Fensterheber-Steuergerät FH-SG

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FH-SG (alte Version)

Funktion[Bearbeiten]

Das Fensterheber-Steuergerät (FH-SG) erweitert die Fensterheber-/Schiebedach-Steuerung des VW T4 ab Modelljahr (MJ) 1996 und auch anderer Kfz, deren Fensterheber/Schiebedach auf die gleiche Art und Weise gesteuert werden, um 2 Funktionen:

  1. Komfortschließen
    Beim Verriegeln der Türen mit der Zentralverriegelung werden die Fenster automatisch geschlossen. Hierbei wird die automatische Abschaltung der Fensterheber bei Erreichen der Endstellung genutzt. Die Komfortschließfunktion ist über einen Schalter nach Masse abschaltbar, falls man das Fahrzeug einmal mit geöffneten Fenstern abstellen will.
  2. Druckausgleich
    Beim Öffnen einer Tür öffnet ein Fenster ein kleines Stück (ca. 10 cm) und beim Schließen der letzten geöffneten Tür fährt das Fenster diese 10 cm wieder nach oben. Die Schiebetür lässt sich nun ohne großen Kraftaufwand schließen, und auch die Hecktür fällt nun 'butterweich' ins Schloss.
    Da es keine praktikable Möglichkeit gibt, die aktuelle Position des Fenster zu erkennen, erfolgt dieses Hoch- und Runterfahren auch bei (teilweise) geöffnetem Fenster, wobei jedoch die Fensterposition vor dem Druckausgleich in etwa wieder eingenommen wird.
  3. Schiebedach-Steuerung
    Zusätzlich besitzt das FH-SG eine Komfortschließfunktion für das Schiebedach; beim Verriegeln über die Zentralverriegelung wird es automatisch zugefahren. Zur Schonung des Schiebedachmotors ist eine einstellbare Stromüberwachung/-abschaltung integriert.


Sämtliche Angaben zum FH-SG und dessen Anschluss beziehen sich auf Fahrzeuge ab Modelljahr 1996. Bei älteren T4 ist diese Steuerung nicht nutzbar, weil die Fensterheber anders aufgebaut sind (z.B. nur ein Steuergerät). Hintergrundinformationen zu den elektrischen Fensterhebern im T4 finden sich im Artikel Fensterheber.


Steuerungslogik[Bearbeiten]

Damit unnötig häufiges Öffnen/Schließen des Fensters zu vermieden wird, wenn man z.B. einfach nur einmal um den Wagen herum zur nächsten Tür gehen will, besitzt das Steuergerät eine Hochfahr-Verzögerung. Es gilt folgende Steuerungslogik:

Auslöser Aktion
Tür AUF Ein Fenster fährt ca. 10 cm herunter und bleibt in dieser Stellung bis die letzte Tür geschlossen wird.
Letzte Tür ZU Das Fenster verbleibt für eine Wartezeit von ca. 20 s in der letzten Position und fährt, wenn zwischenzeitlich keine weitere Tür geöffnet wird, wieder nach oben.
Zündung AN Unterbricht die o.a. Wartezeit. Sind alle Türen geschlossen, fährt das Fenster sofort hoch.
Zentralverriegelung ZU Aktiviert die Komfortschließung und fährt beide Fenster ohne weitere Wartezeit hoch, wenn alle Türen geschlossen sind.
Aktiviert die Komfortschließung des Schiebedachs, wenn es geöffnet war.
Schalter AN Deaktiviert die Komfortschließung. Das Fahrzeug kann mit geöffneten Fenster(n) und geöffnetem Schiebedach verriegelt werden.


Schaltung[Bearbeiten]

Bei der Schaltung handelt es sich im Wesentlichen um einen programmierbaren µC von Atmel (ATTiny 85), der Zustandsänderungen der Türkontaktschalter (Anschluss TKmL), der Zentralverriegelung (Anschluss ZV gelb) und des Schalters (Anschluss FH_OFF) auswertet und abhängig davon die Fensterheber steuert. Darüber hinaus wird der Taster zum Öffnen des Schiebedachs sowie der Strom beim Fahren des Schiebedachs für dessen Komfortschließung überwacht.

