Wie alles begann...

Die ursprüngliche Idee für dieses Projekt geht auf Don Middleton ("KlingonFiero") zurück der im Jahre 2003 den elektronischen Tempomat aus einem Chevy Caprice/Buick Roadmaster in seinen 1984 Fiero eingebaut hat. Ich habe aber erst viel später davon gelesen, als DarthFiero auf Pennocks seine Anleitung für den Einbau in einen V6 Fiero beschrieben hat. Er hat dabei allerdings den Tempomat in Verbindung mit einem 1227730 Steuergerät verbaut, wie es in den USA gerne für größere Motoren im Fiero verwendet wird, denn der digitale Tempomat braucht ein anderes Signal, als es im Fiero normalerweise zur Verfügung steht.

Ich fand die Idee toll, denn mein original-Tempomat funktionierte mal wieder nicht, und außerdem sieht der Motorraum mit dem elektronischen Tempomat viel aufgeräumter auf, denn damit kann man neben dem Vakuum-Steuergerät auch die "Konservendose", die nach 20 Jahren gerne durchgerostet ist, entsorgen. Ich muß allerdings gestehen, daß mich die Liste an Problemen, die im dazugehörigen Thread bei Pennocks aufgeführt sind, zuerst schon abgeschreckt hat. Vor allem die Tatsache, dass niemand den Tempomat zum Laufen bekommen hat, ohne gleichzeitig auf ein 1227730 Steuergerät umzurüsten war dabei ausschlaggebend.

Als ich aber mal wieder über den Parts Galore Schrottplatz bummelte, fand ich zufällig den passenden Tempomat - der Fiero braucht das längsten Bowdenzug mit dem Code "AR". Das Teil hat mit Stecker, Befestigungswinkel und Seilzug unter $10 gekostet. Ich habe dann gleich 2 Stück gekauft, und der Spass konnte beginnen!

Probleme mit dem originalen Upgrade

Wie schon erwähnt sah der Umbau auf den ersten Blick etwas umständlich aus. Nachdem ist verstanden hatte, was zu tun war, habe ich mich entschlossen den Umbau etwas anders durchzuführen, denn drei Dinge haben mich an der Originalanleitung gestört, um es mal gelinde auszudrücken:

  1. Ursprünglich hat die Umrüstung nur mit dem 1227730 ECM funktioniert, damit waren schon mal 99% der V6 Fieros außen vor, mich eingeschlossen. (Anmerkung: Die Bilder zu diesem Beitrag sind auf einem Fahrzeug entstanden, dass auf das 7730 ECM umgerüstet wurde, aber die Umrüstung funktioniert genauso mit dem Original-Fiero-ECM!)
  2. Ich wollte keine Extraleitungen in den Motorraum führen.
  3. Die aus Sicherheitsgründen vorhandenen redundanten Eingänge zum Abschalten des Tempomats beim Bremsen wurden mit einem Relais umgangen und stellten für mich damit ein inakzeptables Sicherheitsrisiko dar. Das war in dieser Form einfach gefährlich.
  4. Bei Fieros mit Schaltgetriebe wurde das Kupplungspedal nicht mit einbezogen wie es sich gehört, also war auch das ein Sicherheitsrisiko.

Die letzten beiden Punkte findet der Durchschnittsamerikaner vielleicht als nicht schlimm (und wenn ich sehe, was in Detroit so an Rostlauben am Strassenverkehr teilnimmt, gibt es vielleicht sogar tatsächlich größere Probleme), aber Sicherheitskreise haben einen Grund, man kann davon ausgehen, dass GM sich sonst das extra Kabel gespart und dann wieder ein paar Millionen gespart hätte. Wer will schon, dass der Tempomat den Motor hochjubelt, wenn man auskuppelt ohne zu bremsen, und der redundante Bremseingang hat auch seinen Grund: Gäbe es nur einen Bremsschalter, und der versagt, würde der Tempomat beim Bremsen nicht abschalten, sondern Gas geben, um den Geschwindigkeitsverlust auszugleichen. Nicht unbedingt das, was man möchte. Der redundante Eingang regelt das aber: Fällt einer der beiden Schalter aus, schaltet der Tempomat gar nicht erst ein, und es ist unwahrscheinlich, dass beide Schalter simultan ausfallen.

