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Italo-Welt

steffen.m

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Freitag, 15. Juli 2016, 10:44

Nachrüstung einer sensorgesteuerten Heckklappe AKA Handsfree Liftgate

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Im Aftermarket-Bereich tauchte im Sommer 2014 ein Modul auf, welches die sensorgesteuerte Heckklappe (europäische Bezeichnung, im amerikanischen Sprachraum als Handsfree Liftgate bezeichnet) in jedes Auto bringen sollte.

Die Adaption an den Voyager / Town & Country / Grand Caravan hat ein 3/4 Jahr in Anspruch genommen, da die Heckklappe einen komplizierten Auslösemechanismus hat. Mit Gerhard habe ich gemeinsam verschiedene Lösungsvarianten untersucht. Die finale Lösung benötigt neben diesem Modul nur 7 passive Bauteile im Cent-Bereich.

An dieser Stelle möchte ich den Einbau der Technik beschreiben, wenn die auslösenden Sensoren mittig im hinteren Stoßfänger montiert sind. Vielleicht hängt sich Gerhard hinten dran und zeigt seinen Einbauort an der linken hinteren Seite des Stoßfängers.



Benötigte Teile

Das verwendete Modul stammt von Pekatronic und hat den Namen AKS-800. Es gibt eine Version für Fahrzeuge ohne werksseitigem Keyless Go und eine Version zur Verwendung mit werksseitigem Keyless Go. Wir verwenden letztgenannte Version (169€). Geliefert wird dann ein Steuerteil, 2 kapazitive Sensoren, ein Kabelbaum, 2 Halte-Clips und eine Menge Klebe-Pads.




Die Anschlussleitungen der Sensoren verlaufen unter dem Auto entlang. Zum Schutz gegen Nager kann man optional Wellrohr (Innendurchmesser 7mm) verwenden.




Zum Befestigen der beiden Sensoren kommen zwei Halteklips zum Einsatz. Diese stammen aus einem alten Motor-Kabelbaum.




Auch diese Klipse sind aus einem alten Kabelbaum (VES-System, C-Säule zum Monitor 1) und werden später zur Arretierung der Antennen im Stoßfänger genutzt.





Modifikation des Steuerteils

Das gelieferte Modul kann in seiner laut Schaltplan vorgesehenen Beschaltung nicht verwendet werden. Da wird zum Öffnen der Griff oder der Knopf der elektrischen Heckklappe mittels eines Relais kurz gebrückt. Bei vorhandener Alarmanlage wird der Türkontakt von einem zweiten Relais so lange überbrückt, bis die Klappe wieder geschlossen ist.

Im Voyager besteht das Problem, dass ein manuelles Drücken des Heckklappen-Griffes zwar das Verriegelungsschloss öffnet, aber die Heckklappe anschließend nicht elektrisch hochfährt. Durch Untersuchungen haben wir jedoch festgestellt: Drückt man den Heckklappen-Griff und kurz nach dem Entriegeln des Schlosses zusätzlich den Heckklappen-Taster in der vorderen Deckenkonsole, dann fährt die Heckklappe doch elektrisch hoch.

Diesen gefundenen Mechanismus haben wir uns zu Nutze gemacht. Mittels des ersten Modul-Relais brücken wir den Heckklappen-Griff, bis das Schloss entriegelt ist. Mit dem zweiten Relais wird dann zusätzlich der Taster der Deckenkonsole überbrückt. Klingt einfach, war es aber nicht, wie sich später herausstellte.

Zur Verdeutlichung der Beschaltung habe ich die beiden im Modul integrierten Relais in den Schaltplan mit eingezeichnet. Weiterhin ist erkennbar, welche Leitungen man am Power Liftgate Modul (PLGM) im Auto anzapfen muss.




Im ersten Tests zeigte sich, dass das 1. Relais (Griff) schaltet, aber das 2. Relais (Konsolenschalter) nicht. Somit vermutete ich eine unterschiedliche Beschaltung der beiden Relais im Modul.

Um das zu untersuchen, wurde das Modul geöffnet und die Leiterbahnen der beiden Relais nachverfolgt.




Auf der Rückseite der Platine wurde eine Leitung gefunden, die einen Kontakt des nicht funktionierenden Relais sowohl nach außen zum Anschlussstecker als auch zu einer Diode D4 auf der Oberseite der Platine führte.




