Handbuch ECU481 - maf-map

Transcription

MMe
maf-map-engineering
MMe’s
Engine Control Unit
ECU481
www.
.de
Handbuch
ECU481 - Engine Control Unit, Handbuch V1.0055
Letzte Änderung: 14.01.2012, 12:54:32
MMe
maf-map-engineering
maf-map-engineering
Inh.: Mandy Moehring
Liebenowzeile 19
12167 Berlin
Tel.: 0049 30 202 36 169
email: [email protected]
Internet: www.ecu481.de
120114_01_Manual.odt
©2009-2012, maf-map-engineering
2 / 232
MMe
maf-map-engineering
Vector™ und CANape™ sind eingetragene Marken der
Vector-Informatik GmbH.
Die Bezeichnung „BOSCH“ ist ein eingetragenes Warenzeichen der
Robert Bosch GmbH.
Die Bezeichnung „VW“ ist ein eingetragenes Warenzeichen der
Volkswagen AG.
Die Bezeichnung „Opel" ist ein eingetragenes Warenzeichen der
Adam Opel AG.
Die Bezeichnung „Windows™ XP“ ist ein eingetragenes Warenzeichen
der Microsoft, Inc., USA
Andere Marken-, Waren- und Produktnamen sind Marken oder
eingetragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Inhaber in den jeweiligen
Ländern.
Irrtümer & Änderungen vorbehalten
3 / 232
MMe
maf-map-engineering
1 Dokumentinformationen
1.1 Dokumentreferenzen
[1] XCP -Part 2- Protocol Layer Specification -1.0
[2] XCP -Part 3- Transport Layer Specification XCP on Ethernet (TCP_IP and
UDP_IP) -1.0
[3] XCP -Part 3- Transport Layer Specification XCP on SxI -1.0
[4] ASAM_XCP_Part2-Protocol-Layer-Specification_V1-1-0
[5] Innovate Motorsports™ LM1 Serial Logger Specification #1
[6] Innovate Motorsports™ Serial Protocol 2 (ISP2) specification (preliminary)
[7]
1.2 Dokumenthistorie
Ver.
0.01
Abt.
MMe
Datum
Änderungen
13.03.2009 Erstellung
MMe
04.04.2009 -
erstes Release
0.9901
Autor
T. Moehring,
M. Oberländer
T. Moehring,
M. Oberländer
T. Moehring
MMe
0.9902
0.9903
M. Oberländer
T. Moehring
MMe
MMe
0.9904
M. Oberländer
MMe
0.9905
T. Moehring
MMe
0.9906
M. Oberländer
MMe
0.9907
0.9908
0.9909
MMe
MMe
MMe
Benzinpumpenansteuerung, Tools-Kapitel
kleinere Änderungen
MMe Calculator-Kapitel
Titelseiten mit Adresse
Haftungshinweis, Markenhinweis
Drehzahlbegrenzer, Gangerkennung
Formel Benzindruckanpassung
kleinere Änderungen
Ergänzungen Tools-Kapitel
kleine Korrekturen und Ergänzungen
Kontakt-Email geändert
Netzwerkkonfiguration detailliert beschrieben
Ergänzung Einspritzbankmanagementkapitel
Funktionserklärung zu Einspritzvarianten
Ergänzung Grundeinstellung Sensoren
kleinere Ergänzungen
Ergänzung Kapitel Zündspulenkonfiguration
0.9910
0.9911
M. Oberländer
T. Moehring
T. Moehring,
M. Oberländer
T. Moehring
T. Moehring
27.04.2009 28.04.2009 11.05.2009 16.05.2009 19.05.2009 24.05.2009 27.05.2009 27.05.2009 02.06.2009 -
0.9912
T. Moehring
MMe
0.9913
0.9914
1.0000
T. Moehring
M. Oberländer
T. Moehring
MMe
MMe
MMe
1.0010
T. Moehring
MMe
1.0011
T. Moehring
MMe
1.0012
1.0013
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
1.0014
1.0015
1.0016
1.0017
1.0018
1.0019
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
MMe
MMe
MMe
MMe
08.06.2009 09.06.2009 18.06.2009 19.06.2009 03.07.2009 04.07.2009 28.07.2009 27.08.2009 04.09.2009 29.09.2009 06.10.2009 13.10.2009 19.10.2009 26.10.2009 02.11.2009 05.12.2009 -
Ergänzungen Pinbelegungen, Teilenummern
Grundeinstellung erweitert
Schließwinkelregelung erweitert
empfohlene Ladedruckventile
Zündspulenkapitel
Ergänzungen Zündspulenkapitel
Breitbandsondenkapitel
Parameterhinweise Breitbandsonde
Hinweis Lambdasonden (bleihaltiger Kraftstoff)
Kabelfarben Breitbandsonde ergänzt
Hinweis Drehzahlbegrenzer bei Launchcontrol
Kapitel Antischlupfregelung, Beschleunigungsanreicherung
LDR-Erweiterung
kleinere Korrekturen
Update Klemmenbelegung
Firmware-Update
Rücksetzen auf Werkseinstellungen
Formatanpassungen
Erweiterung Updateprozessbeschreibung
Deckblatt
Parameterupdate CngLpg
Parameterupdate Schubabschaltung
Ergänzungen Haftung, Produktausrichtung
kleinere Korrekturen
0.99
MMe
MMe
4 / 232
MMe
maf-map-engineering
Ver.
1.0020
1.0021
Autor
T. Moehring
T. Moehring
Abt.
MMe
MMe
1.0022
T. Moehring
MMe
1.0023
T. Moehring
MMe
1.0024
T. Moehring
MMe
1.0025
T. Moehring
MMe
1.0026
1.0027
1.0028
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
MMe
1.0029
T. Moehring
MMe
1.0030
T. Moehring
MMe
1.0031
1.0032
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
1.0033
T. Moehring
MMe
1.0034
1.0035
1.0036
T. Moehring
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
MMe
1.0037
T. Moehring
MMe
1.0038
T. Moehring
MMe
1.0039
T. Moehring
MMe
1.0040
T. Moehring,
M. Oberländer
MMe
1.0041
T. Moehring
MMe
1.0042
T. Moehring
MMe
1.0043
T. Moehring
MMe
1.0044
T. Moehring
MMe
Datum
Änderungen
10.12.2009 Parameterbeschreibung LDR ergänzt
24.12.2009 Kapitel Dashboard/Logger
Parameterupdate alternative Gemischparameter
Raildruck auf EGO2
21.01.2009 Öltemperatursensor auf EGO2 neu
Eingangswahl EGO1
Belegung RS232
06.03.2010 kleinere Korrekturen
fehlende Parameter ergänzt
Momentenausblendung Gangwechsel
10.03.2010 neue Parameter ergänzt
Kapitel Momentenausblendung
kleinere Format-/Inhaltskorrekturen
15.03.2010 Ergänzung Füllungskorrekturen
Copyright
19.03.2010 Erweiterung Funktionsübersicht
29.03.2010 neue Parameter Ladedruckregelung
Steuergerätefoto
26.04.2010 DIP-Schalter
Parameterupdate injEndAngle, Lambdaregler
neue Parameter Ladedruckregelung
kleinere Ergänzungen Triggersysteme
Update Ladedruckregelung
Kapitel Schaltlampe neu
08.05.2010 Ergänzung Nockenwellenverstellung
Kapitel Lambdaregelung erweitert
09.06.2010 neue Parameter Ladedruckregelung
Diagnosekapitel
Versionsreferenz
14.07.2010 neue Messwerte
Benzinpumpenansteuerung
23.07.2010 neue Parameter Antischlupfregelung
17.08.2010 neue Parameter Launchcontrol
13.09.2010 neue Parameter Füllungserfassung
Gemeinschaftsachsen Zündung entfernt
Stützstellenanzahl einiger Kennfelder erhöht
neue Parameter/Überarbeitung Lambdaregler
neue Messgrößen: Ladedruckregler, Füllungserfassung
neuer HFM
HFM-Overflow
15.09.2010 abgastemperaturabhängige Gemischkorrektur
einige Überschriften korrigiert
Schließwinkelbegrenzung Bedatungshilfe
16.09.2010 abgastemperaturabhängige Ladedruckbegrenzung
kleinere Korrekturen und Ergänzungen
21.09.2010 Einheiten der Integratorverstärkungen/-zeiten Leerlaufregler und
Lambdaregler auf SI-Einheiten
02.10.2010 Zündspulen ergänzt
kleinere Ergänzungen Funktionsübersicht
neuer Demostromlaufplan
Korrektur Pinfunktion Displayanschluss
13.11.2010 Breitbandlambdasondenabgleich detailliert
Ergänzungen zum MMe Calculator
Kapitel Querverweise eingefügt
Ergänzungen Softwareversionsinformation auslesen
kleinere Ergänzungen
23.11.2010 Überarbeitung FlexFuel
Ladedruckregelung und Launchcontrol
Erweiterung Kapitel E85-Betrieb
Erweiterung Drehzahlbegrenzer
14.12.2010 Erweiterung FlexFuel-Funktionen
bedarfsgerechte kontinuierliche Benzinpumpenansteuerung
neue Parameter Nockenwellenversteller Typ A
Lambdaregler auch EGO2
17.12.2010 kleinere Ergänzungen, Bildunterschriften etc.
Kapitel 5, 7.1, AMP-CPC Stecker sind Standard
Kapitel 8.2, 9.5.3.1, 10.1.3, Format
Kapitel 9.3.2, Anpassung an aktuelle Funktionen
Kapitel 9.3.3, Erweiterung
Kapitel 9.3.6, Bosch™ LSU 4.2™ oder LSU 4.9™
5 / 232
MMe
maf-map-engineering
Ver.
Autor
Abt.
Datum
1.0045
T. Moehring
MMe
30.12.2010
1.0046
T. Moehring
MMe
26.03.2011
1.0047
T. Moehring
MMe
25.08.2011
1.0048
T. Moehring
MMe
13.09.2011
1.0049
T. Moehring
MMe
22.09.2011
1.0050
T. Moehring
MMe
19.10.2011
1.0051
T. Moehring
MMe
25.11.2011
1.0052
1.0053
T. Moehring
T. Moehring
MMe
MMe
08.12.2011
22.12.2011
Änderungen
Kapitel 9.4.3, Anpassung an aktuelle Funktionen
Kapitel 11.1.4, 11.23.1.2, Öl- und Kraftstoffdrucksensorzuordnung
Kapitel 11.3.3, Volumeneffizienzbeschreibung
Kapitel 11.3.11, Hinweis Kalibrierung UEGO entfernt
Kapitel 13.1, Update Klemmenbeschreibung
Kapitel 3.4.1.1, neue Doppelzündspule und Teilenummern
Kapitel 11.24.1.1, 11.24.1.2, Protokolländerung
Kapitel 11.16.4.4, neue Parameter
Kapitel 11.1.4, Sensorkonfiguration EGO1, EGO2
Kapitel 11.8.5, 11.16.4.4, Applikationshinweise bedarfsgerechte
kontinuierliche Benzinpumpenansteuerung
Kapitel 11.3.10.2, neue Parameter (FlexFuel)
Kapitel 6.3.1, Schriftart Bildbeschriftung geändert (wg. Acrobat™Bookmarks)
Kapitel 2.2.10, Ergänzungen
Kapitel 11.8.5, 11.16.4.4, neue PWM-Frequenzwerte
Kapitel 11.16.1, neue Messgrößen
Kapitel 4.2, Anschlussfehler ZS4 behoben
Kapitel 11.16, zwei komplette Kraftstoffpumpenansteuerungen
Kapitel 2.2.10, Ergänzungen
Kapitel 2.3, CANape™-Versionsupdate
Kapitel 2.2.4, 9.4.3, 13.1, max. Ströme angepasst und vereinheitlicht
Kapitel 3.1.1.1, neuer HFM
Kapitel 2.4, neues Verzeichnis
Kapitel 10.2.9, Parameterbeschreibungen
Kapitel 1.1, XCP-Dokumentreferenzen angegeben
Kapitel 10.2.6, 10.2.9, SeedAndKey-Unterstützung
Kapitel 3.4.1.1, neue Zündspulen
Kapitel 3.2.3, "Hinweise zur Fahrgeschwindigkeitserfassung" neu
Kapitel 11.20, "NOS-Controller" neu
Kapitel 3.1.1.1, Hinweis auf fehlendes Luftrichtergitter
Kapitel 11.10.3, Namenskorrektur
Kapitel 3.3, Überarbeitung
Kapitel 11.17, 3.3.2.2 Ergänzungen
Kapitel 11.1.4, neue Parameter und Beschreibung
Kapitel 11.10.4, 11.2.3.2, neue Parameter und Korrektur
Kapitel 13.1, Belegung AGT korrigiert
Kapitel 11.3.3.2, 11.3.4.2, p/n- und alpha/n- Wertebereiche erweitert
Kapitel 11.5.2, neue Parameter
Kapitel 3.1.2.1, Korrektur
Kapitel 11.21, Linestop-Funktion neu
Kapitel 11.16.4.4, neue Parameter und Ergänzungen
Kapitel 11.9.2, neue Parameter
Kapitel 11.10.4, neue Parameter Dynamikanpassung
Kapitel 11.23.2, neue Parameter und Messgrößen
Kapitel 11.22, Bauteilschutz neu
Kapitel 11.3.1.1, Messgröße entfernt
Kapitel 11.25.1, 11.25.8, neu
Kapitel 3.3.2.2, 3.3.3, Formatkorrekturen
Kapitel 10.2.7, 11.24.2, neu
Kapitel 1.1, 2.2.10, erweitert
Kapitel 11.5, neue Parameter
Kapitel 11.25.9, neue Messwerte und Parameter
Kapitel 11.24.1.1, 11.24.1.2, Bitkodierung AIM_ERRORS
Kapitel 3.1.1.1, 3.1.2.1, neue Typen
Kapitel 11.4.3.2, Ergänzung
Kapitel 11.24.2, Messwerte aktualisiert
Kapitel 11.24.2.1, neu
Kapitel 2.2.3, Ergänzung
Kapitel 10.1.2, Namensänderung
Kapitel 3.1.1.1, 3.1.2.1, Korrekturen und neue Sensoren
Kapitel 3.3.6, neu
Kapitel 13.1, Ethanolsensor hinzugefügt
Kapitel 11.15.2, neu
Kapitel 11.25.1.2, 11.1.5.2, neue Parameter
Kapitel 11.24.1.2, 11.24.1.4, Protokollerweiterung, neue Parameter
Kapitel 11.16.4, 11.16.4.4, Funktionserweiterung, neue Parameter
6 / 232
MMe
maf-map-engineering
Ver.
Autor
Abt.
1.0054
T. Moehring
MMe
1.0055
T. Moehring
MMe
Datum
Änderungen
Umstellung Handbuch auf LO 3.4.4
04.01.2012 Kapitel 11.16.3.2, 11.16.4.4, neue Parameter
Kapitel 11.16.4.2, neu
Kapitel 11.15.2, AFR-Werte Ethanolmischungen
Kapitel 6.3.3, 9.5.3.1, Konfiguration vervollständigt
Kapitel 10.2.2.1, Messraster vervollständigt
14.01.2012 Kapitel 10.1.3, Kommentar korrigiert
Kapitel 11.23.7, neu
Tab. 1-1: Dokumenthistorie
7 / 232
MMe
maf-map-engineering
1.3 Versionsreferenzierung
Handbuch ab Software Ver. HandbuchVer.
datum
1.0032
100709_01
11.07.2010
1.0033
100713_01
14.07.2010
1.0034
100723_01
23.07.2010
1.0035
1.0036
100817_01
100913_01
17.08.2010
13.10.2010
1.0037
1.0038
1.0039
100915_01
100916_01
100921_01
15.09.2010
16.09.2010
21.09.2010
1.0041
1.0042
101011_01
101123_01
27.10.2010
23.11.2010
1.0043
101214_01
14.12.2010
1.0044
1.0045
101217_01
101229_01
17.12.2010
30.12.2010
1.0046
110225_01
15.03.2011
1.0047
110711_01
11.07.2011
1.0049
110921_01
22.09.2011
1.0051
111128_01
25.11.2011
1.0052
1.0053
1.0054
111208_01
111219_01
120102_01
08.12.2011
19.12.2011
04.01.2012
1.0055
120114_01
14.01.2012
Kommentar
-
Diagnose
ansauglufttemperaturabhängige Ladedruckkorrektur
bedarfsgerechte Benzinpumpenansteuerung
chargeEffMass
Antischlupfregelungsausblendung
Stützstellenerweiterung LDR
neue Parameter Launchcontrol
neue Parameter Füllungserfassung
Gemeinschaftsachsen Zündung entfernt
Stützstellenanzahl einiger Kennfelder erhöht
neue Parameter/Überarbeitung Lambdaregler
neue Messgrößen: Ladedruckregler, Füllungserfassung
neuer HFM
HFM-Overflow
abgastemperaturabhängige Gemischkorrektur
abgastemperaturabhängige Ladedruckbegrenzung
Einheiten der Integratorverstärkungen/-zeiten Leerlaufregler und
Lambdaregler auf SI-Einheiten
Downloadgeschwindigkeit (SHORT_DNLOAD) gesteigert
Kompatibilitätsproblem mit CANape™ behoben
ECU481 Softwareversion auslesen ohne .a2l-Datei
Überarbeitung FlexFuel
neue Parameter Launchcontrol und LDR
Erweiterung Drehzahlbegrenzer
Erweiterung FlexFuel-Funktionen
bedarfsgerechte kontinuierliche Benzinpumpenansteuerung
neue Parameter Nockenwellenversteller Typ A
Lambdaregler auch EGO2
Umschaltung Öldruck auf Kraftstoffdruck für AiM™-Dashboard
Sensorkonfiguration EGO1, EGO2
Protokolländerung AiM™-Dashboard
neue Parameter kontinuierliche Kraftstoffpumpenansteuerung
neue Parameter Füllungsberechnung
neue PWM-Frequenzwerte
zwei komplette Kraftstoffpumpenansteuerungen
neuer HFM
SeedAndKey-Unterstützung
NOS-Controller neu
Linestop-Funktion neu
neue Parameter kontinuierliche Kraftstoffpumpenansteuerung
neue Parameter Ladedruckregelung
Dynamikanpassung Klopfregelung
Bauteilschutz neu
vollständige Diagnose Klopfregelung
neue Parameter Diagnose
Offline-Verstellung
Unterstützung für Innovate™ MTS™-Loggingchain
neue Parameter Leerlaufregler
Dynamikanpassung Klopfregelung
Ethanolsensor neu
Steuergeräteeingang Nockenwellenpositionsgeber parametrierbar
"Wasted Spark COP"-Mode
AiM™-Protokollerweiterung
kontinuierliche Kraftstoffpumpenansteuerung erweitert
Dynamikvorhalt kontinuierliche Kraftstoffpumpenansteuerung
motorsynchrone Kraftstoffpumpenabschaltung
ADC-Diagnose
MIL-Funktion
Tab. 1-2: Software-Versionsreferenzierung
8 / 232
MMe
maf-map-engineering
1.4 Inhalt
1 Dokumentinformationen....................................................................................................... 4
1.1 Dokumentreferenzen..................................................................................................... 4
1.2 Dokumenthistorie.......................................................................................................... 4
1.3 Versionsreferenzierung................................................................................................. 8
1.4 Inhalt............................................................................................................................. 9
2 Einführung.......................................................................................................................... 16
2.1 Wichtiger Hinweis........................................................................................................ 17
2.2 Funktions- und Ausstattungsübersicht......................................................................... 18
2.2.1 Drehzahlerfassung............................................................................................... 18
2.2.2 Triggerung............................................................................................................ 18
2.2.3 Eingänge.............................................................................................................. 18
2.2.4 Ausgänge............................................................................................................. 19
2.2.5 Messen und Verstellen ........................................................................................ 19
2.2.6 Gehäuse und Verkabelung................................................................................... 19
2.2.7 Elektronische Hardware........................................................................................ 19
2.2.8 Zündung............................................................................................................... 19
2.2.9 Einspritzung.......................................................................................................... 20
2.2.10 Sonstiges............................................................................................................ 20
2.3 Mess- und Verstellsoftware......................................................................................... 22
2.3.1 Selbststudienpaket „Motormanagement Otto“...................................................... 23
2.4 Mitgelieferte Software.................................................................................................. 24
3 Unterstützte Sensoren und Aktoren................................................................................... 25
3.1 Hauptlastsensoren....................................................................................................... 25
3.1.1 Heißfilmluftmassenmesser................................................................................... 26
3.1.1.1 Unterstützte Typen........................................................................................ 27
3.1.2 Saugrohrdrucksensor........................................................................................... 28
3.1.2.1 Unterstützte Typen........................................................................................ 29
3.1.3 Drosselklappenpotentiometer............................................................................... 30
3.1.3.1 Anschlussermittlung....................................................................................... 31
3.2 Drehzahl- und Positionssensoren................................................................................ 32
3.2.1 Induktiver Drehzahl- und Bezugsmarkengeber..................................................... 32
3.2.2 Hallgeber.............................................................................................................. 33
3.2.3 Hinweise zur Fahrgeschwindigkeitserfassung...................................................... 33
3.3 Korrektur- und Diagnosesensoren............................................................................... 34
3.3.1 Kühlmittel- und Ansauglufttemperatursensoren.................................................... 34
3.3.2 Lambdasonden..................................................................................................... 36
3.3.2.1 Spannungssprungsonde................................................................................ 36
3.3.2.2 Breitbandlambdasonde.................................................................................. 39
3.3.3 Klopfsensor........................................................................................................... 41
3.3.4 Abgastemperatursensoren................................................................................... 42
3.3.5 Universelle Drucksensoren................................................................................... 43
3.3.6 Ethanolkonzentrationssensor............................................................................... 44
3.4 Aktoren........................................................................................................................ 45
3.4.1 Zündspulen........................................................................................................... 46
3.4.1.1 Verwendbare Typen...................................................................................... 46
3.4.2 Injektoren.............................................................................................................. 48
3.4.3 Leerlaufsteller....................................................................................................... 49
3.4.4 Nockenwellenversteller......................................................................................... 50
3.4.4.1 Geschaltet..................................................................................................... 50
3.4.5 Ladedruckregelventil............................................................................................. 51
3.4.5.1 Verwendbare Typen...................................................................................... 52
9 / 232
MMe
maf-map-engineering
4 Verkabelung....................................................................................................................... 53
4.1 Allgemeines................................................................................................................. 53
4.2 Beispielstromlaufplan.................................................................................................. 54
4.3 Hinweise...................................................................................................................... 56
4.3.1 Zündspulen und Zündreihenfolge......................................................................... 57
4.3.2 Relais................................................................................................................... 58
4.3.3 VBattS-System..................................................................................................... 59
4.3.4 Thermoelemente Typ-K........................................................................................ 60
4.3.5 Drehzahlaufnahme............................................................................................... 61
4.3.5.1 Induktiver Sensor an der Kurbelwelle............................................................ 61
4.3.5.2 Hallsensor an der Nockenwelle...................................................................... 61
4.3.6 Lasten................................................................................................................... 62
5 Gehäuse und Stecker......................................................................................................... 63
5.1 Gehäuse...................................................................................................................... 63
5.2 Stecker........................................................................................................................ 64
5.2.1 Gehäuseseitige Buchse........................................................................................ 64
5.2.2 Kabelbaumseitiger Stecker................................................................................... 65
6 Steuergeräte Hardware...................................................................................................... 66
6.1 Versorgungsspannungs-LED....................................................................................... 66
6.2 Trigger-LED................................................................................................................. 67
6.3 Schalter und Jumper................................................................................................... 68
6.3.1 Empfindlichkeit Drehzahlerfassung....................................................................... 68
6.3.2 Firmwareupdate.................................................................................................... 70
6.3.3 Zurücksetzen auf Werkseinstellungen.................................................................. 72
7 Anschlüsse......................................................................................................................... 73
7.1 Kabelbaum.................................................................................................................. 73
7.1.1 Stecker................................................................................................................. 73
7.1.2 Klemmleiste.......................................................................................................... 73
7.2 Bedienteilanschluss..................................................................................................... 73
7.3 RS232-Schnittstelle..................................................................................................... 73
7.4 Ethernet/LAN-Schnittstslle........................................................................................... 74
8 Maximale Betriebsbedingungen......................................................................................... 75
8.1 Umgebung................................................................................................................... 75
8.2 Elektrisch..................................................................................................................... 75
9 Elektrische Eigenschaften.................................................................................................. 76
9.1 Versorgung.................................................................................................................. 76
9.2 Sensor- und Aktorversorgung...................................................................................... 76
9.3 Eingänge..................................................................................................................... 77
9.3.1 Analoge Eingänge................................................................................................ 77
9.3.2 Digitale Eingänge................................................................................................. 78
9.3.3 Frequenz Eingänge.............................................................................................. 79
9.3.4 Klopfsensor Eingänge........................................................................................... 80
9.3.5 Thermoelement Typ-K Eingänge.......................................................................... 80
9.3.6 Breitbandlambdasonde Eingänge......................................................................... 80
9.4 Ausgänge.................................................................................................................... 81
9.4.1 Einspritzdüsenendstufen...................................................................................... 81
9.4.2 Zündspulenendstufen........................................................................................... 81
9.4.3 Schaltausgänge.................................................................................................... 82
9.5 Kommunikations-Schnittstellen.................................................................................... 83
9.5.1 Bedienteil.............................................................................................................. 83
9.5.2 RS232.................................................................................................................. 83
9.5.3 Ethernet/LAN........................................................................................................ 84
9.5.3.1 Netzwerkkonfiguration des PC’s.................................................................... 84
9.6 Interne Steuergerätetemperaturmessung.................................................................... 86
10 / 232
MMe
maf-map-engineering
10 Messen und Verstellen.................................................................................................... 87
10.1 Bedienteil................................................................................................................... 87
10.1.1 Softwareversionsinformation ECU481................................................................ 88
10.1.2 Messgrößen........................................................................................................ 88
10.1.3 Parameter........................................................................................................... 88
10.2 Mess- und Applikationssystem.................................................................................. 89
10.2.1 Softwareversionsinformation ECU481................................................................ 89
10.2.2 Messen............................................................................................................... 89
10.2.2.1 Messraster................................................................................................... 90
10.2.2.2 Messgrößenanzahl...................................................................................... 91
10.2.3 Verstellen............................................................................................................ 92
10.2.4 Parametersatzspeicherung auf dem PC............................................................. 93
10.2.5 Änderung Gerätekonfiguration unter Vector™ CANape™.................................. 94
10.2.6 Zugriffsschutz durch SeedAndKey-Unterstützung.............................................. 96
10.2.6.1 Warum so aufwendig ?................................................................................ 97
10.2.7 Offline-Verstellung.............................................................................................. 98
10.2.8 Messgrößen...................................................................................................... 101
10.2.9 Parameter......................................................................................................... 101
11 Funktionsbeschreibung................................................................................................. 102
11.1 Grundeinstellung..................................................................................................... 102
11.1.1 Grundeinstellung \ Motor.................................................................................. 102
11.1.1.1 Messgrößen............................................................................................... 102
11.1.1.2 Parameter.................................................................................................. 102
11.1.2 Grundeinstellung \ Einspritzung........................................................................ 103
11.1.2.1 Messgrößen............................................................................................... 103
11.1.2.2 Parameter.................................................................................................. 103
11.1.3 Grundeinstellung \ Getriebe.............................................................................. 104
11.1.3.1 Messgrößen............................................................................................... 104
11.1.3.2 Parameter.................................................................................................. 104
11.1.4 Grundeinstellung \ Sensoren............................................................................ 105
11.1.4.1 Messgrößen............................................................................................... 108
11.1.4.2 Parameter.................................................................................................. 109
11.1.5 Grundeinstellung \ Winkelsystem...................................................................... 111
11.1.5.1 Messgrößen............................................................................................... 111
11.1.5.2 Parameter.................................................................................................. 111
11.2 Kurbelwellentriggersysteme..................................................................................... 112
11.2.1 Zahnscheibe..................................................................................................... 112
11.2.1.1 Messgrößen............................................................................................... 112
11.2.1.2 Parameter.................................................................................................. 112
11.2.2 Verteiler............................................................................................................ 113
11.2.2.1 Messgrößen............................................................................................... 113
11.2.2.2 Parameter.................................................................................................. 113
11.2.3 Audi™ 135/136 Zahnscheibe............................................................................ 114
11.2.3.1 Messgrößen............................................................................................... 114
11.2.3.2 Parameter.................................................................................................. 114
11.2.4 Nissan-CAS...................................................................................................... 115
11.2.4.1 Messgrößen............................................................................................... 115
11.2.4.2 Parameter.................................................................................................. 115
11.3 Luftpfad................................................................................................................... 116
11.3.1 Allgemeines...................................................................................................... 116
11.3.1.1 Messgrößen............................................................................................... 116
11.3.1.2 Parameter.................................................................................................. 116
11.3.2 HFM-Betrieb..................................................................................................... 117
11.3.2.1 Messgrößen............................................................................................... 117
11 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.2.2 Parameter.................................................................................................. 117
11.3.3 P/N-Betrieb....................................................................................................... 119
11.3.3.1 Messgrößen............................................................................................... 119
11.3.3.2 Parameter.................................................................................................. 119
11.3.4 Alpha/N-Betrieb................................................................................................ 120
11.3.4.1 Messgrößen............................................................................................... 120
11.3.4.2 Parameter.................................................................................................. 120
11.3.5 Umschaltung Füllungserfassungssystem.......................................................... 122
11.3.5.1 Messgrößen............................................................................................... 122
11.3.5.2 Parameter.................................................................................................. 122
11.3.6 Saugrohrmodellierung und -filterung................................................................. 123
11.3.6.1 Messgrößen............................................................................................... 123
11.3.6.2 Parameter.................................................................................................. 123
11.3.7 Grundgemischeinstellung................................................................................. 124
11.3.7.1 Messgrößen............................................................................................... 124