GM hatte übrigens auch in unserem originalen vakuumbetriebenen Tempomat eine Redundanz eingebaut: Ein Schalter ging zum Tempomat-Steuergerät beim Radio, der andere zu einem Vakuum Ablassventil, das beim Bremsen das Vakuum schlagartig entleerte, und so den Tempomat effektiv abschaltete.


(I did it) my way

Meine Lösung ist natürlich nicht die einzige Möglichkeit, den elektronischen Tempomat einzubauen, aber es ist die einzige Möglichkeit, die ich sehe, ihn ohne zusätzliche Leitungen und ohne ein zusätzliches Relais einzubauen! Nach dieser Anleitung sieht das Upgrade hinterher absolut werksmäßig aus. Der Grundgedanke besteht darin, alle Kabel zu verwenden, die sowieso schon zum Fiero-Tempomatservo laufen, und ohne Extrakabel auszukommen. Alles hat einen Haken, so auch dieses Upgrade: es funktioniert leider nur mit V6 Fastbacks, die ab Werk bereits Tempomat hatten. Die 87/88 4-Zylinder hatten den Tempomat im Motorsteuergerät integriert, und bei den Notchbacks fehlt eine separate Bremsleitung, so dass diese Anleitung dort nicht ohne Anpassungen funktioniert.

Grundlage für diese Umrüstung sind die Schaltpläne vom Firebird, dem nächsten Verwandten des Fiero, der auch diesen elektronischen Tempomat besaß. Nachdem ich die originalen Umbaupläne von Darth Fiero mit den Schaltplänen verglichen hatte, habe ich diese Umbauanleitung geschrieben, komplett mit Schaltplänen. Ich habe auch die Verkabelung bis ins Detail dem Firebird nachempfunden. Das mag zwar vielleicht nicht überall nötig gewesen sein, aber war vielleicht einer der Gründe, warum so viele Leute Probleme mit diesem Upgrade hatten. Ich habe jedenfalls dieses Upgrade seit über 2 Jahren im täglichen Betrieb, und kann nur sagen, er funktioniert problemlos.

Bevor jetzt die große Neuverkabelung startet, muss erstmal der originale Vakuum-Servo rausfliegen, hauptsächlich weil wir an die Stecker vom Servo und vom Vakuum-Ablassventil heran müssen, und wenn bei der Umverdrahtung der Servo noch angeschlossen ist, könnte etwas Schaden nehmen. Daher: erst Batterie abklemmen, dann das Tempomatkabel am Throttle-Body aushaken, die drei 10mm Schrauben vom Servo-Halteblech entfernen, eine 10mm Schraube vom Vakuumreservoir and den Vakuumschlauch vom Metallröhrchen abziehen. Jetzt kann der ganze Krempel auf den Müll oder auf eBay. Das Vakuum-Metallrohr sollte eine kleine Kappe bekommen, damit der Motor jetzt kein Vakuumleck hat!


Innenarbeiten, Teil 1: Ein 4000 ppm für den Tacho

Okay, jetzt geht's mit der Neuverkabelund los, und zwar im Innenraum. Wir müssen am Tacho einen 4000 ppm (Pulse Per Mile) Ausgang nachrüsten. Bei manchen Leuten soll es auch funktioniert haben, direkt die VSS-Leitungen anzuzapfen, aber wegen der vom Geber je nach Geschwindigkeit viel zu hohen erzeugten Wechselspannung würde ich dringend davon abraten! Den Tacho zu modifizieren ist sehr einfach und die ungefährliche Lösung. Und so geht's:

Als erstes die Lenksäulenabdeckung abbauen und den Stecker vom Tacho abziehen. Beim 88er V6 ist das benötigte 4000ppm Signal, das der digitale Tempomat benötigt, meist bereits auf Anschluß M des Steckers vorhanden, bei anderen Baujahren ist das jedoch leider nicht der Fall. Also entweder einen 88er V6 Tacho besorgen, oder den bestehenden (hinterleuchtete Version!) Tacho modifizieren. Dazu wird einfach ein isoliertes Kabel von einem Signalpin an einem IC (siehe Bild links) an Anschluß M des Platinensteckers gelegt. Es ist natürlich ungemein wichtig, hier den richtigen Anschluss (den offenen Kollektor 4000ppm Ausgang) zu verwenden, also nicht einfach irgendwo anlöten. Der benachbarte Anschluß am IC hat auch ein 4000 ppm Signal, aber das hat mehr als 5 Volt Spannung und ist nicht geeignet! Der Tempomat geht vielleicht nicht gleich kaputt, aber ich würde das Risiko nicht eingehen. Jetzt haben wir also einen Tacho mit 4000ppm Ausgang.

Im nächsten Schritt wird im Tachostecker ein Pin in Anschluß "M" eingeführt, und das 4000 ppm Kabel bis zum Tempomat-Steuergerät unter dem Teppich am Mitteltunnel geführt. Dazu die Zugentlastung entfernen (das ist der weißliche Plastikclip, der die Anschlüsse am rausfallen hindert), und einen Anschlusspin (Motormite 85323, NAPA NW725158 oder am Tempomatmodulstecker ausgeschlachtet) hineinschieben, bis er einrastet. Das Kabel über der Lenksäule bis zum alten Tempomat-Steuergerät verlegen. Es ist wichtig, dass das Kabel beim betätigen der Pedale nicht im Weg ist!

Innenarbeiten, Teil 2: Überbrücken des Tempomat-Steuergeräts

Wenn man die Mittelkonsole um das Radio herum entfernt, kommt man links an das Tempomat-Steuergerät unter dem Teppich heran. Das Modul wird nicht mehr gebraucht und entfernt (->eBay). Stattdessen werden einige Signale, die eigentlich in das Modul

hineingehen, direkt mit den Kabeln verbunden, die eigentlich aus dem Modul herauskommen und dann im Motorraum am Servo enden.

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten. Die einfache Möglichkeit besteht darin, eine kleine Platine (siehe Bild) in den Stecker zu schieben, auf der die nötigen Verbindungen voreingestellt sind. Auf der Platine ist ein Lötpad vorhanden, an dem das eben verlegte 4000 ppm Kabel angelötet werden kann. Einstecken und fertig.

Die zweite Möglichkeit ist etwas aufwendiger und erfordert eine Neuverkabelung. Nachdem das Steuergerät ausgebaut wurde, müssen ein paar Kabel am Stecker miteinander verbunden werden. Man kann den Stecker entweder abkneifen oder auch dranlassen. Man weiß ja nie.

Die Kabel sind am Stecker mit kaum lesbaren Buchstaben markiert, man kann die sechs Kabel paarweise mit blauen "Stromdieben"  verbinden:

  • Cruise On: "A" (grau) mit "K" (hellgrün)
  • Set/Coast: "L" (dk blau) mit "C" (dk blau/weiss)
  • Res/Acc: "M" (grau/sw) mit "H" (hellblau/sw)
  • 4000ppm: das neue Kabel vom Tacho an "F" (beige)

Jetzt liegen die Signale vom Steuerhebel und das 4000ppm Signal am Servostecker im Motorraum an (Bezeichnungen/Farben am orginalen Servostecker):

  • A: Set/Coast (dk blau)
  • B: Tachosignal (beige)
  • C: Masse (sw) (das werden wir nicht verwenden)
  • D: Resume/Acc (hellblau/sw)
  • E: Cruise On (hellgrün)

Innenarbeiten, Teil 3: Dauerspannung an die Tempomatschalter

Ich hatte eingangs erwähnt, dass ich die Firebird Schaltpläne bis ins Detail nachgebildet habe, und darum geht es jetzt. Im Fiero sind die Tempomatschalter für die Bremse nur mit Spannung versorgt, wenn der Schalter am Tempomathebel eingeschaltet ist. Hat man einen Wackelkontakt im Tempomathebel (was oft der Fall ist!), führt das dazu, dass der Tempomat im Betrieb ausfällt und z.B. beim Blinken für einen Spurwechsel oder beim Betätigen des Scheibenwischer das Tempo nicht mehr gehalten wird. Im Firebird werden diese Schalter dauerhaft versorgt. Ich habe das daher genauso gemacht, auch wenn das vielleicht nicht notwendig ist. Sicher ist sicher, und der Aufwand ist wirklich minimal.