Diese Leitung wurde auf der Unterseite der Platine durchtrennt. Anschließend funktionierte das 2. Relais wie gewünscht.




Mit einer freifliegenden Verkabelung wurde die Schaltung in Verbindung mit dem PLGM in meinem Laborauto getestet. Die Diagnose-Software zeigte die gewünschte zeitliche Abfolge. Ein Auslösen des kapazitiven Sensors führt dazu, dass das PLGM denkt, dass der Heckklappen-Griff gerade gedrückt wird (blaue Kurve, Signal P30). Dadurch entriegelt es das Schloss der Heckklappe. Nach weiteren 0,6s denkt das PLGM, dass der Deckenkonsolentaster vorn gedrückt worden ist (braune Kurve, Signal G25). Die Heckklappe öffnet sich motorisch. 0,5s später denkt das PLGM, dass sowohl Heckklappen-Griff als auch der Taster in der Deckenkonsole wieder losgelassen wurden.






Einbau der Sensoren

Ein idealer Montageort sind die beiden mittleren Plaste-Halterungen im Inneren des Stoßfängers. Diese sind genauso breit wie ein Sensor. Auch der Abstand zwischen den beiden Halterungen ist passend, da die Distanz zwischen den beiden Sensor-Antennen ca. 5 cm betragen soll.

In die rechte Halterung wurde ein Loch M6 gebohrt…




… und ein Klip montiert.




Auch in die linke Halterung wird ein M6-Loch gebohrt…




… der Klip durchgesteckt und der Sensor montiert.




Mit der T-förmigen Halterung und 2 Kabelbindern wird die Antenne arretiert. Dazu muss in den Stoßfänger ein M6 Loch gebohrt werden.




Auch der rechte Sensor wird mit dem T-Stück montiert. Der Abstand zwischen den Antennen ist gut zu erkennen.




Anschließend werden die Leitungen der Sensoren in Nagerschutz (Wellrohr) eingefädelt und entlang des Leitungssatzes der Parksensoren zur linken Fahrzeugseite geführt.




Einer der beiden grauen Halteclips der AKS-800 wird verwendet, um die beiden Sensor-Leitungen in der linken Ecke des Stoßfängers zu fixieren.




Das folgende Bild dient nur zur Illustration, an welcher Stelle man mit den Leitungen ins Fahrzeuginnere kommt. Der Stoßfänger muss nicht demontiert werden. Der schwarze Pfeil zeigt auf eine Gummi-Dichtung. Diese kann von unten ertastet und herausgezogen werden.




In die Dichtung werden 2 kleine Löcher gestanzt.




Die Enden der beiden Sensor-Leitungen können problemlos durch die Dichtung gezogen werden, obwohl der weiße Stecker viel größer ist.




Nun müssen die Leitungsenden in das Auto gefädelt werden. Als Hilfsmittel habe ich einen Draht an beiden Leitungen befestigt.




Das PLGM kann man jetzt bereits aus der Halterung drücken (Richtung Fahrzeugfront), wodurch sich der Draht mit den daran hängenden Leitungen leichter greifen lässt.




Bevor die Leitungen straff gezogen werden muss der Nagerschutz auf die richtige Länge gekürzt werden. Die Gummi-Dichtung wird anschließend wieder in das Loch gedrückt.




Auf dem Bild sieht man, dass die Leitung des rechten Sensors von der Länger her gerade so in das Fahrzeuginnere reicht.




Der Einbau der Sensoren ist damit abgeschlossen und wir widmen uns nun der Elektrik.

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steffen.m

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Freitag, 15. Juli 2016, 10:45

Anschluss der Elektronik

Vor den folgenden Arbeiten muss das Power Liftgate Module elektrisch isoliert werden. Dazu zieht man entweder die 30A Sicherung J2 im TIPM oder trennt die Batterie ab.




Das PLGM hat 3 Stecker, von denen der dunkelgraue Stecker C2 und der hellgraue Stecker C3 für den Anschluss des AKS-800 von Interesse sind.




Am 2-poligen Stecker C3 nehmen wir die Stromversorgung für das AKS-800 ab. Am 22-poligen Stecker C2 werden die Kontakte B13, B14 und B15 beschaltet.




