Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Domykanie szyb elektrycznych Toyota Avensis (2002)

mzkz 12 Kwi 2008 10:21 9616 0
  • #1 12 Kwi 2008 10:21
    mzkz
    Poziom 11  

    Opis działania fabrycznego sterownika szyb i sposobu podłączenia modułu domykania MPW-4

    Domykanie szyb elektrycznych Toyota Avensis (2002)

    Wstęp
    Jakiś czas temu stwierdziłem, że warto byłoby mieć domykanie szyb elektrycznych w swoim samochodzie - Toyota Avensis (rocznik 2002). Ktoś powie, że to nic nadzwyczajnego, wystarczy przecież kupić gotowy moduł i zamontować. Racja.
    Napotkałem jednak problem - braku schematu instalacji elektrycznej. Brak schematu oznacza w praktyce rozebranie wszystkich drzwi i połowy tapicerki samochodu, że już nie wspomnę o konieczności przeciągania w sumie kilkunastu metrów dodatkowych kabli do każdego silnika.
    Osobiście nie przepadam za taką robotą choćby dlatego, że w ciągu dnia mam za mało czasu a na miejscu parkingowym nie mam to miejsca. Dodatkowo okazało się, że silnik szyby w drzwiach kierowcy jest zintegrowany z fabrycznym modułem domykania. Bez schematu nie mogłem rozgryźć sposobu sterowania tym silnikiem. Jak zatem pogodzić możliwość wykonania instalacji w domu i brak schematu?

    Pomysł
    Rozwiązanie jest w sumie proste. A gdyby tak „podpiąć się” do przycisków sterownia szyb? Przyciski sterowania dla wszystkich szyb są umieszczone w panelu w drzwiach kierowcy. Wystarczy odkręcić jedną śrubkę żeby wymontować cały panel. Prawie całą resztę można zrobić w domu. Rozebrałem panel na części pierwsze i wylutowałem z płytki wszystkie przełączniki. Dzięki temu mogłem szybko i łatwo sporządzić schemat połączeń.

    Panel sterowania szyb
    Poniżej załączam plik ze schematem panelu sterowania oraz jego płytką.
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/77_1194962451.pdf

    Na schemacie i zdjęciu płytki zaznaczyłem na czerwono miejsca podpięcia przewodów dla modułu domykania szyb oraz krzyżykami miejsca gdzie należy przeciąć ścieżki płytki. Na schemacie umieściłem również pozycje styków przełączników w zależności od stanu otwieranie/zamykanie szyby/okna. Dodatkowo rozpisałem złączkę wchodzącą do panelu sterowania.

    Szyby pasażerów są sterowane „tradycyjnie”. Tzn. przełącznik sterujący podaje zasilanie bezpośrednio na silnik. Konstrukcja przełącznika powoduje, że przewodach pojawia się na zmianę +12V lub masa w zależności, w którą stronę ma obracać się silnik.
    Przykładowo dla okna prawy-przód. Jeśli okno ma się zamykać na przewodzie 9 Zielony-Biały pojawi się +12V zaś na przewodzie 7 Czerwony-Niebieski pojawi się masa. Jeśli okno ma się otwierać na przewodzie 9 Zielony-Biały pojawi się masa zaś na przewodzie 7 Czerwony-Niebieski pojawi się +12V.
    Na panelu został umieszczony dodatkowy przycisk do blokowania sterowania szyb pasażerów. Wciśnięcie powoduje, że przełączniki drzwi pasażerów zostają odcięte od masy.

    Silnik szyby kierowcy jest zintegrowany z fabrycznym modułem domykania.
    Przycisk sterowania szyby kierowcy jest pięciopozycyjny:




    1. Neutralny
    2. Otwieranie
    3. Otwieranie automatyczne
    4. Zamykanie
    5. Zamykanie automatyczne

    Do silnika (fabrycznego modułu domykania) wchodzi pięć przewodów: 2 grube - zasilające (+12V stałe i Masa) oraz 3 cienkie sterujące. Te ostatnie idą właśnie bezpośrednio do panelu sterowania w drzwiach kierowcy (patrz schemat panelu sterowania).