11.3.7.2 Parameter.................................................................................................. 124
11.3.8 Allg. Gemischkorrekturen (Wasser-, Ansaugluft- und Abgastemperatur)..........125
11.3.8.1 Messgrößen............................................................................................... 125
11.3.8.2 Parameter.................................................................................................. 125
11.3.9 Startsystem....................................................................................................... 126
11.3.9.1 Messgrößen............................................................................................... 126
11.3.9.2 Parameter.................................................................................................. 126
11.3.10 Wandfilmkorrektur (Beschleunigungssystem)................................................. 127
11.3.10.1 Messgrößen............................................................................................. 127
11.3.10.2 Parameter................................................................................................ 127
11.3.11 Schubabschaltung.......................................................................................... 129
11.3.11.1 Messgrößen............................................................................................. 129
11.3.11.2 Parameter................................................................................................ 129
11.3.12 Einspritzbankmanagement............................................................................. 130
11.3.12.1 Messgrößen............................................................................................. 131
11.3.12.2 Parameter................................................................................................ 131
11.3.13 Einspritzzeitkontrolle....................................................................................... 132
11.3.13.1 Messgrößen............................................................................................. 133
11.3.13.2 Parameter................................................................................................ 133
11.4 Zündpfad................................................................................................................ 134
11.4.1 Grundzündwinkel.............................................................................................. 134
11.4.1.1 Messgrößen............................................................................................... 134
11.4.1.2 Parameter.................................................................................................. 134
11.4.2 Zündwinkelkorrekturen..................................................................................... 135
11.4.2.1 Messgrößen............................................................................................... 135
11.4.2.2 Parameter.................................................................................................. 135
11.4.3 Schließwinkelregelung...................................................................................... 136
11.4.3.1 Messgrößen............................................................................................... 137
11.4.3.2 Parameter.................................................................................................. 137
11.4.4 Schließwinkelbegrenzung................................................................................. 138
11.4.4.1 Messgrößen............................................................................................... 138
11.4.4.2 Parameter.................................................................................................. 139
11.5 Leerlaufregler.......................................................................................................... 140
11.5.1 Messgrößen...................................................................................................... 141
11.5.2 Parameter......................................................................................................... 141
11.6 Nockenwellenverstellung......................................................................................... 142
11.6.1 Geschaltet Typ A (z.B. Volkswagen™ 1.8T)..................................................... 142
11.6.1.1 Messgrößen............................................................................................... 142
11.6.1.2 Parameter.................................................................................................. 142
12 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.7 Lambdaregelung..................................................................................................... 143
11.7.1 Messgrößen...................................................................................................... 143
11.7.2 Parameter......................................................................................................... 143
11.8 Breitbandlambdasonde........................................................................................... 145
11.8.1 Besondere Hinweise......................................................................................... 145
11.8.2 Heizungsregelung............................................................................................. 146
11.8.3 Sondenabgleich................................................................................................ 147
11.8.3.1 Theorie zum Freiluftabgleich einer Breitbandsonde................................... 147
11.8.3.2 Durchführung des Freiluftabgleichs einer Breitbandsonde......................... 148
11.8.4 Messgrößen...................................................................................................... 150
11.8.5 Parameter......................................................................................................... 150
11.9 Ladedruckregelung................................................................................................. 151
11.9.1 Messgrößen...................................................................................................... 153
11.9.2 Parameter......................................................................................................... 153
11.10 Klopfregelung....................................................................................................... 155
11.10.1 Klopferkennung.............................................................................................. 156
11.10.2 Zündwinkelrücknahme.................................................................................... 156
11.10.3 Messgrößen.................................................................................................... 157
11.10.4 Parameter....................................................................................................... 157
11.11 Drehzahlbegrenzer ............................................................................................... 159
11.11.1 Messgrößen.................................................................................................... 159
11.11.2 Parameter....................................................................................................... 159
11.11.3 Einspritzausblendung..................................................................................... 159
11.11.3.1 Messgrößen............................................................................................. 159
11.11.3.2 Parameter................................................................................................ 159
11.11.4 Zündausblendung........................................................................................... 160
11.11.4.1 Messgrößen............................................................................................. 160
11.11.4.2 Parameter................................................................................................ 160
11.12 Launchcontrol........................................................................................................ 161
11.12.1 Messgrößen.................................................................................................... 161
11.12.2 Parameter....................................................................................................... 161
11.13 Antischlupfregelung (Traktionshilfe)....................................................................... 162
11.13.1 Messgrößen.................................................................................................... 163
11.13.2 Parameter....................................................................................................... 163
11.14 Momentenausblendung (Gangwechsel, ...)........................................................... 164
11.14.1 Messgrößen.................................................................................................... 165
11.14.2 Parameter....................................................................................................... 165
11.15 Betriebsmodeumschaltung................................................................................... 166
11.15.1 LPG-, CNG-, E85-Betrieb.............................................................................. 166
11.15.1.1 Messgrößen............................................................................................. 166
11.15.1.2 Parameter................................................................................................ 166
11.15.2 Ethanolsensor................................................................................................. 168
11.15.2.1 Messgrößen............................................................................................. 169
11.15.2.2 Parameter................................................................................................ 169
11.15.3 Besonderheiten Ethanol-Betrieb.................................................................... 170
11.16 Kraftstoffpumpenansteuerung............................................................................... 171
11.16.1 Messgrößen.................................................................................................... 171
11.16.2 Parameter....................................................................................................... 171
11.16.3 Geschalteter Betrieb (Kraftstoffpumpe A)....................................................... 172
11.16.3.1 Messgrößen............................................................................................. 173
11.16.3.2 Parameter................................................................................................ 173
11.16.4 Kontinuierlicher Betrieb (Kraftstoffpumpe B)................................................... 174
11.16.4.1 Bedatung der Pumpensteuerung aus einem Pumpenkennfeld................174
11.16.4.2 Besondere Hinweise für Fuelab™-Pumpen............................................. 176
13 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.16.4.3 Messgrößen............................................................................................. 177
11.16.4.4 Parameter................................................................................................ 177
11.17 Gangerfassung...................................................................................................... 179
11.17.1 Messgrößen.................................................................................................... 179
11.17.2 Parameter....................................................................................................... 179
11.18 Schaltlampe........................................................................................................... 180
11.18.1 Messgrößen.................................................................................................... 180
11.18.2 Parameter....................................................................................................... 180
11.19 Lüftersteuerung..................................................................................................... 181
11.19.1 Messgrößen.................................................................................................... 181
11.19.2 Parameter....................................................................................................... 181
11.20 NOS-Controller...................................................................................................... 182
11.20.1 Geschaltet ("Advanced Window-Switch")....................................................... 182
11.20.1.1 Messgrößen............................................................................................. 183
11.20.1.2 Parameter................................................................................................ 183
11.20.2 Kontinuierlich ("Progressive Control")............................................................. 184
11.21 Linestop................................................................................................................. 185
11.21.1.1 Messgrößen............................................................................................. 185
11.21.1.2 Parameter................................................................................................ 185
11.22 Bauteilschutz......................................................................................................... 187
11.22.1.1 Messgrößen............................................................................................. 187
11.22.1.2 Parameter................................................................................................ 187
11.23 Diagnose.............................................................................................................. 189
11.23.1 Fehlerklassen................................................................................................. 190
11.23.1.1 Basisfehlerdiagnosen............................................................................... 190
11.23.1.2 Funktionale Fehlerdiagnosen................................................................... 191
11.23.2 Fehlererkennung............................................................................................. 192
11.23.2.1 Messgrößen............................................................................................. 193
11.23.2.2 Parameter................................................................................................ 193
11.23.3 Fehlerkonfiguration......................................................................................... 195
11.23.3.1 Messgrößen............................................................................................. 195
11.23.3.2 Parameter................................................................................................ 195
11.23.4 System- und Sensorfreigaben........................................................................ 196
11.23.4.1 Messgrößen............................................................................................. 196
11.23.4.2 Parameter................................................................................................ 196
11.23.5 Fehlerreaktionen............................................................................................. 197
11.23.5.1 Messgrößen............................................................................................. 197
11.23.5.2 Parameter................................................................................................ 197
11.23.6 Fehlerspeicher................................................................................................ 198
11.23.6.1 Messgrößen............................................................................................. 198
11.23.6.2 Parameter................................................................................................ 198
11.23.7 MIL................................................................................................................. 199
11.23.7.1 Messgrößen............................................................................................. 199
11.23.7.2 Parameter................................................................................................ 199
11.24 Dashboard/Logger/Logging-Unterstützung............................................................ 200
11.24.1 AiM™-MXL™ Dashlogger............................................................................... 200
11.24.1.1 Protokoll AIM_PROT_UART.................................................................... 201
11.24.1.2 Protokoll ECU481_PROT_UART............................................................. 202
11.24.1.3 Messgrößen............................................................................................. 203
11.24.1.4 Parameter................................................................................................ 203
11.24.2 Innovate™ MTS™-Loggingchain.................................................................... 204
11.24.2.1 Anschlusshinweise................................................................................... 205
11.24.2.2 Messgrößen............................................................................................. 206
11.24.2.3 Parameter................................................................................................ 206
14 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25 Hilfsfunktionen und erweiterte Messmöglichkeiten................................................ 207
11.25.1 Cab (Crank angle base).................................................................................. 208
11.25.1.1 Messgrößen............................................................................................. 208
11.25.1.2 Parameter................................................................................................ 208
11.25.2 PWM............................................................................................................... 209
11.25.2.1 Messgrößen............................................................................................. 209
11.25.2.2 Parameter................................................................................................ 209
11.25.3 ADC................................................................................................................ 210
11.25.3.1 Messgrößen............................................................................................. 210
11.25.3.2 Parameter................................................................................................ 210
11.25.4 ECU................................................................................................................ 211
11.25.4.1 Messgrößen............................................................................................. 211
11.25.4.2 Parameter................................................................................................ 211
11.25.5 FI.................................................................................................................... 212
11.25.5.1 Messgrößen............................................................................................. 212
11.25.5.2 Parameter................................................................................................ 212
11.25.6 Debug............................................................................................................. 213
11.25.6.1 Messgrößen............................................................................................. 213
11.25.6.2 Parameter................................................................................................ 213
11.25.7 DIO................................................................................................................. 214
11.25.7.1 Messgrößen............................................................................................. 214
11.25.7.2 Parameter................................................................................................ 214
11.25.8 Uego............................................................................................................... 215
11.25.8.1 Messgrößen............................................................................................. 215
11.25.8.2 Parameter................................................................................................ 215
11.25.9 Knock............................................................................................................. 216
11.25.9.1 Messgrößen............................................................................................. 216
11.25.9.2 Parameter................................................................................................ 216
12 Zusatzsoftware / Tools.................................................................................................. 217
12.1 MMe Updater........................................................................................................... 217
12.1.1 Allgemein.......................................................................................................... 217
12.2 MMe Calculator....................................................................................................... 218
12.2.1 Allgemein.......................................................................................................... 218
12.2.2 Breitbandlambda-Abgleichwertberechnung...................................................... 219
12.2.3 Einspritzdüsenvorwiderstandsberechnung....................................................... 219
12.2.4 Allgemeine elektrische Berechnungen.............................................................. 220
12.2.5 Einspritzdüsendynamik..................................................................................... 221
12.2.6 Allgemeine Winkel- und Zeitberechnungen...................................................... 222
12.2.7 Luftmassenberechnung.................................................................................... 222
12.2.8 Injektordurchflussberechnung........................................................................... 222
12.2.9 Kraftstoffdruckanpassung................................................................................. 222
13 Anschlussbelegungen................................................................................................... 223
13.1 Klemmleiste............................................................................................................. 223
13.2 Displayanschluss..................................................................................................... 226
13.3 RS232-Anschluss.................................................................................................... 227
13.4 Ethernet//LAN-Anschluss......................................................................................... 228
14 Abkürzungen................................................................................................................. 229
15 Tabellen........................................................................................................................ 230
16 Abbildungen.................................................................................................................. 231
15 / 232
MMe
maf-map-engineering
2 Einführung
Die ECU481 ist eine elektronische Steuerung für Ottomotoren auch moderner
Bauart. Vorgesehen ist diese Steuerung für den Einsatz in den Bereichen Lehre,
Ausbildung, Motorsport und Hobby.
Fig. 2-1: Steuergeräteansicht
16 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.1 Wichtiger Hinweis
Die MMe-ECU481 darf nicht in straßenzugelassenen Kraftfahrzeugen oder auf
öffentlichen Straßen im Bereich der StVZO eingesetzt werden. Bei
Zuwiderhandlung erlischt die allgemeine Betriebserlaubnis und damit der
Haftpflichtversicherungsschutz des Kraftfahrzeugs !
Die Verwendung des Steuergerätes ist nicht gestattet in den Vereinigten
Staaten von Amerika oder Japan.
Mit diesem Steuergerät sind Sie in der Lage, einen Kraftfahrzeugmotor beliebiger
Leistungsklasse zu betreiben bzw. zu steuern. Dadurch kann es zu
schwerwiegenden Personen- und/oder Sachschäden kommen. Aus diesem Grund
dürfen nur Personen dieses Steuergerät verbauen, bedaten bzw. betreiben, die über
das nötige Fachwissen verfügen und die möglichen Konsequenzen durch die
Verwendung dieses Steuergerätes absehen können.
Da es sich bei diesem Steuergerät um ein Produkt u.a. auch zur Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren handelt, kann die Firma
maf-map-engineering keinerlei Gewährleistung oder Haftung für evtl.
Personen-, und/oder Motorschäden, die durch die Verwendung dieses
Steuergerätes entstehen, übernehmen.
Ausdrücklich weisen wir darauf hin, dass die Firma maf-map-engineering in
keinem Fall eine Gewährleistung oder Haftung für Schäden, die durch
unsachgemäße Steuergerätebedatung und/oder unsachgemäßen Einsatz
entstanden sind, übernimmt.
Wenn Sie mit diesen Haftungseinschränkungen oder Nutzungsbeschränkungen nicht
einverstanden sind, übersenden Sie uns bitte das Steuergerät innerhalb von 14
Tagen nach Erhalt zurück. Der Kaufpreis wir Ihnen dann erstattet.
17 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.2 Funktions- und Ausstattungsübersicht
2.2.1 Drehzahlerfassung
-
bei Einsatz 60-2 Scheibe als Winkelgeber bis 15.000 1/min
mit Segmentgeber bis weit über 20.000 1/min
2.2.2 Triggerung
-
-
Geberscheiben auf Kurbel- und/oder Nockenwelle
(Standard: KW-Geberrad 60-2, andere Teilungen wie z.B. 36-2 oder 36-1
möglich)
Verteiler
Audi™ 135/136 Zahn-Triggersystem
Induktiv- und Hallgeber sind einsetzbar
2.2.3 Eingänge
-
14 analoge Eingänge für Sensoren wie:
Drosselklappenpotentiometer
Temperaturfühler
Luftmassenmesser
Saugrohrdrucksensor (Standard bis 3 Bar Ladedruck, optional bis 10Bar)
Benzindruckmessung
Öldruckmessung
-
4 universelle digitale Eingänge, z.B. zum Einlesen von Schalterstellungen für:
Launchcontrol
Traktionshilfe
FlexFuel-Umschaltung
Gear-Cut/Flat-Shift
-
4 Drehzahleingänge für:
Kurbelwelle
2x Nockenwelle
Fahrgeschwindigkeit (z.B. zur Beschleunigungsmessung, Gangerkennung
...)
-
-
-
3 Lambdasonden direkt (2x EGO (Sprungsonde) und 1x UEGO
(Breitbandsonde LSU 4.2™ / LSU 4.9™)), 11 Lambdasonden extern
anschließbar (z.B. Innovate™ LM-1™, LC-1™)
mehrere Luftmassenmesser verwendbar (gesamt bis zu 4095kg/h)
2 Kanäle Abgastemperaturmessung (Thermoelement Typ K)
2 Kanäle für zylindersequentielle Klopferkennung und -regelung
flexible Eingangssensorauswahl
18 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.2.4 Ausgänge
-
bis 6 Zündungskanäle für Ansteuerung von Zündspulen mit integriertem
Leistungstreiber oder einer Powerbox
bis zu 4 Einspritzbänken, max. Strom 7A pro Bank
8 Schaltausgänge 1.7A ( z.B. Benzinpumpe, Lüfter, LDR ... )
2 Kanäle 7A, PWM-fähig (u.a. für Heizung Breitbandlambdasonde, LLR ...)
Ausgangssignal für Drehzahlmesser
Sensorversorgung 5V/400mA
2.2.5 Messen und Verstellen
-
mittels PC/Laptop über 100Mbit-Ethernet oder RS232 Schnittstelle
WLAN-Unterstützung für Messen, Verstellen und Datenaufzeichnung
mittels LCD-Display und einfachem Bedienteil
Online-Verstellung ist jederzeit möglich
2.2.6 Gehäuse und Verkabelung
-
Al-Guss-Gehäuse, ca. 22 x 15 x 5 cm3 ( BxTxH )
Gewicht ca. 1 kg
Kabelanschluss mit automotive Steckverbindern incl.
Sicherungsverschraubung
alle Ein- und Ausgänge sind überspannungs- und überlastfest.
2.2.7 Elektronische Hardware
-
moderner, leistungsfähiger Mikrocontroller mit, für die Steuerung von
Verbrennungsmotoren, geeigneter Peripherie
256kByte Flashspeicher für Programm und Parameterdaten
12k EEPROM ( z.B. für Verstell- und Lernwerte)
100Mbit-Ethernet als einfache, sichere und schnelle Verbindung zum PC
bis 1Mbit RS232-Schnittstelle
Bedienteil-Schnittstelle
2.2.8 Zündung
-
bis zu 6 Kanälen/12 Zylinder für ruhende Verteilung (Doppel- oder
Einzelfunkenzündspulen mit integrierter Leistungsendstufe)
Verwendung einer Zündspule mit Verteiler ebenfalls möglich
19 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.2.9 Einspritzung
-
bis zu 4 Einspritzbänke
7A maximaler Strom pro Kanal
für bis zu 4 Zylinder mit vollsequentieller Einzeleinspritzung, sonst
gruppensequentielle oder gruppensimultane Einspritzung
jede Einspritzbank unabhängig arbeitend und einzeln parametrierbar
für zusätzliche z.B. Ethanol-, AVGas-, Methanol-, LPG- oder CNGEinspritzung geeignet
2.2.10
-
-
-
-
-
Sonstiges
vollständig physikalische Funktionsmodellierung (keine kryptischen
nichtssagenden Zahlenwerte beim Messen und Verstellen mehr)
durch die Füllungserfassung mittels HFM, die vollständig physikalischen
Gemischberechnungen und Vorgabe von Lambdasollwerten und Korrekturen,
müssen keine Kennfelder für die Gemischabstimmung mehr bedatet werden.
Das spart Applikationsaufwand, vereinfacht die Erstinbetriebnahme und
schont den Motor gerade bei der Vollastabstimmung
Messfunktionen zur Analyse und Kontrolle z.B. des Spülgefälles, der
Restgasmenge und der Steuerzeiten
umfangreiche Sensor- und Steuergerätediagnosen
SRC (signal range check) der Eingangssignale
verschiedene Ersatzsignalkonzepte
verschiedene Fehlerreaktionen zum Bauteileschutz, wie Motor-Aus,
Drehzahlbegrenzung oder Zündwinkelbegrenzung applizierbar
permanenter Fehlerspeicher
Sicherheitsfunktionen wie Lambdaüberwachung,
Abgastemperaturüberwachung, Benzindrucküberwachung,
Öldrucküberwachung und max. Ladedrucküberwachung
abgastemperaturabhängige Gemisch- sowie Ladedruckkorrekturen
freie motorarbeitspunktabhängige Wahl der Hauptfüllungserfassung (HFM,
Druck/Drehzahl oder Drosselklappe/Drehzahl) mit physikalischem
Saugrohrmodell
Funktionen für die Ansteuerung von geschaltet oder kontinuierlich
verstellenden Nockenwellenverstellern
Sonderfunktionen für BiFuel/FlexFuel-Betrieb
zylindersequentielle Klopfregelung
direkte bedarfsgerechte Ansteuerung von geschalteten, sowie
leistungssteuerbaren elektrischen Kraftstoffpumpen (z.B. Fuelab™
42401/42402)
Lüftersteuerung mit Nachlauf für bis zu 2 Lüfter/elektrische Wasserpumpen
Lambdaregler
Gangerfassung
gangabhängige Schaltlampenansteuerung mit variabler
motordrehzahlgradientenabhängiger Vorhaltezeit
gangabhängige Drehzahlbegrenzer für Zündung und Einspritzung
gangabhängige und teillastfähige Ladedruckregelung
20 / 232
MMe
maf-map-engineering
-
-
-
Schubabschaltung
Wandfilmmodell zur Beschleunigungsanreicherung und
Verzögerungsabmagerung
Launchcontrol
radmomentenbasierte Antischlupfregelung
extern aktivierbare Momentenausblendung (Zündung und/oder Kraftstoff) für
z.B. Gangwechselunterstützung (Gear-Cut/Flat-Shift)
Leerlaufregler mit Zündungs-, Lufteingriff und Abfangfunktionen (mechanische
Drosselklappendämpfer können entfallen)
interne Erfassung Steuergerätetemperatur
NOS-Controller mit Zünd- und Einspritzeingriff
der Zugriff auf das Steuergerät zum Messen und Verstellen, erfolgt mittels des
Standardprotokolls XCP. Das Steuergerät unterstützt folgende zwei
Transportlayer:
100Mbit Ethernet
bis 1Mbit RS232
zum Zugriff auf das Steuergerät wird eine entsprechende Applikationssoftware
auf dem PC/Laptop benötigt. Wir empfehlen dazu die Software CANape™ der
Firma Vector-Informatik™. Diese Software ist in einer kostenlosen
Demoversion verfügbar
Unterstützung von Dashboards, Datenloggern und Logging:
AiM™ MXL™-Serie (die detaillierte Beschreibung des Datenrahmens
finden Sie in unserem Handbuch)
Innovate™ MTS™-Loggingchain, mit z.B. LM-1™, LC-1™, TC-4™ und
SSI-4™
weitere Typen und Hersteller auf Anfrage
21 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.3 Mess- und Verstellsoftware
Der Zugriff auf das Steuergerät zum Messen und Verstellen, erfolgt mittels des
Standardprotokolls XCP. Das Steuergerät unterstützt folgende zwei Schnittstellen:
-
100Mbit Ethernet
bis 1Mbit RS232 (nur auf Anfrage)
Zum Zugriff auf das Steuergerät wird eine entsprechende Applikationssoftware auf
dem PC/Laptop benötigt.
Wir empfehlen dazu die Software CANape™ der Firma Vector-Informatik™. Diese
Software ist in einer kostenlosen Demoversion verfügbar. Hierbei gelten folgende
Einschränkungen:
-
max. 14 Messgrößen
keine Speicherung eigener Mess- und Verstellkonfigurationen
begrenzte Aufzeichnungsdauer
Für die meisten privaten Anwender, stellt das keine nennenswerte Einschränkung
dar, da:
-
14 Messgrößen bei einer funktionsbezogenen Kalibrierung ausreichend sind
von uns vorgefertigte Konfigurationen für die meisten Mess- und
Verstellaufgaben bereitgestellt werden
Die Demoversion kann von der Homepage der Firma Vector-Informatik™
heruntergeladen werden:
www.vector-informatik.de
 Downloads
 CANape™
 Service Packs
 CANape™ 7.0Sp5 oder CANape™ 8.0Sp5b (64bit-Betriebssysteme)
oder
 CANape™ 6.1Sp3 (für ältere Rechner mit geringerer Performance)
22 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.3.1 Selbststudienpaket „Motormanagement Otto“
Im Rahmen unseres Schulungs- und Ausbildungsangebots bieten wir ein
Selbststudienpaket „Motormanagement Otto“ an, welches u.a. eine unbeschränkte
Aufzeichnungsdauer und die Erstellung eigener Mess- und Verstellkonfigurationen
beinhaltet. Damit sind Sie z.B. in der Lage, sich intensiv mit dem Thema
„Motormanagement Otto“ und der Steuergeräteapplikation in Verbindung mit der
ECU481 und Ihrem eigenen Motor zu beschäftigen.
Die Version von CANape™, die zu diesem Selbststudienpaket gehört, darf in
keinem Fall für gewerbliche Zwecke genutzt werden, egal von wem und
unabhängig davon, ob diese Benutzung gewinnorientiert erfolgt oder nicht.
Dieses Paket dient lediglich pädagogischen Zwecken, wie z.B. Selbststudien- und
Ausbildungszwecken.
Fragen Sie uns !!
23 / 232
MMe
maf-map-engineering
2.4 Mitgelieferte Software
Von uns wird ein Installationsprogramm mitgeliefert, welches sich auch ohne
Administratorrechte installieren lässt. Dieses Programm installiert ein Verzeichnis auf
dem Rechner, welches folgende Unterverzeichnisse enthält:
\CANape
enthält die Konfigurationseinstellungen, damit mittels CANape™ auf das
Steuergerät zum Messen und Verstellen zugegriffen werden kann
\CANape\Db
enthält die Steuergerätebeschreibungsdatei (.a2l). Evtl. Updates der
Beschreibungsdatei bitte in dieses Verzeichnis kopieren
\CANape\MMe
enthält Hilfsfunktionen (.dll) für z.B. Messdateiauswertungen und
SeedAndKey-Unterstützung
\Doc
enthält die gesamte Dokumentation zum Steuergerät
\Icon
enthält einige Icondateien
\Tools
enthält einige kleine Hilfsprogramme
\Uninst
enthält die Deinstallationsinformationen
Das Installationsprogramm nimmt keinerlei Änderungen an der
Rechnerkonfiguration vor !!
