Alles zu freiprogrammierbaren Steuergeräten

[squenz]

Da das Thema oft stiefmütterlich behandelt wird und man bei den Starlets wenig Möglichkeiten hat die original Kennfelder zu bearbeiten, hier ein Thread mit Infos und Erfahrungsaustausch zu freiprogrammierbaren Steuergeräten.

Ich selbst habe Erfahrungen mit einem Microtech LT-8s aus Australien (allerdings hängt das an einem Mazda Turbo-Wankel), einem Apexi Neo-AFC (im Starlet) und letztendlich mit dem bei mir aktuell verbauten Megasquirt / Microsquirt.

Apexi Neo-AFC:
Genau genommen ist das Neo-AFC kein eigenständiges Steuergerät, sondern ein reiner Fuel-Controller. Man hat damit die Möglichkeit, drehzahl- und (teils) lastabhängig das Gemisch anzufetten oder abzumagern. Auf weitere Parameter wird kein Einfluss genommen.
Erreicht wird die Beeinflussung der Gemischbildung, indem das Signal des MAP-Sensors modifiziert wird. Der Einbau ist relativ einfach, in der Anleitung ist klar angegeben in welche Kabel des original Steuergeräts die Anschlüsse zugelötet werden. Abgegriffen wird neben der Stromversorgung das Signal des Drosselklappensensors und das Drehzahlsignal. Das Siganl des Map-Sensors wird durchgeschleift.

Die Bedienung ist ebenfalls sehr einfach. Wie unten im Bild zu sehen kann direkt am Controller in Spalten für Drehzahl, und 2 Reihen für die Last (Low / High) das Gemisch prozentual abgemagert oder angefettet werden. Welche Drosselklappenposition Low oder High entspricht, kann im Vorfeld frei definiert werden.

Dadruch dass man nur die Gemischbildung beeinflussen kann, eignet sich das Neo-AFC eher für leicht bis moderat modifizierte Motoren. Fährt man bei Turbomotoren mehr Ladedruck als Serie, kann hier z.B. das Gemisch angepasst werden um nicht abzumagern und teure Schäden zu riskieren. Da auf die Zündung kein Einfluss genommen wird, ist das bei Turbomotoren trotzdem mir Vorsicht zu genießen.
Auch Motoren im Serienzustand könnern von einer Gemischanfettung profitieren. Dem Abgasverhalten zu gute, regelt das original Steuergerät in weiten Last- und Drehzahlbereichen das Gemisch auf Lambda 1. Die meiste Leistung wird aber in einem Bereich von etwa Lambda 0.85 herum erreicht. In der Praxis hat sich der Motor auch mit weniger Anfettung deutlich spritziger und drehmomentstärker angefühlt, besonders im mittleren Drehzalbereich in Teillastbeschleunigung.

Wie bei allen Modifikationen an Kennfeldern bzw. dem Steuergerät, ist es mehr oder weniger unverzichtbar zur Kontrolle eine Breitbandlambdasonde zu verbauen. Wie oben bereits erwähnt, gibt diese im Wert "Lambda" oder "AFR" an, wieviel Restsauerstoff sich im Abgas befindet, und damit wie fett (zu viel Kraftstoff) oder zu mager (zu wenig Kraftstoff) der Motor läuft.

Anbei noch Bilder des Neo-AFC. Wenn ich wieder mal etwas Zeit habe werd ich noch etwas zum Megasquirt / Microsquirt schreiben.
Derweilen freue ich mich von Anderen über Erfahrungen zu lesen!

[squenz]

Einschub zur Breitbandlambdasonde

Die Breitbandlambdasonde misst - wie oben beschrieben - den Restsauerstoffgehalt im Abgas und spiegelt somit wieder, wie fett oder mager der Motor läuft. Die Sonde ersetzt dabei die original Schmalband / Sprungsonde im Hosenrohr, und wird einfach an deren Stelle eingeschraubt. Die Breitbandsonde wird dann mit einem Controller, bzw. Anzeige verbunden. Viele Angebote haben den Controller aber auch bereits in der Anzeige integriert. Weil das original Steuergerät eine Rückmeldung der Schmalbandsonde erwartet, simulieren die meisten Breitbandlambdacontroller ein Schmalbandsignal. Der Controller stellt hierzu einen entsprechenden Anschluss bereit um dem original Steuergerät das entsprechenden Signal zu senden. Die Werte welche die Anzeige ausgibt, werden wahlweise in Lambda oder AFR (Air to Fuel Ratio) angegeben. Hier eine kleine Auflistung zur Bedeutung der Werte:

Lambda ~ 1: vollständige Verbrennung, bestes Abgasverhalten
Lambda ~ 0,86-0,80: Verbrennung mit Krafstroffüberschuss, höchste Leistung (Turbomotoren werden unter Vollast teils noch weiter angefettet)
Lambda ~1,04: magere Verbrennung, geringer Kraftstoffverbrauch

Im Bild unten ist eine Innovate MTX-L Anzeige mit integrierten Controller zu sehen. Die Anzeige gibt bei mir Werte in AFR aus.

[squenz]

Megasquirt / Microsquirt

Im Gegensatz zu Fuel Controllern wie dem Apexi Neo-AFC, welche Signale modifiziert an das original Steuergerät weitergeben, handelt es sich hier um sog. „full standalone“ Steuergeräte. Das original Steuergerät wird hier komplett entfernt, bzw. zumindest physikalisch vom Kabelbaum getrennt. Das frei programmierbare Steuergerät übernimmt also alle Aufgaben welche das Serien-Steuergerät hatte, und muss dementsprechend programmiert werden.

Hier ein Bild des Microsquirt V3 mit kurzem Kabelbaum vor dem Einbau.

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Teil 2 Megasquirt / Microsquirt

Vor dem Einbau steht etwas Recherchearbeit bevor. Um den Kabelbaum des Fahrzeugs mit dem des neuen Steuergeräts zu verbinden, müssen Pläne / Diagramme zur Pinbelegung des original Steuergeräts, bzw. des gesamten Motorkabelbaumes besorgt werden. Alle Informationen die man benötigt, findet man jedoch leicht im Internet. Um sich die Arbeit zu vereinfachen, erstellt man aus allen Plänen einen eigenen Anschlussplan. Auf diesem ist jeweils direkt zu sehen, welche Leitungen der Kabelbäume zu verbinden sind. Geht man gut vorbereitet an die Arbeit heran und hat nicht zum ersten mal einen Lötkolben in der Hand, ist der Einbau bzw. der Bau einer Anschlussbuchse an einem Vormittag erledigt.

Eine kleine Besonderheit beim Starlet war die Verkabelung des Leerlaufregelventils. Das original Steuergerät öffnet und schließt das Ventil mit jeweils einer Steuerleitung. Das Megasquirt stellt zur Ansteuerung von Leerlaufregelventilen aber nur eine einzige Steuerleitung bereit. Um das Ventil ansteuern zu können, muss hier die Leitung welche das Ventil schließt, mit einem 30-50 Ohm Widerstand auf Masse gelegt werden. Dies hält das Ventil geschlossen, bis das Megasquirt das Ventil über die eigene Steuerleitung öffnet.

Je nach Anbieter gibt es auch sog. Plug and Play Versionen der Steuergeräte, welche einfach anstelle des original Steuergeräts eingesteckt werden können. Daneben gibt es teilweise auch eine sog. „boomslang harness“, also einen Verbindungskabelbaum. Diese beiden Varianten ersparen dann einen Großteil der Recherche und Lötarbeit. Unten zu sehen ist der eigens angefertigte Anschlussplan für den Toyota 4E-FE im Starlet.

Ist der Einbau erledigt, ist von da ab alles nur noch per PC bzw. im Fall des Megasquirt mit dem Programm „TunerStdudio“ einzustellen. In den nächsten Tagen werde ich hier noch weiterschreiben und ein paar Punkte der Programmierung zeigen. Wenn Fragen zu bestimmten Einstellungen oder auch zum Einbau auftauchen, dann einfach hier Antworten!