Der Stecker C3 wird abgezogen. Die sichtbare weiße Verriegelung muss herausgezogen werden. Jetzt kann ein Kontakt problemlos entriegelt werden. Im Pin 1 steckt eine schwarz/orange masseführende Leitung. Dort wird das schwarze Kabel des AKS-800 Kabelbaums angelötet.




Im Pin 2 steckt ein gelb/rotes Kabel. Dieses ist die abgesicherte 12V Stromversorgung des PLGM. An diese Leitung löten wir das rote Kabel des AKS-800 Kabelbaumes an.




Die weiße Verriegelung des Steckers wird wieder zurück geschoben. Die Kontakte können damit nicht mehr heraus rutschen. Den Kabelbaum habe ich neu isoliert. Der Stecker C3 kann wieder in das Modul gesteckt werden.




Danach wird der Stecker C2 aus dem PLGM gezogen. In diesen müssen 3 Leitungen des AKS-800 Kabelstranges gelegt werden. Zuerst wird der Pin 13 des Steckers entriegelt. Das ist das orange/violette Kabel. Die Leitung hat den Namen Q901 und ist Logical Ground. An diese Leitung wird das orange/weiße Kabel der AKS-800 angelötet.




Als nächstes wird das gelb/schwarze Kabel der AKS-800 genommen. Es wird gekürzt. An dessen Ende wird die Kathode einer Diode angelötet. An die Anode wird ein 4,7 kOhm Widerstand angelötet. An das andere Ende des Widerstandes kommt das abgeschnittene gelb/schwarze Kabel.




Die Lötstellen, die Diode und der Widerstand werden mit einem Schrumpfschlauch überzogen, so dass elektrisch kein Kontakt zur Karosserie entstehen kann.




Das Ende des gelb/schwarzen Kabels muss an die Leitung im Pin 14 des Steckers C2 gelötet werden. Das Kabel im Pin 14 hat eine violett/hellbraune Farbe und die Bezeichnung G25. Dahinter versteckt sich der Deckenkonsolenschalter.




Jetzt werden das grau/weiße und das gelb/weiße Kabel des AKS-800 Kabelbaumes auf die gleiche Länge gekürzt und miteinander verlötet. Daran wird die Kathode einer weiteren Diode angelötet. An die Anode wird ein Widerstand mit 4,7kOhm angelötet. Hinter dem Widerstand wird das abgeschnittene Ende der gelb/weißen Leitung wieder angelötet.




Auch hier ist über die beiden Bauteile und die Lötstellen Schrumpfschlauch zu ziehen, so dass kein Kontakt mit Karosserieteilen möglich ist.




Das Ende des gelb/weißen Kabels muss an den Pin 15 des Steckers C2 gelötet werden. Pin 15 ist der Griff der Heckklappe, die Farbe des Kabels ist hellbraun/dunkelgrün und die Bezeichnung der Leitung P30.




Sind die Pins 13,14 und 15 wieder in den Stecker C2 ein gepinnt, dann kann der gesamte Kabelbaum isoliert werden.




Am PLGM sind keine weiteren Arbeiten nötig, weshalb es wieder in seine Halterung geschoben wird.




Nun ist nur noch die weiße Leitung (Zündungsplus) des AKS-800 Kabelbaums nicht angeschlossen. Damit wird bezweckt, dass niemand die Heckklappe von außen öffnen kann, wenn man z.B. an einer Ampel steht.

Im hinteren Fahrzeugbereich befinden sich keine Leitungen mit Zündung I. Es gibt nur Zündung II (PTS, BSM). Aber der Zigarettenanzünder in der C-Säule führt ab Zündstellung 1 +12V. Die Leitung geht im Kabelstrang direkt am PLGM vorbei in die Mulde für die 3. Sitzreihe. Zieht man den Teppich hinten links seitlich weg, dann kann man den Kabelbaum gut durchsuchen. Die benötigte Leitung hat die Bezeichnung F307 und eine hellblau/pinke Farbe.




Das weiße Kabel der AKS-800 wurde in das hellblau/pinke Kabel mit ein geschleift und mit Schrumpfschlauch gegen Kurzschluss gesichert.




Da das Modul komplett verkabelt ist, kann der erste Funktionstest erfolgen. Dazu ist die Batterie wieder an zu klemmen oder die Sicherung J2 wieder zu stecken.