Es wird lediglich das Verzeichnis angelegt und jeweils eine Verknüpfung mit der
CANape™-Konfiguration und dem Programm "PING" - zum Kommunikationstest auf dem Desktop erstellt.
24 / 232
MMe
maf-map-engineering
3 Unterstützte Sensoren und Aktoren
3.1 Hauptlastsensoren
Das Signal des Hauptlastsensors ist für das Steuergerät zusätzlich zum
Drehzahlsignal unabdingbare Voraussetzung zur Ermittlung einer
Grundeinspritzmasse - hier dargestellt durch die Einspritzzeit - und eines
Grundzündwinkels. Je näher das Signal des verwendeten Lastsensors der realen
Motorlast kommt, desto komfortabler gestaltet sich die Parametrierung der Anlage.
Zur Ermittlung der Motorlast eignet sich am besten die Messung der angesaugten
Luftmasse, jedoch ist auch über die Erfassung des Saugrohrdruckes und sogar über
die Erfassung der Drosselklappenposition unter Verwendung entsprechender
Rechenmodelle eine - mehr oder weniger genaue - Ermittlung der Motorlast
grundsätzlich möglich.
Weitere Ausführungen hierzu finden Sie unter der Beschreibung der einzelnen
Sensoren und im Kapitel 11.3.
25 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.1.1 Heißfilmluftmassenmesser
Die derzeit genaueste Lasterfassung ermöglicht die Messung der Masse der
angesaugten Luft, da hierbei temperaturabhängige Schwankungen des
Sauerstoffanteil in einem bestimmten Luftvolumen keine Rolle spielen.
Hierfür nutzt man den Heißfilmluftmassenmesser.
Sein Messverfahren beruht darauf, die sich einstellende Temperaturdifferenz
zwischen zwei hintereinanderliegenden, elektrisch eigenerwärmten Widerständen mit
PTC-Verhalten auszuwerten.
Aufgrund dieses Messverfahrens ist es dem Sensor sogar möglich Rückströmungen
im Saugrohr, welche durch die Schwingung der Gassäule verursacht werden, in
begrenztem Umfang zu erkennen.
Fig. 3-1: Prinzip HFM
Ein eventueller Nachteil bei der Verwendung von Heißfilmluftmassenmessern ist ihr
begrenzter Messbereich, welcher bei Motorkonzepten mit sehr hohen Luftmassen
(z.B. großvolumige, stark aufgeladene Motoren) durchaus erreicht werden kann.
Hier bietet unser Steuergerät die Möglichkeit mehrere Massenmesser zu verwenden
oder alternativ bei Erreichen der Messgrenze auf einem Druck/Drehzahl-Kennfeld
weiter die Last zu erhöhen.
26 / 232
MMe
maf-map-engineering
Eine übliche Variante des HFM besitzt einen integrierten Temperatursensor und
einen Anschlussstecker mit fünf Pins:
-
Pin 1 – Ansauglufttemperaturfühler
Pin 2 – Versorgungsspannung +12V
Pin 3 – Masse
Pin 5 – Signal Luftmasse
Fig. 3-2: Pinbelegung HFM
3.1.1.1
Hersteller
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Unterstützte Typen
Teilenummer
0280_218_031
0280_218_002
0280_218_087
0280_217_531
0280_218_008
0280_218_089
0280_218_038
0280_218_010
0281_002_421
0280_218_015
0280_218_067*
0280_218_069*
Durchmesser [mm]
60
65
80
80
86
86
86
86
92
92
92
92
max. Luftmassenstrom [kg/h]
389
686
1060
921
1242
1270
1213
1082
1720
1533
1803
1725
* kein Luftrichtergitter im Gehäuse vorhanden
Tab. 3-1: Unterstützte Luftmassenmesser
27 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.1.2 Saugrohrdrucksensor
Eine weitere Möglichkeit zur Lasterfassung ist die Verwendung eines
Saugrohrdrucksensors. Zusätzlich ist ein solcher Sensor zur Ermittlung des
Ladedruckes bei aufgeladenen Motorkonzepten dringend anzuraten.
Für die Lasterfassung versucht man hier über ein mathematisches Saugrohrmodell
sich dem Brennraumdruck bei gerade geschlossenem Einlassventil möglichst genau
zu nähern.
Da dieser Brennraumdruck jedoch außer vom Saugrohrdruck von weiteren
Parametern abhängig ist, enthält das Kennfeld implizite arbeitspunktabhängige
Korrekturen. Dadurch ist diese Art der Lastbestimmung weniger genau, da die
weiteren Einflussgrößen nicht gemessen werden, sondern modelliert werden
müssten.
Zu berücksichtigende Parameter sind zu Beispiel:
-
temperaturabhängige Luftdichte (wird automatisch korrigiert)
höhenabhängige Luftdichte
überschneidungsabhängiges Restgasvolumen
überschneidungsabhängiger Frischgasverlust …
Die Funktion eines mikromechanischen Saugrohrdrucksensors beruht auf der
Widerstandsänderung einer durch Beaufschlagung mit Saugrohrdruck verformten
Membrane gegen einen Referenzdruck.
Fig. 3-3: Prinzip Drucksensor
28 / 232
MMe
maf-map-engineering
Übliche Varianten von Saugrohrdrucksensoren können drei- bzw. vierpolig ausgelegt
sein:
Fig. 3-4: Pinbelegung Drucksensor
Dreipolig:
-
Pin 2 – Masse
Pin 3 – Drucksignal
Vierpolig:
-
Pin 1 – Masse
Pin 2 – Signal Ansauglufttemperaturfühler
3.1.2.1
Unterstützte Typen
Hersteller
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Bosch
Teilenummer
0281_002_119
0281_002_399
B261_209_690_01
0281_002_394
0281_002_456
0281_002_655
0281_006_059
0281_002_420
Druckmessbereich [kPa]
20..250
20..250
20..300
20..300
50..350
50..400
50..400
50..600
Tab. 3-2: Unterstützte Drucksensoren
29 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.1.3 Drosselklappenpotentiometer
Eine weitere, jedoch recht ungenaue und aufwändig zu applizierende Variante, ist die
Lasterfassung durch die Drosselklappenposition. Diese Position wird mittels eines
Potentiometers erfasst. Auch die Bewegungsgeschwindigkeit der Drosselklappe wird
über dieses Potentiometer ermittelt.
Bei dieser Art der Lasterfassung ist prinzipbedingt mit der größten Ungenauigkeit und
geringsten Langzeitstabilität zu rechnen, da zusätzliche Einflussgrößen keine
Berücksichtigung finden.
Wir empfehlen den Einsatz eines Drosselklappenpotentiometers auch bei
anderweitiger Lastermittlung, da sein Signal u.a. auch für folgende Funktionen
genutzt wird:
-
Beschleunigungsanreicherung
Schubabschaltung
Leerlaufregelung …
Das Drosselklappenpotentiometer wird an unserem Steuergerät mit +5V Spannung
versorgt und das Potential zwischen Schleifer (Signalausgang) und Sensormasse
(Minusanschluss am Potentiometer) wird als Drosselklappenposition interpretiert.
Fig. 3-5: Prinzip Drosselklappenpotentiometer
Das bedeutet, dass sich die Signalspannung gegen Masse beim Öffnen der
Drosselklappe vergrößern muss !
30 / 232
MMe
maf-map-engineering
Ist das Potentiometer korrekt angeschlossen, muss es noch an das Steuergerät
„angelernt“ werden, indem man die in Vector™-CANape™ durch Messung
ermittelten Endanschläge mit den Einträgen „0%“ für geschlossene Drosselklappe
und „100%“ für voll geöffnete Drosselklappe versieht (genauere Hinweise im Kapitel
11.1.4).
3.1.3.1
Anschlussermittlung
Das einfache Drosselklappenpotentiometer hat drei elektrische Anschlüsse. Mittels
eines Ohmmeters können Sie die Anschlüsse ermitteln. Das Bauteil muss hierfür
vom Steuergerät abgeklemmt sein. Das Potentiometer ist ein verstellbarer
Spannungsteiler. Das bedeutet, je kleiner der eine Widerstand wird, desto größer
wird dafür der Andere. Als erstes messen wir zwei beliebige Pins gegeneinander,
bewegen während der Messung dir Drosselklappe und prüfen, ob sich der Messwert
ändert. Zunächst interessieren uns die beiden Pins, zwischen denen sich der
Widerstandswert trotz Bewegung der Drosselklappe nicht ändert. Es sind meist die
beiden Äußeren. Hier werden wir später die Spannungsversorgung anschließen. Der
übriggebliebene Pin ist der Signalausgang des Potentiometers. Dieser wird dann am
Signaleingang des Steuergerätes angeschlossen. Wir messen jetzt diesen
Signalausgang gegen einen der beiden übrigen Pins. Steigt beim Öffnen der
Drosselklappe der Widerstand an, so muss an diesem Pin Masse angeschlossen
werden. Sinkt der Widerstand beim Öffnen der Drosselklappe wird hier
Sensorspannung +5V angeschlossen. Am letzten Pin wird dann entweder Masse
oder +5V angeschlossen, je nach dem, was übriggeblieben ist.
31 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.2 Drehzahl- und Positionssensoren
Wie eingangs erwähnt, spielt für die Funktion des Steuergerätes die Ermittlung der
Motordrehzahl, der Kurbelwellenposition und - für die Zylindererkennung - der
Nockenwellenposition eine entscheidende Rolle. Unser Steuergerät unterstützt
hierfür induktive Sensoren sowie Hallgeber.
3.2.1 Induktiver Drehzahl- und Bezugsmarkengeber
Der induktive Drehzahl- und Bezugsmarkengeber, im Folgenden Induktivgeber
genannt, wird für die Drehzahlerfassung und Ermittlung der Kurbelwellenposition
genutzt.
Sein Wirkprinzip beruht darauf, dass das Magnetfeld, welches von einem im Geber
integrierten Dauermagneten erzeugt wird, durch ferromagnetische Stoffe abgelenkt
wird. Diese Änderung des magnetischen Flusses bewirkt eine entsprechende
Spannungsinduktion in der ebenfalls im Geber integrierten Spule. Lässt man eine auf
der Kurbelwelle befestigte Zahnscheibe an einem solchen Sensor vorbeilaufen, kann
die Frequenz der erzeugten Wechselspannung als Drehzahlsignal genutzt werden.
Deshalb braucht dieser Sensor keine externe Spannungsversorgung, dafür aber eine
einwandfreie Schirmung seiner Signalleitung. Außerdem ist bei Induktivgebern zu
beachten, dass die Amplitude des erzeugten Signals von der Drehgeschwindigkeit
des Motors und von der Größe des Luftspalts zwischen Geber und Zahnscheibe
abhängig ist.
Fig. 3-6: Induktiver Drehzahlsensor
Ein Induktivgeber hat im Üblichen einen dreipoligen Anschlussstecker. Zwei der Pins
stellen Anfang und Ende der im Geber integrierten Spule dar. Hier wird das Signal
abgenommen. Auf richtige Polung ist zu achten, da das Steuergerät sonst die
Bezugsmarke nicht erkennt und dadurch keine Drehzahlerfassung stattfindet.
Der dritte Pin ist die Abschirmung des Sensors. Für Abschirmmassen ist am
Steuergerät ein extra Anschluss vorgesehen.
32 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.2.2 Hallgeber
Auch beim Hallgeber spielt der magnetische Fluss eine entscheidende Rolle. Hier
jedoch statisch für die Erzeugung der „Hall-Spannung“, welche wiederum für das
durchschalten des integrierten Hall-IC’s zuständig ist. Dieser Sensortyp arbeitet
unabhängig von der Drehgeschwindigkeit, braucht aber eine Versorgungsspannung.
Üblicherweise finden wir auch hier dreipolige Anschlussstecker vor. Ein Pin ist für die
Versorgungsspannung, ein Pin für das Signal und ein Pin als Masse vorgesehen. Vor
der Verwendung eines Hallgebers ist zu klären, für welche Versorgungsspannung
dieser vorgesehen ist. Üblich sind +5V bzw. Bordspannung. Am Signalausgang des
Sensors wird eine vom Steuergerät zur Verfügung gestellte Signalspannung in Höhe
von +5V angelegt und zyklisch vom Hall-IC auf Masse geschaltet. Das ergibt dann
das für Hallgeber typische Rechtecksignal.
Fig. 3-7: Hallgeber
3.2.3 Hinweise zur Fahrgeschwindigkeitserfassung
Grundsätzlich sollte die Fahrgeschwindigkeitserfassung mit dem serienmäßigen
Tachogeber im Getriebe problemlos möglich sein. In Sonderfällen, wenn das
Getriebe z.B. nur eine Tachowelle besitzt, kann mit Zwischenadaptern ein
entsprechendes Fahrgeschwindigkeitssignal bei Beibehaltung der Tachowelle
erzeugt werden.
Sollte ihr Fahrzeug kein direkt verwendbares Geschwindigkeitssignal mehr besitzen
(meist neuere Fahrzeuge, bei denen die Fahrgeschwindigkeit z.B. vom ESP auf dem
CAN-Bus zur Verfügung gestellt wird), so kann entweder mittels eines Zusatzsensors
an z.B. der Kardanwelle oder durch einen CAN-Busadapter mit digitalem
Ausgangssignal das entsprechende Signal für die ECU481 erzeugt werden.
Als Sensoren zur Geschwindigkeitserfassung können Hallgeber oder induktive
Sensoren verwendet werden. Standardmäßig ist die ECU481 auf Hallgeber
vorbereitet. Sollte es für ihren Anwendungsfall nur induktive Sensoren geben, so
kann die ECU481 problemlos umkonfiguriert werden.
Fragen Sie uns !!
33 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3 Korrektur- und Diagnosesensoren
Um das Verhalten der Einspritzanlage möglichst genau an den jeweiligen
Betriebszustand anzupassen, ist es erforderlich die ermittelten Grundzündwinkel und
Grundeinspritzzeiten zu korrigieren. Dafür ist es wiederum notwendig, Parameter
welche den Motorbetrieb beeinflussen, dem Motorsteuergerät verfügbar zu machen.
Zusätzlich kann es auch wünschenswert sein einige Motorparameter auf Grenzwerte
zu Überwachen, um evtl. Motorschäden vorzubeugen. Hierbei sind z.B. der Öl- und
Kraftstoffdruck von zentraler Bedeutung.
Zu diesem Zweck benutzen wir Korrektur- und Diagnosesensoren. Der Übergang
zwischen beiden Klassen ist fließend, da z.B. der Kraftstoffdrucksensor auch zur
Korrektur der Einspritzzeiten genutzt werden könnte.
3.3.1 Kühlmittel- und Ansauglufttemperatursensoren
Zur Ermittlung der Kühlmittel- bzw. Ansauglufttemperatur verwenden wir Sensoren
mit NTC-Charakter. Dabei handelt es sich um temperaturabhängig veränderbare
Widerstände, deren Innenwiderstand mit zunehmender Temperatur fällt. Das
Messverfahren beruht auf einem in eine Spannungsteilerschaltung eingeprägten
Messstrom, welcher an den Widerständen in der Schaltung temperaturabhängig
unterschiedliche Spannungsabfälle verursacht.
5V

Fig. 3-8: NTC-Temperatursensor
34 / 232
MMe
maf-map-engineering
350000
300000
250000
200000
Reihe2
Reihe1
150000
100000
50000
0
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
Fig. 3-9: Beispielkennlinien NTC-Temperatursensoren
Der Kühlmitteltemperatursensor verfügt im Üblichen über zwei Anschlüsse, wovon
einer an den entsprechenden Signaleingang des Steuergerätes angeschlossen und
der andere mit der Sensormasse verbunden wird.
Steuergeräteseitig wird dieser Signaleingang mit +5V Spannung beaufschlagt.
Der Ansauglufttemperatursensor ist oft in anderen Sensoren, wie z.B. HFM oder
MAP Sensor integriert. Daher gilt hier für die Signalleitung das Gesagte von oben.
Die Sensormasse wird hier jedoch meist vom Hauptsensor mit genutzt.
35 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.2 Lambdasonden
Die Luftzahl Lambda ist das Verhältnis zwischen der Verbrennung im Zylinder real
zugeführten Luftmasse und der für die vollständige Verbrennung der vorliegenden
Kraftstoffmasse theoretisch benötigten Luftmasse.
Lambda ist somit nicht direkt messbar, sondern ein rechnerischer Wert, dem man
sich über die Ermittlung des Restsauerstoffes im Abgas nähert. Das ist auch die
einzige Größe, welche wir dem Steuergerät hierfür zur Verfügung stellen können.
Diesen Restsauerstoffanteil messen wir mit Sauerstoffsensoren – auch
Lambdasonden genannt -. Es sei erwähnt, dass der Restsauerstoff im Abgas und
Lambda sich nicht proportional zueinander verhalten (vgl. Brettschneider).
Für alle Lambdasonden gilt, das sie nicht oder nur kurzzeitig mit bleihaltigem
Kraftstoff betrieben werden dürfen. Andernfalls geht bestenfalls nur die
Messgenauigkeit verloren oder schlimmstenfalls wird die Sonde dauerhaft
zerstört.
3.3.2.1
Spannungssprungsonde
Die Spannungssprungsonde ist einer der von unserem Motormanagement
unterstützten Sauerstoffsensoren. Wie der Name schon sagt, ändert sich die
abgegebene Signalspannung im Bereich von Lambda eins sprunghaft. Das
Funktionsprinzip beruht auf einer keramischen Nernstzelle, welche ab ca. 350°C
durchlässig für Sauerstoffionen wird. Je größer der Unterschied des Sauerstoffanteils
in der Umgebungsluft zum Sauerstoffanteil im Abgas, desto mehr Sauerstoffionen
durchqueren die Keramik. Die aus den Sauerstoffatomen an der Grenze der
Nernstzelle entfernten Elektronen erzeugen den Potentialunterschied zwischen
Eingang und Ausgang der Nernstzelle und damit die Signalspannung.
Die Höhe der Signalspannung liegt bei über Lambda eins bei ca. 0,1V und bei unter
Lambda eins ca. 0,9V. Hier kann also nicht der Lambdawert ermittelt werden,
sondern nur, ob wir uns über oder unter Lambda eins befinden. Dies wäre allerdings
für einen Regelkreis, in welchem der Motor um Lambda=1 pendelnd betrieben
werden soll, völlig ausreichend. Angemerkt sei, dass bei diesen Sonden der Sprung
von „Mager“ zu „Fett“ bereits kurz vor Lambda=1 stattfindet.
Mehr hierzu im Kapitel 11.7, Lambdaregelung.
Diese Sonden können mit einer ungeregelten Heizung ausgestattet sein, welche z.B.
über das Kraftstoffpumpenrelais bestromt werden kann. Sollte es sich um eine
Sonde ohne Masseanschluss am Stecker handeln, empfehlen wir die Auspuffanlage
über ein Masseband mit der Karosserie zu verbinden.
36 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 3-10: Sprunglambdasonde (EGO)
Fig. 3-11: Kennlinie Sprunglambdasonde (EGO)
37 / 232
MMe
maf-map-engineering
Wir unterstützen ausschließlich Lambdasonden von Bosch. Diese sind in
verschiedenen Varianten bekannt:
-
-
Die einfachste Variante besitzt nur einen elektrischen Anschluss in Drahtform.
Es ist die Signalleitung mit der Kabelfarbe Schwarz. Diese wird an den
Sensoreingang für EGO1 (Pin 59) angeschlossen. Diese Sonde bezieht sich
auf die Karosseriemasse über das Schraubgewinde im Abgasrohr. Deshalb
empfehlen wir bei dieser Variante, den Auspuff über ein gesondertes
Masseband mit der Karosserie zu verbinden.
Eine weitere Variante verfügt zusätzlich zur schwarzen Signalleitung über zwei
weiße Kabelanschlüsse. Über diese wird dann die Heizung ungeregelt
bestromt. Eines wird an die VBattS angeschlossen, das andere an Masse
(Polung ist hierbei egal).
Zusätzlich kann noch ein graues Kabel vorhanden sein, dieses ist eine
Signalmasse und ist deshalb an einen Sensormasseeingang des
Steuergerätes (z.B. Pin 52) anzuschließen.
38 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.2.2
Breitbandlambdasonde
Diese Sonde kann im Gegensatz zu Sprungsonden zur Ermittlung eines
Lambdawertes im Mager- sowie Fettbereich genutzt werden. Ihr stetiges
Messverfahren beruht darauf, den Sauerstoffanteil in einer mit dem Abgasstrang
verbundenen Messzelle mittels Bestromung einer Pumpzelle konstant zu halten. Die
Polarität und die Höhe des aufgewendeten Pumpstroms werden für die Bestimmung
des Restsauerstoffanteils bewertet.
Der in seiner Genauigkeit hinreichend auswertbare Messbereich liegt zwischen
Lambda = 0.5 und ca. Lambda = 3. Zu beachten ist hier, dass der Lambdawert der
Breitbandsonde im Fettbereich zusätzlich kraftstoffabhängig ist. Weiterhin ist bei der
Verwendung eines solchen Sensors zu beachten, dass prinzipbedingt Temperaturund Druckabhängigkeiten bei der Auswertung des Messsignals zu berücksichtigen
sind. Außerdem sollte die Sonde zyklisch an Umgebungsluft kalibriert werden (vgl.
Kapitel 11.8.3), um alterungsbedingte Sondendrift zu kompensieren. Das geschieht
zweckmäßigerweise immer vor Fahrten in denen besonderen Wert auf die
Genauigkeit des Lambdawertes gelegt wird (z.B. Abstimmfahrten).
Der Anschlussstecker der Breitbandsonde enthält einen Abgleichwiderstand, welcher
unbedingt hier verbleiben muss, um die Kalibrierung der Sonde nicht zu verlieren.
Außerdem finden wir hier Anschlüsse für die geregelte Heizung der Sonde, für die
Versorgungsspannung, sowie die eigentliche Signalleitung.
Unsere Einspritzanlage unterstützt vollständig die stetigen Lambdasonden der Firma
Bosch™ (vgl. LSU 4.2™, LSU 4.9™).
Fig. 3-12: Breitbandlambdasonde (UEGO)
39 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 3-13: Kennlinie Breitbandlambdasonde (UEGO)
-
6-poliger Anschlussstecker*,
z.B. VW™, LSU 4.2™
-
IP (rt)
IA (-)
VM (ge)
UN (sw)
H+ (gr)
H- (ws)
(6)
(2)
(5)
(1)
(3)
(4)
*Diese Belegung gilt nur für den 6-poligen VW™-Stecker der LSU 4.2™.
Bei anderen Steckern oder Sonden ist die Belegung immer anhand der
Sondenkabelfarben zu überprüfen !!
Fig. 3-14: Pinbelegung Breitbandlambdasonde (UEGO)
40 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.3 Klopfsensor
Der Klopfsensor ist ein piezokeramischer Sensor, welcher zu Erfassung des
Motorkörperschalls während des Betriebs verwendet wird. Sein Messprinzip beruht
darauf, dass ein Piezokristall bei Verformung an seinen Stirnseiten eine Spannung
abgibt. Aus diesem Spannungssignal erkennt das Steuergerät nach korrekter
Applikation des Klopfmessfensters und des Klopffilters klopfende Verbrennungen.
Näheres hierzu im Abschnitt „Klopfregelung“.
Für die korrekte Funktion des Klopfreglers sollte pro Zylinderbank ein Klopfsensor
verbaut werden. Außerdem muss unbedingt das richtige Drehmoment für die
Sensormontage eingehalten werden. Die Schirmung der Signalleitung wird an den
Anschluss des Steuergerätes für Abschirmmassen angeschlossen. Vibration des
Sensorkabel sollte weitestgehend vermieden werden.
Fig. 3-15: Klopfsensor
41 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.4 Abgastemperatursensoren
Für die Messung der Abgastemperatur verwenden wir Thermoelemente vom Typ-K.
Sie zeichnen sich durch einen großen Messbereich aus und sind daher für die hohen
Temperaturen im Abgasstrang gut geeignet.
Ihr Wirkprinzip beruht auf dem Seebeck-Effekt. Dieser bewirkt das am Übergang
zwischen unterschiedlichen Metallen beim Auftreten von Temperaturdifferenzen,
Potentialunterschiede einstellen. Das bedeutet für uns, dass die Abgastemperatur
gegen eine Referenztemperatur (Kaltstellentemperatur) gemessen wird. Die
Referenztemperatur ist einfach die Umgebungstemperatur und wird im Steuergerät
ermittelt. Die Sensoren haben zwei Anschlüsse. Der Masseanschluss wird mit
Sensormasse des Steuergerätes verbunden und der Signalanschluss kommt an den
Steuergeräteeingang für Abgastemperatursensoren.
Da die erzeugte Sensorspannung sehr klein ist (mV-Bereich), ist der entsprechende
Signaleingang am Steuergerät hochempfindlich und deshalb vor Fehlerspannungen
zu schützen, um eine Beschädigung des Steuergerätes zu vermeiden. Weiterhin sind
unnötige elektrische Übergänge in der Verkabelung zu vermeiden, um das
Sensorsignal nicht zu verfälschen. Wenn sie sich nicht vermeiden lassen, so sind nur
spezielle Verlängerungskabel für Thermoelemente geeignet.
Fragen Sie uns !!
42 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.5 Universelle Drucksensoren
Hierbei handelt es sich meist um medienresistente Drucksensoren deren
Messprinzip identisch zum z.B. Saugrohrdrucksensor (Kapitel 3.1.2) ist. Der
Unterschied besteht lediglich im meist erweiterten Messbereich und der Resistenz
gegenüber nahezu allen zu messenden Flüssigkeiten und Gasen, die im
Kraftfahrzeug verwendet werden. Das Haupteinsatzgebiet ist meist die Öl- und
Kraftstoffdruckmessung.
Fig. 3-16: Universeller Drucksensor 0..10bar, M14x1.5
Der abgebildete Sensor wird von uns hauptsächlich verwendet und hat folgende
Belegung:
-
Pin 3 – Masse
43 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.3.6 Ethanolkonzentrationssensor
Diese Art von Sensor dient insbesondere bei FlexFuel-Fahrzeugen der Ermittlung
der aktuellen Ethanolkonzentration im Kraftstoff. Zusätzlich zu dieser Hauptaufgabe
wird auch noch die Kraftstofftemperatur gemessen und dem Motorsteuergerät
übermittelt.
Bei Verwendung von ethanolhaltigen Kraftstoffen (z.B. E85), kommt es saisonal und
qualitätsbedingt zu Schwankungen im Ethanolgehalt des Kraftstoffes. Einerseits wird
von Seiten der Kraftstoffhersteller der Ethanolgehalt in der Wintersaison abgesenkt,
um das Kaltstartverhalten der Motoren zu verbessern. Andererseits ist ein stark
schwankender Wassergehalt des Kraftstoffes durch die große Hygroskopie von
Ethanol nicht zu verhindern. Beide Effekte haben einen direkten Einfluss auf den
Luftbedarf zur stöchiometrischen Verbrennung (AFR).
Grundsätzlich besteht natürlich die Möglichkeit den aktuellen Ethanolgehalt mittels
der Lambdaabweichung des Lambdareglers im Betrieb zu ermitteln. Das bedarf
allerdings einer längeren Zeit zur Ermittlung und auch einer Wiedertankerkennung,
um nur gezielt die Ethanolgehaltsermittlung durchzuführen. Die Verwendung eines
Sensors erlaubt eine schnelle, einfache, kontinuierliche und präzise Ermittlung des
Ethanolgehalts im Kraftstoff.