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Teil 3 Megasquirt / Microsquirt

Nachdem der Einbau geschafft ist, muss die Software bzw. das Steuergerät konfiguriert werden. Anders als proprietäre Steuergeräte, kann das Megasquirt heute einen 4 Zylinder Saugmotor, morgen einen 1 Zylinder 2 Takt-Motor, übermorgen einen Wankelmotor ansteuern. Diese Freiheit erfordert jedoch einen Mehraufwand bei der jeweiligen Konfiguration. Als erster Schritt, müssen die Sensoren (Drosselklappensensor, Kühlwasser-, Ansauglufttemperatur, MAP-Sensor, Breitbandlambdasensor etc.) kalibriert werden. Hierzu werden im Menü z.B. für Temperatursensoren Angaben zum Widerstand zu einzelnen Temperaturwerten zugeordnet. Werte welche wie im Bild z.B. für Toyota vorgegeben sind, haben sich in der Praxis als nicht sonderlich passend herausgestellt. Durch Anpassung der Werte kommt man aber schnell zu richtigen Ergebnissen. Danach wird die Software mit grundsätzlichen Informationen zum Motor gefüttert, z.B. Anzahl der Zylinder, Anzahl der Einspritzventile und deren Größe, Hubraum und ob zur Gemischberechnung die Werte eines Luftmassenmessers oder – wie beim Starlet – eines MAP-Sensors herangezogen werden.

[squenz]

Teil 4 Megasquirt / Microsquirt

Bevor man den Motor das erste mal starten kann, benötigt das Steuergerät noch Informationen zur Zündanlage. Der Starlet verfügt über eine einfache Verteilerzündung, was die Konfiguration sehr einfach macht. Da der Motor zum Starten nicht nur Zündfunken sondern auch Benzin benötigt, muss jetzt noch ein Basis Einspritzkennfeld (auch Map genannt) erstellt werden. Hierzu stellt das Megasquirt ein nützliches Werkzeug bereit. Im sog. „VE Generator“ werden die Basisdaten des Motors hinsichtlich Hubraum, Leistung und Drehmoment etc. angegeben. Das Megasquirt errechnet aus diesen Daten selbstständig eine Basis Map, mit welcher der Motor auf jeden Fall starten wird. Damit der Motor in allen Betriebszuständen einwandfrei läuft, kommt man aber um das klassische Mapping nicht herum. Im Gegenteil könnte der Motor z.B. unter Volllast sogar Schaden nehmen, wenn einfach mit dieser Basis Map weiter gefahren wird. Auf das Mapping gehe ich aber später noch mal ein, da hier ebenfalls sinnvolle Werkzeuge zur Verfügung stehen.
Last but not least, wird noch ein Zündkennfeld benötigt. Auch hierfür gibt es – jedoch ausserhalb von Megasquirt – Generatoren die ein Zündkennfeld anhand von Motordaten erzeugen können. Dies ist allerdings mit aller größter Vorsicht zu genießen! Im Fall des 4E-FE war diese MAP zu aggressiv bzw. der Zündwinkel in einigen Lastsituationen zu früh. Dies wirkte sich eine teils klopfende Verbrennung aus, welche schnell zu Schäden am Motor führen kann. Die unten stehende Map wurde Teils um bis zu 10° zu den Ausgangswerten zurückgenommen.

Im nächsten Teil gehe ich beispielhaft darauf ein, was zu tun ist wenn der Motor das erste mal startet, was an der Software sonst noch alles anzupassen ist, und - wie schon angedeutet - welche Werkzeuge für das Mapping zur Verfügung stehen.

[Stefan806]

Danke für die Mühe! Super erklärung

[squenz]

Dankeschön! Ich mache die Tage auch sicher noch weiter, bin nur grade etwas im Arbeitsstress! Wenns es irgendwas gibt auf das ich genauer eingehen soll - einfach nachfragen!

Viele Grüße

Markus

[Bananajoe888]

Das hört sich sehr interessant an =D =D
hab ja selbst vor in den nächsten Wochen ein Steuergerät zu verbauen und daher echt interessant mit zu verfolgen.
meine herausforderung momentan ist eher das verkabeln. =D

[Damadin]

Jo, richtig Klasse Arbeit! Ich denke das wird einigen noch viel nützen und viele werden dir langfristig dankbar sein!

Vielen Dank!