Die Heckklappe wurde verschlossen, das Auto aber nicht verriegelt. Die Klappe konnte sowohl mit einem Kick als auch mit einem Slide geöffnet als auch geschlossen werden. Das ist interessant, wenn man das Auto verlassen will, aber noch einen schweren Gegenstand aus dem Kofferraum nehmen muss.

Jetzt wurde die Sicherheit des Fahrzeuges überprüft. Die Heckklappe konnte sowohl in Zündstellung I als auch Zündstellung II und auch bei laufendem Motor nicht per Tritt oder Slide geöffnet werden.

Im nächsten Test sollte kontrolliert werden, ob man das Fahrzeug unberechtigt öffnen kann. Dazu wurde das Auto verriegelt und 15 Sekunden gewartet, bis die Alarmanlage scharf war. Der Keyless Go Schlüssel wurde aus dem Empfangsbereich entfernt. Die Heckklappe ließ sich weder mit Kick noch Slide öffnen. Gut.

Nun erfolgte der Test, ob die Klappe geöffnet werden kann, wenn der Wagen verschlossen ist und man mit einem gültigen Schlüssel in der Tasche zum Heck kommt. Dazu wurde der Wagen wieder verriegelt und gewartet, bis die Alarmanlage scharf war. Die Heckklappe ließ sich mit Slide und Kick öffnen. Super.

Im nächsten Test sollte überprüft werden, ob sich die Klappe öffnen lässt, wenn der CAN-Bus bereits schlafen gegangen ist, also ca. 15min nach der Verriegelung. Das Ergebnis war ernüchternd. Das Schloss wurde entriegelt, aber die Klappe fuhr nicht hoch. Das Brücken des Griffes ist in dem Fall zu kurz. Die Schließzeit des Relais für den Griff musste somit verlängert werden.

Normalerweise erreicht man das, indem man ein RC-Glied vor die Basis des Treibertransistors des Relais schaltet. Das funktionierte jedoch nicht. Gerhard hatte die Vermutung, dass im Mikroprozessor Pull-Up-Widerstände an den Ausgängen sind, welche eine Entladung des Kondensators verursachen.

Gerhard hatte dann jedoch die Idee, an jedes Relais einen Elko mit einem 220 Ohm Widerstand anzuschließen. Mit der Größe mussten wir etwas experimentieren. Das brachte den erhofften Erfolg.

Das Modul musste dazu noch einmal geöffnet werden und es wurden 3 Leitungen auf der Unterseite der Platine direkt an die Relais gelötet.




Die 2 Elkos und der Widerstand passen in das Gehäuse mit rein.




Die Grafik im Diagnosesystem zeigt, dass der Griff nun deutlich länger als vorher gebrückt wird.



Ein Test mit verschlossenem Fahrzeug und schlafendem CAN-Bus verlief jetzt erfolgreich.

Das AKS-800-Modul konnte somit fest im Fahrzeug montiert werden. Ich verwendete die Unterseite des Subwoofers als Einbauort.




Steffen

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Freitag, 15. Juli 2016, 10:55

Eine Bemerkung noch zu den AKS-800 Platinen: Es gibt 2 Versionen. Ich habe die PCB-Version 2013-11-11. Gerhard hat eine neuere PCB-Version von 2014. Bei dieser ist eine Relais-Leitung nicht nach außen zum Stecker gelegt. Bei dieser Platine muss eine Leitung entsprechend der blau eingezeichneten Linie auf die Platine gelötet werden.



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2016-07-15 Anbei noch die Schaltpläne. Der Gesamtschaltplan ist mit 245kb zu groß. Den kann ich momentan nicht mit anhängen. Ich versuche die 3 Seiten zu trennen

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Freitag, 15. Juli 2016, 11:09

Und hier noch der Schaltplan des gesamten Heckklappen-Systems
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marcob1979

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Freitag, 15. Juli 2016, 22:00

Wahnsinn, ihr habt es echt drauf!

eine Frage noch, wo sitzt das PLGM?