Ein Nachteil dieser Sensorart sei auch nicht verschwiegen: Das Messprinzip ist
anfällig für starke Verunreinigungen, sowie sehr hohen Wassergehalt des
Kraftstoffes. Unter diesen Umständen kann es zu Fehlmessungen kommen, die aber
vom Motorsteuergerät erkannt werden können.
Fig. 3-17: Ethanolkonzentrationssensor
44 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4 Aktoren
Aktoren sind die Bauteile, welche die Befehle des Steuergerätes ausführen. Hier
werden zum Teil beträchtliche elektrische Leistungen benötigt, weshalb u.a. der
Dimensionierung der Kabelquerschnitte besonderes Augenmerk zu widmen ist.
Genaueres hierzu finden Sie auch im Kapitel 4, Verkabelung.
45 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4.1 Zündspulen
Es werden Einzel-, Doppel- oder auch Verteilerzündspulen mit integrierter
Leistungsendstufe direkt unterstützt. Die Ansteuersignale des Steuergerätes haben
Massebezug.
3.4.1.1
Verwendbare Typen
Hersteller
Volkswagen™
Volkswagen™
Bezeichnung/Teilenummer
Einzelfunkenzündspule,
mittellange Ausführung für z.B.
VW™ R32™, V6-24V, VR6
Stecker gerade,
022 905 100A
Einzelfunkenzündspule, lange
Ausführung für z.B.
VW™ 16V-Motore,
Stecker gewinkelt,
06B 905 115J*
Pinbelegung
Pin 1 – Karosseriemasse
Pin 2 – Motormasse
Pin 3 – +12V Versorgung
Pin 4 – Ansteuersignal
-
-
-
-
*Gehäuse der Zündspule ist Motormasse und muss
mit dem Motor direkt verbunden werden
-
1-fach Zündspule (z.B. VW™
-
Pin 2 – Ansteuersignal 1
*evtl. Nacharbeit des Ventildeckels bei VW™ 16V
erforderlich
Volkswagen™
Einzelfunkenzündspule, sehr
lange Ausführung für z.B.
VW™ 16V-Motore,
Stecker gewinkelt,
0 040 102 033
07K 905 715(D/E)*
*keine Nacharbeit des Ventildeckels bei VW™ 16V
erforderlich, wenn die Spule leicht nachgearbeitet
wird
Volkswagen™
Volkswagen™
Volkswagen™
Einzelfunkenzündspule, sehr
kurze Ausführung für z.B.
VW™ 1.6L-16V FSI,
Stecker gewinkelt,
036 905 100B
Einzelfunkenzündspule, kurze
Ausführung für z.B.
VW™ VR6-Motore,
Stecker gewinkelt,
07C 905 115C
3-fach Doppelfunkenzündspule
(VR6™-Serie)*
021 905 106(B/C)
*Gehäuse der Zündspule ist Motormasse und muss
mit dem Motor direkt verbunden werden
Volkswagen™
Volkswagen™
2-fach Doppelfunkenzündspule
(z.B. VW™ 1.4l-16V-Serie)*
032 905 106(B/D)
46 / 232
MMe
maf-map-engineering
Hersteller
Polo 6N-Serie) für z.B. Verteiler
0040 100 018 (Beru™),
TKF311354VWTE1 (Temic™),
6N0 905 105 (VW™)
Pinbelegung
Tab. 3-3: Verwendbare Zündspulen
Für Steckerbelegungen in Verbindung mit den Teilenummern übernehmen wir keine
Gewähr (Beachten Sie bitte unbedingt die folgenden Hinweise) ...
Sie sollten unbedingt bei Ihrer Stabzündspule vor dem Anschließen folgende
Messungen mit einem Multimeter im Widerstandsbereich vornehmen:
-
Messung zwischen Ansteuersignal und Karosseriemasse:
Zwischen 300 und 450 Ohm
Messung zwischen Zündspulengehäuse (z.B. Kontaktstelle Zündspulenschaft mit Zündkerzensechskant) und Motormasse:
Unter 5 Ohm (Durchgang)
Sollte eine der Messungen nicht erfolgreich sein, so hat die Zündspule eine
andere Pinbelegung und kann bei falschem Anschluss zerstört werden !!
Fragen Sie uns !
Sollten Sie eine ganz andere Zündspule erfolgreich verwenden, so würden wir uns
über eine kurze Mitteilung (Hersteller, Teilenummer, Pinbelegung) freuen, um auch
anderen Nutzern diese Informationen zugänglich machen zu können.
47 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4.2 Injektoren
An herkömmlichen Saugrohreinspritzanlagen werden elektromagnetisch betätigte
Einspritzventile verwendet. Sie werden im Lowside-Mode betrieben, d. h. sie werden
dauerhaft mit Bordspannung versorgt und der entsprechende Leistungsausgang des
Steuergerätes schaltet für die Einspritzzeit Masse auf. Die Injektoren unterscheiden
sich grundsätzlich in ihren Durchlassquerschnitten und in den Innenwiderständen
ihrer Magnetspulen. Die Durchlassmenge bei Systemdruck ist durch Auslitern zu
ermitteln und dem Steuergerät mitzuteilen. Genaueres hierzu finden Sie im Abschnitt
„Grundeinstellung“.
Einfache Saturierungsventile begrenzen den Strom pro Leistungstreiber i.d.R. durch
den Innenwiderstand ihrer Magnetspulen. Allerdings ist zu beachten, dass bei
Parallelschaltung von mehreren Einspritzventilen für Simultaneinspritzung der
Gesamtwiderstand der Ventilgruppe sinkt und damit der fließende Strom steigt. Die
insgesamt vier Ausgänge für Einspritzventilansteuerung sind für je sechs Ampere
Dauerstrom ausgelegt. Eine Überschreitung des zulässigen Stromes kann durch
Verwendung entsprechend dimensionierter Vorwiderstände vermieden werden.
Ein weiterer - eigentlich für "Peak and Hold"-Betrieb vorgesehener - Injektortyp
zeichnet sich durch hohe Durchflussmengen und geringe Innenwiderstände aus. Bei
Verwendung solcher Injektortypen sind in jedem Falle Vorwiderstände zu verwenden.
Nach Messung des Innenwiderstandes eines zu verwendenden Injektors mittels
Ohmmeter kann mit Hilfe des mitgelieferten Tools „MMe Calculator“ der passende
Vorwiderstand ermittelt werden. Diese können natürlich von der Firma MMe geliefert
werden.
Für Spezialanwendungen können wir auch Injektorboxen mit "Peak and Hold"Endstufen liefern.
Fragen Sie uns.
Injektor Typ
Saturierungs-Injektor
Peak-Hold-Injektor
typ. Widerstand
10 Ω – 15 Ω
<< 10 Ω
typ. Strom
1A
>> 2A
Tab. 3-4: Injektor Typen
48 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4.3 Leerlaufsteller
Als Leerlaufsteller verwenden wir Einwicklungsdrehsteller, welche einen Luftbypass
parallel zur Drosselklappe je nach Ansteuerung verschließen. Diese Leerlaufsteller
haben zwei elektrische Anschlüsse, wovon einer dauerhaft mit Bordspannung
versorgt wird und der andere durch das Steuergerät pulsweitenmoduliert
massegetaktet wird. Die Ober- und Untergrenze des Tastverhältnisses sowie die
Frequenz des PWM Signal sind zu ermitteln und zu applizieren. Näheres hierzu
finden Sie im Abschnitt „Leerlaufregler“.
Fig. 3-18: Leerlaufsteller
Fig. 3-19: Pinbelegung Leerlaufsteller
49 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4.4 Nockenwellenversteller
Bei der Nockenwellenverstellung unterscheidet man grundsätzlich zwei Systeme:
-
geschaltete (schwarz/weiß) Verstellung
kontinuierliche Verstellung
Derzeit unterstützt die ECU481 standardmäßig nur die geschaltete Nockenwellenverstellung, da die Stellglieder (Ventile, Versteller) der kontinuierlich arbeitenden
Verstellungen sich so stark unterscheiden, dass hier keine universelle Lösung
angeboten werden kann. Sollten Sie ein kontinuierlich verstellendes System
ansteuern wollen, bitten wir Sie unseren Support direkt zu kontaktieren, ob Ihr
System unterstützt werden kann.
Bevor eine Nockenwellenverstellung in Betrieb genommen wird ist unbedingt zu
prüfen, ob ein genügender Freigang der Ventile in OT vorhanden ist, da es sonst zu
schweren Motorschäden, gerade in Verbindung mit „schärferen“ Nockenwellen,
kommen kann !!
3.4.4.1
Geschaltet
Der geschaltete Steller wird meist durch ein Hydraulikventil mittels Motoröldruck
betätigt.
Das Hydraulikventil besitzt zwei elektrische Anschlüsse, wovon einer mit Bordspannung versorgt wird und der andere masseseitig vom Steuergerät geschaltet
wird. Es ist hier unbedingt darauf zu achten, dass der Innenwiderstand des Ventils
nicht unter 10 beträgt (Multimeter), da sonst das Ventil nicht korrekt/vollständig
angesteuert werden kann.
Fig. 3-20: Pinbelegung hydraulischer Nockenwellenversteller (Beispiel)
50 / 232
MMe
maf-map-engineering
3.4.5 Ladedruckregelventil
Das Ladedruckregelventil ist ein Magnetventil, welches mit Ladedruck beaufschlagt
wird und durch Veränderung seines effektiven Durchlassquerschnittes das Wastegate pneumatisch ansteuert. Hierbei sind verschiedene Ansteuertopologien möglich.
Es ist vorab zu prüfen, dass das zu verwendende Ladedruckregelventil nicht von den
zu erwartenden Ladedrücken aufgedrückt wird (vgl. VW N75)
Das Ladedruckregelventil besitzt zwei elektrische Anschlüsse, wovon einer mit
Bordspannung versorgt wird und der andere masseseitig vom Steuergerät
pulsweitenmoduliert angesteuert wird.
Fig. 3-21: Ladedruckregelventil
Fig. 3-22: Pinbelegung Ladedruckregelventil
51 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 3-23: Ober-/Unterkammerregelung
Fig. 3-24: Unterkammerregelung
3.4.5.1
Verwendbare Typen
Hersteller
Volkswagen™
N75
Pierburg™
7.28311.04.0
Bemerkung
bei Unterkammerregelung und niedrigeren
Ladedrücken empfohlen
empfohlen bei hohen Ladedrücken,
verbaut z.B. im Opel™ Signum™ 2.8i
Turbo 24V, 169-188kW, 09.2005  oder
Opel™ Vectra™ C 2.8i Turbo 24V,
169-188kW, 09.2005 
Tab. 3-5: Empfohlene Ladedruckregelventile
52 / 232
MMe
maf-map-engineering
4 Verkabelung
4.1 Allgemeines
Aufgrund unserer Erfahrungen mit verschiedenen Verkabelungskonzepten
empfehlen wir, eine Mischverkabelung mit dem vorhandenen Motorkabelbaum
möglichst zu vermeiden und eine komplette Neuverkabelung des
Motormanagements vorzunehmen.
Der zuerst höher erscheinende Aufwand für die Selbsterstellung des
Motorkabelbaumes macht sich bezahlt, wenn man danach von langwieriger
Fehlersuche in der Bordelektrik verschont bleibt und die Anlage einfach nur
hervorragend funktioniert.
Grundsätzlich sind die Anschlüsse des Steuergerätes im Abschnitt
„Anschlussbelegungen“ aufgeführt. Wir wollen Sie an dieser Stelle jedoch mit einigen
Hinweisen zur Verkabelung unterstützen. Der folgende beispielhafte Stromlaufplan
ist als Vorschlag zu verstehen. Es gibt natürlich individuell, je nach Fahrzeug und
Bedarf verschiedene Lösungen.
53 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.2 Beispielstromlaufplan
Fig. 4-1: Beispielstromlaufplan 4-Zylindermotor
54 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 4-2: Beispielstromlaufplan Legende
55 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3 Hinweise
Grundsätzlich brauchen Sie die Anschlussstecker mit den passenden Pins für die
gesamte Peripherie d.h. für alle Sensoren und Aktoren, welche an das Steuergerät
angeschlossen werden sollen. Außerdem brauchen sie Kabel. Wir empfehlen, die
Querschnitte 0.5mm² und 1mm² zu verwenden. Sehr vorteilhaft ist es, wenn sie in
beiden Querschnitten über verschiedene Kabelfarben verfügen, um eine gewisse
Systematik bei der Verdrahtung einhalten zu können.
Bei der Verkabelung unterscheiden wir zwischen Sensorstromkreisen und Aktorbzw. Laststromkreisen.
Grundregeln hierzu:
-
Sensoren werden mit 0.5mm² Kabel verdrahtet
Relaisansteuerungen werden mit 0.5mm² Kabel verdrahtet
Magnetventile für Ladedruckregelung, Tankentlüftung, AGR werden mit
0.5mm² Kabel verdrahtet
Aktoren werden mit 1mm² Kabel verdrahtet
Massen für Leistungskreise werden mit 1mm² Kabel verdrahtet
Sensoren werden mit +5V Spannung versorgt
Aktoren werden mit Bordspannung versorgt
Zur Ansteuerung von Aktoren wird der entsprechende Steuergeräteanschluss
mit Masse beaufschlagt
Massen sind getrennt auszuführen, um gegenseitige Anhebung zu vermeiden
Aktorstromkreise sollten abgesichert werden, entsprechende
Berechnungstools liefern wir als Software mit
56 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.1 Zündspulen und Zündreihenfolge
Das Steuergerät kennt die wirkliche Zündreihenfolge nicht. Es steuert die
Zündspulenendstufen nacheinander an, d.h. die Zündreihenfolge muss vom
Benutzer durch die entsprechende Verdrahtung der jeweiligen Zündspule mit der
passenden Zündspulenendstufe vorgenommen werden. Das ist auch bei allen
zylindersequentiellen Funktionen zu berücksichtigen. Es muss immer von
steuergeräteinternen Zylinder in den realen Zylinder "übersetzt" werden.
steuergeräteinterne Zylindernummer Zündspulenendstufe realer Zylinder
0
1
1
1
2
3
2
3
4
3
4
2
0
1
1
1
2
3
2
3
4
…
...
...
Tab. 4-1: Beispiel Zündreihenfolge 4-Zylinder Motor
steuergeräteinterne Zylindernummer Zündspulenendstufe realer Zylinder
0
1
1
1
2
5
2
3
3
3
4
6
4
5
2
5
6
4
0
1
1
1
2
5
2
3
3
3
4
6
…
...
...
Tab. 4-2: Beispiel Zündreihenfolge 6-Zylinder Motor
57 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.2 Relais
Relais dienen der Entlastung von Stromkreisen. Wir können hier mit einem kleinen
Steuerstrom einen elektrischen Schalter betätigen, über welchen dann ein hoher
Laststrom fließen kann.
Die Anschlüsse für den Steuerstrom sind auf handelsüblichen Kfz-Relais mit „85“ und
„86“ gekennzeichnet, der Laststromeingang heißt „30“ und der Laststromausgang
„87“.
Im Kfz sind Relais für 30A, 50A und 70A üblich. Welches schließlich verwendet
werden muss, hängt von der zu schaltenden Last ab. Es kann mit dem gleichen Tool,
wie die Sicherungen berechnet werden.
58 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.3 VBattS-System
Das VBattS-System beruht auf einem Relais, dessen Ansteuerung über das
Steuergerät (Anschlusspin 13) vorgenommen wird. Das Steuergerät liefert Masse für
die Ansteuerung des Relais, daher ist der Eingang des Steuerstromkreises am
Relais dauerhaft mit Bordspannung zu versorgen. Hier sind Kabelquerschnitte von
0.5mm² ausreichend.
Nachdem die weiteren Spannungsversorgungen und entsprechenden Massen am
Steuergerät verkabelt sind, hat dieses Relais folgende Eigenschaften:
-
Es schaltet den Laststrom nach Einschalten der Zündung für eine
applizierbare Zeit ein und danach wieder aus.
Es schaltet den Laststromkreis ein, wenn das Steuergerät ein Drehzahlsignal
erkennt.
Es schaltet den Laststromkreis nach einer applizierbaren Zeit aus, wenn das
Steuergerät kein Drehzahlsignal mehr erkennt, bzw. die Zündung
ausgeschaltet wird.
Über dieses Relais können grundsätzlich sämtliche Aktoren an der Anlage
steuergeräteabhängig mit Spannung versorgt werden. Dadurch ist gewährleistet,
dass die Verbraucher spannungsfrei werden, wenn der Motor ausgeht.
Allerdings ist nicht zu empfehlen, wirklich alle Verbraucher direkt an den
Laststromkreis dieses Relais anzuschließen. Die Aktoren sollten in sinnvolle
Gruppen eingeteilt werden, welche von Relais bestromt werden, die den
Laststromkreis der VBattS für ihre eigene Ansteuerung nutzen. So kann z.B. ein
Kraftstoffpumpenrelais einzeln ausgeführt werden.
59 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.4 Thermoelemente Typ-K
Die Abgastemperatursensoren sollten idealerweise mittels originaler Sensorleitungen
verdrahtet werden. Stehen solche nicht zur Verfügung und sollen hier Kabel selbst
angefertigt werden, ist zu beachten, dass die Leitungen vom Sensor bis zum
Steuergerät durchgehend ohne Steckverbindung oder dergleichen ausgeführt sein
sollten. Außerdem sollten Kabelquerschnitte verwendet werden, wie vom
Sensorhersteller gefordert. (Üblich sind 0.35mm² bzw. 0.5mm²)
Jeder Mangel in der Verdrahtung dieser Sensoren kann zu einer Verfälschung des
Messsignals führen !
Signaleingänge für Abgastemperatursensoren sind am Steuergerät der Anschlusspin
64 und 66. Die Sensormassen werden am Pin 65 angeschlossen.
60 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.5 Drehzahlaufnahme
Die steuergeräteseitigen Standardkonfigurationen für die Drehzahlaufnahme sind:
-
Induktiver Sensor an der Kurbelwelle
Hallsensor (z.B. Hallgeberverteiler) an der Nockenwelle
Bei abweichenden Konfigurationen muss die jeweilige Eingangsbeschaltung des
Drehzahlsensors im Steuergerät umkonfiguriert werden. Wenden Sie sich bitte in
diesem Fall an uns.
Bei jeglichen Unklarheiten bzgl. Sensor und/oder Drehzahlaufnahme können Sie uns
gerne kontaktieren.
4.3.5.1
Induktiver Sensor an der Kurbelwelle
Der Signalanschluss des Sensors wird am Pin 38 des Steuergerätes angeschlossen,
die Signalmasse kommt an Pin 33 und die Abschirmung an Pin 39.
Die Abschirmung darf an keiner Stelle mit Fahrzeugmasse verbunden werden. Sollte
das Steuergerät bei Inbetriebnahme keine Drehzahl erkennen, sind die Leitungen an
den Steuergerätepins 33 und 38 miteinander zu vertauschen.
4.3.5.2
Hallsensor an der Nockenwelle
Für die Drehzahlaufnahme per Hallsensor (z.B. Hallgeberverteiler) wird der
Anschluss 37 als Signaleingang und Pin 33 als Masse genutzt. Es muss in Erfahrung
gebracht werden, wie hoch der Sensorhersteller die Versorgungsspannung des
Hallsensors vorgesehen hat. Bei fehlender oder unklarer Information über die
Versorgungsspannung des Hallsensors sollte immer erst mit der 5V
Sensorversorgung vom Steuergerät begonnen werden. Sollte mit dieser
Versorgungsspannung kein Drehzahlsignal gemessen werden, so kann die
Versorgung auf 12V von z.B. der Klemme 15 umgestellt werden.
61 / 232
MMe
maf-map-engineering
4.3.6 Lasten
Hohe Lasten sind für einen Stromkreis hohe Leistungen durch hohen fließenden
Strom resultierend aus niedrigen Innenwiderständen der Verbraucher. Zu so einem
Laststromkreis gehören:
-
die Spannungsversorgungsleitung (von +12V zum Verbraucher)
die Steuerleitung (vom Minusanschluss des Verbrauchers zum Steuergerät)
die Masse für den Leistungstreiber (vom entsprechenden Minusanschluss des
Steuergerätes zur Fahrzeugmasse)
Über jede dieser Leitungen fließt der gleiche Strom, daher sollten sie auch den
gleichen Querschnitt haben.
Wir empfehlen, solche Stromkreise abzusichern. Dafür muss der fließende Strom
errechnet werden. Wenn Sie den Innenwiderstand des Verbrauchers messen, oder
seine Leistungsaufnahme bei Bordspannung kennen, können sie mit Hilfe des
mitgelieferten Berechnungstools den fließenden Strom ermitteln. Wenn Sie mehrere
Lasten hintereinander schalten, können Sie für die Stromberechnung deren
Innenwiderstände einfach addieren. Sollten Sie Verbraucher parallel schalten,
können Sie das mitgelieferte Berechnungstool für die Ermittlung des
Gesamtwiderstandes nutzen. Nicht wundern, er wird um so kleiner, je mehr
Verbraucher Sie parallel schalten !
62 / 232
MMe
maf-map-engineering
5 Gehäuse und Stecker
5.1 Gehäuse
Fig. 5-1: Gehäuse
Bei dem verwendeten Gehäuse handelt es sich um ein Aluminium-Gehäuse.
Standardmäßig sind Anschlüsse für Ethernet, Bedienteil, serielle Schnittstelle und
Motorverkabelung vorhanden. Die Motorverkabelung erfolgt mit 2 37-poligen AMPCPC Steckern. Da steuergeräteintern keine Messerleiste sondern eine Klemmleiste
Verwendung findet, kann in Sonderfällen - falls der Nutzer z.B. ein eigenes
Steckerkonzept umsetzen möchte - das Steuergerät auch ohne Stecker und die
entsprechende Gehäusebearbeitung geliefert werden:
-
Gehäusefrontseite ungebohrt (Sonderausführung):
Benutzer hat eigenes Steckerkonzept
-
Gehäusefrontseite mit 2 37-poligen AMP-CPC Steckern (Standard):
Steuergerät intern komplett verdrahtet
Benutzer muss die Kabelbaumseite selber verdrahten
63 / 232
MMe
maf-map-engineering
5.2 Stecker
Zur standardmäßigen Kabelbaumanbindung mittels Stecker wird das CPCSteckersystem von AMP verwendet. Es ist robust durch die vorhandene
Steckerverschraubung und erreicht durch entsprechende Kontakte die nötige
Stromtragfähigkeit von 7A pro Pin.
5.2.1 Gehäuseseitige Buchse
Fig. 5-2: Buchse gehäuseseitig
Typ
AMP CPC AGR 37B
AMP CPC AVK 37
Pinzahl
37
-
Kontakte
CPC-BK3 AWG18-16
optionale Verschlusskappe
Tab. 5-1: Eigenschaften Buchse
64 / 232
MMe
maf-map-engineering
5.2.2 Kabelbaumseitiger Stecker
Fig. 5-3: Stecker kabelbaumseitig (Kontaktsicht)
Fig. 5-4: Stecker kabelbaumseitig (Gesamtsicht)
Typ
AMP CPC SG 37S
AMP CPC ZE 23
Pinzahl
37
-
Kontakte
CPC-SK3 AWG18-16
Zugentlastung Größe 23
Tab. 5-2: Eigenschaften Stecker
65 / 232
MMe
maf-map-engineering
6 Steuergeräte Hardware
6.1 Versorgungsspannungs-LED
Diese Leuchtdiode zeigt die Aktivität des Steuergerätes an. Sie wird immer durch
Einschalten der Klemme15 aktiviert und bleibt solange nach Ausschalten der
Klemme15 aktiv, bis der Steuergeräte Nachlauf beendet ist.
Fig. 6-1: Leiterplattenansicht Versorgungsspannungs-LED
66 / 232
MMe
maf-map-engineering
6.2 Trigger-LED
Diese Leuchtdiode zeigt durch Blinken während drehender Kurbelwelle (Anlassen
oder Motorlauf) an, ob eine korrekte Kurbelwellendrehzahl eingelesen werden kann.
Die ist insbesondere hilfreich, um schnell kontrollieren zu können, ob z.B. die
Polarität des induktiven Drehzahlsensors an einer Kurbelwellenzahnscheibe korrekt
ist.
Fig. 6-2: Leiterplattenansicht Trigger-LED
67 / 232
MMe
maf-map-engineering
6.3 Schalter und Jumper
Einige Konfigurationen/Funktionen des Steuergerätes können direkt im Steuergerät
mittels DIP-Schaltern oder Jumpern verändert werden.
6.3.1 Empfindlichkeit Drehzahlerfassung
Die Empfindlichkeit der Drehzahleingänge im Modus Induktivgeber, kann in 3 Stufen
verändert werden, falls es zu Störungen oder unsteter Triggerung beim Anlassen
kommt. Das sollte nur in den wenigsten Fällen nötig sein, da die
Standardeinstellungen von uns ausgiebig unter verschiedenen Bedingungen getestet
wurden. Bei Vorhandensein von Störungen sollte in jedem Fall die Verkabelung
kontrolliert werden, bevor hier Veränderungen vorgenommen werden.
KW
NW1
FG
NW2
Fig. 6-3: Leiterplattenansicht DIP-Schalter
68 / 232
MMe
maf-map-engineering
ON
ON
ON
ON
Stellung: 00
Stellung: 01
Stellung: 10
Stellung: 11
Fig. 6-4: DIP-Schalter
Stellung
00
01
Empfindlichkeit
2500
245
Einheit
mV
mV
10
350
mV
11
155
mV
Bemerkung
nur für Hallgeber zu verwenden
mittlere untere Drehzahl, mittlere
Störempfindlichkeit (Standard)
höchste untere Drehzahl, niedrigste
Störempfindlichkeit
niedrigste untere Drehzahl, höchste
Störempfindlichkeit
Tab. 6-1: Eingangsempfindlichkeiten Frequenzeingänge
69 / 232
MMe
maf-map-engineering
6.3.2 Firmwareupdate
Es besteht die Möglichkeit die Software des Steuergerätes selbst auf den neusten
Stand zu bringen. Dazu enthält das Steuergerät eine Bootloader-Software und wir
liefern ein Update-Tool - welches Sie im Tools-Ordner finden - mit.
Fig. 6-5: MMe Updater
Diese Updatemöglichkeit ist dazu gedacht, das Sie Fehlerbereinigungen oder
Konfigurationsänderungen durch ein Software-Update selbst vornehmen können und
das Steuergerät nicht eingeschickt werden muss. Sollten sich z.B. die Einstellungen
Ihres Triggersystems, Sensoren oder Funktionen ändern, so können Sie bei unserem
Support einen Softwarestand anfordern, der Ihnen dann per Email zugesandt wird.
Die Kommunikation während des Updates erfolgt mittels der seriellen Schnittstelle
und einem normalen seriellen (kein gekreuztes Null-Modem) Kabel (SUB-D9
Buchse und SUB-D9 Stecker). Sollte Ihr Rechner keine serielle Schnittstelle mehr
haben, so kann jeder handelsübliche USB zu Seriell-Adapter verwendet werden.
Das Vorgehen beim Softwareupdate ist wie folgt:
-
-
-
Aktuellen Parametersatz des Steuergerätes auf dem PC sichern
(CANape™  Verstellen  Parametersatz speichern als ...)
ALLE Parameterdaten im Steuergerät gehen beim Update verloren !!