    Sterowanie dla każdej pozycji odbywa się następująco:
    1. Przewody sterujące wiszą w powietrzu
    2. Na przewód 1 Czerwony podawane jest +12V. Brak +12V powoduje zatrzymanie szyby.
    3. Na przewód 1 Czerwony i 3 Czerwony-Zielony podawane jest jednocześnie +12V. Przewód 3 Czerwony-Zielony obsługiwany jest dzięki specjalnej konstrukcji przełącznika. Aby całkowicie otworzyć szybę na oba przewody wystarczy podać jednocześnie +12V przez 0,5 sek.
    4. Na przewód 14 Zielony podawane jest +12. Brak +12 powoduje zatrzymanie szyby.
    5. Na przewód 14 Zielony i 3 Czerwony-Zielony podawane jest jednocześnie +12V. Aby całkowicie otworzyć szybę na oba przewody wystarczy podać jednocześnie +12V przez 0,5 sek.

    Panel sterowania jest zasilany przez podanie +12V na przewód 5 Niebieski. Zasilanie jest typu ACC, czyli po stacyjce ale z pewną różnicą. Różnica polega na tym, że +12V jest podawane jeszcze przez ok. 30 sek. po wyłączeniu stacyjki. Jest to czas aby użytkownik mógł domknąć szyby przed opuszczeniem pojazdu. Zasilanie znika, więc po 30 sek. lub wcześniej jeśli zostaną otwarte drzwi kierowcy.

    Moduł domykania szyb
    Zdecydowałem się na użycie gotowego modułu domykania szyb MPW-4. Wybór padł głównie z powodu dostępnej w Internecie instrukcji i dobrego opisu funkcji. Cena większości modułów dostępnych na rynku jest porównywalna. Moduł można stosować w kilku wariantach połączeń (4 szyby, 2 szyby, + szyberdach). Dlatego też poniżej zamieszczam wariant, który wykorzystałem w swoim rozwiązaniu.
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/79_1194962739.pdf

    Na schemacie oznaczyłem wyprowadzenia modułu liczbami od 1 do 20. (Przyda się to do dalszego opisu połączenia z moim interfejsem).
    Szczegółowy opis modułu MPW-4 można ściągnąć ze strony producenta:
    http://www.testronik.neostrada.pl/ins-mpw4.htm

    Jak wspomniałem na wstępie moduł MPW-4 można bez większych przeróbek podłączyć bezpośrednio do instalacji samochodu. Wymaga to jednak przeciągnięcia przewodów do silników zaś dla silnika drzwi kierowcy zastosowania diód separujących do sterowania fabrycznego modułu domykania. Moduł domykania można jednak zamontować w drzwiach kierowcy i podłączyć się bezpośrednio do panelu sterownia. Wymaga to zrobienia prostego układu złożonego z dwóch przekaźników i kilku diód. Układ ten, nazwany Modułem Interfejsu pozwoli również na realizację dodatkowych funkcji, o których opowiem dalej.

    Moduł Interfejsu
    Moduł Interfejsu montuje się pomiędzy Modułem MPW-4 i panelem sterowania. Schemat blokowy wraz z opisem przewodów na złączkach przedstawiam poniżej.
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/78_1194962935.pdf

    Wszystkie przewody z Modułu MPW-4 wchodzą do Interfejsu. Część przewodów przechodzi przelotowo przez Interfejs. Mimo, że komplikuje to nieco płytkę drukowaną Interfejsu to jednak ułatwia proces montażu i przycinania kabelków. Zastosowane złączki w Module Interfejsu oznaczone odpowiednio D(uża) i M(ała) (odpowiednio 20 i 16 pin) są analogiczne do złączek z modułu MPW-4. (Stosowanie Złączek D i M nie jest konieczne i do płytki Modułu Interfejsu można wlutować przewody.) Ze Złączki M Interfejsu wychodzą przewody do złączki ISO (Panelu sterowania Toyoty), Złączki zasilania i przycisku Włącz/Wyłącz.

