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Apr 18

Tachoanpassung am Computerprüfstand – Tacho ausbauen beim Typ 44

Der Tacho, genaugenommen der Geschwindigkeitsmesser, des Audi 100 Typ 44 geht prinzipiell vor. Es handelt sich dabei um eine Prozentuale abweichung, d.h. desto schneller man fährt, desto weiter geht der Tacho vor. So zeigt der Tacho bei Tempo 50 vielleicht 55 an, bei 120 schon 135, und bei Tempo 200 stehen dann sagenhafte 225 auf der Uhr. Das schindet zwar vielleicht eindruck beim Beifahrer, ich bin jedoch jemand der lieber genaue Werte auf seinen Instrumenten stehen hat.

Der Tacho des Typ 44 hat einen ITT UAF2115 Chip verbaut, der sowohl den Kilometerzähler als auch die Geschwindigkeitsanzeige steuert. Das ist ein Universell einsetzbarer Chip der viele verschiedene Signalquellen als "Tachogeber" auswerten kann sowie durch passive Bauelemente auf der Platine Konfigurierbar ist.

Die Idee ist folgende:
Auf der Platine sitzt ein Widerstand, der den Spannungsoutput für die Geschwindigkeitsanzeige kalibriert. Ändert man diesen Widerstand, ändert man effektiv die angezeigte Geschwindigkeit zum Input vom Tachogeber.
Ersetzt man diesen Widerstand durch einen Spindeltrimmer, lässt sich das ganze fein einstellen.
Und um dann nicht auch noch dauernd seinen Tacho ein und ausbauen zu müssen, benutze ich meinen Computer als Signalgenerator um den Input des Tachogebers im Getriebe zu "simulieren".

Die Idee funktioniert prinzipiell bei allen Autos deren Tacho von einem UAF2115 angetrieben wird, und dazu gehören viele Modelle von VW, Audi, Mercedes, BMW, ...

Was wird gebraucht:

  • Schraubendreher - für Geschwindigkeitsmesser selbst ein "uhrmacher-set"
  • Paar Kabel z.b. mit Kroko-klemmen
  • 12V Spannungsquelle (Autobatterie, Labornetzteil, Computernetzteil .. )
  • Computer mit Signalgenerator-software (Audacity, Siggen)
  • Verstärker (Ja, HiFi-Stereo-Verstärker wie er zu jeder "soundanlage" gehört)
  • Spindeltrimmer z.b. diesen


Die Software

Zum erzeugen des Tachosignals am Computer kann verschiedene Software eingesetzt werden.

Audacity

Weitgehend Plattformunabhängig ist die Open Source Software Audacity, die es für Windows, Linux und Mac gibt. Eigentlich ist Audacity ein Programm zur Audio-aufnahme und bearbeitung, kann aber auch als Signalgenerator missbraucht werden. Ist Audacity installiert lässt sich über das Menü "Generate -> Tone" ein entsprechendes Signal (Square / Rechteck) erzeugen.

Die Schnittmenge zwischen "Computer-nerd" und "Auto-nerd" dürfte eher klein sein, nichts desto trotz erwähne ich eine Linux-only Software:

Siggen

siggen ist ein sehr einfach aufgebautes kommandozeilenprogramm das den gewählten ton in dauerschleife spielt und auch sofort aktualisiert, wenn man die eingabe ändert. Unkompliziert und perfekt geeignet für die Tachokalibrierung.


Das Signal

Bei der Berechnung der Notwendigen Frequenz hängt es ganz davon ab was der Hersteller des Autos für einen Geschwindigkeitsgeber gewählt hat.
Zumindest beim Typ 44 Fronti handelt es sich um einen Reed-kontakt im Getriebe der pro Radumdrehg 8x geschlossen wird. Anders gesagt: 8 Signale pro Radumdrehung.
Es spricht aber nix dagegen dass diese Zahl bei anderen Herstellern oder sogar anderen Modellen von Audi anders ausieht. Deshalb, im zweifelsfalle Schlau machen, oder ausprobieren.

Desweiteren gilt es den Radumfang zu ermitteln. Entweder man misst das ganze mit einem Stück kreide und einem Maßband am Auto aus, oder man berechnet den Abrollumfang des Rades mit folgender Formel:

Für einen 185/70R14 Reifen also z.b.:

Jetzt weiss ich für mein Auto: Eine Radumdrehung verursacht 8 Signale und dabei legt das Auto rund 1.931m zurück... Wir kommen der sache Näher.

