T3 Kombiinstrument Komplettumbau - mit Arduino Due

In diesem Artikel wird ein Komplettumbau des T3 Kombiinstrumentes vorgestellt. Sämtliche Eingangssignale werden (teils zusätzlich) über einen Arduino eingelesen und über ein CAN-Modul (t.b.d) ausgegeben.
Das Projekt wurde mittlerweile durch "T3 Kombiinstrument Komplettumbau - mit Teensy 4.0" abgelöst und ist nur noch zu Dokumentationszwecken online.

Obsoletes Projekt

In diesem Projekt wurde Grundlagenwissen aufgebaut um eine noch bessere Lösung für den Ersatz der Leiterfolie zu erstellen.

=> Zum Artikel "T3 Kombiinstrument Komplettumbau - mit Teensy 4.0" wechseln.

Artikel aus Dokumentationsgründen weiterhin online.

Grundlegendes

Zur grundlegenden Funktion des originalen Kombiinstrumentes siehe : T3 Kombiinstrument - Leiterfolie und mehr

Die Funktion zur Drehzahlberechnung und die Verschaltung des Arduino mit Optokopplern basiert auf den Informationen der Webseite von Mathieu Allory : http://www.allory.net/t3/Tachometer/

In diesem Projektteil werden die Signal des originalen Kombis zum Arduino abgezweigt und dort ausgewertet. Die Ansteuerung der LEDs des Kombis geschieht über den Arduino. Die Anzeige von Drehzahl, Tankfüllstand und Kühlwassertemperatur geschieht weiterhin über die originalen Anzeigen des Kombis. Diese werden jedoch zusätzlich in den Arduino eingelesen.

Achtung : Das hier vorgestelle Projekt bedeutet einen durchaus tiefen Eingriff in die Bordelektronik und sollte AUSSCHLIESSLICH von Personen nachgebaut werden, die sich hierzu sicher im Stande sehen.

Verkabelung

Die folgende Zusammenfassung zu verfügbaren Signale gilt für ein Fahrzeug ab Baujahr 1985 mit Dieselmotor, Kennbuchstabe JX :

Statussignale

Es gibt 7 Statussignale die gemessen werden können und entweder auf Masse oder 12V gezogen werden :

• Status Lichtmaschine : Das Signal geht auf 12V-Pegel, sobald die Lichtmaschine Spannung generiert
• Status Fernlicht : Das Signal geht auf 12V-Pegel, sobald das Fernlicht bestromt wird
• Status Instrumentenbeleuchtung : Das Signal geht auf 12V, sobald die Beleuchtung (Standlicht / Abblendlicht) aktiviert wird
• Status Vorglührelais : Das Signal geht auf Masse, wenn die Glühkerzen bestromt werden
• Status Öldruckschalter 0,3 bar : Das Signal geht auf Masse, solange KEIN Öldruck anliegt
• Status Öldruckschalter 0,9 bar :  Das Signal geht auf Masse, solange der Öldruck 0,9bar übersteigt
• Status Blinker : Das Signal geht auf Masse, solange der Blinker bestromt wird

Die Statussignale werden im Projektverlauf über Optokoppler angebunden um das Eingangslevel auf 5V zu begrenzen und Spannungsspitzen ab zu fangen.

Ihre Auswertung ist denkbar einfach : Signal liegt an => Status herrscht vor.

Analogsignale

Desweiteren gibt es zwei Analogsignale :

• Kühlmitteltemperatur
• Tankfüllstand

Die Analogsignale werden über Spannungsteiler angeschlossen. Da sie direkt an den originalen Messinstrumenten im Kombiinstrumen angeschlossen werden kann hier zum Abfangen von Spannungsspitzen auf den ohnehin verbauten 10V-Festspannungsregler des Kombis vertraut werden.

Für die zuverlässige Auswertung der Analogsignale ist eine Kennlinie der Sensoren für Kühltmitteltemperatur und Tankinhalt von nöten. Im Projektverlauf müssen diese noch bestimmt werden :

Auf Grund der Ungenauigkeit der Sensoren selbst und der Annäherung über Erfahrungswerte sind diese Werte lediglich als grobe Schätzungen zu betrachten.

Drehzahlsignal

Das Drehzahlsignal liefert die Lichtmaschine über die Klemme W. Pro Umdrehung der Lichtmaschine wird ein 12V Spannungspuls ausgegeben. Das Drehzahlsignal wird ebenfalls über einen Optokoppler angeschlossen.

Die Pulse des Drehzahlsignales müssen gezählt werden und in einen Wert pro Minute umgerechnet werden. Die nun erhaltene Lichtmaschinendrehzahl muss noch mit der Übersetzung von Lichtmaschine zu Kurbelwelle multipliziert werden.

Aufbau Platinen

Status LEDs

Der Aufbau der Platine für die Status LEDs besteht aus zwei Pfostensteckerstreifen (weiblich) und je einem Vorwiderstand für 5V Spannung für die LEDs.

Aufbereitung der Signale für den Arduino

Die Messplatine besteht aus 8 Optokopplern und 2 Spannnungsteilern. Die Optokoppler werden für die 4 12V-Signale (3 X Statussignal + Drehzahl) dauerhaft mit Fahrzeugmasse verbunden und das 12V-Signal an den Optokoppler angelegt. Für die 4 Masse-Signale (4 X Statussignal) werden die Optokoppler dauerhaft mit 12V aus dem Fahrzeug bestromt und das Massesignal an den Optokoppler angelegt.

Auf Arduinoseite werden die Optokoppler über einen Widerstand durchgehend mit 5V Spannung und Masse versorgt. Der Signalabgriff liegt VOR dem Widerstand. Das Signal ist auf HIGH, solange das Eingangssignal NICHT anliegt.

Die Galerie zeigt mehrere Prototypenaufbauten und die grundlegende Verschaltung :

Die zweite Galerie zeigt die fertige professionell angefertigte Leiterplatine :

Die dritte Galerie zeigt dias Gesamtergebnis inklusive Anzeige :

Vorerregung der Lichtmaschine

Bei der hier vorgestellten Lösung ist die Vorerregung der Lichtmaschine ohne weiteres nicht mehr gegeben und muss durch eine individuelle Lösung realisiert werden.

Im hier vorgestellten Fall wird ein 47Ohm 5W Leistungswiderstand zwischen Zündungsplus und der D+ Leitung verbaut. Der 47Ohm Widerstand wirkt hier ähnlich wie das ursprünglich original verbaute Glimmlämpchen zur Anzeige und Vorerregung der Lichtmaschine.

Downloads & Teileliste

t.b.d.

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