoje uroki ...

Wyższe zużycie paliwa, niższą dynamikę, zwiększone koszty obsługi i napraw ?
To taki samochód dla niepełnosprawnych, szczególnie intelektualnie, gdy konieczność koncentracji na tym co dzieje się na drodze zabiera tyle mocy obliczeniowej mózgu, że nie wystarcza jej do obsługi sprzęgła i przekładni. Dyskusja może i offtopiczna, tym niemniej inspirująca.

I nieporównywalny komfort - nie ze względu na moc obliczeniową ale zasadę działania przekładni hydrokinetycznej. Prawdziwym automatem też trzeba nauczyć się jeździć, żeby dobrze jeździć.
I nie chodzi o zmianę biegów bo automat z przekładnią hydrokinetyczną i sekwencyjnym sterowaniem też jest przydatną opcją - i tak jak pisałeś wyżej jest to pomysł na przeróbkę tylko prosty.

Stacyjka? Jak przerabiamy to i stacyjkę można przerobić. Albo i nie przerabiać - lewarek jest z mechanicznym cięgnem, skoro machamy wybierakiem programów na skrzyni, to i tak musi być odpięty fizycznie więc może zostać w pozycji park i mamy pełen dostęp do kluczyka...

Rozwiązanie elektrycznego sterowania do klasycznego manuala? Przecież przerabiamy, i to mniej badziwewnie niż na zdjęciach z tematu , więc możliwości według pomysłu: siłowniki, serwa itp, montaż do skrzyni w zależności od konkretów fizycznych już. Czujniki położenia wtedy bezpośrednio na elementach wykonawczych i wiemy czy się zapięło czy nie.
Program sterujący odpowiedni, żeby dwóch biegów nie zapiąć .
Nawet sterowanie do sprzęgła nie jest problemem.

Skąd Ci do głowy przychodzi "gotowe rozwiązanie"? Żeby wsadzić do dowolnego samochodu z marszu to nie znajdziesz ale to elektroda jest i tu nie wsadzamy gotowców . Fabrycznie gdzieniegdzie się stosuje elektroniczne sterowanie - na sekwencjach dwusprzęgłowych sam wiesz, na jednosprzęgłowych klasycznych też by się pewnie coś znalazło choć to bardziej egzotyka.

A mojej ironii nie zrozumiałeś, nevermind...