[squenz]

Teil 5 Megasquirt / Microsquirt – Einschub zur Vorbereitung Autotune

Kurz bevor der Motor das erste mal gestartet wird, wollen wir schon mal die Grundlagen für die Autotune-Funktion schaffen. Autotune heißt in dem Zusammenhang, dass das Steuergerät das Einspritzkennfeld selbstständig schreibt (mapped). Das ganze funktioniert auch sehr gut, nur muss auch hier die Software zuvor mit Daten gefüttert werden. In einer AFR Tabelle (vgl. den Abschnitt über die Breitband-Lambda) sagen wir dem Steuergerät wie fett oder mager der Motor in Abhängigkeit von Drehzahl und Last laufen soll. Höhere AFR Werte bedeuten, dass der Motor mager läuft, z.B. wenn wenig Last auf dem Motor ist, niedrige AFR Werte bedeuten dass das Gemisch fetter wird, z.B. bei höherer Motorbelastung / höherer Drehzahl.

Das Steuergerät vergleicht jetzt während der Fahrt die Werte der Lambda Sonde mit den Werten der Tabelle. Ist der Sonden Wert z.B. höher als der Tabellenwert (Motor läuft zu mager), passt die Autotune-Funktion selbstständig das Einspritzkennfeld an, solange bis der Sonden Wert mit unserem gewünschten Wert aus der Tabelle übereinstimmt. Das Steuergerät schreibt das Kennfeld also selbstständig während der Fahrt.
Im Anhang ein Beispiel einer AFR-Zieltabelle und dem Autotune Menü. Während der Fahrt kann man in diesem Menü live verfolgen, wie die Funktion das Kennfeld abändert.

[squenz]

Teil 6 Megsquirt / Microsquirt – Leerlaufregelventil


Vor dem ersten Start sollte man noch Einstellungen für das Leerlaufregelventil vornehmen. Viele ältere Motoren haben für die Leerlaufdrehzahl eine Einstellschraube an der Drosselklappe. Der 4E-FE hat (leider) ein vom Steuergerät geregeltes Leerlaufventil. Findet man hier keine passende Einstellung, stirbt der Motor sofort ab wenn man ihn nicht mit Gasgeben am laufen hält. Um die Sache am Anfang etwas einfacher zu machen, wählt man eine „offene Regelung“, d.h. man gibt für die Leerlauf Drehzahl einen Wert für das Leerlaufregelventil vor. Der Nachteil daran ist, dass die Drehzahl etwas abfällt sobald z.B. die Licht eingeschalten wird, da die Lichtmaschine hier zusätzliche Last am Motor erzeugt. Ist der Motor gut abgestimmt kann man später auf eine „closed loop“ Regelung umstellen, hier kann man dann eine Wunschdrehzahl bestimmen, welche selbstständig gehalten wird.
Anbei Bilder zum Menü. Zu sehen ist die grundsätzliche Einstellung des Leerlaufregelventils (z.B. die 250Hz Ansteuerfrequenz), Einstellung während dem Startvorgang (Cranking) in Abhängigkeit der Kühlwassertemperatur. Im dritten Bild die eigentliche Einstellung ebenfalls in Abhängigkeit der Kühlwassertemperatur. Ist der Motor kalt, hat man durch die höheren Werte auch eine höhere Leerlaufdrehzahl – wie das auch beim original Steuergerät der Fall ist. Die hier gezeigten Werte können grob übernommen werden, sofern (wie im Absatz zur Verkabelung beschrieben) die Leitung welche das Ventil schließt per Widerstand auf Masse gelegt wurde. Abseits davon kann man das Leerlaufregelventil anfangs auch einfach gar nicht anschließen, der Motor wird dann mit leicht erhöhter Drehzahl laufen.

[squenz]

Teil 7 Megasquirt / Microsquirt – Der erste Start / Zündung abgleichen!!

Was wir bisher gemacht haben:

- Verkabelung
- Motordaten in der Software hinterlegt
- Breitbandlambdasonde installiert
- Alle Sensoren kalibriert
- Informationen zur Zündanlage in der Software hinterlegt
- Ein erstes Einspritz-Kennfeld erstellt
- Ein erstes Zündungs-Kennfeld erstellt
- Eine AFR-Zieltabelle (für Autotune) erstellt
- Leerlaufregelung grob eingestellt

Jetzt kann es losgehen. Sobald der Motor läuft und Betriebstemperatur hat, kann man nun die Autotune – Funktion aktivieren, damit man schon mal eine gute Basis des Einspritzkennfelds im Leerlaufbereich bekommt.