Steuergerät mittels Klemme15 ausschalten (Versorgungsspannungs-LED muss
verlöschen)
beide Jumper-Pins verbinden
serielle Verbindung von Steuergerät zum Rechner herstellen
Steuergerät einschalten (Versorgungsspannungs-LED muss leuchten)
MMe Updater starten (sollten Sie Ihren USB zu Seriell-Adapter noch nicht
eingesteckt haben, so lassen Sie das Programm einfach noch einmal die
Schnittstellen suchen)
Passende Schnittstelle auswählen
Update-Datei auswählen und Update starten
70 / 232
MMe
maf-map-engineering
-
Nach erfolgreichem Update Steuergerät mittels Klemme15 ausschalten
(Versorgungsspannungs-LED muss verlöschen)
beide Jumper-Pins wieder trennen
.a2l-Datei durch mitgelieferte neue .a2l-Datei ersetzen
( ECU481\CANape\Db\encon.a2l)
Parametersatz wieder in das Steuergerät laden
(CANape™  Verstellen  Parametersatz laden von ...)
Steuergerät mittels Klemme15 ausschalten, damit der Parametersatz permanent
im Steuergerät gespeichert werden kann
wenn die Versorgungsspannungs-LED erloschen ist, sind die Parameter
permanent im Steuergerät gespeichert
Sollte das Update nicht erfolgreich beendet worden sein, so können Sie nach einem
Klemme15-Wechsel und weiterhin verbundenen Jumper-Pins ein erneutes Update
starten.
Fig. 6-6: Leiterplattenansicht Jumper (Update-Funktion)
Sie sollten keinesfalls die Jumper-Pins trennen, wenn das Update nicht
erfolgreich beendet wurde, da nicht vorausgesehen werden kann welche
Aktionen das Steuergerät mit der nicht vollständig programmierten Software
ausführt !!
71 / 232
MMe
maf-map-engineering
6.3.3 Zurücksetzen auf Werkseinstellungen
Falls die Daten der Kommunikationsschnittstellen verstellt wurden und die aktuellen
Einstellungen unbekannt sind, so besteht die Möglichkeit nur die Einstellungen der
Kommunikationsschnittstellen auf Werkseinstellungen zurückzusetzen.
Parameter
IP
Port
Subnet
Standard-Gateway
MAC
Serielle Baudrate
Wert
192.168.10.200
50000
255.255.255.0
192.168.10.254
0x00-0x50-0xC2-0x32-0xA5-0xB8
115200
Einheit
Bit/s
Tab. 6-2: Kommunikationswerkseinstellungen
Das Vorgehen dazu ist wie folgt:
-
Steuergerät einschalten (Versorgungsspannungs-LED muss leuchten)
beide Jumper-Pins verbinden
Steuergerät mittels Klemme15 ausschalten (Versorgungsspannungs-LED muss
verlöschen)
beide Jumper-Pins wieder trennen
nun sind die Einstellungen wieder auf Werkseinstellungen zurückgesetzt und
permanent im Steuergerät gespeichert
Fig. 6-7: Leiterplattenansicht Jumper (Reset-Funktion)
Es werden nur die Kommunikationseinstellungen zurückgesetzt !!
72 / 232
MMe
maf-map-engineering
7 Anschlüsse
7.1 Kabelbaum
7.1.1 Stecker
Der Anschluss erfolgt mittels mitgelieferter Crimp-Kontakte. Es kommt Rollcrimpung
zum Einsatz. Es sollte unbedingt auf die Verwendung eines geeigneten Gesenks in
der Crimpzange geachtet werden.
Es gelten folgende Grenzwerte pro Crimpkontakt:
Min
0.5
Strom
Kabelquerschnitt
Max
13
1.5
Einheit
A
mm2
Bemerkung
bis 75 °C
Tab. 7-1: Grenzwerte Crimpkontakt
7.1.2 Klemmleiste
Soll ein eigenes Steckerkonzept umgesetzt werden, dann erfolgt der Hauptanschluss
an das Steuergerät mittels Doppelstock-Schraubklemmen.
Es gelten folgende Grenzwerte pro Klemme:
Strom
Kabelquerschnitt
Min
-
Max
7
1.5
Einheit
A
mm2
Bemerkung
bis 65 °C
unverdrillt
Tab. 7-2: Grenzwerte Einzelklemme der Klemmleiste
Für den Anschluss der Kabel empfehlen wir die Verwendung von Aderendhülsen
zum Quetschen. Dies ist nur ein Hinweis, es geht natürlich auch ohne.
7.2 Bedienteilanschluss
Es handelt sich um eine SUB-D25 Buchse. Als Anschlusskabel zum Bedienteil kann
ein herkömmliches 1:1 verdrahtetes Parallelportverlängerungskabel verwendet
werden. Es sollt eine Länge von 2.5m nicht überschreiten
7.3 RS232-Schnittstelle
Es handelt sich um eine SUB-D9 Buchse. Als Anschlusskabel kann ein
herkömmliches 1:1 verdrahtetes serielles Verlängerungskabel verwendet werden.
73 / 232
MMe
maf-map-engineering
7.4 Ethernet/LAN-Schnittstslle
Es handelt sich um eine RJ-45 Standardnetzwerkbuchse. Als Anschlusskabel kann
ein normales CAT-5 Ethernet Patchkabel verwendet werden. Es muss kein
gekreuztes (Crossover-)Netzwerkkabel verwendet werden. Allerdings ist die
Verwendung eines gekreuzten (Crossover-)Netzwerkkabels auch möglich.
74 / 232
MMe
maf-map-engineering
8 Maximale Betriebsbedingungen
8.1 Umgebung
Betriebstemperatur:
Lagertemperatur:
-40 ... 85°C
-40 ... 125°C
8.2 Elektrisch
Versorgungsspannung
Analoge Eingangsspannungen
Thermoelementeingänge
Digitale Eingangsspannungen
Frequenzeingänge
Ausgänge Kurzschluss nach
Masse
Ausgänge Kurzschluss zur
Versorgung
Bedienteilanschluss
RS232
Ethernet
Verlustleistung
Min
-35
-10
-7.5
-10
-120
-
Max
30
15
7.5
15
120
-
Einheit
V
V
V
V
V
-
Bemerkung
-
-
-
unbegrenzt
-10
-
15
-
V
-
20
40
W
unbegrenzt
wie EIA/TIA-232E und
CCITT V.28
wie IEEE 802.3 Clause 24
max.: @Tamb < 40°C, ruhende
Luft
min.: @Tamb < 85°C, ruhende
Luft
Tab. 8-1: Maximale Betriebsbedingungen
75 / 232
MMe
maf-map-engineering
9 Elektrische Eigenschaften
9.1 Versorgung
Symbol
Vsup
Iop
Parameter
Versorgungsspannung
Versorgungsstrom
Isleep
Ruhestrom
Bedingungen
ohne Last,
norm. @Tamb = 40°C
norm. @Tamb = 40°C
Min
5.5
200
Norm
13.8
300
Max
20
400
Einheit
V
mA
100
500
1000
uA
Norm
5.0
-
Max
Einheit
+0.05 V
400
mA
Tab. 9-1: Versorgungsspannungseigenschaften
9.2 Sensor- und Aktorversorgung
Symbol
Vcc_5V_extern
I_max_5V_extern
Parameter
Bedingungen
Sensorversorgung
Sensorversorgungsstrom
Min
-0.05
-
Tab. 9-2: Sensor-Versorgungsspannungseigenschaften
76 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.3 Eingänge
9.3.1 Analoge Eingänge
Das Steuergerät kann 9 0V..5V analoge Eingänge verarbeiten. Weitere analoge
Eingänge werden intern für z.B. stetige Lambdasonde, Klopfregelung oder
Abgastemperaturmessung verwendet. Diese internen Eingänge können in
Sonderfällen auch extern verwendet werden. Dazu ist eine Umbestückung nötig.
Fragen Sie uns.
Die Standardkonfiguration ist wie folgt:
Eingang
Drosselklappenposition
Wassertemperaturfühler
Ansauglufttemperatur
Sprunglambdasonde 1
Sprunglambdasonde 2
Drucksensor 1
Drucksensor 2
HFM 1
HFM 2
Pin
63
61
62
59
60
55
56
57
58
Bemerkung
Standard
Standard
Standard
Standard (auf weitere Sensoren parametrierbar)
Standard (auf weitere Sensoren parametrierbar)
Standard (parametrierbar auch für Umgebungsdruck)
Standard (parametrierbar auch für Umgebungsdruck)
Standard
Standard (durch Parameter aktivierbar)
Tab. 9-3: Funktionszuordnung analoge Eingänge
77 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.3.2 Digitale Eingänge
Das Steuergerät kann 4 digitale Eingänge verarbeiten. Wahlweise können hier Öffner
oder Schließer, die nach Masse oder Versorgung schalten verwendet werden. Die
Standardkonfiguration ist wie folgt:
Eingang
Di0
Di1
Di2
Di3
Pin
41
40
43
42
PullUp/PullDown
PullUp
PullUp
PullUp
PullUp
Schaltertyp
Schließer
Schließer
Schließer
Schließer
Aktivierungspegel
Masse
Masse
Masse
Masse
Tab. 9-4: Konfiguration digitale Eingänge
Diese Eingänge aktivieren folgende Sonderfunktionen:
Eingang Pin
Di0
41
Di1
40
Funktion
Aktivierung Launchcontrol
E85/Gas/alternativer Kraftstoff, Freigabe Traktionshilfe
Di2
Di3
Bremslichtschalter
Kupplungsschalter, Momentenausblendung, Ausblendung Traktionshilfe
43
42
Bemerkung
Umschaltung auf alternative
Zünd-, Kraftstoff und
Ladedruckabstimmung, sowie
Motortemperaturüberwachung
zur Abstimmungswahl oder
Schalteraktivierung Traktionshilfe
Sperrensteuerung
Sperrensteuerung, Gearcut,
Antischlupfregelung
Tab. 9-5: Funktionszuordnung digitale Eingänge
Abweichende Konfigurationen, sowie Sonderfunktionswünsche auf freien Eingängen
sind jederzeit möglich. Fragen Sie uns !!
78 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.3.3 Frequenz Eingänge
Das Steuergerät kann 4 Frequenzeingänge verarbeiten. Wahlweise können hier
Induktiv- oder Hallsensoren verwendet werden. Die Sensortypkonfiguration ist eine
Bestückungsvariante und muss bei Bestellung angegeben werden. Änderungen sind
danach natürlich jederzeit möglich, allerdings muss dafür das Steuergerät
eingeschickt werden.
Diese Einschränkung ist darin begründet, dass die Eigenschaften der Sensoren so
unterschiedlich sind, dass die Auswertung mit nur einer Schaltung zu einer nicht
optimalen Flankenerkennung für induktive Sensoren führen würde, da hier die
Erkennung des Signalnulldurchgangs zwingend erforderlich ist.
Eingang
Fi0
Fi1
Pin
38
37
Fi2
36
Fi3
35
Funktion
Kurbelwellendrehzahl
Nockenwelle1, Hallgeberverteiler,
Ethanolsensor
Nockenwelle 2,
OT-Bezugsmarkengeber Audi™ 135,
Ethanolsensor
Fahrgeschwindigkeit
Bemerkung
Induktivsensor
Hallsensor, PWM-Signal
Hallsensor, Induktivgeber, PWM-Signal
Hallsensor
Tab. 9-6: Funktionszuordnung Frequenzeingänge
Sonderkonfigurationen bitte bei Bestellung nachfragen !!
79 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.3.4 Klopfsensor Eingänge
Hierbei handelt es sich um zwei identische Eingänge, an die jeweils ein Klopfsensor
differentiell angeschlossen werden kann. Diese Eingänge sind nicht anderweitig
benutzbar.
9.3.5 Thermoelement Typ-K Eingänge
Hierbei handelt es sich um zwei spezielle Eingänge zur Auswertung von
Thermoelementen vom Typ-K. Da es sich bei diesen Eingängen um sehr
empfindliche Messeingänge handelt, kann nicht unter allen Umständen die
Überspannungsfestigkeit garantiert werden. Bei sehr langer (>> 1min)
Beaufschlagung mit hoher Überspannung (>> 25V) kann es zur thermischen
Zerstörung des Messverstärkers kommen. Das stellt jedoch kein schwerwiegendes
Problem dar, da der Messverstärker in einem Sockel verbaut ist und somit leicht
ohne Einschicken des Steuergerätes vom Benutzer gewechselt werden kann.
Fig. 9-1: Thermoelement Messverstärker
Den entsprechenden Messverstärker können Sie bei uns zum Selbstkostenpreis
zzgl. Versandkosten beziehen, oder sich selbst beschaffen.
9.3.6 Breitbandlambdasonde Eingänge
Hierbei handelt es sich um die speziellen Eingänge zur Auswertung einer
Breitbandlambdasonde vom Typ LSU 4.2™ oder LSU 4.9™ der Firma Bosch™.
80 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.4 Ausgänge
9.4.1 Einspritzdüsenendstufen
Das Steuergerät enthält 4 Einspritzdüsenendstufen. Diese Endstufen können jeweils
7A gegen Masse schalten. Für eine entsprechende Schnelllöschung zum schnellen
Schließen der Injektoren wird schaltungstechnisch gesorgt. Die Endstufen sind
dauerhaft kurzschluss- und überspannungsfest.
9.4.2 Zündspulenendstufen
Das Steuergerät enthält 6 Kleinleistungsendstufen zur Ansteuerung von
Zündspulen mit integrierten Endstufen für 5V oder 12V Steuersignale. Die Endstufen
sind unbegrenzt kurzschluss- und überspannungsfest.
Ausgang
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Pin
17
16
19
18
21
20
Funktion
Zündspule 1
Zündspule 2
Zündspule 3
Zündspule 4
Zündspule 5
Zündspule 6
Bemerkung
5V PushPull / 5V/12V OpenCollector
Tab. 9-7: Konfiguration Zündspulenendstufen
Die 12V PushPull-Konfiguration ist eine Bestückungsvariante und kann bei
Bestellung nachgefragt werden.
Falls Sie sich mit der von Ihnen verwendeten Zündspule bzgl. der Ansteuerung
unsicher sind so beraten wir Sie gerne.
81 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.4.3 Schaltausgänge
Das Steuergerät enthält 8 Steuerausgänge die jeweils 1.7A gegen Masse schalten
können. Die Ausgänge sind unbegrenzt kurzschluss- und überspannungsfest.
Die Standardkonfiguration der Ausgänge ist wie folgt:
Ausgang
Do0
Do1
Pin
2
3
Funktion
Ladedruckregelventil
Kraftstoffpumpenansteuerung
Do2
5
Do3
Do4
Do5
Do6
7
9
11
13
Do7
15
bedarfsgerechte kontinuierliche
Lüftersteuerung Lüfter 2
Schaltlampe
Steuerausgang
- Klemme30 geschaltet Steuerausgang - Drehzahlmesser -
Bemerkung
wenn Betrieb nicht mittels
- Klemme30 geschaltet -
Open Collector,
5V PushPull,
12V PushPull (Standard)
Tab. 9-8: Funktionszuordnung Schaltausgänge
Abweichende Konfigurationen, sowie Sonderfunktionswünsche auf freien Ausgängen
sind jederzeit möglich. Fragen Sie uns !!
82 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.5 Kommunikations-Schnittstellen
9.5.1 Bedienteil
Das Bedienteil wird über eine SUB-D25 Steckverbindung angeschlossen. Die
Belegung ist im Anhang zu finden. Alle Ein-/Ausgänge sind kurzschluss- und
überspannungsfest.
9.5.2 RS232
Es ist eine serielle Schnittstelle zur Mess- und Verstellkommunikation mit dem
Steuergerät vorhanden. Diese Schnittstelle unterstützt Übertragungsraten bis zu
1Mbit. Es wird keine Hardware-/Software Flow-Control benötigt. Zur Kommunikation
reicht ein normal 1:1 belegtes serielles Verlängerungskabel.
Die Pin-Belegung der Schnittstelle ist Tab. 13-3 zu entnehmen.
83 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.5.3 Ethernet/LAN
Bei dem Ethernet-Interface des Steuergerätes handelt sich es um ein 10/100Mbit
MDI/X-fähiges Interface. Es kann also ein beliebiges Netzwerkkabel (CAT5)
verwendet werden. IP, Subnet sowie Standardgateway sind beliebig wählbar mittels
Applikationssystem. Die MAC-Adresse ist fest.
9.5.3.1
Netzwerkkonfiguration des PC’s
In diesem Kapitel werden die notwendigen Netzwerkeinstellungen, die am PC
vorgenommen werden müssen, genauer am Beispiel Microsoft Windows™ XP
beschrieben (auf Screenshots müssen wir hierbei leider aus urheberrechtlichen
Gründen verzichten).
Das Ethernet-Interface der ECU481 ist werksseitig folgendermaßen eingestellt:
Parameter
IP
Port
Subnet
Standard-Gateway
MAC
Wert
192.168.10.200
50000
255.255.255.0
192.168.10.254
0x00-0x50-0xC2-0x32-0xA5-0xB8
Bemerkung
Tab. 9-9: Kommunikationswerkseinstellungen
Die Netzwerkverbindung ihres Rechners, mit der die ECU481 verbunden ist, sollte
wie folgt konfiguriert werden, falls es sich um eine "Punkt zu Punkt" -Verbindung
handelt (NUR Steuergerät und Rechner DIREKT mit einem Netzwerkkabel
verbunden):
Parameter
IP
Wert
192.168.10.xxx
Subnet
Standard-Gateway
255.255.255.0
192.168.10.200
Bemerkung
xxx zwischen 1 und 254,
keinesfalls jedoch 200
Tab. 9-10: Kommunikationseinstellungen PC
84 / 232
MMe
maf-map-engineering
Die Konfiguration der entsprechenden Netzwerkverbindung Ihres Rechners wird im
Folgenden beschrieben:
Klicken Sie auf Start – Arbeitsplatz und unter Andere Orte mit der rechten Maustaste
auf Netzwerkumgebung:
Klicken Sie doppelt auf LAN-Verbindung und danach einmal auf Eigenschaften:
Klicken Sie in der Liste doppelt auf den Eintrag Internetprotokoll (TCP/IP) oder
markieren Sie den Eintrag und klicken auf Eigenschaften:
Klicken Sie Folgende IP-Adresse verwenden und tragen Sie die entsprechenden
Werte unter IP-Adresse, Subnetzmaske und Standardgateway ein.
Sollte sich das Steuergerät an einem Netzwerk-Router/-Switch in einem Netzwerk
befinden, so müssen keine Einstellungen an ihrem Rechner verändert werden,
allerdings muss evtl. die IP-Adresse des Steuergerätes auf Ihr Netzwerk abgestimmt
werden. Dazu müssen Sie erst mit dem Applikationsystem unter der Standard IPAdresse des Steuergerätes mittels Verstellzugriff die Steuergeräte IP-Adresse
entsprechend ändern.
Sollten Sie z.B. die IP-Adresse des Steuergerätes geändert haben, so müssen Sie
noch die Gerätekonfiguration unter CANape™ anpassen (vgl. Kapitel 10.2.5).
85 / 232
MMe
maf-map-engineering
9.6 Interne Steuergerätetemperaturmessung
Im Steuergerät ist eine Temperaturmessung vorhanden, welche die
Leiterplattentemperatur misst. Diese Temperatur wird einerseits zu
Diagnosezwecken, dem Steuergeräteschutz und als Kaltstellentemperatur der
Abgastemperaturmessung genutzt.
Auflösung
Messbereich:
Genauigkeit:
0.0625°C
-55 .... 150°C
-10°C to 65°C
-25°C to 110°C
-55°C to 125°C
±1.25°C(max.)
±2.1°C(max.)
±3°C(max.)
86 / 232
MMe
maf-map-engineering
10 Messen und Verstellen
Ein Motorsteuergerät enthält eine Vielzahl von Funktionen, welche auf den konkreten
Motor angepasst werden müssen. Hierzu sind Parameter, Kennlinien und Kennfelder
erforderlich. Diese im Folgenden Parameter genannten Abstimmdaten erlauben eine
vollständige Anpassung an verschiedenste Motorkonzepte, Umgebungsbedingungen
uvm.. Damit sich eine problemlose Abstimmbarkeit ergibt, sollten sich alle Parameter
„online“, d.h. am laufenden Motor und während der Fahrt verstellen lassen. Nur
dadurch lässt sich eine befriedigende Abstimmung des Motors und aller benötigen
Funktionen erreichen und "erfahren".
Das Steuergerät bietet mehrere Möglichkeiten zum „online“ Zugriff auf Messgrößen
und Verstellparameter. Der Zugriff kann einerseits über das optional erhältliche
Bedienteil mit 4x20 Zeichen LCD-Display, oder über einen PC mit Mess- und
Applikationssystem erfolgen. Da die Anzeigefläche und Übersicht des Bedienteils
durch die Möglichkeiten des Display’s stark eingeschränkt sind, empfehlen wir das
Display nur für die Änderung von einzelnen Parametern. Für eine ernsthafte
Parametrierarbeit oder Grundabstimmung ist unbedingt ein PC mit einem Mess- und
Verstellsystem zu Verwenden.
10.1 Bedienteil
Das Bedienteil ist eigentlich für die „schnelle“ Datenanalyse ohne PC gedacht. Es
lassen sich natürlich auch einige Parameter verstellen, allerdings nur Kennlinien.
Kennfelder werden auf Grund der Unübersichtlichkeit nicht unterstützt.
Fig. 10-1: Bedienteil
87 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.1.1
Softwareversionsinformation ECU481
Die Versionsinformationen des Steuergerätes können sehr einfach mit dem
Bedienteil ausgelesen werden.
Folgende Schritte sind durchzuführen:
Messwertbildschirm
""-Klick
Startbildschirm
""-Klick oder ""-Klick
Versionsbildschirm
10.1.2
Name
lcdState
10.1.3
Messgrößen
Raster
Chan1s
Beschreibung
LCD-Ueberwachung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
mcdLcdUpdateRate10ms Parameter 0..2.55
s
Updaterate des Bedienteil-Displays
mcdLcdUpdAlways
Parameter 0..1
Bedienteil-Update auch wenn PC verbunden. Zur Erhöhung der PC-Messbandbreite auf Off stellen
88 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2 Mess- und Applikationssystem
10.2.1
Softwareversionsinformation ECU481
Die Versionsinformationen des Steuergerätes kann auch mit CANape™ ausgelesen
werden, selbst wenn Sie keine passende .a2l Datei mehr zum Steuergerät haben
sollten. Dazu gibt es das Skript CANape™  Extras  GetSoftwareVersion_Xxx.
Nach Ausführung dieses Skripts, wird im Write-Fenster von CANape™ die
Softwareversion der Steuergerätesoftware angezeigt.
10.2.2
Messen
Dieses Anleitung ersetzt kein Handbuch für das Mess- und Applikationssystem
CANape™. Es erklärt lediglich den Vorgang des Messens und Verstellen aus Sicht
des Steuergerätes. Sollten Sie an einer grundsätzlichen Einführung interessiert sein,
so laden wir Sie herzlich zu einer unserer Schulungen ein. Hierbei werden Sie u.a.
intensiv mit dem Mess- und Applikationssystem CANape™ an einem Steuergerät
arbeiten können.
Das Steuergerät unterstützt den Zugriff mittels des standardisierten Protokolls
XCPoE oder XCPoSxI. Es handelt sich jeweils um dasselbe Protokoll, allerdings auf
unterschiedlichen Transportmedien.
-
XCPoE benutzt als Medium Ethernet
XCPoSxI benutzt als Medium die serielle Schnittstelle
Das Standardmedium des Steuergerätes ist 100Mbit Ethernet. Es werden keine
speziellen „CrossOver“-Kabel benötigt, allerdings stellt die Verwendung eines
solchen Kabels auch kein Problem dar.
Wir empfehlen in jedem Fall die Verwendung von XCPoE, da hier die Mess- und
Verstellbandbreite maximal ist, sowie die Robustheit der Verbindung bzgl.
Kabellänge optimal ist.
Bei Verwendung von XCPoSxI, ist bei aktuellen PC’s das Problem der fehlenden
serielle Schnittstelle mit einem „USB zu Seriell“-Adapter zu lösen. Hierbei kann es je
nach Adaptertyp und/oder Hersteller zu verschiedensten Kommunikationsproblemen
kommen. Wir empfehlen hier in jedem Fall Adapter, die auf einem FTDI232™-Chip
basieren, da diese erfahrungsgemäß am Besten funktionieren.
Bei Unklarheiten beachten Sie bitte den Abschnitt in der readme.txt-Datei oder
fragen Sie uns direkt !!
89 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.2.1
Messraster
Das Steuergerät bietet die Möglichkeit die vorhandenen Messgrößen, wie z.B.
Drosselklappenposition, Abgastemperatur oder Luftmasse in verschiedenen
Messrastern zu messen, d.h. die Werte können angepasst an ihre Dynamik
aufgezeichnet werden. Es macht z.B. keinen Sinn die Wassertemperatur des Motors
im 10ms-Raster zu Messen, da die Temperaturänderungen sehr viel langsamer
erfolgen. Hingegen ist es absolut nötig alle gemisch- und zündungsrelevanten
Größen, wie z.B. Einspritzzeiten, Zündwinkelkorrekturen und Klopfregeleingriffe
winkelsynchron zu messen, da sich nur dadurch relevante Einblicke in die
entsprechenden Funktionalitäten gewinnen lassen.
Das Steuergerät stellt folgende Messraster zur Verfügung:
Rastername
ChanCrank
Chan10ms
Chan100ms
Chan1s
Polling
Zeitraster
Beschreibung
winkelsynchron verbrennungssynchrones Messraster
10ms
100ms
1s
beliebig
CANape™ fragt zyklisch die Messgrößen ab (nur für große, sich
langsam ändernde Messgrößen, da eine hohe Buslast erzeugt wird)
Tab. 10-1: Messraster der ECU481
Diese Raster lassen sich in der Messsignalliste von CANape den einzelnen
Messgrößen zuordnen.
90 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.2.2
Messgrößenanzahl
Die maximal mögliche Messgrößenanzahl, hängt einerseits vom verwendeten
Transportmedium ab (Ethernet ist hier extrem schneller als die serielle Schnittstelle),
von den verwendeten Messrastern, sowie den Betriebsbedingungen (im
Wesentlichen der aktuellen Motordrehzahl) ab. Einen groben Anhaltswert liefern
folgende Werte:
-
XCPoE, ca 100 Messwerte
XCPoSxI, ca 25 Messwerte
Hierbei wird schwerpunktmäßig in den Messrastern ChanCrank und Chan10ms, bis
ca. 9000U/min Motordrehzahl gemessen.
Das verwendete Mess- und Verstellsystem CANape gibt im Falle von zu vielen
Messgrößen eine Warnung „ECU Daq Overrun“ im sogenannten "Write-Fenster" aus.
Das ist kein ernsthaftes Problem, da die bisher aufgenommenen Messdaten in keiner
Weise beeinflusst werden. Es gibt folgende Möglichkeiten zur Abhilfe:
-
Abschaltung des Display-Updates, sofern ein Bedienteil vorhanden ist
Reduzierung der aktiven Messgrößen
Messen bei niedrigerer Motordrehzahl
Verwendung langsamerer Messraster
Sollte keine dieser Maßnahmen für Sie Abhilfe schaffen, so können Sie uns gerne
kontaktieren, da es dann noch einige spezielle Möglichkeiten gibt, die aber den
Rahmen dieser Anleitung sprengen würden.
91 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.3
Verstellen
Beim Verstellen von Parametern gibt es nichts Besonderes zu beachten, lediglich
das Prinzip der Datenspeicherung im Steuergerät soll hier kurz erwähnt werden, da
es für den Benutzer gut ist die Hintergründe zu verstehen. Da alle Parameter „online“
verstellbar sind, sind sie nach der Verstellung durch den Benutzer zwar aktiv für die
Steuergerätefunktonen, aber noch nicht permanent im Steuergerät gespeichert.