Die Spannungsversorgung erfolgt über einen Festspannungsregler in Standardbeschaltung. Einen großen Teil der Schaltung macht die Signalaufbereitung inkl. Schutz vor Stör- und Überspannungen aus.

Weitere Details:

  • Ruhestrom: 10 mA
  • Prozessorfrequenz: 1 Mhz
  • Software-Entprellung: 150 msec
  • Fensterheberbetätigung (ca. 0,8 sec Druckausgleich, ca. 10 sec Schließen)
  • Schiebedach-Stromabschaltung: 1 bis 10 Ampere, einstellbar

Die Steuerung ist so in die Bordelektrik integriert, dass ein Bedienung der Fensterheber und des Schiebedachs während einer Automatikfunktion ohne Folgen (Fehlfunktion, Kurzschluss, Beschädigung bordeigener Steuergeräte etc-) bleibt.


Einbau[Bearbeiten]

Steuergerät[Bearbeiten]

Das Steuergerät sollte spritzwassergeschützt eingebaut werden. Es bietet sich der Platz hinter der Zentralelektrik an, oder die Tür, wie das nachfolgende Bild von fischbraet zeigt.

In der Tür verbautes FH-SG


Fensterheber[Bearbeiten]

Die Spannungsversorgung der Schaltung (Kl.30 und Kl.31), abgesichertes Zündungsplus (Kl.15a) sowie die Klemme Türkontakt mit Last (TKmL) können bei T4 ab ca. Modelljahr 1998 mit geeigneten Steckern direkt an den entsprechenden Leitungsverteilern an der Zentralelektrik abgegriffen werden:

Leitungsverteiler

Das Signal für die Zentralverriegelung 'klaut' man sich am 4-fach-Steckverbinder hinter der Zentralelektrik. Es ist das gelbe Kabel, das immer dann 12 V führt, wenn die Zentralverriegelung auf "AUF" steht:

ZV-Steckverbindung

Die Steuerleitung für den Schalter des rechten Fensterhebers findet man ebenfalls hinter der Zentralelektrik. Es handelt sich um das braun-blaue Kabel an der roten 6-fach-Steckverbindung:

FH-Steckverbindung

Dieses Kabel muss aufgetrennt und zum FH-SG geführt werden. Das Ende, das mit dem Schalter in der Tür verbunden ist, kommt an den Anschluss FH_R SW_in, das andere Ende an FH_R SW_out.

Zum Anschluss der Steuerleitung für den linken Fensterheber ist ein wenig mehr zu tun, da die Steuerleitung nicht hinter der Zentralelektrik abgegriffen werden kann; sie befindet sich hinter der Verkleidung der linken Tür. Die Verkleidung muss jedoch nicht abgenommen werden. Zunächst muss die Schaltereinheit vorsichtig ausgeclipst und herausgezogen werden:

Schalterausbau 1
Schalterausbau 2
Schalterausbau 3

Die Steuerleitung für den linken Fensterheber ist das markierte grün-weiße Kabel:

Steuerleitung

Diese ist wie die für den rechten Fensterheber aufzutrennen und mit dem Steuergerät zu verbinden (FH_L SW in/Out). Dazu muss jedoch ein 2-adriges Kabel entlang des Kabelbaums von der Zentralelektrik zur linken Tür verlegt werden. Dazu kann man durch die von der Schaltereinheit abgedeckte Öffnung einen festen Draht zur Durchlassöffnung für den Kabelbaum schieben, mit dem das Kabel eingezogen werden kann:

Kabel einziehen

Da es auf dem Weg von der Zentralelektrik zur Schaltereinheit einige scharfe Kanten gibt, und da das Kabel mechanisch stark beansprucht sein wird (siehe die T4-Krankheit Kabelbruch Türdurchführung), sollte das Kabel gut geschützt werden. Ich habe es im Durchführungsbereich in die Isolierung eines normalen Haushaltsstromkabels eingezogen und zusätzlich mit Gewebeband 'eingewickelt'. Schutz ist wichtiger als Aussehen ;-)

Kabel schützen

Zusätzlich sollte das Kabel gut befestigt werden. An der Türdurchführung sollte man zudem für ausreichend Bewegungsspielraum sorgen, um nicht den Konstruktionsfehler von VW zu wiederholen:


Kabel fixieren

Die Fensterheber werden zwar über Dauerplus mit Spannung versorgt, benötigen aber Spannung an den Kl.15a-Anschlüssen der Steuergeräte, damit sie funktionieren. Diese sowie Kl.15a selbst müssen ebenfalls mit dem FH-SG verbunden werden. Bei mir sind die Kl.15a-Anschlüsse in einem Stecker für den Leitungsverteiler zusammengefasst:


Diesen herausnehmen, die beiden Kabel mit der Schaltung verbinden (FH_R/L 15) und zusätzlich eine Leitung von der Schaltung zum Kl.15a-Leitungsverteiler legen (ZE 15a). Während der Betätigung der Fensterheber durch das FH-SG werden die Kl.15a-Anschlüsse der Steuergeräte nun auf Dauerplus geschaltet. Alternativ kann man die Kl.15a-Anschlüsse der Steuergeräte auch an der Zentralelektrik über eine Sicherung auf Dauerplus (Kl.30) legen. Die Fensterheber funktionieren dann unabhängig vom FH-SG auch bei ausgeschalteter Zündung und geöffneter Tür.

Abschließend die Schaltereinheit wieder einclipsen, die ganzen Kabel mit dem Steuergerät verbinden (Spannungsversorgung zuletzt!) und das Chaos beseitigen, indem man das Steuergerät und die Kabel ordentlich z.B. hinter der Zentralelektrik verstaut und Letztere wieder einbaut.


Kabelchaos einziehen


Mit o.a. Anschluss der Kabel erfolgt der Druckausgleich über das rechte Fenster. Wünscht man einen Druckausgleich über das linke Fenster, dann sind die Anschlüsse FH_R SW in/out und FH_L SW in/out zu vertauschen. Das rechte Fenster wurde gewählt, weil der Zugriff auf die Steuerleitung vergleichsweise einfach ist. Wer die Komfortschließfunktion nicht wünscht, muss dann nicht aufwendig Kabel zum Schalter in der linken Tür verlegen.


Schiebedach[Bearbeiten]

Zusätzlich zu TKmL und ZV müssen diverse Anschlüsse mit dem Schiebedach verbunden werden.

IN ARBEIT


Betrieb[Bearbeiten]

Die Schaltung kann nur dann einwandfrei funktionieren, wenn die Türkontaktschalter voll funktionsfähig sind. Sind sie das nicht, was z.B. wg. Korrosion nicht selten vorkommt, ist es nicht möglich, das Öffnen oder Schließen einer Tür zu erkennen. Sollte es also zu Fehlfunktionen kommen, so sollten zunächst die Türkontaktschalter überprüft werden.

Es wird immer eine Aktion beendet, bevor die Steuerung eine neue initiiert. Sind z.B. die Türen geschlossen und wird das Fahrzeug mit der ZV verriegelt, sofort wieder entriegelt und wird dann eine Tür geöffnet, dann läuft zunächst die Aktion beide Fenster schließen vollständig durch (ca. 10 Sekunden), bevor das eine Fenster wegen der geöffneten Tür wieder ein Stück herunter gefahren wird. Es handelt sich bei diesem vermeintlich verzögerten Ansprechen der Steuerung auf 'Eingaben' nicht um ein Fehler. Vielmehr dient es der Vermeidung von Bedienungskonflikten (Steuerung-manuell) und der Schonung der FH-Motoren.