    Interfejs połączony jest z Panelem sterowania poprzez złączkę typu ISO. Sposób podłączenia przewodów złączki ISO do płytki drukowanej Panelu sterowania pokazałem na schemacie Panelu sterowania. Złączka ISO stosowana jest powszechnie do połączenia radia samochodowego z instalacją samochodu. (Nic lepszego nie mogłem dostać w sklepie). Przewody wychodzące z gniazda ISO musiałem przedłużyć. Wykorzystałem przewody odcięte z Modułu MPW-4. Stąd podwójne oznaczenie kolorów przewodów. Nie wszystkie przewody są w złączce ISO wykorzystane. Na przykład niepotrzebny okazał się wyprowadzony z Panelu sterowania przewód masy, więc na schemacie blokowym oznaczyłem jego koniec czarną kropką. Długość przewodów wtyku ISO pozwala na bezpośrednie przylutowania ich do płytki drukowanej w Panelu sterownia. W przypadku konieczności odłączenia Interfejsu wraz Modułem MPW-4 należy na wtyku ISO zewrzeć przewody: fioletowy z fioletowy-czarny, biały z biały-czarny, zielony z zielony-czarny. Pozwoli to na zachowanie fabrycznej funkcjonalności sterowania szybami. W prezentowanym schemacie domykanie szyb odbywa się w następującej kolejności: prawa-przód, lewa-przód, prawa-tył, lewa-tył (zgodnie z kolejnością oznaczeń M1-M4)

    Złączka zasilania wymaga podłączenia trzech przewodów: +12V, Masa i przewód sterujący. Na przewodzie zasilającym umieściłem bezpiecznik 10A. Zasilanie brane jest z przewodów biegnących do silnika szyby kierowcy. W moim przypadku szczęśliwe się złożyło, że na silnik podawane jest stałe +12V. Przewód sterujący ma wyzwolić akcję domykania szyb. Założeniem jest aby wyzwolenie domykania odbyło się poprzez podanie masy (lub impulsu masy). Do tego celu wykorzystałem przewód podający masę na czujniki alarmu. Jest to jedyny przewód jaki trzeba przeciągnąć z kabiny samochodu do drzwi kierowcy.

    Przycisk Włącz/Wyłącz jest typu monostabilnego (jak dzwonek do drzwi) i spełnia dwie funkcje.
    Po rozpoczęciu procesu domykania szyb naciśnięcie przycisku spowoduje zatrzymanie się szyb. Jest to funkcjonalność modułu MPW-4. W trakcie domykania na zatrzymanie nie zareaguje tylko szyba kierowcy, którą steruje fabryczny moduł.
    Drugą funkcją przycisku jest umożliwienie sterowania szybami bez potrzeby przekręcenia kluczyków w stacyjce. Jest to funkcjonalność, którą obsługuje Moduł Interfejsu. Naciśnięcie przycisku spowoduje, że na Panel sterownia zostaje podane zasilanie przez ok. 30-40 sek.
    Przycisk umieściłem na Panelu sterowania w pobliżu przycisków sterownia szyb.

    Schemat Modułu Interfejsu

    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/49_1194963101.pdf

    Moduł Interfejsu składa się kilku podstawowych części.
    Tranzystory T1, T2 tworzą układ służący do podtrzymywania załączenia przekaźników P1 i P2 przez ok. 30-40 sek. Czas podtrzymania określa pojemność kondensatora C1 i rezystancja R1. Przekaźniki są załączane jeśli na M_8 lub D_12 zostanie podana masa. W przypadku pojawienia się masy na D_12 (podczas domykania szyb) układ tranzystorów T1, T2 nie będzie podtrzymywał przekaźników. Przekaźniki zostaną rozłączone po domknięciu ostatniej szyby.

    Do drzwi kierowcy nie dochodzi żaden przewód z ACC +12V (po stacyjce). Moduł MPW-4 wymaga takiego sygnału ze względów bezpieczeństwa aby rozpocząć domykanie szyb dopiero po wyłączeniu stacyjki. Aby nie przeciągać do drzwi kierowcy kolejnego przewodu zrobiłem prosty układ, który opóźnia o 1 sek. pojawienie się masy na wyjściu D_14 względem wyjścia D_13. Funkcjonalność alarmu gwarantuje, że na przewodzie sterującym nie pojawi się masa, jeśli przekręcona jest stacyjka.

    Diody D1, D2, D3, D4 separują wejścia/wyjścia D12, D18, M8. Dzięki ich zastosowaniu Przycisk Włącz/Wyłącz spełnia dwie funkcje.

    Zworka JMP1 (zwarta do masy) służy do zmniejszenia czułości modułu MPW-4 (ciężko przesuwające się szyby). Zworka JMP2 (zwarta do masy) służy do domykania szyb parami. W moim przypadku domykanie szyb parami nie działało poprawnie – szyby czasem się nie domykały.