WICHTIG!
Sobald der Motor stabil läuft, muss unbedingt die Zündung abgeglichen werden! Hierzu stellt man per Software die Zündung unter “fixed advance“ auf „fixed Timing“ und 10° vor OT. (Vergleiche Grafik zu Informationen zur Zündanlage)Das bedeutet, dass die Zündung jetzt nicht Werte aus unserem Zündkennfeld verwendet, sondern egal welche Drehzahl oder Last immer mit 10° vor OT zündet. Nur so kann man jetzt per Zündlichtpistole den Zündzeitpunkt am Riemenrad kontrollieren. Sollten die Markierungen am Riemenrad nicht mit der 10° Einstellung übereinstimmen, so müssen die Schrauben am Zündverteiler gelöst und dieser vorsichtig verdreht werden, bis die Markierungen übereinstimmen und 10° vor OT gezündet wird. Ist das erledigt wird das „fixed Timing“ wieder deaktiviert!

Nachdem der Motor jetzt stabil läuft und auf Betriebstemperatur ist, steht der ersten Fahr nichts mehr im Weg.

Erste Fahrten mit Autotune:

Vorab: es gibt noch viel abseits des Einspritzkennfelds einzustellen und teilweise beeinflussen diese Einstellungen auch wie fett oder mager der Motor läuft. Hierzu zählen z.B. Unterschiede in der Aussentemperatur oder des Luftdrucks. Deshalb sollte man Fahrten mit Autotune immer unter möglichst identischen Bedingungen absolvieren. Schlecht wäre z.B. eine Fahrt früh morgens bei 10°C, und eine weitere am Nachmittag bei 25°C. Da die Korrekturkurve für die Luftdichte noch nicht angepasst ist und diese selten stimmt, würde das bedeuten, dass der Motor am Nachmittag grundsätzlich dann fetter / magerer läuft als am Morgen. Würde man unter diesen unterschiedlichen Umständen die Autotune-Funktion verwenden, würde diese immer wieder korrigieren und man kommt nie zu einem sauberen Kennfeld. Erst wenn dieses unter einheitlichen Bedingungen sauber funktioniert, kann man Veränderungen der Korrekturkurven z.B. zur Aussentemperatur beurteilen und anpassen.

Wichtig für das Fahren mit Autotune ist, dass man dabei sehr vorsichtig vorgeht und z.B. harte Lastwechsel (schlagartig Gas geben) vermeidet. Man sollte bei diesen Fahrten versuchen so viele Lastbereiche wie möglich anzufahren. Hier ist es hilfreich z.B. im 5. Gang aus möglichst niedrigen Drehzahlen langsam zu beschleunigen und dabei die Last (den MAP-Wert) möglichst konstant zu halten. Man macht also mehrere Beschleunigungsfahrten aus niedrigen Drehzahlen mit jeweils steigenden MAP Werten, bis man bei Volllast (also Vollgasbeschleunigung) angekommen ist. Auch Bereiche der „Entschleunigung“ sind dabei wichtig, d.h. man geht von einer konstanten Geschwindigkeit leicht vom Gas sodass der MAP Wert etwas fällt. Man versucht also möglichst große Bereiche des ganzen Kennfelds zu erreichen.

Im nächsten Bereich werde ich auf diese Korrekturkurven noch etwas näher eingehen und was sonst noch alles eingestellt werden kann / muss.

Wie immer – bei Fragen einfach loslegen! Ich geb gerne Unterstützung.

[Bananajoe888]

gibt es hier schon neue INFOS?
Finde das Thema sehr interessant weil man ein Freiprogrammierbares Steuergerät "günstig" selbst basteln kann (ggf kannst du die Base-Map ja weitergeben, wäre sehr cool)
Ich selbst fahre ein Freiprog. und bin sehr zufrieden damit. für die zukunft kann ja ggf mal ein Megasquirt zum basteln kommen, man wei es nicht.
was ksotet das ding? (wenn man es mit ladedruck fahren will)
lg JOe

[squenz]

Neue Infos gibt es viele, ich hatte diese Seite hier nur etwas aus den Augen verloren.
In der Zwischenzeit habe ich eine Klopfsensor nachgerüstet und mit der MS verkabelt. Man kann damit eine echte Klopfregelung programmieren, d.h. falls es zu Verbrennungsanomalien kommt wird automatisch der Zündzeitpunkt zurück genommen.
Zudem musste das Auto zur Haupt- und Abgasuntersuchung. Letztere sollte sich als besonders spannend heraustellen.
Mit Hilfe der Cloosed Loop Lambda Regelung hat das Auto die AU jedoch mit Bestwerten bestanden.

