Geber G22 (Geschwindigkeit)

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G22 (1H0 919 149 B)

Funktion[Bearbeiten]

Der Geber für Geschwindigkeitsmesser G22 oder G54, der auch Wegstreckensensor genannt wird, erfasst nicht direkt die Geschwindigkeit, sondern indirekt die Radumdrehungen über einen induktiven Impulsgeber (Hallsensor). Die Signale des Hallsensors werden über die Tacho-Elektronik in die Geschwindigkeitsanzeige umgesetzt (T4 mit elektronischem Tacho) und bzw. nur (T4 mit mechanischem Tacho) für andere Systeme bereitgestellt.

  • Bei T4 vor MJ1996 mit mechanischem Tacho (G54) wird dafür die Drehung der Tachowelle direkt am Kombiinstrument (KI) genutzt. Der erforderliche Geber ist jedoch nur dann ab Werk vorhanden, wenn Zubehör verbaut ist, das ein Geschwindigkeitssignal benötigt (z.B. Radio mit GALA-Funktion). Eine Nachrüstung ist aber möglich.
  • Bei T4 mit elektronischem Tacho (Geber G22) wird die Drehung der Antriebswelle im Ausgleichsgetriebe über ein Antriebsrad mit Ritzel an den Hallsensor 'übertragen'. Das Signal des Hallsensors wird zum KI geführt, dort aufbereitet und ggf. über den Leitungsverteiler HG für das Geschwindigkeitssignal für andere Systeme (z.B. Radio, Climatronic) bereit gestellt.
  • Bei T4 mit Fahrtschreiber kommt baujahrunabhängig immer ein im Ausgleichsgetriebe montierter Hallsensor wie bei den elektronischen Tachos zum Einsatz. Dieser wird dann als Geber G75 (Fahrtschreiber) bezeichnet.


Der Geber für Fahrgeschwindigkeit G68 beim Automatikgetriebe wird ausschließlich für das Getriebe-Steuergerät benötigt.


Signalform
Der Geber liefert pro Radumdrehung ca. 7 Impulse. Das resultierende Signal ein recht akzeptables, weitgehend symmetrisches Rechtecksignal mit einer Amplitude von ca. 9 Volt (mindestens 5 Volt).

Signal

Im Bild sieht man unten die Aufzeichnung des Signals bei einer Geschwindigkeit von ca. 35 km/h. Es wurde mit einem digitalen Speicheroszilloskop (LeCroy WA112) aufgezeichnet.

Es gibt offensichtlich auch eine Geberausführung, die lediglich 4 Impules/Radumdrehung liefert. Möglicherweise wird diese Ausführung bei den älteren 02B-Getrieben bei T4 mit Dieselmotoren ohne Motorsteuergerät genutzt. Infos gewünscht.


Frequenz und Geschwindigkeit
Bei einer Radumdrehung pro Sekunde kann man eine Frequenz von 7 Hz messen. Ist der Abrollumfang des Rades bekannt, kann man aus der angezeigten Geschwindigkeit die Frequenz des HG-Signals berechnen und umgekehrt. Beispiel:
Bei Reifen der Standardgröße 205/65 R15 oder 195/70 R15 beträgt der Abrollumfang ziemlich genau 2 m. Beträgt nun die Geschwindigkeit 72 km/h, dann legt man 72 : 3,6 = 20 m in der Sekunde zurück, wofür 20 : 2 = 10 Radumdrehungen benötigt werden. Die Frequenz des Signals beträgt also 10 x 7 = 70 Hz. Bei 100 km/h errechnet sich die Frequenz zu ca. 97 Hz. Nimmt man es nicht ganz so genau, so gilt also bei einem T4 mit Standardreifen "Geschwindigkeit in km/h = Frequenz in Hz". [bearbeiten]


Einbauort[Bearbeiten]

Bei T4 mit mechanischem Tacho ist der Geber G54 ist auf der Rückseite des Kombiinstruments (KI) verschraubt. Siehe auch Artikel Kombiinstrument.