Als erstes sucht man den Stecker vom Tempomathebel am Ende der Lenksäule. In Anschluß "B" gehen zwei graue Kabel hinein. Einer davon geht Richtung Tempomat-Steuergerät (den wollen wir behalten), der andere ist die Versorgungsspannung für die Pedalschalter (den wollen wir durchtrennen). Weil es ziemlich unmöglich ist, herauszufinden, welches Kabel welches ist ohne etwas zu durchtrennen, habe ich den Anschluß aus dem Stecker herausgezogen, beide Kabel abgekniffen, und an das Kabel, das zum Tempomatmodul geht, einen neuen Anschlusspin angecrimpt. Man kann natürlich auch die 50/50 Chance eingehen und ausprobieren, ob man das richtige Kabel erwischt hat. Falls nicht, kann man immer noch einen neuen Anschlusspin ancrimpen und weitermachen wie beschrieben.

So oder so haben wir jetzt ein graues Kabel, das vom Tempomathebelanschluß zum Tempomatmodul geht. Das andere graue Kabel, das wir gerade abgekniffen haben und das zum Bremsschalter geht, wird mit dem gelben Kabel am Tempomathebelanschluss verbunden. Jetzt hat der Bremsschalter Spannung, auch wenn der Tempomathebel auf aus steht.

Nur bei Schaltgetriebe

Der letzte Schritt betrifft nur Fieros mit Schaltgetriebe. Er schickt das Signal "Kupplung oder Bremse getreten" andstelle nur "Bremse getreten" an das Entlüftungsventil.

Als erstes sucht man den Tempomat-Bremsschalter und den dazugehörigen Stecker (zwei gelbe Kabel und ein gelb-schwarzes Kabel). Das gelb-schwarze Kabel durchtrennen. Das Kabelbaumende dieses Kabels geht an das Entlüftungsventil. Hier ein braunes Kabel auf der Kabelbaumseite anbringen, und das Kabel zum Kupplungsschalter führen. Dann das Kabel mit dem braunen Kabel am Kupplungsschalter verbinden. Hier muss nichts durchtrennt werden, weil das braune Kabel zu einem Anschluss am Tempomatmodulstecker führt, der jetzt nicht mehr verwendet wird.

Das war's schon im Innenraum!! Der rote Entlüftungsventilstecker hat jetzt diese zwei Signale:

  • A: Tempomat Brems/Kupplungssignal (lila)
  • B: Masse (schwarz)

Motorraum

Bei den Arbeiten im Motorraum ist es besser, mit den mechanischen Arbeiten zu beginnen, dann ist es später einfacher, die korrekten Kabellängen hinzubekommen. Der alte Servo wird einfach abgeschraubt, und die beiden oberen Schraublöcher werden auf das neue Befestigungsblech übertragen und gebohrt. Tipp: Die Torx-Schrauben, mit denen das Befestigungsblech am Tempomat befestigt ist schon auf dem Schrottplatz lösen! Die Schrauben sind oft so fest im Tempomat einkorrodiert, dass der Schraubenkopf abreißt, und dann ist der Tempomat nicht mehr zu gebrauchen, denn ich würde nicht empfehlen, den Tempomat mit dem Schweißbrenner zu traktieren, um die Schrauben zu lösen. Also: Schrauben vorher lösen, und Modul erst dann mitnehmen, wenn das geklappt hat.

Wenn das Halteblech ab ist, alles absägen, was man nicht braucht (siehe Bild links), und schon kann man das Modul im Fiero montieren. Ich habe noch ein kleines Zwischenblech gemacht, um auch den dritten Befestigungspunkt mit einer kurzen Schraube zu verwenden. Aufpassen, dass man Abstand zu den Bremsleitungen hält! Das zusätzliche 7mm Loch in der Mitte dieses Stützblechs dient der Befestigung des Wellrohres für den Tempomat-Kabelbaum mit einem passenden Clip, damit der Kabelbaum nicht hin- und her wackelt.