Worauf ich noch eingehen könnte sind:

- Korrekturkennfelder für Einspritzmenge und Zündzeitpunk

- Klopfregelung

- Datalogging mit Megalogviewer (Das Datalogging ist nach eigener Erfahrung das mächtigste Werkzeug zur Abstimmung)

- Closed Loop Lambda-Regelung

- MSDroid App (Eine App für das Smartphone mit welcher man die MS komplett programmieren kann. Ich nutze sie vor allem für das Datalogging, d.h. ich logge während der Fahrt mit der App und werte die Logs dann am PC aus.)

Das fertige Microsquirt wie ich es im Starlet verwende hat mit kurzem Kabelbaum 330 Euro gekostet. Dazu kommen noch die Kosten für die Breitbandlambda (Sonde+Controller) 140-200Euro und Kosten für die Vollversionen für Software ca 50 Euro. (Letzte benötigt man nicht zwingend, jedoch erleichtern sie die Abstimmung ungemein.)

Viele Grüße

[Damadin]

Zudem musste das Auto zur Haupt- und Abgasuntersuchung. Letztere sollte sich als besonders spannend heraustellen.
Mit Hilfe der Cloosed Loop Lambda Regelung hat das Auto die AU jedoch mit Bestwerten bestanden.

Nett....

Nicht das der Starlet nun auch vom Abgasskandal betroffen ist.

Haben die Herren Tüver etwas zu deinen Gerätschaften gesagt?

Worauf ich noch eingehen könnte sind:

- Korrekturkennfelder für Einspritzmenge und Zündzeitpunk

- Klopfregelung

- Datalogging mit Megalogviewer (Das Datalogging ist nach eigener Erfahrung das mächtigste Werkzeug zur Abstimmung)

- Closed Loop Lambda-Regelung

- MSDroid App

...wenn du schon so fragst: Bitte zu allem.
Sicher ist das eine gute Reflektion für dich um das Wissen auch im Langzeitgedächtnis zu verankern und sicher wird es hier auch Leuten helfen, auch wenn das Forum eingeschlafen erscheint.

[Bananajoe888]

Zudem musste das Auto zur Haupt- und Abgasuntersuchung. Letztere sollte sich als besonders spannend heraustellen.
Mit Hilfe der Cloosed Loop Lambda Regelung hat das Auto die AU jedoch mit Bestwerten bestanden.

Nett....

Nicht das der Starlet nun auch vom Abgasskandal betroffen ist.

Haben die Herren Tüver etwas zu deinen Gerätschaften gesagt?

Worauf ich noch eingehen könnte sind:

- Korrekturkennfelder für Einspritzmenge und Zündzeitpunk

- Klopfregelung

- Datalogging mit Megalogviewer (Das Datalogging ist nach eigener Erfahrung das mächtigste Werkzeug zur Abstimmung)

- Closed Loop Lambda-Regelung

- MSDroid App

...wenn du schon so fragst: Bitte zu allem.
Sicher ist das eine gute Reflektion für dich um das Wissen auch im Langzeitgedächtnis zu verankern und sicher wird es hier auch Leuten helfen, auch wenn das Forum eingeschlafen erscheint.

Nja könntest hier ne 100% anleitung machen und ggf. ein Kit zusammenstellen, das sich das wer nachkauft bzw dein kennfeld rauf spielt als anhaltspun

[squenz]

Teil 8 Megasquirt / Microsquirt: Korrekturkennfelder

Ich mache mal etwas weiter hier und stelle das im Alltag wohl wichtigste Korrekturkennfeld vor - die Ansauglufttemperatur-Korrektur.