Einbauort vor MJ1996

Bei T4 mit elektronischen Tacho und Schaltgetriebe bzw. Fahrtschreiber ist der Geber G22/G75 getriebeabhängig wie folgt verbaut:

  • 02B-Getriebe: im Lagergehäuse für die Abtriebswelle (Flanschwelle) rechts; dort wird er von einem am Ausgleichgetriebe befestigten Zahnrad angetrieben,
  • 02G-Getriebe: rechts in das Getriebegehäuse (Richtung Ausgleichgetriebe),
  • bei einigen Getrieben (z.B. DQR und EEZ für die 111 kW-TDI sowie neuere Allrad-Getriebe DRH und EFA) ist der Geber bereits im Getriebe verbaut; man erkennt nur noch einen Stecker,
  • Automatikgetriebe: wie beim 02G-Getriebe.

Die Schlüsselweite für den Geber beträgt in allen Fällen SW22. Zumindest bei den TDI-Motoren (wohl auch baujahrabhängig) wird er von einer Wärmedämmung geschützt.

Einbauort Schaltgetriebe 02B
Antriebsrad Schaltgetriebe 02B
Einbauort Schaltgetriebe 02G
Einbauort G22 mit Wärmedämmung (02G)
Einbauort Schaltgetriebe im Getriebe (DQR, EEZ, DRH, EFA)


Ausbau[Bearbeiten]

  1. Motorwanne ausbauen.
  2. Steckverbindung zum Geber ggf. mit Wärmeschutz lösen.
  3. Geber mit Schraubenschlüssel SW22 lösen und herausdrehen. Dabei auf den Dichtring achten.
    Geber G22


Teilenummern[Bearbeiten]

Teilenummer Bezeichnung Preis (2011)
357 919 149 Wegstreckensensor ca. 25,80 Euro
871 957 825 Dichtring ca. 2,90 Euro
1H0 919 149 B Wegstreckensensor für AHY und AXG ca. 54 Euro
1H0 919 371 Dichtring für AHY ca. 1,20 Euro
701 971 461 Wärmedämmung ca. 7,40 Euro
357 972 753 Flachkontaktgehäuse ca. 6,20 Euro
000 979 133 E Einzelleitung (2 Stk benötigt) ca. 2,40 Euro
7D0 957 771
ersetzt durch
7D0 957 771 A
ersetzt durch
7H0 957 771 A
Wegstreckensensor für Fahrtschreiber
(ev. nur AHY/AXG)
ca. 210 Euro


G22 (1H0 919 149 B)
G22/G75 (7D0 957 771 A)


Schaltbild und Anschluss[Bearbeiten]

Vor MJ1996 wird der Geber vom Kombiinstrument mit Spannung versorgt. Sein Signal liegt am Anschluss T28/7 des KI an. Ein alternativer Abgriff des Signals ist im Artikel Kombiinstrument beschrieben.

Schaltbild G22 bis MJ1995


Seit MJ1996 wird der Geber über eine Sicherung (S15) von Kl.15 mit Spannung versorgt (Pin 1). Das Geschwindigkeitssignal wird über die Zentralelektrik zum Kombiinstrument geführt und von dort zum Leitungsverteiler für das Geschwindigkeitssignal HG. Dieser ist allerdings grundsätzlich nur bei T4 ab MJ1999 bzw. bei T4 mit Radio vorhanden. Baujahr- und motorabhängig gibt es leichte Unterschiede bei den Kabelfarben.

Schaltbild G22 ab MJ1996


Bei T4 mit Fahrtschreiber sind alle 4 (!) Anschlüsse mit dem Fahrtschreiber verbunden. Baujahrabhängige Unterschiede gibt es nur bei der Bezeichnung der Anschlüsse (T8a bzw. T8b).