Diese Speicherung erledigt das Steuergerät im Nachlauf, der durch „Klemme15 aus“
eingeleitet wird. Im Normalfall gibt es hier keine Probleme, es sind jedoch zwei
Besonderheiten zu beachten:
-
Während des aktiven Nachlaufs wird die permanente
Bordspannungsversorgung (Klemme 30) vom Steuergerät entfernt
Der Nachlauf kann nicht vollständig beendet werden, da die Klemme15 wieder
eingeschaltet wird
In beiden Fällen kann die laufende Parameterspeicherung nicht vollständig beendet
werden.
Die Daten sind dann noch nicht permanent im Steuergerät gespeichert !!
Um diesen Sonderfällen, die mit dem Verlust von Abstimmarbeit einhergehen
können, vorzubeugen, gibt es die Möglichkeit jederzeit die permanente Speicherung
der Daten im Steuergerät anzustoßen. Dazu gibt es unter dem Menüpunkt
-
Extras\StoreCalRequest_Tcp (für Ethernet Transportmedium)
Extras\StoreCalRequest_SxI (für serielles Transportmedium)
eine Funktion, die je nach verwendetem Transportmedium die Parameterspeicherung anstößt. Nach erfolgter Speicherung meldet das Steuergerät den Erfolg
im „Write-Fenster“ von CANape™.
Sollten viele Parameteränderungen während eines Abstimmlaufes vorgenommen
worden sein, so empfehlen wir den zwischenzeitlichen Einsatz dieser Funktion, um
einen evtl. Verlust der Abstimmdaten zu vermeiden.
92 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.4
Parametersatzspeicherung auf dem PC
Neben der permanenten Speicherung der Abstimmparameter im Steuergerät, gibt es
auch die Möglichkeit den gesamten Parametersatz mittels CANape™ vom
Steuergerät herunter auf den PC zu Laden. Das bietet sich an, um z.B. verschiedene
Datensätze für ein Fahrzeug zu Verwalten, oder auch den schnellen Wechsel
zwischen verschiedenen Fahrzeugen zu ermöglichen.
Bei der Demoversion von CANape™ ist die Speicherung problemlos möglich,
allerdings ist die Parameteranzahl in der Parametersatzverwaltung begrenzt,
weswegen sich nicht ein kompletter Parametersatz auf einmal in das Steuergerät
zurückladen lässt, sondern die geänderten Parameter einzeln geladen werden
müssen. Das stellt jedoch meistens kein Problem dar, da sich zwischen den
verschiedenen Parametersätzen nicht so viele Parameter geändert haben.
Für das genaue Vorgehen wird hier auf die CANape™-Hilfe oder eine Schulung
verwiesen.
93 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.5
Änderung Gerätekonfiguration unter Vector™ CANape™
Wenn Sie z.B. die Steuergeräte IP-Adresse verändert haben, so müssen Sie diese
veränderte Adresse noch in CANape einstellen um wieder eine Verbindung mit dem
Steuergerät herstellen zu können.
Dazu gehen Sie wie folgt vor:
Öffnen Sie die Geräteliste in CANape™ unter Gerät - Geräteliste:
Fig. 10-2: CANape™ Geräteliste
Markieren Sie das gewünschte Gerät und klicken Sie Treibereinstellungen:
Fig. 10-3: CANape™ Treibereinstellungen
94 / 232
MMe
maf-map-engineering
Nun klicken Sie Konfiguration:
Fig. 10-4: CANape™ TCP/IP Einstellungen
Tragen Sie bitte hier jetzt die neuen Daten ein.
95 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.6
Zugriffsschutz durch SeedAndKey-Unterstützung
Das im Steuergerät verwende XCP-Protokoll (vgl. [1], [4]) für Mess- und
Verstellzugriff, unterstützt einen besonderen Mechanismus zur Zugangskontrolle
zum Steuergerät. Dieses Verfahren basiert auf einem SeedAndKey-Algorithmus. Es
besteht damit die Möglichkeit das Steuergerät selektiv in folgenden Bereichen vor
unautorisiertem Zugriff zu schützen:
-
Messen
Verstellen
Stimulation und Freischnitt (nur anwendbar mit Sondersoftware)
Flashprogrammierung (nur anwendbar mit Sondersoftware)
Standardmäßig unterstützt dieses Verfahren keine personalisierte, sondern nur eine
grundsätzliche "erlaubt/nicht erlaubt" Zugriffskontrolle. Um eine Personalisierung des
Zugriffs auf die ECU481 zu ermöglichen, wurde eine Erweiterung des SeedAndKeyVerfahrens in der ECU481 umgesetzt. Dieses Verfahren und das nötige Vorgehen
zum Aktivieren des Zugriffsschutz werden im Folgenden näher beschrieben.
Standardmäßig wird das Steuergerät in einem ungeschützten Zustand ausgeliefert.
Der Nutzer kann auf alle Ressourcen des Steuergerätes unbeschränkt zugreifen. Soll
jetzt ein Schutz aktiviert werden, so kann das selektiv mit den Parametern
mcdXcpRmDaq (für Messen), mcdXcpRmCalPag (für Verstellen), mcdXcpRmStim
(für Stimulation und Freischnitt - nur Sondersoftware -) und mcdXcpRmPgm (für
Flash-Programmierung - nur Sondersoftware -) geschehen. Mit dem Aktivieren dieser
Parameter wird der Steuergeräteschutz für die jeweilige Funktion aktiviert. Der
Schutz ist dann ab dem nächsten Zündungswechsel aktiv. Ab diesem Zeitpunkt ist
der Zugriff auf die geschützte Steuergerätefunktion nur noch in Verbindung mit einer
speziellen Datei - der SeedAndKey.dll - möglich. Diese Datei muss sich im
Verzeichnis
-
Installationslaufwerk\Ecu481\CANape\MMe\
befinden und den Namen
-
mmeSeedAndKey.dll
tragen. Damit wird die Datei dann automatisch von CANape™ erkannt.
Damit die gewünschte Personalisierung des Zugriffsschutzes möglich wird, muss
zusätzlich zur Aktivierung der Zugriffsschutzes über die einzelnen
funktionsspezifischen Parameter noch eine Signatur mit max. 16 Zeichen in den
Parametern mcdXcpSignature_0 und mcdXcpSignature_1 doppelt eingegeben
werden und eine entsprechende personalisierte mmeSeedAndKey.dll vorhanden
sein. Diese Datei erzeugen wir für Sie, wenn Sie uns ihre gewünschte(n)
Signatur(en) übersenden. Damit können Sie dann alle Steuergeräte, die z.B. von
Ihnen abgestimmt wurden, wirkungsvoll vor Fremdzugriff schützen, da der Zugriff nur
mit Ihrer entsprechend personalisierten mmeSeedAndKey.dll möglich ist. Wir können
Ihnen selbstverständlich auch mehrere Dateien mit verschiedenen Signaturen
96 / 232
MMe
maf-map-engineering
erzeugen, wenn Sie spezielle Zugriffskontrollen verwirklichen möchten (interessant
z.B. für gewerbliche Einbauten und Abstimmungen).
Standardmäßig wird eine mmeSeedAndkey.dll mit der Signatur UnlockedUnlocked
mitgeliefert.
Ab dem Zeitpunkt der Aktivierung mindestens eines Schutzes durch den
entsprechenden funktionsspezifischen Parameter und dem nächsten
Zündungswechsel, wird auch das Auslesen und Schreiben der Signaturen verhindert.
Sollen die Signaturen eines geschützten Steuergerätes geändert werden, so müssen
erst alle geschützten Funktionen zurückgesetzt werden und ein Zündungswechsel
durchgeführt werden. Danach sind die Signaturen wieder les- und schreibbar.
Sollten sich die beiden Signaturen mcdXcpSignature_0 und mcdXcpSignature_1
unterscheiden, so wird der Steuergeräteschutz nicht aktiviert. Prüfen Sie daher vor
evtl. Übergabe des geschützten Systems an einen Dritten, dass der Zugriff ohne Ihre
persönliche mmeSeedAndKey.dll nicht möglich ist. Das ist am Einfachsten durch
kurzfristiges Umbenennen Ihrer mmeSeedAndKey.dll und einem anschließenden
Zugriffsversuch auf das Steuergerät möglich !!
10.2.6.1
Warum so aufwendig ?
Wir haben uns für dieses - zugegebenermaßen - auf den ersten Blick etwas
aufwendigere Verfahren des Zugriffsschutzes entschieden, da hierdurch
sichergestellt werden kann, dass zu keiner Zeit die personalisierte Signatur oder
sonstige verwertbare Schlüsseldaten irgendwo außerhalb des Steuergerätes oder
des Rechners des autorisierten Nutzers auftauchen. Das ist insbesondere für z.B.
den Steuergerätezugriff über das Internet oder (unverschlüsseltes) WLAN extrem
wichtig, da andernfalls durch einen evtl. Mitschnitt der Netzwerkkommunikation der
Zugriffsschutz umgangen werden könnte.
97 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.7
Offline-Verstellung
Standardmäßig war es nur möglich Steuergeräteparameter zu verstellen, wenn eine
ECU481 mit dem Rechner und damit CANape™ verbunden ist. Seit der
Steuergerätesoftware 110819_01 besteht nun auch die Möglichkeit Steuergeräteparameter zu verstellen, wenn keine ECU481 mit CANape™ verbunden ist. Zur
Aktivierung dieser Funktion müssen einige Einstellungen in der CANape™Gerätekonfiguration vorgenommen werden, da aus Kompatibilitätsgründen weiterhin
das bisherige "Applikationsmodell" genutzt wird.
Die folgenden Abbildungen zeigen detailliert die nötigen Einstellungen, die in der
Gerätekonfiguration vorgenommen werden müssen:
Fig. 10-5: CANape™ Checksummenaktivierung
98 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 10-6: CANape™ Spiegelspeicheraktivierung
Fig. 10-7: CANape™ Spiegelspeicherkonfiguration
Nach Änderung der Gerätekonfiguration legt CANape™ einen Spiegelspeicher auf
dem Rechner an. Dieser Spiegelspeicher ist ein Abbild aller verstellbaren Parameter
der ECU481. Mit vorhandenem/verbundenem Steuergerät ändert sich für den Nutzer
nichts. Es werden alle Verstelloperationen wie bisher direkt in der ECU481
vorgenommen, zusätzlich werden allerdings auch automatisch von CANape™ - im
Hintergrund - die gemachten Änderungen im Spiegelspeicher vorgenommen, damit
dieser immer mit der ECU481 abgeglichen ist.
Sollte nun CANape™ in den "Offline-Modus" geschaltet wird, so werden automatisch
alle Verstelloperationen nur noch im Spiegelspeicher auf dem Rechner
vorgenommen. Wenn jetzt CANape™ wieder in den "Online-Modus" geschaltet wird,
wird automatisch von CANape™ die Gleichheit von Spiegelspeicher und Steuergerät
durch einen Checksummenvergleich überprüft. Sollten dabei Unterschiede entdeckt
werden, öffnet sich folgender Dialog:
99 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 10-8: CANape™ Spiegelspeicherabgleich
Hier kann der Nutzer entscheiden, ob er den Spiegelspeicher auf dem Rechner
durch "Upload" wieder mit den Daten vom Steuergerät überschreiben will (alle bisher
"Offline" gemachten Änderungen gehen - falls noch ungesichert - verloren), oder
durch "Download" die Daten im Steuergerät mit den offline gemachten Änderungen
im Spiegelspeicher überschreiben will (standardmäßig wird der "Upload" angeboten).
100 / 232
MMe
maf-map-engineering
10.2.8
Messgrößen
Name
Raster
mcdState Chan1s
10.2.9
Beschreibung
Kalibrationszugriffsueberwachung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
mcdBaud
Parameter 4800..115200
Baudrate der seriellen Kommunikation
mcdIp
Kennlinie 0..255
IP-Adresse des Steuergeraetes
mcdSubnet
Kennlinie 0..255
Subnetzmaske des Steuergeraetes
mcdGatewayIp
Kennlinie 0..255
Standardgateway IP-Adresse des Steuergeraetes
mcdPort
Parameter 0..65535
Serverport des Steuergeraetes
mcdXcpRmDaq
Parameter On..Off
Aktivierung Messschutz
mcdXcpRmCalPag Parameter On..Off
Aktivierung Verstellschutz
mcdXcpRmStim
Parameter On..Off
Aktivierung Stimulationsschutz
mcdXcpRmPgm
Parameter On..Off
Aktivierung Flashschutz
mcdXcpSignature_0 String
ASCII
Signatur Steuergeraeteschutz
mcdXcpSignature_1 String
ASCII
Wiederholung Signatur Steuergeraeteschutz
Einheit
bit/s
-
101 / 232
MMe
maf-map-engineering
11 Funktionsbeschreibung
Dieses Kapitel enthält eine Zusammenfassung aller im Steuergerät enthaltenen
Funktionen. Es wird eine kurze Zusammenfassung der Funktionseigenschaften
gegeben. Im Anschluss daran werden die relevanten Messgrößen und Parameter in
tabellarischer Form beschrieben.
Hiermit sollte sich ein guter Überblick über die Möglichkeiten des Steuergerätes
gewinnen lassen. Bei weitergehenden oder speziellen Fragen, können Sie sich gerne
an unseren Support zu wenden.
11.1 Grundeinstellung
Die Parameter, die im Folgenden erwähnt werden, sind alle verstellbar, aber die
neuen Werte werden erst nach einem Zündungswechsel aktiv
(Klemme15 aus -> Nachlauf beenden -> Klemme15 an). Das dient zur Erhöhung der
Robustheit der Grundeinstellungsparameter bzgl. versehentlichem Verstellen.
11.1.1
Grundeinstellung \ Motor
Hier werden die Grunddaten des Motors parametriert.
11.1.1.1
Name
11.1.1.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
engCylinder
Parameter 1..12
Zylinderzahl des Motors
engDisplacement Parameter 100..8000
Hubraum des Motors
engMinRunnMot Parameter 0..12800
Mindestdrehzahl für „Motor läuft“ Erkennung
Einheit
ccm
1/min
102 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.2
Grundeinstellung \ Einspritzung
Hier werden die Grunddaten des Benzineinspritzsystems parametriert.
Sollte der Einspritzdüsendurchfluss nur bei einem anderen Druck als dem im
Fahrzeug verwendeten bekannt sein, so kann der Durchfluss bei dem neuen Druck
in guter Näherung mit folgender Formel berechnet werden (ein Auslitern der Düsen
kann die Berechnung nicht ersetzen. Sie dient nur einer groben Abschätzung):
√
Durchfluss Druck 2 =Durchfluss Druck 1∗
Druck 2
Druck 1
Fig. 11-1: Formel Düsendurchfluss nach Benzindruckanpassung
Diese Durchflussabhängigkeit kann auch mit unserem Tool „MMe Calculator“
berechnet werden.
11.1.2.1
Name
11.1.2.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
baseAfrBank
Kennlinie 5..16
Kraftstoff/Luft-Verhältnis der einzelnen Einspritzbänke
injCountBank
Kennlinie 1..8
Anzahl gleichartiger Einspritzdüsen pro Einspritzbank
injFlowBank
Kennlinie 100..1250
ccm/min
Einspritzdüsendurchfluss eines Einspritzventils pro Einspritzbank
baseAfrBankAlternate Kennlinie 5..16
alternatives Basis Luft-/Kraftstoffverhaeltnis fuer Einspritzbank (E85, Gasbetrieb ...)
injCountBankAlternate Kennlinie 1..8
alternative Injektoranzahl pro Einspritzbank (E85, Gasbetrieb ...)
injFlowBankAlternate Kennlinie 100..1250
ccm/min
alternativer Einzelinjektordurchfluss pro Einspritzbank (E85, Gasbetrieb ...)
103 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.3
Grundeinstellung \ Getriebe
Hier werden die Gesamtübersetzungen der Gänge parametriert.
11.1.3.1
Name
11.1.3.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
gbGearRatio
Kennlinie
Gesamtübersetzung der einzelnen Gänge (Gangübersetzung x Achsübersetzung)
104 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.4
Grundeinstellung \ Sensoren
Hier werden die Basisdaten einiger spezieller Sensoren parametriert.
Auf einige wichtige Grundeinstellungsmethoden soll näher eingegangen werden.
Grundeinstellung des Drosselklappenpotentiometers:
Wenn das Steuergerät korrekt mit seiner Peripherie verkabelt wurde, kann eine
Kommunikation mit der Applikationssoftware hergestellt werden. In einem
Messfenster für adcTpsRaw sollte nun eine Signalspannung zwischen 0V und
4.98046875V zu beobachten sein, welche mit zunehmender Öffnung der
Drosselklappe ansteigt. Die Spannung, welche bei komplett geschlossener
Drosselklappe in adcTpsRaw abgelesen wird, muss jetzt in einem Verstellfenster bei
adcTpsMnRaw eingetragen werden. Danach wird die Drosselklappe voll geöffnet und
der abgelesene Wert aus adcTpsRaw in adcTpsMxRaw eingetragen. Es empfiehlt
sich, jetzt eine Parameterspeicherung durchführen(StoreCalRequest_Xxx)
durchzuführen.
Nun ist das Drosselklappenpotentiometer grundeingestellt.
Sensoreingangsbestimmung für den Pin 59 am Steuergerät:
Der Sensoreingang am Pin 59 dient in der Standardausführung des Steuergerätes
zum Anschluss einer Sprunglambdasonde (EGO1). Alternativ können hier aber auch
die Sensoren:
-
VDO™-Öldruck 0Bar..10Bar
Drucksensor 0Bar..10Bar, 0..5V (linear, parametrierbar)
VDO™-Öltemperatur -40°C..150°C
angeschlossen werden. Dies muss allerdings nicht nur applikativ, sondern auch
hardwareseitig bei der Steuergerätebestückung berücksichtigt werden. Sollte hier
einer der alternativen Sensoren verwendet werden, ist das bei der Bestellung des
Steuergerätes anzugeben. Außerdem muss im Parameter adcMpEgo1Cfg
angegeben werden, welcher Sensor hier verwendet wird. Ein nachträglicher Wechsel
der Sensorwahl ist problemlos möglich, jedoch ist dann beim Händler zu erfragen, ob
das Steuergerät dafür eingeschickt (umbestückt) werden muss.
Wenn der Motoröldruck gemessen/diagnostiziert werde soll, so ist der Öldrucksensor
an diesem Pin anzuschließen !!
Sensoreingangsbestimmung für den Pin 60 am Steuergerät:
Der Sensoreingang am Pin 60 dient in der Standardausführung des Steuergerätes
zum Anschluss einer zweiten Sprunglambdasonde (EGO2). Alternativ können hier
auch die Sensoren:
-
VDO™-Öldruck 0Bar..10Bar
BRC™-Railtemperatur (CNG/LPG-Betrieb)
Sensata™-Railtemperatur (CNG/LPG-Betrieb)
Drucksensor 0Bar..10Bar, 0..5V (linear, parametrierbar)
Raildrucksensor 0Bar..1600Bar, 0.5..4.5V (linear)
105 / 232
MMe
maf-map-engineering
-
VDO™-Öltemperatur -40°C..150°C
angeschlossen werden. Dies muss allerdings nicht nur applikativ, sondern auch
hardwareseitig bei der Steuergerätebestückung berücksichtigt werden. Sollte hier
einer der alternativen Sensoren verwendet werden, ist das bei der Bestellung des
Steuergerätes anzugeben. Außerdem muss im Parameter adcMpEgo2Cfg
angegeben werden, welcher Sensor hier verwendet wird. Ein nachträglicher Wechsel
der Sensorwahl ist problemlos möglich, jedoch ist dann beim Händler zu erfragen, ob
das Steuergerät dafür eingeschickt (umbestückt) werden muss.
Wenn der Kraftstoffdruck gemessen/diagnostiziert werde soll, so ist der
Kraftstoffdrucksensor an diesem Pin anzuschließen !!
Der universelle "Drucksensor 0Bar..10Bar, 0..5V (linear, parametrierbar)":
Diese Auswahl ist zur universellen Unterstützung von verschiedensten
Drucksensoren. Die einzigen Voraussetzungen die der Sensor erfüllen muss sind:
-
lineare Kennlinie
Ausgangsspannungsbereich 0..5V
Die Beschreibung der Kennlinie erfolgt über die Parameter der 2-Punkt
Geradengleichung der Sensorkennlinie. Im folgenden Beispiel werden die nötigen
Berechnungen am Beispiel eines Drucksensors mit 0..10bar und einem
Ausgangsspannungsbereich von 0.5..4.5V exemplarisch dargestellt:
Zu bedaten sind lediglich die beiden Endpunkte der Sensorkennlinie. Für den
unteren Punkt können die untere Spannungsschwelle und die untere Druckschwelle
direkt aus der Sensorbeschreibung in die Parameter
adcMpEgoX_0_10Bar0_5V_u0 = 0.5V und
adcMpEgoX_0_10Bar0_5V_p0 = 0bar
übernommen werden.
Der obere Punkt erfordert eine kleine Umrechnung, da eine Wertebereichsanpassung vorgenommen werden muss, um die obere Spannungsschwelle des
Sensors an den maximalen von Steuergerät akzeptierten Druck von 9.9609375bar
anzupassen:
5V−0 . 5V
∗9 . 9609375bar )+0 . 5V ⇒ u
(10 .40.bar−0
. 0 bar
u 9. 9609375bar =
9. 9609375bar =4 . 484375V
Fig. 11-2: Umrechnung Kennlinie linearer Drucksensor
106 / 232
MMe
maf-map-engineering
Daraus folgen die Werte für den oberen Punkt der Sensorkennlinie wie folgt:
adcMpEgoX_0_10Bar0_5V_u1 = 4.484375V und
adcMpEgoX_0_10Bar0_5V_p1 = 9.9609375bar.
Nach diesem Vorbild können verschiedenste Kennlinien/Sensoren umgerechnet und
im Steuergerät parametriert werden.
Aktivierung eines zweiten Luftmassenmessers:
Sollte sich ergeben, dass der verwendete Luftmassenmesser im Fahrbetrieb seine
obere Messgrenze erreicht, besteht die Möglichkeit, einen zweiten
Luftmassenmesser zu verwenden. Dieser muss standardmäßig die gleiche Kennlinie
wie der erste Luftmassenmesser aufweisen (bei der Steuergerätebestellung können
allerdings auch zwei verschiedene Kennlinien bestellt werden). Das Steuergerät ist
hardwareseitig bereits in der Standardversion dafür ausgelegt. Es muss lediglich mit
dem Parameter adcEnaMaf2 der zweite Luftmassenmesser aktiviert werden.
107 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.4.1
Messgrößen
Name
Raster
fiAbwPulseAcc 10ms
adcTpsRaw
100ms
Beschreibung
Freilaufender Pulszähler zum Abgleich der Fahrgeschwindigkeit
Zählerstand bei stehendem Fahrzeug merken
Messtrecke von 100m abfahren
neuen Zählerstand merken
Berechnung Abgleichfaktor:
Abgleichfaktor = ZählerstandEnde – ZählerstandAnfang
Wenn Abgleichfaktor negativ geworden, dann noch
Abgleichfaktor = Abgleichfaktor + 65536
Drosselklappenposition (Rohwert)
108 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.4.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
dioDi0Polarity
Parameter
Auswertepolarität des digitalen Eingangs 0
Taster schaltet nach Masse für Ein -> Negativ
Taster schaltet nach Masse für Aus -> Positiv
Prüfung durch Messen von Eingangssignale \ dioDi0
dioDi1Polarity
Parameter
dioDi2Polarity
Parameter
dioDi3Polarity
Parameter
gbOutTicsPerMeasDist
Parameter
Abgleichfaktor, ermittelt durch Abfahren der 100m Messstrecke
gbOutTicsPerRev
Parameter
Anzahl der Zähne des Abtriebsdrehzahlsensors
motTdOffCnt
Parameter 0..255
Parametrierung des Drehzahlmesserausgangs
1 Zylinder -> 60
2 Zylinder -> 30
3 Zylinder -> 20
4 Zylinder -> 15
5 Zylinder -> 12
6 Zylinder -> 10
8 Zylinder -> 7
10 Zylinder -> 6
12 Zylinder -> 5
motTdOnCnt
Parameter 0..255
Parametrierung des Drehzahlmesserausgangs
1 Zylinder -> 60
2 Zylinder -> 30
3 Zylinder -> 20
4 Zylinder -> 15
5 Zylinder -> 12
6 Zylinder -> 10
8 Zylinder -> 8
10 Zylinder -> 6
12 Zylinder -> 5
tpsIdleHyst
Parameter 0..99.609375
%
Hysterese um Schwelle zum Erkennen der Leerlaufposition, bei drosselklappenpotentiometerbasierter
Leerlauferkennung
Dk-Position > tpsIdleThreshold + tpsIdleHyst -> kein Leerlauf
tpsIdleThreshold
%
Schwelle zum Erkennen der Leerlaufposition, bei drosselklappenpotentiometerbasierter
Leerlauferkennung
Dk-Position < tpsIdleThreshold -> Leerlauf
109 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
tpsMnRaw
Parameter 0..4.98046875
Untere Schwelle zur Normierung der Dk-Position
Messung von Grundeinstellung \ Sensoren \ adcTpsRaw
Wert von adcTpsRaw bei geschlossener und offener Drosselklappe merken
Wert von geschlossener Drosselklappe hier eintragen
tpsMxRaw
Parameter 0..4.98046875
Obere Schwelle zur Normierung der Dk-Position
Messung von Grundeinstellung \ Sensoren \ adcTpsRaw
Wert von adcTpsRaw bei geschlossener und offener Drosselklappe merken
Wert von offener Drosselklappe hier eintragen
adcEnaMaf2
Parameter On..Off
Aktivierung zweiter HFM
adcMpEgo1Cfg
Parameter
[0] eAdcMpEgo1_0_10BarVdo
[1] Unused
[2] Unused
[3] eAdcMpEgo1_0_10Bar0_5V
[4] eAdcMpEgo1_Ego
[5] Unused
[6] eAdcMpEgo1_OilTempVdo
[7] Unused
Eingangstypwahl analoger Eingang Ego1 (Klemme 59)
adcMpEgo2Cfg
Parameter
[0] eAdcMpEgo2_0_10BarVdo
[1] eAdcMpEgo2_RailTempBrc
[2] eAdcMpEgo2_RailTempSensata
[4] eAdcMpEgo2_Ego
[6] eAdcMpEgo2_OilTempVdo
[7] Unused
Eingangstypwahl analoger Eingang Ego2 (Klemme 60)
adcMpEgo1_0_10Bar0_5V_u0 Parameter 0..4.98046875
unterer Spannungswert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego1 (Klemme 59)
adcMpEgo1_0_10Bar0_5V_p0 Parameter 0..9.9609375
unterer Druckwert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego1 (Klemme 59)
oberer Spannungswert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego1 (Klemme 59)
oberer Druckwert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego1 (Klemme 59)
unterer Spannungswert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego2 (Klemme 60)
unterer Druckwert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego2 (Klemme 60)
oberer Spannungswert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego2 (Klemme 60)
oberer Druckwert linearer Drucksensor an analogem Eingang Ego2 (Klemme 60)
Einheit
V
V
-
-
V
bar
V
bar
V
bar
V
bar
110 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.1.5
Grundeinstellung \ Winkelsystem
Es ist grundsätzlich möglich, Zündanlagen mit rotierender und Zündanlagen mit
ruhender Hochspannungsverteilung zu betreiben.