Um das ganze jetzt zu einer Frequenz für für den Signalgenerator zu verwursten ist eine weitere Formel vonnöten:

Für meinen Fall also, bei 1.931 Metern Abrollumfang und 8 Signalen pro Radumdrehung bekommt der Tacho bei Tempo 100:

.. 115 Signale pro sekunde. Das ist dann auch die Zahl die man in den Signalgenerator füttert um 100 km\h auf dem Tacho anzeigen zu lassen.

Wem es zu Blöd ist das von Hand auszurechnen.. Ich habe hier eine Excel-datei vorbereitet mit der das alles ganz einfach ausgerechnet werden kann: Frequenzrechner.xls

Tachoausbau und Zerlegung am beispiel des Audi 100 Typ 44 Facelift


Zuerst muss die Leiste unterhalb des Tachos abgebaut werden. Die ist mit 3 Kreuzschlitzschrauben von unten befestigt. 2 Rechts vom Lenkrad, eine Links vom Lenkrad.
Ist die Leiste weg, muss die Abdeckung überm Lenkrad entfernt werden. Die ist mit wiederum 2 Kreuzschlitzschrauben von unten befestigt.

Der Tacho ist mit 3 Kreuzschlitzschrauben befestigt. Wenn diese Gelöst sind lässt sich der Tacho nach vorne kippen. Dann noch die Stecker abziehen, und schon kann der Tacho seitlich hinter dem Lenkrad herausgezogen werden. Ein ausbau des Lenkrads ist so nicht notwendig.

Hat man den Tacho erstmal vor sich liegen, kann man den Geschwindigkeitsmesser ausbauen. Dazu erstmal alle Kreuzschlitzschrauben öffnen die den Tacho zusammenhalten (Rote Pfeile), die Schrauben die den Geschwindigkeitsmesser auf der Platine halten (Blau) sowie das Kabel für die versorgung der Zusatzinstrumente (Gelb). Vorsicht: Unter der weissen Abdeckung verbirgt sich eine weitere Schraube die man Entfernen muss. Dann lässt sich die ganze Platine mitsamt Instrumenten aus dem Gehäuse heben - Den Geschwindigkeitsmesser von der Platine ziehen, und den Rest vom Tacho beiseite legen.


Als nächstes wird der Geschwindigkeitemesser zerlegt. Die Stange zum zurücksetzen des Tageskilometerzählers kann nach vorne abgezogen und dann aus dem Tacho ausgefädelt werden. Die Verlängerung die durch die Scheibe des Tachos durchguckt lässt sich ebenfalls einfach abziehen.

Die Tachonadel ist nur gesteckt, durch ziehen und drehen gegen den Endanschlagt lässt sich diese recht einfach entfernen. Meistens.

Die Tachofolie ist mit den beiden kleinen schwarzen Schlitzschrauben befestigt (Foto fehlt), wenn diese abgeschraubt ist, kann das Gehäusevorderteil entfernt werden (3 Schlitzschrauben, rote pfeile)

Damit bei der folgenden Kalibrierung der Kilometerzähler nicht mitläuft entferne ich den Antrieb. Dazu die beiden Kreuzschlitzschrauben öffnen die die Platine halten (Gelb), die Platine abheben und den Magneten mit den Zahnrädern aus dem Motor nehmen.

Das kleine gelb-orangefarbene Zahnrädchen ist übrigens der hauptverdächtige wenn bei einem Audi 80 oder 100 der Kilometerzähler stehen bleibt. Das Zahnrad ist aus einem recht weichen gummiartigen Kunststoff und leidet mitunter an Zahnausfall. Ersatz für dieses Zahnrad gibt es beispielsweise hier

An dieser stelle könnte man es auch gleich auf sich nehmen und die Platine nachlöten. Ein weiterer Grund für Tachoprobleme sind gebrochene bzw kalte Lötstellen.



Spindeltrimmer einlöten und Tacho kalibrieren

Auch hier werde ich natürlich einen Tacho vom Audi 100 Typ 44 als Beispiel nehmen, die selbe methode lässt sich aber bei allen Fahrzeugen anwenden die einen UAF2115 im Tacho sitzen haben.