Schaltbild G75 (Fahrtschreiber)


Eigendiagnose, Prüfung und Störungen[Bearbeiten]

Eigendiagnose[Bearbeiten]

Der Geber ist über die Steuergeräte diagnosefähig, die ein Geschwindigkeitssignal nutzen. Dies sind ausstattungsabhängig die Steuergeräte für

Es wird auf unplausibles Signal, Unterbrechung und Kurzschluss geprüft. Zusätzlich kann die tatsächliche Geschwindigkeit in km/h ausgelesen werden.

Fehlernummer
Beschreibung
16885 [MSG] Unplausibles Signal
00625 [MSG] Unplausibles Signal
00625 [MSG] Signal zu groß;
01086 [Climatronic] Unterbrechung/Kurzschluss


Prüfung[Bearbeiten]

Neben der o.a. Eigendiagnose ist eine elektrische Prüfung möglich.

Dazu wird zunächst die Versorgungsspannung zwischen den Pins 1 und 3 bei eingeschalteter Zündung gemessen. Sie muss in der Größenordnung der Batterie-Spannung liegen. Danach wird die Signalspannung an Pin 2 gegen Masse (Pin 3) gemessen, während das Fahrzeug bewegt bzw. das linke Vorderrad gedreht wird. Die Spannung muss zwischen 0 und mindestens 5 Volt pendeln.

Bei Kombiinstrumenten der Baujahre 1996 bis 1998 ist auch eine Prüfung über das Kombiinstrument (versteckte Funktionen) möglich. Dadurch kann man erkennen ob die Signale des Gebers (sofern er noch welche gibt) auch ankommen oder ob der Fehler an anderer Stelle sitzt. Dazu in Funktion 6 bei in den Leerlauf geschaltetem Getriebe die Reifen drehen. Verändert sich die Zahl nicht ist entweder das Kabel oder der Geber defekt.

Störungen[Bearbeiten]

Typische Auswirkungen einer Störung:


Typische Ursachen einer Störung:

  • fehlerhafte Verkabelung (z.B. Marderschaden oder Masseproblem)
  • defekter Geber
  • falscher Anschluss von Zubehör (z.B. Radio)
  • falsche Kodierung des Kombiinstruments
  • zu hohe Fahrgeschwindigkeit (>260 km/h)


Nutzung des Signals[Bearbeiten]

Aufgrund der Art und Weise der Erzeugung des Geschwindigkeitssignals ist eine Nutzung für eigene Schaltungen nicht ganz trivial. So kann man z.B. nicht einfach ein RC-Glied nachschalten, um aus dem Rechtecksignal eine zur Frequenz proportionale Spannung zu gewinnen. Denn je nach Stellung des Antriebrades für den Hallgeber kann man im Stillstand 0V oder ca. 10V messen.

Vielmehr muss man die Frequenz des Signals ermitteln und diese in eine Spannung umsetzen. Hierfür gibt es jedoch Spezial-ICs für den Automobilbereich, die diese Frequenz-Spannung-Wandlung mit ein wenig externer Beschaltung erledigen können. Ein Vertreter dieser Gattung ist der LM2907 oder LM2917 von National Semiconductor, den man z.B. bei Reichelt für ca. 1,20 bzw. 1,60 Euro bekommt. Auch das Datenblatt für das IC ist bei Reichelt verfügbar.

Natürlich darf das Geschwindigkeitssignal nur hochohmig abgegriffen werden. Wird es zu stark belastet oder gar nach Masse kurzgeschlossen, sind Störungen und sogar Systemausfälle die Folge.