Zündanlagen mit ruhender Hochspannungsverteilung und Zahnscheibentriggersystemen können mit Einzelfunkenspulen oder bei gerader Zylinderzahl auch
mit Doppelfunkenspulen gefahren werden. Ob Einzel- oder Doppelfunkenspulen
verwendet werden, muss mit dem Parameter cabIgnWastedSpark festgelegt werden.
11.1.5.1
Name
11.1.5.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
cabIgnWastedSpark
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
Umschaltung Einzelfunkenzündspulen auf Doppelfunkenzündspulen (korrekte Funktion nur bei
gerader Zylinderanzahl !!)
cabIgnWastedSparkSingleCoil Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Verwendung Einzelfunkenzuendspulen mit Doppelfunkenzuendspulenmusterausgabe
111 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.2 Kurbelwellentriggersysteme
Das Steuergerät unterstützt zur Zeit 4 verschiedene Triggersysteme:
-
Zahnscheibe mit Markierung
Verteiler (Hallgeber oder Induktivgeber)
Audi™-Anlasserkranz Triggersystem
Nissan™-Triggersystem mit optischem Feinsignalgeber
Das Triggersystem ist nicht durch Parametrierung wechselbar. Das ist damit
begründet, das die derzeit unterstützten Triggersysteme grundverschieden in ihren
Zylindererkennungsmethoden und dynamischen Anforderungen und Eigenschaften
sind. Sollte sich nach dem Kauf des Steuergerätes das Triggersystem Ihres
Fahrzeugs ändern, so können Sie gerne das Steuergerät zur Softwareänderung
einschicken. Alle anderen Funktionen der Software bleiben von dem Update natürlich
unberührt und Sie können Ihren bisherige Parametersatz weiterverwenden.
11.2.1
Zahnscheibe
Es handelt sich hier um das in Europa sicher meist verbreitetste
Kurbelwellentriggersystem. Es ist eine Zahnscheibe mit einer oder zwei
Bezugslücken, die wahlweise aus 1 oder 2 fehlenden Zähnen bestehen. Die
Zylindererkennung erfolgt hier durch die Kombination mit einem häufig als Hallsensor
ausgelegtem Nockenwellenbezugsgeber. Hierdurch wird eine ruhende
Zündverteilung entweder mittels Einzelfunken- oder Doppelfunkenzündspulen
ermöglicht.
11.2.1.1
Name
11.2.1.2
Name
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
112 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.2.2
Verteiler
Diese System unterstützen wir aus Kompatibilitätsgründen zu älteren Fahrzeugen.
Hier wird die Kurbelwellenposition allein durch ein Gebersystem in einem Verteiler
bestimmt. Die Zündungsverteilung erfolgt durch den Verteiler. Es ist keine ruhende
Zündverteilung möglich. Außerdem ist mit den meisten Verteilern auch keine
wiederkehrende Zylinderbestimmung möglich, d.h. Einzelzylinderkorrekturen können
nicht permanent über einen Zündungslauf gespeichert werden. Zylinderselektive
Funktionen wie, z.B. Klopferkennung und Regelung sind aber möglich. Allerdings
wechselt nach jedem Zündungslauf die absolute Zylinderzuordnung, d.h. z.B. das der
vom Steuergerät als Zylinder 1 erkannte Zylinder nach jedem Motorstart ein anderer
Zylinder ist, allerdings während des aktuellen Zündungslaufs bleibt der einmal als
Zylinder 1 zugeordnete Zylinder auch immer Zylinder 1. Somit sind selektive
Korrekturen in diesen Zündungslauf möglich.
11.2.2.1
Name
11.2.2.2
Name
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
113 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.2.3
Audi™ 135/136 Zahnscheibe
Es handelt sich hier um das bei Audi™ 5-Zylindermotoren weit verbreitete
Triggersystem, welches auf 2 Sensoren an der Kurbelwelle und einem Sensor an der
Nockenwelle basiert. Das Kurbelwellenpositionssignal wird am Anlasserkranz
aufgenommen, und die Kurbelwellenbezugmarke für diese Positionsaufnahme bildet
ein zweiter Sensor an einer zweiten Marke an der Kurbelwelle oder dem
Schwungrad. Dieser zweite Sensor ersetzt die Lücke, die bei den z.B. 60-2
Zahnscheiben vorhanden ist. Die Zylinderzuordnung erfolgt auch hier durch einen
weiteren Sensor an der Nockenwelle. Mit diesem System sind ruhende
Zündverteilungen problemlos möglich.
11.2.3.1
Name
11.2.3.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
cabAudi135DblChk
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
doppelte Plausibilisierung Crankhome (vorhanden zum richtigen und nicht vorhanden zum falschen
Zeitpunkt)
cabAudi135SaveSync Parameter
[0] Off
[1] On
alle 3 Geber zur Synchronisation erforderlich
114 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.2.4
Nissan-CAS
Hierbei handelt es sich um ein bei Nissan weit verbreitetes Triggersystem. Es
besteht lediglich aus einem Gebersystem mit 2 Sensoren an der Nockenwelle. Die
eine Sensorspur entspricht weitestgehend einer Verteilerrotorblende, die zur Zylinder
Erkennung mit unterschiedlich breiten Fenstern ausgerüstet ist. Diese
unterschiedliche Breite wird durch verschiedene Lückenstartwinkel erreicht. Die
Lückenendwinkel sind alle gleich, bzgl. der Kurbelwellenposition (wie bei einem
Verteilergebersystem).
Die zweite Sensorspur besteht aus einem optischen Lichtschrankensystem, welches
eine feinaufgelöste 1° Signalspur abtastet.
Durch die Synchronisation beider Signale kann eine eindeutige Zylinderzuordnung
vorgenommen werden. Ruhende Zündverteilung ist möglich.
Da sich das Gebersystem aber nur an der Nockenwelle befindet, wird bei weitem
nicht die Kurbelwinkelerfassungsgenauigkeit wie bei einer Zahnscheibe direkt an der
Kurbelwelle erreicht.
Wird zukünftig entfallen !!
11.2.4.1
Name
11.2.4.2
Name
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
115 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3 Luftpfad
Dieses Kapitel fasst alle Funktionen zusammen, die für die Kraftstoffzumessung
unter der verschiedensten Betriebsbedingungen, verantwortlich sind.
Das Steuergerät bietet 3 verschiedene Arten der Frischgas-/Zylinderfüllungserfassung an:
-
HFM
Ansaugrohrdruck und Motordrehzahl
Drosselklappenposition und Motordrehzahl
Unabhängig von dem gewählten Erfassungssystem, bildet immer die aktuelle
Zylinderfüllung die Eingangsgröße für die weitere Kraftstoffzumessung.
11.3.1
Allgemeines
11.3.1.1
Messgrößen
Name
chargeCylChargeRaw
chargeCylChargeUnfiltered
chargeCylCharge
chargeEffMass
11.3.1.2
Raster
sync
sync
sync
sync
Beschreibung
Zylinderfuellung Rohwert
Zylinderfuellung korrigiert vor Saugrohrmodell
Zylinderfuellung
effektiver Frischgasmassenstrom
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Scharniergelenk Parameter 0..399.95117188
untere Zylinderfuellungsbegrenzung waehrend Motorstart
crankInitCharge Parameter 0..399.95117188
Initialzylinderfuellung des Saugrohrmodells bei Motorstart
Einheit
%
%
116 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.2
HFM-Betrieb
Hier bildet der HFM den Hauptfüllungssensor. Es müssen hierbei keine weiteren
Kennfelder abgestimmt werden. Es ist die genaue Kennlinie des jeweils verwendeten
HFM's im Steuergerät hinterlegt. Diese Erfassungsart ist die Genauste und bzgl. der
Bedatung die Einfachste.
Es wird die aktuell angesaugte Luftmasse in kg/h gemessen und in Verbindung mit
den Motordaten in eine aktuelle Zylinderfüllung umgerechnet. Zusätzlich dazu
besteht die Möglichkeit mit dieser Messgröße sehr genaue Aussagen z.B. über die
Motoreffizienz, die Steuerzeiten (Ausführung und Einstellung), die Auswahl der
korrekten Turboladergröße und die Güte einer Kopfbearbeitung belegbar zu treffen.
Das einzige Problem, dass unbedingt beachtet werden sollte, ist eine
nichtausreichende Kapazität des verwendeten HFM's. Meist tritt dieses Problem bei
Verwendung nur eines HFM's auf. Wenn hiermit nicht besonders umgegangen wird,
magert der Motor ab diesem Zeitpunkt durch den evtl. weiter ansteigendem
Luftbedarf ab. Um dieses Abmagern zu verhindern, gibt es die Möglichkeit das
Verhalten des Steuergerätes in diesem Fall gesondert zu parametrieren. Durch den
Parameter chargeHfmOvMode kann das Verhalten gewählt werden:
-
-
eChargeHfmOvNone behandelt diesen Fall nicht besonders, d.h. es tritt
Abmagerung des Motors ein
eChargeHfmOvLast hält die Zylinderfüllung ab der Erkennung der
Überlaufsituation konstant, bis wieder die korrekte Luftmasse gemessen
werden kann. Das führt nicht mehr zu Abmagerung, sondern eher zu
Anfettung, da die Zylinderfüllung des Motors meist bei hohen/höchsten
Motordrehzahlen wieder abfällt.
eChargeHfmOvPN schaltet die Füllungserfassung in den P/N-Betrieb. Das
P/N-Kennfeld muss allerdings dazu bedatet werden !!
Diese Erfassung ist sowohl für Saug- als auch aufgeladene Motoren sehr gut
geeignet.
Es kann zusätzlich eine Erfassungs-/ Pulsationskorrektor in Form eines Kennfeldes
bedatet werden. Dies ist jedoch keinesfalls zwingend erforderlich !!
11.3.2.1
Name
11.3.2.2
Messgrößen
Raster Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
chargeEnaHfmCorr Parameter 0..1
Freigabe Fuellungskorrektur (HFM Modus)
chargeHfmCorr
Kennfeld 0.5..1.49609375
arbeitspunktabhängige Fuellungskorrektur (HFM Modus)
Einheit
-
117 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
chargeHfmOvMode Parameter
[0] eChargeHfmOvNone
[1] eChargeHfmOvLast
[2] eChargeHfmOvPN
Verhaltensauswahl HFM an Massenstromgrenze
chargeMafOvOffs
Parameter -70..4025
Erkennungsoffset HFM an Massenstromgrenze
Einheit
-
kg/h
118 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.3
P/N-Betrieb
Hier wird die aktuelle Zylinderfüllung auf Basis eines Kennfeldes mit den Achsen
Saugrohrdruck und Motordrehzahl bestimmt. In dieses Kennfeld wird die
Volumeneffizienz des Motors am jeweiligen Betriebspunkt angegeben (nicht die
Füllung !!)
Volumeneffizienz ist das Verhältnis zwischen tatsächlich/aktuell durchgesetzter
Luftmasse zu ideal durchgesetzter Luftmasse (die ideal durchgesetzte Luftmasse
kann u.a. aus dem Hubraum des Motors, der aktuellen Motordrehzahl und dem
Saugrohrdruck berechnet werden).
Hier wurde die Größe Volumeneffizienz als Abstimmgröße deswegen gewählt, weil
sich dadurch einerseits sehr einfach die Ansauglufttemperaturkorrektur vom
Steuergerät bestimmen lässt und sich andererseits die nahezu korrekte motorarbeitspunktabhängige Saugrohrdruckabhängigkeit der Einspritzmenge automatisch
ergibt (welche dann nur noch durch die Volumeneffizienz skaliert wird).
Zusätzlich besteht die Möglichkeit eine umgebungsdruckbasierte Korrektur zu
parametrieren. Diese dient der Kompensation des Abgasgegendrucks, der über den
verbleibenden Restgasanteil im Brennraum einen direkten Einfluss auf die
Zylinderfüllung hat.
Diese Erfassung ist sowohl für Saug- als auch aufgeladene Motoren sehr gut
geeignet.
11.3.3.1
Messgrößen
Name
Raster
adcAmbPrs 100ms
11.3.3.2
Beschreibung
Umgebungsdruck
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
veSpeedMap
Kennfeld 0..109.5703125
%
Drehzahl/Druck-Volumeneffizienz
chargeEnaAmbExtCorr Parameter 0..1
Freigabe Fuellungskorrektur Umgebungsdruck Abgasseite (Druck-Drosselklappe/Drehzahl Modus)
chargeExaustPCorrMap Kennlinie 0.5..1.49609375
abgasgegendruckabhaengige Fuellungskorrektur (Druck-Drosselklappe/Drehzahl Modus)
adcAmbPrsCfg
Parameter
[0] eAdcAmbPrsStatic
[1] eAdcAmbPrsMap1
[2] eAdcAmbPrsMap2
Quellenauswahl fuer Umgebungsdruckmessung
119 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.4
Alpha/N-Betrieb
Hier wird die aktuelle Zylinderfüllung in einem Kennfeld mit den Achsen
Drosselklappenposition und Motordrehzahl parametriert. Es werden bei dieser
Füllungserfassung keine automatischen Füllungskorrekturen vom Steuergerät
berechnet. Es müssen alle Einflüsse (insbesondere Ansauglufttemperatur), durch die
entsprechenden Gemischkorrekturen ausgeglichen werden.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit eine umgebungsdruckbasierte Korrektur zu
parametrieren. Diese dient einerseits der Kompensation des Abgasgegendrucks und
damit dem Restgasanteil im Brennraum und andererseits der Kompensation des
druckverhältnisabhängigen Luftmassenstromes über der Drosselklappe. Beide
Faktoren haben einen direkten Einfluss auf die Zylinderfüllung. Die Kompensation
der ansaugsaugseitigen Einflüsse muss nicht extra bedatet werden, da hier ein
Modell zum Einsatz kommt. Damit dieses korrekt funktioniert, ist in der Kennlinie
chargeTfc eine Gewichtungsfunktion für die Umblendung zwischen dem
Drosselverhalten der Drosselklappe bei überkritischer und unterkritischer Strömung
zu bedaten.
Das Strömungsverhalten der Drosselklappe ist eigentlich abhängig vom Druckverhältnis über der Drosselklappe. Da aber bei diesem Füllungserfassungssystem
keine Sensorinformation über den Druck nach Drosselklappe vorhanden ist, wird in
einer Näherung die Umblendung zwischen den beiden Strömungsarten an der
Drosselklappe abhängig von der Drosselklappenposition vorgenommen. Das führt im
Übergangsbereich zwischen den beiden Strömungsarten zu einer Unschärfe, die
sich in etwas erhöhter Abweichung vom gewählten AFR in Richtung "fett" äußert.
Die Zylinderfüllung ist in % zu parametrieren.
Diese Erfassung ist nur für Saugmotoren geeignet.
11.3.4.1
Messgrößen
Name
Raster
adcAmbPrs 100ms
11.3.4.2
Beschreibung
Umgebungsdruck
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
chargeSpeedAlpha
Kennfeld
0..109.5703125
%
Drehzahl/Drosselklappe-Zylinderfuellung
enaSpeedAlpha
Parameter
0..1
Umschaltung auf Drehzahl/Drosselklappe-Zylinderfuellungsberechnung
chargeEnaAmbIntCorr Parameter
0..1
Freigabe Fuellungskorrektur Umgebungsdruck Ansaugseite (Drosselklappe/Drehzahl Modus)
chargeEnaAmbExtCorr Parameter
0..1
Freigabe Fuellungskorrektur Umgebungsdruck Abgasseite (Druck-Drosselklappe/Drehzahl Modus)
chargeExaustPCorrMap Kennlinie
0.5..1.49609375
abgasgegendruckabhaengige Fuellungskorrektur (Druck-Drosselklappe/Drehzahl Modus)
chargeTfc
Kennline
0..99.609375
%
120 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
normierte Drosselklappenausflusscharakteristik (Drosselklappe/Drehzahl Modus)
adcAmbPrsCfg
Parameter
[0] eAdcAmbPrsStatic
[1] eAdcAmbPrsMap1
[2] eAdcAmbPrsMap2
Quellenauswahl fuer Umgebungsdruckmessung
121 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.5
Umschaltung Füllungserfassungssystem
Es besteht die Möglichkeit das Füllungserfassungssystem beliebig umzuschalten.
Eine Besonderheit bilden hier die HFM- und die P/N-Erfassung. Diese
Erfassungsarten können dynamisch im Betrieb umgeschaltet werden. Diese Funktion
dient dazu, in bestimmten Betriebsbereichen des Motors von HFM- auf P/NErfassung umzuschalten, um z.B. durch Saugrohrpulsation verursachte
Fahrbarkeitsprobleme zu vermeiden oder bei Überschreitung der max. erfassbaren
Luftmasse eines Luftmassenmessers nicht einen zweiten Luftmassenmesser
verbauen zu müssen, sondern diesen Bereich auf der P/N-Füllungserfassung zu
Fahren.
Die Umschaltung ist derzeit in 2 frei wählbaren, durch Drosselklappenposition und
Motordrehzahl bestimmten Bereichen möglich.
Die Anzahl der Bereiche lässt sich bei Bedarf einfach erweitern. Fragen Sie nach.
Wenn das Alpha/N-System gewählt wird, gibt es prinzipbedingt keine Möglichkeit der
Erfassungssystemumschaltung. Es kann dann ausschließlich mit diesem System im
gesamten Betriebsbereich des Motors gefahren werden.
11.3.5.1
Name
11.3.5.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
veChargeActivateNMot Kennfeld
Aktivierungsschwellen Motordrehzahl fuer Druck/Drehzahl Modus
veChargeActivateTps Kennfeld
Aktivierungsschwellen Drosselklappe fuer Druck/Drehzahl Modus
Einheit
Upm
%
122 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.6
Saugrohrmodellierung und -filterung
Prinzipbedingt ist bei der HFM-Füllungserfassung eine Modellierung des
Speicherverhaltens des Saugrohrs erforderlich, da sich die Luftmassenmessstelle
weit entfernt vom Einlassventil befindet (dieser Effekt wird bei Turbomotoren noch
verstärkt, durch stark verlängerte Ansaugwege und große Volumen, wie z.B.
Ladeluftkühler).
Dieses Speicherverhalten des Saugrohres wirkt sich nur in dynamischen
Betriebszuständen aus. Hier vergehen erhebliche Zeiten zwischen
Luftmassenerfassung und Einströmen in den Zylinder, da erst das Saugrohrvolumen
durchströmt werden muss. Diese Zeit ist luftmassenabhängig.
Im Falle der P/N-Erfassung liegen die Probleme nicht in entstehenden Totzeiten,
sondern in Druckpulsationen im Saugrohr, die stark betriebspunktabhängig sind. Um
diese zu kompensieren, gibt es einen speziellen Filter, der drehzahlabhängig
parametriert werden kann.
11.3.6.1
Name
11.3.6.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
chargeMafFilterSlope
Kennlinie
%
Zylinderfuellungsfilterfaktor im HFM Modus
chargeMapTpsFilterSlope Kennlinie
%
Zylinderfuellungsfilterfaktor im Druck/Drehzahl oder Drosselklappe/Drehzahl Modus
123 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.7
Grundgemischeinstellung
Aus der aktuellen Zylinderfüllung und den Grundeinstellungsdaten des Benzinsystems, wird ein Basisgemisch mit dem parametrierten Ziel-AFR berechnet. Dieses
Gemisch kann abhängig von den Motorbetriebszuständen, wie z.B. Leerlauf und
Zylinderfüllung abweichend korrigiert werden.
Die Korrekturfaktoren entsprechen hierbei dem inversen Sollambda, d.h.
Ziel AFR: 14.7
Korrektur: 1.1
11.3.7.1
Messgrößen
Name
fuelCorrLam
fuelCorrLamAdpAdd
fuelCorrLamAdpMul
11.3.7.2
 Ziellambda = 1
 korrigierter Ziel-AFR (14.7 / 1.1) = 13.36
 korrigiertes Lambda 1 / 1.1 = 0.909
Raster
100ms
100ms
100ms
Beschreibung
Lambdakorrektur
Langzeitlambdakorrektur (additiv)
Langzeitlambdakorrektur (multiplikativ)
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
fuelMixture
Kennlinie
Grundgemischeinstellung
llFuelMixture
Parameter
Leerlaufgemischeinstellung
fuelMixtureAlternate
Kennlinie
alternative Grundgemischeinstellung (E85, Gasbetrieb ...)
llFuelMixtureAlternate
Parameter
alternative Leerlaufgemischeinstellung (E85, Gasbetrieb ...)
fuelRateBank
Kennfeld 0..99.609375
Benzinverteilung Einspritzbaenke Normalbetrieb
fuelRateBankAlternate
Kennfeld 0..99.609375
Benzinverteilung Einspritzbaenke (E85, Gasbetrieb ...)
injDynamicTimeBank
Kennlinie 0..4.08
Dynamikkorrektur der Einspritzduesen (Oeffnungs-, Schliesszeiten ...)
injEndAngle
Kennfeld -60..35.625
Endwinkel der Einspritzimpulse bezogen auf 60°KWvLWOT*
Einheit
%
%
ms
°KWzOT
*bei identischen Führungszylindern für Cycle0 und Cycle1 wird nur den Endwinkel für Cylcle0 verwendet !!
injDynamicTimeBankAlternate Kennlinie 0..4.08
ms
alternative Dynamikkorrektur der Einspritzduesen (Oeffnungs-, Schliesszeiten ...) (E85, Gasbetrieb ...)
124 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.8
Allg. Gemischkorrekturen (Wasser-, Ansaugluft- und
Abgastemperatur)
Es besteht weiterhin die Möglichkeit das Grundgemisch wasser-, ansaugluft- und
- gerade für Turbomotoren zur Abgastemperatursenkung - abgastemperaturabhängig
zu korrigieren.
Die abgastemperaturabhängige Gemischkorrektur kann mit dem Parameter
fuelCorrExtMode wie folgt konfiguriert werden:
-
eFuelCorrExtNone schaltet die abgastemperaturabhängige Gemischkorrektur
komplett ab.
eFuelCorrExt1 korrigiert auf Basis des Signals von Abgastemperatursensor 1.
eFuelCorrExt2 korrigiert auf Basis des Signals von Abgastemperatursensor 2.
eFuelCorrExtMax korrigiert auf Basis des Maximalwertes der Signale von
Abgastemperatursensor 1 und 2.
Auch hier gilt, die Korrekturfaktoren entsprechen dem inversen Sollambda, d.h.
Ziel AFR: 14.7
Korrektur: 1.1
11.3.8.1
Name
fuelCorrEct
fuelCorrIat
fuelCorrExt
11.3.8.2
 Ziellambda = 1
Messgrößen
Raster
100ms
100ms
100ms
Beschreibung
Wassertemperaturkorrektur Benzin
Ansauglufttemperaturkorrektur Benzin
Abgastemperaturkorrektur Benzin
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
WtBenzin
Kennlinie 0.5..1.49609375
wassertemperaturabhaengige Gemischkorrektur
AtBenzin
Kennlinie 0.5..1.49609375
ansauglufttemperaturabhaengige Gemischkorrektur
ExtBenzin
Kennlinie 0.5..1.49609375
abgastemperaturabhaengige Gemischkorrektur
fuelCorrExtMode
Parameter
[0] eFuelCorrExtNone
[1] eFuelCorrExt1
[2] eFuelCorrExt2
[3] eFuelCorrExtMax
Konfiguration der Abgastemperaturkorrektur Benzin
WtBenzinAlternativ Kennlinie 0.5..1.49609375
alternative wassertemperaturabhaengige Gemischkorrektur (E85, Gasbetrieb ...)
AtBenzinAlternativ Kennlinie 0.5..1.49609375
alternative ansauglufttemperaturabhaengige Gemischkorrektur (E85, Gasbetrieb ...)
ExtBenzinAlternativ Kennlinie 0.5..1.49609375
alternative abgastemperaturabhaengige Gemischkorrektur (E85, Gasbetrieb ...)
125 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.9
Startsystem
Das Startsystem ist zweistufig ausgelegt. In der ersten Phase geht es darum
schnellstmöglich den Wandfilm im Saugrohr aufzubauen. Das wird durch einen
temperaturabhängigen Korrekturwert der mit der temperaturabhängigen Anzahl der
vergangenen Arbeitsspiele seit dem Startbeginn abklingt erreicht. Nach Ablauf der
parametrierten Arbeitsspiele wird die Kraftstoffzufuhr eingestellt, um den Motor vor
dem „absaufen“ zu schützen.
Sollte der Motor gestartet sein, so wird auf das Nachstartsystem umgeschaltet, was
mit einer temperaturabhängigen Anreicherung und einer temperaturabhängigen Zeit
parametriert wird. Hierdurch sollen evtl. Kraftstoffkondensationsverluste kompensiert
werden.
Nach Ablauf dieser Zeit ist dann nur noch die wassertemperaturabhängige
Gemischkorrektur aktiv.
Auch hier entsprechen die Korrekturfaktoren dem inversen Sollambda, d.h.
 Ziellambda = 1
Ziel AFR: 14.7
Korrektur: 1.1
11.3.9.1
Messgrößen
Name
fuelCorrAfterstart
fuelCorrStart
fuelCorrStartFilter
fuelStartSysState
11.3.9.2
Raster
100ms
sync
sync
10ms
Beschreibung
Nachstartkorrektur Benzin
Startkorrektur Benzin
normierte Startkorrektur
interner Zustand des Startsystems
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
Nachstartmenge
Kennlinie
Benzinkorrektur fuer Nachstartsystem
Nachstartzeit
Kennlinie
s
Aktivierungsdauer des Nachstartsystems
Startmenge
Kennlinie
1
Benzinkorrektur fuer Startsystem
Startdauer
Kennlinie
Anzahl der Arbeitsspiele mit aktiviertem Startsystem
NachstartmengeAlternativ Kennlinie
alternative Benzinkorrektur fuer Nachstartsystem (E85, Gasbetrieb ...)
NachstartzeitAlternativ
Kennlinie
s
alternative Aktivierungsdauer des Nachstartsystems (E85, Gasbetrieb ...)
StartmengeAlternativ
Kennlinie
1
alternative Benzinkorrektur fuer Startsystem (E85, Gasbetrieb ...)
StartdauerAlternativ
Kennlinie
alternative Anzahl der Arbeitsspiele mit aktiviertem Startsystem (E85, Gasbetrieb ...)
126 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.10
Wandfilmkorrektur (Beschleunigungssystem)
Zum Ausgleich der Wandfilmänderungen im Saugrohr während dynamischer
Vorgänge wie Beschleunigen oder Verzögern, gibt es das Beschleunigungssystem.
Als Eingangssignal für die Wandfilmkorrektur kann wahlweise die Drosselklappe oder
der Saugrohrdruck verwendet werden. Das gewählte Eingangssignal kann dann
mittels einer Kennlinie nichtlinear verändert werden. Damit lässt sich z.B. die
besondere Charakteristik einer Drosselklappe kompensieren, die bei kleinen
Klappenwinkeln eine größere Saugrohrdruckänderung pro Winkeländerung aufweist
als bei großen Klappenwinkeln.
Dieses korrigierte Signal wird dann zur Erzeugung der Wandfilmkorrektur
herangezogen. Es wird temperaturabhängig eine Korrekturmenge und eine
Abklingdauer (Motorarbeitsspiele) dieser Korrekturmenge
-
Beschleunigung  Anreicherung
Verlangsamung  Abmagerung
gebildet.
Die Höhe der Abmagerungsmenge kann auch noch mit dem Parameter
accLeanScale skaliert werden.