Den neuen Bowdenzug am Throttle Body zu befestigen ist etwas schwieriger. Ich habe mir zu meinem Tempomatkabel gleich den Befestigungswinkel für den Throttle Body mitgenomme. Übrigens: es gibt (mindestens) zwei unterschiedliche Bowdenzüge am Servo mit der Bezeichnung "AR" (Längenkennzeichnung, "AR" ist offenbar die längste Ausführung), bei einem davon ist am Ende eine kleine Kugel, beim anderen ein kleiner Zylinder (siehe Bild). Ich habe den Zug mit dem Zylinder verwendet, und im 3D-Druck einen Adapter herstellen lassen, der sich an diesem Typ Kabel einhaken läßt (siehe Bild). Den Adapter gibt es bei Shapeways. Das Material heißt "bronze infused stainless steel", der allerdings so stainless nicht ist und auch rostet. Lackieren schadet daher nicht. Leider ist das eins der teureren Materialien, aber Plastik o.ä. sind eben nicht geeignet, wir brauchen die Festigkeit und Temperaturbeständigkeit. Das Material ist trotzdem gut bearbeitbar, falls man etwas daran feilen möchte. Das Ende vom Bowdenzug kann man z.B. mit Schraubenkleber fixieren, aber nötig ist das nicht - wenn er auf Zug sitzt, kann nichts herunterfallen.

Um den Bowdenzug zu befestigen habe ich ein U-förmiges Stück aus dem originalen Halter herausgesägt und im Fiero-Halter eingeschweißt bzw. hartgelötet. Dabei ist es wichtig, auf welcher Seite der Fiero-Halterung das U-Stück aufgesetzt wird, damit die Länge stimmt! Mit dem Plastik-Justagestück wird dann die Umhüllung so justiert, dass das Endstück ohne Spiel am Umlenkhebel anliegt. Dazu ist es besser, wenn das U-Stück auf der Batterieseite des Halters angebracht wird. Vor dem Schweissen sicherstellen, dass der Kabelclip noch in das Halteblech passt! Ist alles zur Zufriedenheit ausgefallen, lackieren und wieder im Fiero einbauen.

Motorraum Elektrik

Jetzt kommt der spassige Teil. Die meisten Signale für den elektronischen Tempomat liegen jetzt schon an den alten Steckern an. Über die anderen reden wir später. Der neue Tempomatstecker hat Anschlüsse mit den Bezeichnungen "A" bis "K". Ich werde auch die Kabelfarben erwähnen, aber die stimmen je nach Baujahr nicht unbedingt.

Die alten Kabel werden alle am Stecker abgekniffen, passend (Farbe!) verlängert und natürlich gut isoliert. Ich habe unisolierte Stossverbinder verwendet, gecrimpt und gelötet, und dann mit Schrumpfschlauch isoliert. Hier kann man auch hervorragend auf einen kleineren Kabelquerschnitt reduzieren (0.5-0.8mm) und die Kabelfarbe ggf. ändern. Ich habe neue Anschlusspins verwendet, aber man kann natürlich auch die Kabel verwenden, die am Stecker vom Tempomat dran waren (und den man auf dem Schrottplatz meist gratis dazu bekommt). Ich habe nur der Steckergehäuse und die Zugentlastung recycelt.

Los geht's mit dem Massekabel vom roten Stecker am Entlüftungsventil. Das Massekabel geht von hier auch Servostecker - das Kabel brauchen wir nicht mehr. Das Kabel ist lang genug um es im Wellrohr unter dem Tempomat bis zum Stecker zu führen, hier muss nichts verlängert werden, und diese Länge ist jetzt die Referenz für die übrigen Kabellängen. Anschlusspin ancrimpen und in Anschluß "E" einsetzen. An das lila Kabel (Kupplung/Bremse) einen Pin ancrimpen und in Anschluss "D". Anschluss "J" wird mit einem Stopfen oder etwas Silicon abgedichtet, hier wäre ein "Cruise Engaged" Signal für das Motorsteuergerät, das wir aber nicht verwenden. Schliesslich noch ein Massekabel von Anschluss "H" (cruise inhibit) an das Massekabel in "E" anschliessen. Die Ausführungen beziehen sich übrigens auf das Modul mit der Kennzeichnung "AR", andere Module haben ggf. eine unterschiedliche Anschlussbelegung, insbesondere was "Cruise Inhibit" angeht! So, 4 von 10 Anschlüssen haben wir schon. Weiter geht's.

