{"id":1818,"date":"2022-09-02T20:11:24","date_gmt":"2022-09-02T18:11:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eisenzelt.de\/ez\/wordpress\/?p=1818"},"modified":"2022-12-30T18:40:43","modified_gmt":"2022-12-30T17:40:43","slug":"tankumschaltung-remote","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.eisenzelt.de\/ez\/wordpress\/?p=1818","title":{"rendered":"Tankumschaltung Remote Teil 1"},"content":{"rendered":"

Tankumschaltungen sind an fast jedem Wohnmobil zu finden, auch an meinem. Meist sind diese Umschaltungen mechanisch ausgef\u00fchrt. Nachteile dabei: entweder kann man sie w\u00e4hrend der Fahrt bedienen, dann sind Dieselleitungen ins F\u00fchrerhaus gef\u00fchrt, was bei einem Unfall gef\u00e4hrlich sein kann,\u00a0 oder man muss anhalten und aussteigen um umzuschalten. Da laut Murphy der Tank immer in einer Autobahnbaustelle, oder mitten auf einer gro\u00dfen Kreuzung leer ist, m\u00f6chte man doch ohne Aussteigen umschalten k\u00f6nnen. L\u00f6sungen mit elektrohydraulischen Ventilen sind teuer, da die Ventile direkt gesteuert sein m\u00fcssen und m\u00f6glichst auch eine manuelle Notbet\u00e4tigung vorhanden sein sollte, falls eine Spule das Zeitliche segnet. Ich hatte eine mechanische L\u00f6sung mit mehreren Kugelh\u00e4hnen am Rahmen, musste zum Umschalten also aussteigen. Diese sollte um eine pneumatische Bet\u00e4tigung mit elektrischer Ansteuerung erweitert werden.<\/p>\n

Anfangs wollte ich das Problem mit einer Pneumatik-Ventilinsel und einfachen elektrischen Schaltern l\u00f6sen. Dann kam der Gedanke an ein Controllerprojekt. Man kann so viel machen und lernen und „Embedded“ war schon immer mein Steckenpferd… Das Ganze ist nun etwas komplizierter geworden, aber bei einer St\u00f6rung mit rein mechanischen Komponenten bedienbar.<\/p>\n

Im F\u00fchrerhaus gibt es ein Bedienpanel mit Tastern, an dem die Vor- und R\u00fcckl\u00e4ufe ausgew\u00e4hlt und entsprechend angezeigt werden. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen Kraftstoffvorheizung und Flammstartanlage gesteuert werden. Ein Controller setzt die Tastendr\u00fccke in SAE J1939-Kommandos um und sendet sie via CAN-Bus zu einem zweiten Controller, direkt an der Ventilinsel. Dort werden die Kommandos zur Steuerung der Pneumatikventile benutzt und an einem LCD Display die Auswahl angezeigt. Die Ventile bet\u00e4tigen die Druckluftzylinder, die wiederum die Kugelh\u00e4hne. Dazu gibt es noch eine Java-Software f\u00fcr das Toughbook, \u00fcber die man per Touchscreen die Ventile schalten kann, angebunden via Wifi.<\/p>\n

Wegen unseres Nachwuchs muss das Handbremsventil an anderer Stelle platziert werden, damit ein dritter Sitz in die Kabine passt. Das Paneel nimmt deshalb neben den Tastern f\u00fcr die Tankumschaltung auch das Handbremsventil auf. Es ersetzt das vorhandene Paneel f\u00fcr die Beleuchtung und den Zigarettenanz\u00fcnder.<\/p>\n

\"Bedienpanel\"<\/p>\n

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\"im<\/p>\n

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Auf dem Paneel ist das Anschluss-Schema der Tanks zu erkennen. Zum Vorlauf muss ich nichts sagen, au\u00dfer das man einen ausw\u00e4hlt. Vom Motor aus f\u00fchrt der R\u00fccklauf zuerst in einen Druckluftbeh\u00e4lter mit etwa 20l Fassungsverm\u00f6gen. Ist dieser voll, l\u00e4uft der Diesel in den ausgew\u00e4hlten Haupt-Tank zur\u00fcck. Die Auswahl ist unabh\u00e4ngig vom als Vorlauf gew\u00e4hlten Tank. So ist es m\u00f6glich, den Diesel umzupumpen. Das macht bei gro\u00dfen Tanks durchaus Sinn, um das Fahrzeug gleichm\u00e4\u00dfig zu beladen und nicht mehrere 100kg mehr an Belastung auf einer Rahmenseite zu haben.<\/p>\n

Der Druckluftbeh\u00e4lter kann als Reservetank ausgew\u00e4hlt werden. Bei gro\u00dfen, wenig gef\u00fcllten Tanks ist das im Gel\u00e4nde vorteilhaft, sonst steht man an einer steilen Auf- oder Abfahrt schon mal ohne Antrieb da, obwohl noch 200l im Tank sind. Auch deshalb ist die M\u00f6glichkeit, Tanks w\u00e4hrend der Fahrt schalten zu k\u00f6nnen, sinnvoll. Wird der Reservetank gew\u00e4hlt, bleibt ein R\u00fccklauf zu den Haupttanks ge\u00f6ffnet, um den Reservetank dar\u00fcber zu bel\u00fcften.<\/p>\n