Schaltungsbeispiel

Die Schaltung zeigt einen geschwindigkeitsabhängigen Schalter mit potentialfreien Relaiskontakten, der bei der gegebenen Dimensionierung (C1, C2 sowie R1 und R2) einstellbar zwischen ca. 36 und 42 km/h schaltet. C3, C4, R3 und D1 halten Überspannungen und andere Störungen von der Schaltung fern. R4 bis R6, T1 und C5 'übersetzen' das GALA-Rechtecksignal in für den LM2907 auswertbare Wechselspannungsimpulse (ac coupling gemäß Datenblatt). Der Rest entspricht der Standardbeschaltung. Die mit R9 festgelegte Schalthysterese beträgt ca. 1 km/h.


Nachrüstung[Bearbeiten]

Kombiinstrument bis MJ1995[Bearbeiten]

Wird ein elektronisches Geschwindigkeitssignal für z.B. Radio, Tempomat oder Navigationsgerät benötigt, so muss bei T4 bis MJ1995 ein Impulsgeber für den Tacho nachgerüstet werden. Das Kombiinstrument ist dafür bereits vorbereitet, und man benötigt nur noch den Impulsgeber bzw. Hallgeber (357 907 345 A, ca. 60 Euro) und die Kontaktplatte (357 907 359, ca. 8 Euro). Alles in allem kostet die Nachrüstung knapp 80 Euro (Stand Juni 2008).

Geber mit Kontaktplatte

Zum Einbau muss zunächst das KI ausgebaut werden. Dann wird die Abdeckung der Geber-Aufnahme vorsichtig herausgebrochen, der Geber eingesetzt und mit 2 Kreuzschlitz-Schrauben befestigt.

Abdeckung
Aufnahme
Geber
Geber eingebaut

Zum Abschluss wird die Kontaktplatte eingesetzt, die die 3 Kontakte des Gebers mit dem 3-fach-Stecker links neben dem Geber verbindet. Ist diese eingebaut, steht das Geschwindigkeitssignal an Pin 7 der 28-fach-Steckverbindung des Tachos zur Verfügung.

In der Regel ist jedoch das entsprechende Kabel fahrzeugseitig noch nicht vorhanden, sodass es nachgerüstet werden muss. Die nachfolgenden Bilder von CH zeigen die Nachrüstung. Für die Nachrüstung wird die Einzelleitung 000 979 002 benötigt, die ca. 1,45 Euro kostet:

Verpackung der Einzelleitung

Nach Trennen der Steckverbindung zum Tacho müssen der Kabelbinder aufgetrennt und das Gewebeband teilweise entfernt werden. Danach wird das Innenteil des Stecker herausgezogen, die Einzelleitung eingesteckt, das Innenteil wieder in das Steckergehäuse eingesetzt und der Kabelbinder wieder angebracht.

Stecker mit entferntem Kabelbinder
Leeres Steckergehäuse
Eingesetzte Einzelleitung
Fertiger Stecker

Man kann die beschrifteten Kontakte allerdings auch direkt verkabeln (Spannungsversorgung (+, Gnd)) und das Signal am entsprechenden Geberkontakt (Ausg.) abgreifen.


Kombiinstrument ab MJ1996[Bearbeiten]

Bei einem Umbau des Kombiinstrumentes von mechanisch auf elektronisch kann der Geber G22 anstelle der Aufnahme für die Tachowelle in der Ausgleichsgetriebe eingeschraubt werden. Dies würde der Originalinstallation ab Werk entsprechen.

Es geht aber auch mit weniger Aufwand, wie die nachfolgenden Bilder von Bernd75kW bzw. Chris zeigen. Im Rahmen eines Tachoumbaus wurde die Tachowelle kurz bevor sie in den Innenraum führt, an der dafür vorgesehenen Stelle getrennt. Statt der kurzen Welle zum KI wurde der Geber angeschraubt. Damit spart man sich den Ausbau der Motorwanne und schmutzige Finger. Außerdem sind Geber und Leitung besser geschützt gegen Marderbisse und Schmutz.

Tachowelle im Motorraum
Aufgetrennte Tachowelle
Anschlüsse der Tachowelle
Aufgeschraubter Geber
Tachowelle mit Geber verlegt