Als nächstes kommen die vier Kabel vom Lenkstockhebel dran. Hier müssen die Kabel ca. 30 cm verlängert werden, damit sie bis zum neuen Stecker reichen. Hellgrün geht an "A", dunkelblau an "B", blau/schwarz and "C" und beige an "K". Jetzt fehlen nur noch 12V Versorgungsspannung und das redundante Bremslichtsignal.

Wir haben's fast. Ich habe für 12V (pink) und Bremslicht (weiß) zwei Kabel durch die Kabeldurchführung in den Kofferraum, und von dort bis zum Kofferraumlüftermotorrelais geführt. Optional kann man in das pinke Kabel eine 15A Sicherung einfügen. Am Lüfterrelais brauchtn wir das braun/weisse Kabel (bei einem 88er muss man die 12V an anderer Stelle abgreifen, weil die 88er keinen Lüfter mehr im Kofferraum haben - aber der Stecker ist vielleicht noch da.

Das letzte Kabel ist das redundante Bremslichtsignal, falls der Bremsschalter einmal ausfallen sollte. Hier ein Relais einzubauen ist meiner Meinung nach nicht nur gefährlich, sondern auch viel aufwendiger, als einfach das richtige Signal abzugreifen. Ich habe daher ein weißes Kabel neben dem pink Versorgungskabel im Kofferraum bis zum Lüfter entlanggelegt, und bin von dort zum rechten Bremslicht. So hat GM das im Original vorgesehen.

Als Schutz habe ich den neuen Kabelbaum in einem Wellrohr geführt (die Ausführung mit einem farbigen Streifen ist für die hohen Temperaturen im Motorraum des Fiero geeignet, die Standardversion nicht!), und an den Enden mit Isolierband umwickelt, damit alles werksmäßig aussieht, alle Modifikationen sind gut geschützt und die Installation sieht sauber aus.

Nochmal als Übersicht:

Digitaler Tempomat AnschlussFiero Kabelfarben
A Tempomat an (grau) Fiero Servo Anschluss "E" (hellgrün)
B Cruise Set (dk blue) Fiero Servo Anschluss"A" (dk blau)
C Resume/Acc (grey/blk) Fiero Servo Anschluss"D" (hellblau/sw)
D Bremse/Kupplung (brn) Fiero Entlüftungsventil "A" (lila)
E Masse (blk) Fiero Entlüftungsventil"B" (schwarz - Kabel zum Servo "C" abkneifen und wegwerfen.)
F Zündungsplus via 15A fuse (pink) zum Kofferraum, siehe Text
G Bremslichtsignal (weiß) zum Kofferraum, siehe Text
H Cruise inhibit Signal (dk grün) Dieses Signal muss für ein "AR" Modul mit Masse verbunden werden.
J Cruise engaged Signal (weiß) offen lassen und abdichten.
K VSS 4000 ppm (dk grün) Fiero Servo Anschluss "B" (beige)

Ein großer Vorteil des digitalen Tempomat ist die Möglichkeit, an einem einzigen Stecker mit einem Voltmeter eine komplette Diagnose durchzuführen. Alle Signale, vom Lenkstockhebel bis zu Kupplung, Bremse und Versorgungsspannung sind alle zentral auf einem Stecker. 

Bevor man die Batterie wieder anklemmt alles noch einmal überprüfen, den Stecker auf den neuen Servo aufstecken.

Da ich dieses Upgrade mit mindestens 5 Fieros durchführen muss, habe ich einen Digitalen Tempomattester gebaut, um eine Diagnose auf einen Blick zu ermöglichen.