    Na schemacie poszczególne piny złączek D i M mają wrysowany symbol „>” lub „<”. Oznaczyłem w ten sposób czy dany pin jest wejściem czy wyjściem z punktu „widzenia” Modułu Interfejsu. Oznaczenia te nie mają nic wspólnego z kierunkiem prądu. Przykładowo piny M_6 i M_7 (zasilanie dla Interfejsu Masa i +12V) są dla Interfejsu wejściami zaś piny D_15 i D_16 (zasilanie dla MPW-4 Masa i +12V) są wyjściami.

    Jak wspomniałem wcześniej do zapewnienia podstawowej funkcji domykania szyb wystarczy zastosowanie dwóch przekaźników oraz dwóch diód. Na schemacie elementy te są oznaczone odpowiednio: P1, P2, D6, D7. Pozostałe elementy są zastosowane w celu zapewnienia funkcjonalności sterowania szybami bez przekręcania kluczyków w stacyjce.

    Lista elementów
    Rezystory (0,125W):
    R1 = 56k
    R2 = 10k
    R3 = 120k
    R4 = 47k
    R5 = 1,1k

    Kondensatory elektrolityczne (min16V):
    C1 = 47uF
    C2 = 1uF

    Diody:
    D1,D2,D3,D4,D5 – dowolne diody prostownicze lub z serii 1N
    D6,D7 – dowolne diody prostownicze

    Tranzystory:
    T1 = BC177 (lub inny PNP)
    T2,T3 = BC148 (lub inny NPN)

    Przekaźniki:
    P1,P2 = RAS-1210 (SunHold) (lub inny min 10A)

    Zworki:
    JMP1, JMP2 = 3 pinowa (wymontowana z płytki komputerowej)

    Bezpiecznik 10A

    Przycisk Włącz/Wyłącz – dowolny przełącznik monostabilny

    Płytka Modułu Interfejsu
    Płytka jest dwuwarstwowa. Nie ma jednak potrzeby stosowania metalizowanych otworów, ponieważ nie stosowałem przelotek. Do łączenia warstw wykorzystałem nóżki elementów/złączek. Górna warstwa ma minimalną ilość ścieżek tak aby ułatwić montaż elementów.
    Poniżej przedstawiam widok elementów na płytce od góry i od dołu.
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/49_1194963652.pdf
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/31_1194963682.pdf

    Dla łatwiejszego przeglądania widoki są powiększone. Rzeczywiste gabaryty to 79 x 54 mm
    Ścięte narożniki płytki to wynik dopasowania do pudełka, które akurat miałem „pod rękę”.

    Wykonanie płytki można amatorsko przeprowadzić wykorzystując drukarkę laserową i żelazko. Szczegółowy opis metody znalazłem kiedyś w Internecie. Jak poniżej:
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/20_1194963874.pdf

    Powyższy opis odnosi się do płytek jednostronnych. Wykonanie płytki dwuwarstwowej polega na przeprowadzeniu procedury dwa razy. Podczas trawienia należy jedną warstwę zakryć np. taśmą klejącą. Jako pierwszą trawiłem warstwę dolną, ponieważ ma więcej ścieżek. Następnie wywierciłem trzy dowolne otwory, które posłużyły do spasowania z warstwą górną. Po wytrawieniu warstwy górnej wywierciłem resztę otworów. Poniżej gotowe wydruki obu warstw płytki w skali 1:1 dla metody „na żelazko”. Zwracam uwagę, że są to lustrzane odbicia ścieżek zgodnie z metodą wykonania płytek.
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/53_1194964490.pdf
    http://plmiscelektronika.elektroda.net/files/23_1194964532.pdf

    Uwaga:
    Ścieżki prądowe (szerokie) należy bezwzględnie pokryć jak najgrubszą warstwą cyny (1-2 mm). Sama warstwa miedzi jest niewystarczająca i brak ocynowania groziłby przepaleniem ścieżki i/lub nieprawidłową pracą Modułu MPW-4. Ocynowanie najwygodniej przeprowadzić przed wlutowaniem elementów.

    Otwory pod Złączki M i D oraz pod przekaźniki P1, P2 i zworki JMP1 i JMP2, zrobiłem wiertłem o średnicy 1,5mm. Pozostałe otwory mają średnicę 1mm.