Voraussetzung:
Bevor man anfängt an der Ansauglufttemperatur-Korrektur zu basteln, sollte das Auto ein gut eingestelltes Basiskennfeld für die Benzineinspritzung haben. Die beste Art und Weise zu untersuchen wie gut das Basiskennfeld ist, ist das Datenlogging. Kurz erklärt lässt man im normalen Fahrbetrieb das Logging mitlaufen und versucht möglichst viele Last- und Drehzahlzustände anzufahren. (vgl. vorhergehende Kapitel). Nun vergleicht man das Log zuhause mit einer Analyse-Software wie z.B Megalogviewer HD. Man vergleicht hier im Detail das entstandene Kennfeld mit den geloggten AFR Werten mit der Ziel AFR Tabelle. Der Schlüssel ist hier die Abweichungen zu interpretieren. Hat unser gefahrenes Kennfeld an allen Punkten die gleiche Abweichung zur Ziel Tabelle, so ist unser Kennfeld sehr gut und die Abweichung kommt zustande, weil ein Korrekturkennfeld noch angepasst werden muss. Habe ich unterschiedliche Abweichungen, z.B. Lastbereich bei 3-4K Umdrehungen ist zu mager, dann stimmt unser Basiskennfeld noch nicht und man muss an diesem nochmal etwas Arbeit investieren. Ich werde hierzu noch Beispielbilder und Text erstellen wenn ich mich dem Kapitel Datenlogging widme.

Jetzt aber zur Korrektur ansich. Vereinfacht ausgedrückt, ist Luft mit hoher Temperatur "weniger dicht" und trägt weniger den zur Verbrennung nötigen Sauerstoff mit sich. Habe ich mein Basis Kennfeld z.B. bei 15°C Aussentemperatur erfahren, und habe an einem anderen Tag 30°C Aussentemperatur, so passt die eingespritzte Benzinmenge nicht mehr zur angesaugten Luftmasse. In der Praxis bedeutet das, dass der Motor zu fett laufen wird, da er weniger Sauerstoff bekommt aber immer noch die selbe Menge Benzin einspritzt wie er es bei 15°C machen würde. Hier kommt die Korrekturkurve ins Spiel:
Wie man am Verlauf der Kurve sieht, nimmt die Korrektur mit steigenden Temperaturen immer weit ab, bzw nimmt bei sinkenden Temperaturen zu. Bei 2°C Ansauglufttemperatur spritze ich 107% des durch das Basiskennfeld vorgegebenen Wertes ein. Nachdem ich an der Kurve Veränderungen vorgenommen habe, überprüfe ich das wieder per Datenlogging. Zum Thema Datenlogging dann mehr im nächsten Kapitel.

[squenz]

Teil 9 – Datalogging

Wie angekündigt noch ein paar Zeilen zum Datalogging. In meinen Augen ist das Logging eines der wichtigsten Werkzeuge um zu optimalen Kennfeldern (insb. Korrekturkennfelder) zu kommen.
Datalogging ansich ist nichts anderes als das Abspeichern aller Sensor- und Ausgabewerte auf einer Zeitachse, welche während der Fahrt im Steuergerät verrechnet werden. Fast alle freiprogrammierbaren Steuergeräte verfügen über solche Funktionen und erlauben mehr oder weniger Daten aufzuzeichnen. Im Nachgang können diese Daten dann beliebig abgespielt, verglichen und oder analysiert werden.
Als Software zur Ansicht und Analyse der Daten verwende ich den EFI Analytics Megalogviewer. Der Vorteil dieser Software ist, dass es sehr viele Dateiformate akzeptiert und fast alle Logs von den gängigen Steuergeräten verarbeitet werden können, selbst Logs von OEM Steuergeräten die über die OBD2 Schnittstelle aufgezeichnet wurden.
Im Fall des Megasquirts können bis zu 110 verschiedene Sensor-/ Ausgabewerte geloggt und von Megalogviewer angezeigt und analysiert werden.
Als Beispiel hier mal ein Bild der Benutzeroberfläche mit einem angezeigten Log. Auf der linken Seite können über Dropdown Menüs die gewünschten Werte angezeigt werden. Hier zu sehen sind die Werte für Drehzahl, Map (also Luftdruck im Ansaugkrümmer) und den AFR Wert. Im Graph 2 sieht man Beispielhaft noch den Zündwinkel. Die vertikale Linie ordnet die Werte dann zueinander zu, d.h. im Beispiel hatten wir bei 2507U/min und 58,3kPa Druck im Ansaugkrümmer einen AFR Wert von 15,3 und einen Zündwinkel von 29,6° Vorzündung.