Der Widerstand der durch den Spindeltrimmer ersetzt werden muss ist an Pin 4 und Pin 13 gelötet. Die Pin-Nummerierung des Chips habe ich aus dem Datenblatt

Zur Orientierung hat der Chip auf einer seite eine Kerbe. Es kann auch sein dass er völlig anders aufgelötet ist als in dem Bild, daher immer prüfen welche Pins die richtigen sind!

Beim Typ 44 ist der Kalibrierungswiderstand jedenfalls der unterhalb des Chips (Gelber pfeil)

Um herauszufinden welche der Anschlusspins des Geschwindigkeitsmessers für +, Masse sowie das Signal zuständig sind reicht es unter umständen auf die rückseite der Platine zu schauen. Bei meinem waren zumindest die Pins für +12V und Masse beschriftet und zwar mit + und ┴. Das Signal wird dann an die verbleibenden Pins angeklemmt.

Kommt man damit nicht weiter, kann man einfach die Leiterbahnen auf dem Tacho verfolgen, und sich am Pinout des UAF2115 aus dem Datenblatt orientieren. (Pin 6 = +12v, Pin 13 = Masse, Pin 9 = Trigger input, also das Tachogeber signal)

Jetzt wird's ernst. Wir schnappen uns eines der Lautsprecherkabel von unserem Verstärker und schließen es an die beiden Input-pins des Geschwindigkeitsmessers an. Der Verstärker ist notwendig da die Soundkarte eines Computers keine ausreichend hohe Spannung erzeugt um den Chip zu Triggern.

Damit der Chip nicht abraucht sollten alle anderen Programme die Töne von sich geben können abgeschaltet werden. Dann schaltet man das Signal ein, und erhöht die Lautstärke am Verstärker so lange bis der Tacho reagiert. Bei meinem Tacho hat es auch fast volle Lautstärke des Verstärkers gebraucht, bevor was passiert ist! (Profitipp: Den 2. Lautsprecher abklemmen.. )

Zuerst checke ich die angezeigten Geschwindigkeiten.. Hier sollten eigentlich 50, 120 und 200 km\h gezeigt werden. Wie man sieht, weicht der Tacho ordentlich ab.

Um das ganze nun endlich auskalibrieren zu können wird der widerstand entfernt und der Spindeltrimmer eingelötet. Beim Typ 44 an folgender Stelle:

Sobald der Trimmer sitzt wird wieder ein Signal für eine bestimmte Geschwindigkeit angelegt, und anschließend am Trimmer gedreht bis die Anzeige passt. Dann testet man noch ein paar weitere Geschwindigkeiten, um zu prüfen dass in sonst keinem Geschwindigkeitsbereich eine Abweichung auftritt, und schon ist die Kalibrierung abgeschlossen!

Leider.. Leider lassen sich die Tachos teilweise nicht über den gesamten Geschwindigkeitsbereich kalibrieren. Offensichtlich passen die eigenschaften des Instrumentes nicht ganz zur Kennlinie des Chips. So kann z.b. folgendes passieren:

Bei 130 stimmt die Geschwindigkeit (uuuungefähr), bei 50 wird ein bisschen zu viel angezeigt, und bei 200 zu wenig

Ich habe meinen Tacho letztendlich doch ganz gut kalibriert bekommen indem ich die Tachonadel ein kleinwenig versetzt aufgesetzt habe und noch ein bisschen mit dem Trimmer gespielt habe.

So zeigt mein Wagen jetzt über den ganzen Bereich bis auf 2-3km\h ungenauigkeit an. Das Ego muss darunter leiden da jetzt Geschwindigkeiten über 200 km\h nur längeren Bergabstrecken reserviert bleiben, aber dafür wunder' ich mich nicht mehr warum die LKW alle mit Tempo 110 unterwegs sind. 😉

Achja: Umbau in umgekehrter Reihenfolge. Nachahmung auf eigene Gefahr, wenn der Tacho abbrennt - nicht meine Schuld!

Zu guter letzt sollte man natürlich noch eine Testfahrt mit einem GPS-gerät machen um zu überprüfen dass das ganze auch Stimmt. Ich übernehme keine Haftung für Blitzerfotos aufgrund von fehlkalibrierten Tachos! 😉

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