Beste Grüße
Marco


zunke

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Freitag, 15. Juli 2016, 22:22

Hallo,
das sitzt hinter dem Werkzeugfach an der D-Säule. Man kommt da ran, wenn man alles rausräumt was drin ist. Das Modul selbst lässt sich auf der linken Seite abhebeln. Dort ist es eingerastet. Rechts hat es zwei Haltenasen, die in Schlitzen stecken.
@ Steffen: Wie immer eine klasse Dokumentation!
Gruß Gerhard

galaxianer

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Sonntag, 17. Juli 2016, 13:05

Männer's :thumbsup: , mehr kann ich dazu nicht sagen.
Coole Sache mit Akribie konsequent zu Ende gebracht, fall's eure Autos mal den offiziellen :) sehen, gebe ich 'nen Kaffee für dessen Gesichtsausdruck.
Zwei Fragen noch bezüglich der Video's und Gehard's Audruck "Tänzchen machen".

Bei Gerhard wird "gewischt" und es erfolgt etwas "verzögert" die Öffnung/Schließung, bei Steffen nur ein "kurzer Kick" und "sofortige" Reaktion.
Hängt das mit den 2 Modul-Typen zusammen?

Durch die Größe der Klappe steht man/-n ja dem "Vorgang im Weg" (es sei denn man/-n hat lange Beine, Frau schon eher :D ), muss also zum Öffen/Schließen ran und wieder zurück treten.
Wäre eine seitliche Positionierung des Sensors möglich?

Gruß Ingolf
Now I can read and be aware of all the things that could result in death or serious injury... ;)
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steffen.m

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Sonntag, 17. Juli 2016, 16:57

Gerhard hat seinen Sensor seitlich positioniert. Allerdings ist es so, dass man nah genug hinter der Klappe stehen muss, dass das Passive Entry Module (PEM) eine gültigen Schlüssel erkennt. Der muss zudem in der Zone HINTER dem Auto sein. Das kann man aber locker selber ausprobieren, indem sich einer mit dem Schlüssel dorthin stellt, wo man gedenkt die Sensoren zu positionieren. Ein anderer muss bei verriegelten Fahrzeug dann den Griff anfassen und schauen, ob man die Heckklappe öffnen kann.

Zu der Verzögerungszeit des Öffnens der Klappe: Die Gedenksekunde ist bei mir auch. Das Video habe ich gemacht, als noch nicht feststand, dass nach dem Einschlafen des CAN-Busses der Kontakt des ersten Relais zu kurz ausgelöst wird.

Ob Kick und Slide funktioniert hängt scheinbar von der Montage der Sensoren ab. Ich war selber überrascht, das beides geht.
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zunke

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Sonntag, 17. Juli 2016, 17:05

Nein,
mit den Modulen hat das nichts zu tun. Bei mir war noch nicht die abschließende Kondensatorwahl drin. Zudem sind bei mir die Sensoren anders angeordnet.
Da ich zum angeln oft ausgefahrene Landwege mit hohem Pflanzenwuchs in der Mitte befahre, war mir das mittig zu heikel. Ein Sensor sitzt wie bei Steffen, nur entgegengesetzt nach links. Der zweite innen unter der Stoßstangenkante. Auch hier ist nach dem Film die Anordnung noch verändert worden. Jetzt reicht ein Kick etwas links vom linken inneren Parksensor. Ein 'Tänzchen' brauche ich nicht mehr machen, das war nur in der Gewöhnungsphase. Nebeneffekt war, das bei der Anordnung die Kabellänge auch für eine andere Verlegung reicht.
Bei mir gehen die Kabel hinter der Rückleuchte rein. Sieht etwas klobig aus, da ich geschlossenen Schlauch genommen habe, wo die Stecker gerade so durchpassen. Leider gab es die Größe in vertretbarer Länge auch nur in weiß. Aber das sieht nachher eh kein Mensch.
Diese seitliche Anordnung der Sensoren wird man auch nehmen müssen, wenn eine AHK vorhanden ist. Mir wäre es lieber gewesen, beide Sensoren direkt an der Stoßstange zu verstecken, was aber nicht geht. Ein Sensor muss etwa 80 mm von der äußeren Fahrzeugkante weg sein. Sonst kann es passieren, das der Schließvorgang eingeleitet wird, wenn man an entsprechender Stelle mit dem Schienenbein oder der Hand beim reinigen in den Bereich beider Sensoren kommt. Die genaue Position sollte man vor der endgültigen Montage testen.
Gerhard
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steffen.m

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Sonntag, 9. Juli 2017, 18:37

Auch hier heute wieder alle Bilder im Einbaubericht hell gemacht
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