Log1.jpg (176.59 KiB) 11825 mal betrachtet

Die beste Möglichkeit Logdaten zu analysieren und interpretieren ist über die Histogram-Ansicht. Hier werden die relevanten Daten 1:1 zur Kennfeldansicht dargestellt. Die X-Achse stellt hier die Drehzahl, die Y-Achse unseren MAP Wert dar. Der Z-Wert dann hier beispielhaft den AFR-Wert. Die Farben zeigen dabei an wie oft eine Zelle im Log „getroffen“ wurde, und damit wie Aussagekräftig der Wert ist. Werte in Zellen die weiß, gelb, oder hellgrün hinterlegt sind, wurden selten oder nur für kurze Augenblicke aufgezeichnet. Sind die Werte z.B. in Fahrzuständen der Schubabschaltung oder „Beschleunigungs-Anreicherung“ geloggt worden, so kann der wahre Wert stark verfälscht sein. Auch Latenzzeiten spielen hier eine Rolle. Zellen in grün oder dunkelgrün wurden entsprechend oft getroffen und geben dann eine verlässliche und genaue Auskunft über den wahren Wert in der Zelle. In der Praxis beachten wir also nur grüne und dunkelgrüne Zellen. Möchte man Zellen beurteilen welche z.B. gelb hinterlegt sind, so müsste man eine erneute Logfahrt durchführen und den Bereich der Tabelle gezielt durchfahren. Hierzu begibt man sich in die entsprechende Drehzahl und reguliert mit dem Gas den MAP Druck im Ansaugkrümmer. Hat man den Bereich öfter durchfahren bzw. hält sich länger in diesen Fahrbereich auf, wird auch der Wert aussagekräftiger.
Anmerkung: die hier gezeigten AFR Werte sind im Teillastbereich relativ mager und können nicht 1:1 übernommen werden!! Wenn bei diesen Werten die Korrekturkurven nicht passen, läuft der Motor u.U. zu mager und könnte stottern und oder auf Dauer sogar beschädigt werden. Sollte jemand selbst eine AFR Zieltabelle erstellen, so kann man sich an der in vorhergehenden Kapiteln gezeigten AFR Zieltabelle orientieren.

Log2.jpg (220.45 KiB) 11825 mal betrachtet

Damit die Analyse noch anschaulicher und besser interpretier bar wird, können wir in der Histogram-Ansicht unsere geloggten AFR Werte von unserer AFR Zieltabelle (die Werte welche wir erreichen wollen) abziehen.
Wie in der neuen Tabelle (unten) zu sehen, zeigen alle dunkelgrünen Zellen -0,1. D.h. unser geloggter AFR-Wert ist um 0,1 zu fett. Da fast ALLE dunkelgrünen Zellen den gleichen Wert anzeigen, heißt das dass unsere Basis Map schon sehr gut eingestellt ist und wir hier keine Veränderungen vornehmen sollten. Da sich Korrekturkurven immer auf das ganze Kennfeld und nicht nur auf einzelne Zellen auswirken, kommt die Abweichung von 0,1 also von einer Korrekturkurve. Würden die dunkelgrünen Zellen unter sich Abweichungen von 0,3 oder mehr zeigen, so wäre das Basiskennfeld noch nicht optimal und man müsste das Kennfeld in den betreffenden Zellen anpassen. Man könnte die beiden Zellen die 0,0 anzeigen also im Kennfeld noch anpassen bis sie ebenfalls 0,1 anzeigen, und über eine Veränderung der Korrekturkurve dann alle Zellen auf 0,0 bringen. In der Praxis sind Abweichungen bis 0,2 AFR aber im Rahmen der Messgenauigkeit tolerierbar.

Log3.jpg (214.96 KiB) 11825 mal betrachtet

Ich hoffe ich konnte hiermit etwas Einblick in das Thema Datalogging bzw. den Mappingprozess geben. Wenn Fragen aufgetaucht sind einfach schreiben!