Die Elektronik pr\u00fcft beim Start den Luftdruck und steuert die zuletzt gew\u00e4hlte Variante des Vor- und R\u00fccklaufs erst dann ein, wenn gen\u00fcgend Druck aufgebaut ist. Fehlender Luftdruck wird auf dem Bedienpanel durch eine blinkende LED angezeigt. Die Zylinder stehen nicht permanent unter Druck, sondern werden, nur zum Umschalten, danach alle 30 Minuten, erneut kurz angesteuert. Da die Konstruktion mit den Kugelh\u00e4hnen „selbsthaltend“ ist, macht es keinen Sinn Energie f\u00fcr eine permanente Ansteuerung zu verwenden. Kommt es zu Undichtigkeiten im System, gibt es auch keinen permanenten Luftverlust.<\/p>\n

Um die Schmierung der Kolbenstangen und eine Reinigung zu gew\u00e4hrleisten, werden einmal am Tag, beim Start, alle Zylinder kurz eingefahren und danach wieder die gew\u00e4hlte Einstellung aktiviert. Das dauert 1,5 Sekunden und f\u00fchrt nicht zu funktionalen Einschr\u00e4nkungen. Das war auch schon alles zur mechanischen Funktion.<\/p>\n

F\u00fcr den, der es nachbauen m\u00f6chte:<\/p>\n

Die Schaltung hat keine EMV-Pr\u00fcfung (w\u00fcrde sie wahrscheinlich auch nicht \u00fcberstehen) und nat\u00fcrlich auch keine KBA-Zulassung.<\/strong><\/p>\n

Ich halte das Risiko f\u00fcr vertretbar. Die Controller verf\u00fcgen beide \u00fcber eine Watchdog\u00fcberwachung und nach einem Reset \u00fcber den Watchdog gehen die Controller, bis sie stromlos werden, au\u00dfer Betrieb. Springt der Programcounter,\u00a0 aus welchem Grund auch immer, im Speicher umher, so sorgen „GOTO 0“ Kommandos im gesamten freien Programmspeicher daf\u00fcr, dass der Controller sich neu initialisiert. Die Kommunikation zwischen den beiden Controllern ist bidirektional und eine Freigabe einer neuen Einstellung erfolgt nur, wenn Controller 1, 1. das Setting welches Controller 2 empfangen und best\u00e4tigt hat, als korrekt erkennt und 2., nur nach Senden zweier von einander unabh\u00e4ngiger Kommandos zur Best\u00e4tigung von Controller 1 an Controller 2, die zwei unabh\u00e4ngige Steuerausg\u00e4nge aktivieren, um die Ventile tats\u00e4chlich zu schalten.<\/p>\n

Da die Elektronik die meiste Zeit gar nichts zu tun hat, au\u00dfer auf neue Tastendr\u00fccke zu warten, habe ich an Controller 2 einen seriellen GPS-Empf\u00e4nger angeschlossen. Controller 1 hat eine SD-Karte und schreibt die von Controller 2 empfangenen NMEA-Daten dort in ein Logfile. So ist ein GPS-Tracker realisiert.<\/p>\n

Controller 1 hat ein Wifi-Interface an der seriellen Schnittstelle und kann dar\u00fcber fern bedient werden, z.B. \u00fcber ein Smartphone, oder einen Laptop.<\/p>\n

Wifi habe ich gew\u00e4hlt, weil es gegen\u00fcber Bluetooth keine f\u00fcr Privatleute nicht zu kaufende, spezielle Hardware f\u00fcr ein iPhone, oder iPad ben\u00f6tigt. Appleger\u00e4te unterst\u00fctzen (ohne Jailbreak) f\u00fcr Bluetooth kein Serialprofile. Stattdessen ein sogenanntes iApp Protolkoll, was wiederum nur spezielle Bluetoothmodule implementieren, die nicht frei k\u00e4uflich sind. Das gilt f\u00fcr das Serial Protocol. Man k\u00f6nnte auch Bluetooth LE nutzen. Vielleicht sp\u00e4ter…<\/p>\n

Ein magnetischer Kompass und ein Beschleunigungsmesser dienen dem Controller 2 zum Ermitteln der Fahrzeuglage (Pitch, Roll und Ausrichtung nach Norden). Damit kann die Ausrichtung des Fahrzeugs bestimmt und z.B. der Wirkungsgrad einer Solaranlage optimiert werden, wen man sich entschieden hat an einem Ort l\u00e4nger zu verweilen.<\/p>\n

\u00a0\"Ausrichtung\"<\/p>\n

Das Bedienpanel virtualisiert in der Desktop-Applikation:<\/p>\n

\"Umschaltung\"<\/p>\n

Schalt- und Verdrahtungspl\u00e4ne in Teil 2.<\/p>\n

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