11.3.10.1
Name
accFilter
fuelCorrAcc
accSource
11.3.10.2
Messgrößen
Raster
sync
sync
10ms
Beschreibung
normierte Beschleunigungskorrektur
Beschleunigungskorrektur Benzin
skalierter Eingangswert des Beschleunigungssystems
Parameter
Name
FuelAccCfg
Typ
Wertebereich
Parameter
[0] eFuelAccModeTps
[1] eFuelAccModeMap
Quellenauswahl Beschleunigungsanreicherung
accSourceScaleTps
Kennlinie 0..99.609375
Kompensation der Drosselklappencharakteristik
accSourceScaleMap
Kompensation der Saugrohrdruckcharakteristik
WtBeschlMenge
Kennlinie 0..12.451171875
Beschleunigungskorrekturmenge
WtBeschleunigungsdauer
Parameter 0..255
Beschleunigungsabklingarbeitsspiele
accLeanScale
Skalierung der Abmagerungsmenge
accMinQuantityLean
Parameter -200..199.95177
Mindestmenge zur Abmagerungsaktivierung
accMinQuantityRich
Parameter -200..199.95177
Mindestmenge zur Anreicherungsaktivierung
Einheit
%
%
%/dLSB
%
%
%
127 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
WtBeschlMengeAlternativ
Kennlinie 0..12.451171875
alternative Beschleunigungskorrekturmenge (E85, Gasbetrieb ...)
WtBeschleunigungsdauerAlternativ Parameter 0..255
alternative Beschleunigungsabklingarbeitsspiele (E85, Gasbetrieb ...)
Einheit
%/dLSB
-
128 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.11
Schubabschaltung
Zur Kraftstoffverbrauchseinsparung wird während erkanntem Motorschub die
Kraftstoffzufuhr abgeschaltet. Die Wiederaufnahme wird von einem Mindestdrehzahloffset über Leerlaufdrehzahl oder dem Eintritt in den Leerlauf gesteuert.
11.3.11.1
Messgrößen
Name
Raster
loadStateCoast 10ms
11.3.11.2
Beschreibung
Schubabschaltungssituation erkannt
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
coastDbcTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Verzoegerungzeit fuer Aktivierung Schubabschaltung
coastMode
Parameter
Modus der Schubabschaltungserkennung (Drosselklappenposition oder Zylinderfuellung)
coastOffnMotOffs
Parameter 0..12799.609375
Upm
Drehzahloffset auf Leerlaufdrehzahl fuer Zwangsdeaktivierung Schubabschaltung (Leerlauferkennung
deaktiviert immer Schubabschaltung)
coastOffnMotOffsHyst Parameter 0..12799.609375
Upm
Hysterese zum Drehzahloffset auf Leerlaufdrehzahl fuer Zwangsdeaktivierung Schubabschaltung
(Leerlauferkennung deaktiviert immer Schubabschaltung)
coastOnCharge
Parameter 0..399.95117188
%
Zylinderfuellungsschwelle für Schubabschaltungserkennung
loadCoastEna
Parameter 0..1
Freigabe Schubabschaltung
129 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.12
Einspritzbankmanagement
Eine besondere Spezialität dieses Steuergerätes ist die Möglichkeit der stufenlosen
Verteilung der benötigten Kraftstoffmenge auf bis zu 4 verschiedene Einspritzbänke,
die auch mit verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden können. Als Beispiel sei
hier nur die Wasser-Methanol-Einspritzung in bestimmten Lastbereichen erwähnt
oder die Umschaltung von einlassventilnahen auf einlassventilferne Einspritzdüsen
zur Verbesserung der Gemischbildung im Hochlastbereich.
Die Verteilung wird in Abhängigkeit der aktuellen Zylinderfüllung gesteuert.
Außerdem besteht die Möglichkeit, simultane, gruppensimultane oder sequenzielle
Einspritzung zu applizieren. Die sequenzielle Einspritzung ist allerdings aufgrund der
begrenzten Endstufenzahl auf vier Zylinder beschränkt.
Um diese Funktionalität nutzen zu können, müssen jeder aktiven Einspritzbank zwei
Führungssegmente zugeteilt werden. Die betreffende Bank spritzt dann zu einem
optimierten Zeitpunkt in den angegebenen Segmentdurchläufen ein.
Wenn die beiden Führungssegmente einer Bank nicht gleich sind, muss zweimal je
Arbeitsspiel (720° KW) eingespritzt werden. Wird an einer Bank für beide
Führungssegmente dasselbe Segment angegeben, wird je Arbeitsspiel nur einmal
eingespritzt.
Die Anzahl der Einspritzungen pro Arbeitsspiel muss logisch richtig angegeben
werden.
Passen die Angaben über Führungssegmente und Zahl der Einspritzungen je
Segment nicht zusammen, erhält man falsche Einspritzzeiten.
Dies kann vom Steuergerät NICHT erkannt oder korrigiert werden!
Zur Erläuterung:
Der Motor durchläuft während des Arbeitsspieles eines Zylinders alle Segmente
einmal. Die Anzahl der Segmente entspricht der Zylinderzahl und ihr Winkel kann mit
dem „MMe Calculator“ berechnet werden. Im Steuergerät laufen die Segmente
aufsteigend ab (1, 2, 3, 4, …). Bei Simultaneinspritzung sind für die Einspritzbank als
Führungssegmente zwei verschiedene Segmente zu wählen, welche 360° KW
Abstand haben (z.B. 1 und 3 für einen Vierzylindermotor). Die Anzahl der
Einspritzungen wäre hier zwei.
Bei gruppensimultaner Einspritzung sollte das erste Führungssegment in der Gruppe
liegen und das zweite 360° dahinter.
Für einen Sechszylindermotor mit drei Gruppen zu je zwei Injektoren heißt das dann:
Bank 1 hat Führungssegment 1 und 4, Bank 2 hat FS. 2 und 5 und Bank 3 hat FS. 3
und 6. Hier ist vorausgesetzt, dass sinnvoller Weise jeweils die Injektoren von zwei
Zylindern in einer Gruppe zusammengefasst sind, deren Ansaugtakte 360° Abstand
haben. Dies ist bei der Verkabelung zu beachten. Die Anzahl der Einspritzungen ist
auch hier zwei.
Für sequenzielle Einspritzung ist je Bank zweimal das gleiche Führungssegment
anzugeben und zwar das, welches der Bank bzw. dem Zylinder entspricht. Die
Anzahl der Einspritzungen je Arbeitsspiel ist hier eins. Zusätzlich muss die Summe
der Bankverteilung in diesem Fall 200% ergeben.
130 / 232
MMe
maf-map-engineering
Für einen Vierzylindermotor, dessen Injektoren in Zündreihenfolge beginnend mit
Zylinder 1 an Bank 1 verkabelt sind, bedeutet das:
Bank 1 Führungssegment 1 und 1.
Für Motoren mit ungerader Zylinderzahl gibt es keine Segmente, die genau 360°
auseinander liegen. Hierfür gibt es die Möglichkeit, zu jedem Segment einen
Offsetwinkel anzugeben, um Einspritzzeitpunkte trotzdem korrekt legen zu können.
Des Weiteren können über diesen Offsetwinkel unterschiedliche Verzüge zwischen
Einspritzzeitpunkt und Segmentende korrigiert werden.
11.3.12.1
Name
Messgrößen
Raster
11.3.12.2
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
injPattern
Kennfeld Z1..Z12
Konfiguration des Einspritzmusters
Einheit
-
131 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.13
Einspritzzeitkontrolle
Zur Kontrolle der ausreichenden Größe der Einspritzdüsen, kann zu jeder
Einspritzbank die aktuelle Einspritzzeit kontrolliert werden. Zur Ermittlung der max.
möglichen Einspritzzeit bei der jeweiligen Drehzahl, kann entweder auf die folgenden
Grafiken oder unser Tool „MMe Calculator“ zurückgegriffen werden.
Fig. 11-3: Maximale Einspritzzeit Simultaneinspritzung (niedrige Drehzahlen)
Fig. 11-4: Maximale Einspritzzeit Simultaneinspritzung (hohe Drehzahlen)
132 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.3.13.1
Messgrößen
Name
fuelBasePwBank_B1
fuelBasePwBank_B2
fuelBasePwBank_B3
fuelBasePwBank_B4
11.3.13.2
Name
Raster
sync
sync
sync
sync
Beschreibung
aktuelle Einspritzzeit Bank 1
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
133 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4 Zündpfad
Dieses Kapitel fasst alle Funktionen zusammen, die für die Zündzeitpunktbestimmung unter den verschiedensten Betriebsbedingungen, verantwortlich sind.
11.4.1
Grundzündwinkel
Der Grundzündwinkel wird aus einem Kennfeld mit den Achsen aktuelle
Zylinderfüllung und Motordrehzahl bestimmt.
Der maximale Verstellbereich liegt bei –60°KWzOT bis zu 36°KWzOT, wobei
negative Zündwinkel Frühzündung "vor OT" und positive Zündwinkel
Spätzündung "nach OT" bedeuten.
11.4.1.1
Messgrößen
Name
Raster
dwellBaseDwell sync
ignBaseAngle
sync
11.4.1.2
Beschreibung
Zuendspulenschließzeit
Gesamtzuendwinkel
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
ignAngle
Kennfeld
drehzahl-/zylinderfüllungsabhängiger Zuendwinkel im Normalbetrieb, frühest möglicher: -60° ( = 60°
vor OT)
ignAngleAlternate
Kennfeld
drehzahl-/zylinderfüllungsabhängiger Zuendwinkel im alternativen Kraftstoffbetrieb,
frühest möglicher: -60° ( = 60° vor OT)
ignAngleAlternateOffs Parameter
Gesamtkorrektur fuer alternativen Zuendwinkel
IgnAngleOffs
Parameter
Gesamtkorrektur fuer Zuendwinkel Normalbetrieb
134 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4.2
Zündwinkelkorrekturen
Der Grundzündwinkel kann wasser- und ansauglufttemperaturabhängig korrigiert
werden.
Der maximale Korrekturbereich umfasst den Bereich -48 °KWzOT bis 47.625
°KWzOT, wobei negative Zündwinkel hier Frühzündung bedeuten.
Für eine Begrenzung auf den maximalen Verstellbereich wird steuergeräteintern
gesorgt.
11.4.2.1
Name
ignCorrCyl
ignCorrEct
IgnCorrIat
11.4.2.2
Messgrößen
Raster
sync
100ms
100ms
Beschreibung
zylinderselektive Zuendwinkelkorrektur
Wassertemperaturkorrektur Zuendung
Ansauglufttemperaturkorrektur Zuendung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
cylIgn
Kennlinie
zylinderselektive Zuendwinkelkorrektur
ectIgn
Kennlinie
wassertemperaturabhaengige Zuendkorrektur
iatIgn
Kennlinie
ansauglufttemperaturabhaengige Zuendkorrektur
Einheit
135 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4.3
Schließwinkelregelung
Diese Funktion dient der Steuerung der Schließzeit von Zündspulen. Moderne
Zündspulen haben meistens keine eigene Schließwinkelregelung mehr. Sie wird vom
Motorsteuergerät erledigt.
Die Art der Hochspannungsverteilung hat erheblichen Einfluss auf den
größtmöglichen Schließwinkel. Für die entsprechende Bedatung der
Schließwinkelregelung müssen folgende Dinge beachtet werden:
-
-
Für Anlagen mit Verteiler beträgt die größtmögliche Schließzeit des
Primärstromkreises eine Segmentzeit für den jeweiligen Motor (beachte
Zylinderzahl) bei gegebener Drehzahl abzüglich der Funkenbrenndauer.
Für Anlagen mit Doppelfunkenzündung beträgt die maximale Schließzeit die
Zeit für eine Kurbelwellenumdrehung abzüglich der Funkenbrenndauer.
Bei Einzelfunkenanlagen steht ein komplettes Arbeitsspiel abzüglich der
Funkenbrenndauer für die Ladung der Spule zur Verfügung.
Es kann in allen Fällen mit hinreichender Genauigkeit von einer Funkenbrenndauer
von ca. 1.5ms ausgegangen werden
Für die Ermittlung von Segmentzeiten etc. steht der „MMe Calculator“ zur Verfügung.
Angemerkt sei hier, dass es nicht sinnvoll ist, die größtmögliche Schließzeit zu
bedaten, da die Spulen bauartbedingt nach einer bestimmten Zeit nahezu volle
Ladung erreichen. Dieser Zustand ist erreicht, wenn maximaler Primärstrom (der
Sättigungsstrom) fließt. Ab diesem Zeitpunkt der maximalen Ladung bis zum
Zündzeitpunkt findet nur noch eine Erwärmung der Spule statt, die bei zu großer
Schließzeit bis zur Zerstörung der Zündspule führen kann.
Applikationsziel sollte deshalb sein, die Mindestladezeit für die jeweilige Spule in
jedem Betriebszustand einzuhalten und keinesfalls extrem zu überschreiten.
Die Schließzeit setzt sich aus folgenden veränderbaren Komponenten zusammen:
-
Basisschließzeit (vom Zündspulentyp abhängig)
Zylinderfüllungsabhängige Komponente (Steigerung der Zündenergie bei
höherem Energiebedarf)
Wassertemperaturabhängige Komponente (Kompensation der
Ladezeitkonstante und Bauteileschutz bei im Zylinderkopf montierten
Stabzündspulen)
136 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4.3.1
Messgrößen
Name
Raster
dwellBaseDwell sync
11.4.3.2
Beschreibung
Zuendspulenschließzeit
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
ignDwell
Kennlinie 0..16.32
Zuendspulenbasisschliesszeit in ms
0V
15.5
1V
15.5
2V
15.5
3V
15.5
4V
15.5
5V
15.5
6V
15.5
7V
14.8
Einheit
ms
8V
12.3
9V
10.0
10V
8.5
11V
7.3
12V
6.1
13V
5.1
14V
4.2
15V
3.7
16V
3.3
für Volkswagen™ Doppelzündspulen
ignDwellCharge Kennlinie 0..99.609375
%
zylinderfuellungsabhaengige Zuendspulenschliesszeitkorrektur in Prozent
ignDwellEct
Kennlinie -50..49.609375
%
wassertemperaturabhaengige Zuendspulenschliesszeitkorrektur in Prozent
137 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4.4
Schließwinkelbegrenzung
Diese wichtige Funktion dient der Steuerung der Brennzeit der Zündspule, speziell
für Verteiler, Mehrfunkensysteme und hohe Motordrehzahlen.
Bei hohen Motordrehzahlen verkürzt sich die maximal mögliche Schließzeit und
dadurch die maximal mögliche Zündenergie. Die einzige Möglichkeit zur Steigerung
der Zündenergie bei unveränderter Zündspule besteht in der Verlängerung der
Schließzeit, was aber zur Verkürzung der Brennzeit führt. Da in jedem Fall das
Wiedereinschalten einer noch "brennenden" Spule vermieden werden muss, kann
mit dieser Funktion eine exakte Trimmung der Brenndauer und Optimierung der
Zündenergie durch die Kontrolle der Schließzeit erreicht werden.
Fig. 11-5: Schließwinkelbegrenzung
11.4.4.1
Name
Messgrößen
Raster
Beschreibung
138 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.4.4.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
ignDwellMax
Kennlinie 0..16.32
ms
maximale Zuendspulenschliesszeit in ms (Beachte Brenndauer !!)
0
Upm
16.32
800
Upm
16.32
1600
Upm
16.32
2400
Upm
10.50
3200
Upm
7.48
4000
Upm
5.70
4800
Upm
4.55
5600
Upm
3.76
6400
Upm
3.19
7200
Upm
2.77
8000
Upm
2.45
8800
Upm
2.21
9600
Upm
2.02
10400
Upm
1.88
11200
Upm
1.68
12000
Upm
1.50
12800
Upm
1.34
4000
Upm
4.20
4800
Upm
3.30
5600
Upm
2.69
6400
Upm
2.25
7200
Upm
1.93
8000
Upm
1.70
8800
Upm
1.53
9600
Upm
1.40
10400
Upm
1.31
11200
Upm
1.14
12000
Upm
1.00
12800
Upm
0.88
4000
Upm
3.20
4800
Upm
2.47
5600
Upm
1.97
6400
Upm
1.63
7200
Upm
1.38
8000
Upm
1.20
8800
Upm
1.07
9600
Upm
0.98
10400
Upm
0.92
11200
Upm
0.79
12000
Upm
0.67
12800
Upm
0.56
4000
Upm
1.95
4800
Upm
1.43
5600
Upm
1.08
6400
Upm
0.84
7200
Upm
0.68
8000
Upm
0.58
8800
Upm
0.51
9600
Upm
0.46
10400
Upm
0.44
11200
Upm
0.34
12000
Upm
0.25
12800
Upm
0.17
für 4-Zylinder Motor mit Verteiler
0
Upm
16.32
800
Upm
16.32
1600
Upm
13.00
2400
Upm
8.00
3200
Upm
5.60
0
Upm
16.32
800
Upm
16.32
1600
Upm
10.50
2400
Upm
6.33
3200
Upm
4.35
0
Upm
16.32
800
Upm
16.32
1600
Upm
7.38
2400
Upm
4.25
3200
Upm
2.79
Die Basisbedatung kann für alle ruhenden Zündverteilungen verwendet werden !!
139 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.5 Leerlaufregler
Für die Funktion Leerlaufregler ist auf Grund ihrer Komplexität ein hoher
Abstimmaufwand nötig. Die Anforderungen an den Leerlaufregler sind hier im
Wesentlichen Verlustmomentenkompensation (wassertemperaturabhängig), schnelle
Lastausregelung (Generatorlast, sowie mechanische Lasten wie z.B. Servolenkung)
und Langzeitstabilität. Alle diese Faktoren optimal zu erfüllen erfordert eine Vielzahl
von Parametern, die wir auf Grund der Reduzierung des Abstimmaufwands und der
Abstimmzeit auf ein Minimum reduziert haben.
Die Basis bildet eine Verlustmomentenkompensation. Das ist eine wassertemperaturabhängige Kennlinie, die Stellertastverhältnisse enthält. Das ist als
wassertemperaturabhängiger Drosselklappenspalt zu verstehen. Die Applikation ist
so vorzunehmen, das sich bei der jeweiligen Wassertemperatur die gewünschte
Leerlaufdrehzahl bei unbelastetem Motor einstellt. Diese Leerlaufdrehzahl ist dann
auch in der wassertemperaturabhängigen Kennlinie als systemweite Leerlaufdrehzahl einzustellen.
Aufsetzend auf dieser Vorsteuerung stehen zwei Eingriffe zur Verfügung:
-
ein schneller Zündungseingriff
ein langsamer Luftpfadeingriff
Als erstes sollte der Zündeingriff bedatet werden. Hierbei handelt es sich um eine
Kennlinie, welche eine Zündwinkelkorrektor abhängig von der Regeldifferenz
(Solldrehzahl - Istdrehzahl) enthält. Dieser Korrekturzündwinkel entspricht einer
Motormomentenkorrektur.
In der nächsten Stufe wird dann diese Zündmomentenkorrektur vom Luftpfad in eine
geänderte Füllung umgesetzt. Dazu gibt es zwei Komponenten:
-
eine langsame Komponente
eine schnelle Komponente (dient primär dem Abwürgschutz)
Die langsame Komponente setzt den Zündwinkeleingriff langsam über Zeit in einen
Füllungseingriff um. Diese Komponente wird von einer Kennlinie über
Korrektorzündwinkel gebildet, in der Tastverhältnisänderung/Zeit parametriert wird.
Der schnelle Eingriff wird von einer Kennlinie über die Regeldifferenz
(Solldrehzahl - Istdrehzahl) gebildet, in der Stellerquerschnittsänderungen
parametriert werden. Diese Kennlinie liegt nur für negative Regeldifferenzen vor und
dient damit primär dem Abwürgschutz.
Ein weiteres Problem bildet noch das Unterschwingen der Motordrehzahl bei
unterschiedlich stark in den Leerlauf fallende Motordrehzahl. Zur Verminderung
dieses Phänomens gibt es eine Korrekturkennline, die einen motordrehzahlgradientenabhängigen Vorhalt für den Luftpfad bereitstellt.
140 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.5.1
Messgrößen
Name
idleCrtlAirIntegral
idleCrtlIgnCorr
Raster Beschreibung
100ms Leerlaufregler Eingriff Luftpfad (langsame Korrektur)
10ms Leerlaufregler Eingriff Zuendung (schnelle, winkelsynchrone
Korrektur)
idleCrtlIgnCorrToAirFilter 10ms Filter des Zuendwinkeleingriffs fuer Uebernahme in den Luftpfad
(Samplerateanpassung)
llTargetnMot
100ms systemweite Leerlaufsolldrehzahl
11.5.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
enaLlCrtl
Parameter 0..1
Freigabe Leerlaufregler
enaLlValveAlways
Parameter 0..1
Leerlaufregelventil immer auf Vorsteuerwert
llAirMax
%
oberes Limit Stelleroeffnung
llAirMin
%
unteres Limit Stelleroeffnung
llEctAxis_x
Achse
-30..129.375
°C
Gemeinschaftsachse Wassertemperatur Leerlaufsystem
llFeedForwardAirEct
%
wassertemperaturabhaengige Vorsteuerung Leerlaufregelventil
llIIgnAngle
Kennlinie -500..499.98474121
%/s
I-Regelverstaerkung Leerlaufregler Luftpfad
llIPreLoad
%
motordrehzahlgradientenabhaengige Leerlaufstellervorsteuerung
llMode
Parameter
[0] eLoadStateModeIdleTps [1] eLoadStateModeIdleNMot
Modus der Leerlauferkennung (Drosselklappenposition oder Motordrehzahl)
llOnnMotOffs
Parameter 0..12799.609375
Upm
Offset auf Leerlaufsolldrehzahl für Erkennung Leerlauf aktiv
llOnnMotOffsHyst
Parameter 0..12799.609375
Upm
positive Hysterese ueber Leerlaufaktivierungdrehzahloffset
llPnMotDelta
Kennlinie -48..47.625
°KW
P-Regelverstaerkung Leerlaufregler
llPnMotDeltaAir
Kennlinie -50.0..49.609375
%
P-Regelverstaerkung Luftpfad Leerlaufregler
llPreTime
s
Leerlauferkennungsvorhaltezeit
llTargetnMotEct
Kennlinie 0..12799.609375
Upm
Leerlaufsolldrehzahl
llNMotDotFilterSlope
Paramter 0..99.609375
%
Filterfaktor Motordrehzahlgradient Leerlaufstellervorsteuerung
loadIdleTimedEna
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Leerlaufzwangsaktivierung bei Motordrehzahl nahe Leerlaufsolldrehzahl
llForceOnTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Zeit bis zur Leerlaufzwangsaktivierung bei Motordrehzahl nahe Leerlaufsolldrehzahl
idleCrtlIgnCorrToAirFilterSlope Parameter 0..99.609375
%
Filterfaktor Zuendwinkeleingriff fuer Uebernahme in den Luftpfad (Samplerateanpassung)
141 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.6 Nockenwellenverstellung
11.6.1
Geschaltet Typ A (z.B. Volkswagen™ 1.8T)
Diese Art von Verstellung wird in einem bestimmten Motordrehzahlbereich und bei
einer bestimmten Füllungsanforderung (Fahrpedalstellung) lediglich geschaltet.
Dadurch kann z.B. im unteren Drehzahlbereich und bei hoher Füllungsanforderung
die Einlassnockenwelle auf früh verstellt werden, was zu einem früheren Schließen
des Einlassventils und in Verbindung mit der niedrigen Motordrehzahl zu einer
höheren Zylinderfüllung führt.
Der Ausgang zur Ansteuerung des Nockenwellenverstellers ist mittels des
Parameters camPhaserOutput frei wählbar.
11.6.1.1
Messgrößen
Name
Raster Beschreibung
camPhaserSwitchedAState 100ms Zustand der geschalteten NockenwellenverstellungTyp A
11.6.1.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
camPhaserEnaSwitchedA
Parameter 0..1
Freigabe Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedAPol
Parameter
[0] Negative
[1] Positive
Polaritaet Ansteuerung Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedANMotLower Parameter 0..12799.609375
Upm
Untere Motrodrehzahlaktivierungsschwelle Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedANMotUpper Parameter 0..12799.609375
Upm
Obere Motrodrehzahlaktivierungsschwelle Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedANMotHyst Parameter 0..12799.609375
Upm
Hysterese zu Motrodrehzahlaktivierungsschwellen Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedATpsLower Parameter 0..99.609375
%
Untere Fahrpedalaktivierungsschwelle Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedATpsUpper Parameter 0..99.609375
%
Obere Fahrpedalaktivierungsschwelle Nockenwellenverstellung
camPhaserSwitchedATpsHyst
%
Hysterese zu Fahrpedalaktivierungsschwellen Nockenwellenverstellung
camPhaserOutput
Parameter
[0] eDioDo0
[1] eDioDo1
[2] eDioDo2
[3] eDioDo3
[4] eDioDo4
[5] eDioDo5
[6] eDioPDo0
[7] eDioPDo1
Ausgangskanal Nockenwellenversteller
142 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.7 Lambdaregelung
Der Lambdaregler der ECU481 ist ausgelegt auf den Betrieb mit einer Sprungsonde
oder einer Breitbandsonde. Die Grundstruktur des Reglers ist ein
Sprungsondenregler. Das erleichtert die Abstimmung und macht den Regler im
Betrieb robuster. Bei Verwendung einer Sprungsonde als Eingangssignal ist nur ein
Betrieb um Lambda = 1 möglich. In Betriebspunkten mit abweichenden
Lambdasollwerten (z.B. Volllast), kann die Freigabe des Reglers über verschiedene
Bedingungen gesteuert werden. Eine geringfügige Verschiebung des real
eingeregelten Lambdawertes ist über die Parameter egoCrtlTvLean10ms und
egoCrtlTvRich10ms möglich. Im Wesentlichen handelt es sich um einen PI-Regler
mit abgas-/frischgasmassenstromabhängigen Reglerverstärkungen. Diese
Abhängigkeit dient der Kompensation der verschiedenen Abgaslaufzeiten vom
Auslassventil zur Lambdasonde, hervorgerufen durch die stark veränderlichen
Abgasmassenströme, da ja die Geometrie (Volumen) der Abgasanlage konstant ist
(Abgastemperatureinflüsse werden wegen des erhöhten Applikationsaufwandes
vernachlässigt).
Es ist bei der Applikation des Reglers mit einer Sprungsonde darauf zu achten, dass
sich eine Schwingungsfrequenz des Lambdawertes zwischen 1Hz und 5Hz im
Betrieb ergibt. Sollte der Lambdaregler auf das Motormoment und/oder den
Leerlaufregler „durchschlagen“, so sind insbesondere die P-Verstärkungen unbedingt
zu reduzieren.
Bei Verwendung einer Breitbandsonde als Quellsonde kann in allen Betriebsbereichen geregelt werden. Die Sollwertvorgabe erfolgt zylinderfüllungsabhängig.
Grundsätzlich ist noch zu beachten, das zur Aktivierung des Lambdareglers
unbedingt auch die Diagnose der jeweilig verwendeten Lambdasonde zu aktivieren
ist, da andernfalls das Lambdasignal von der Diagnose nie freigegeben wird und
somit der Lambdaregler nicht aktiviert wird.
11.7.1
Messgrößen
Name
egoCrtlIntegrator
egoCrtlState
fuelCorrLam
11.7.2
Raster
10ms
10ms
10ms
Beschreibung
I-Stellgroesse des Lamdareglers
interner Zustand des Lambdareglers
Lambdakorrektur
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
fuelLamEna
Parameter 0..1
Freigabe Lambdaregler
fuelLamSrc
Parameter
[0] eFuelLamSrcEgo1
[1] eFuelLamSrcUego
[2] eFuelLamSrcEgo2
Quellenwahl Lambdaregler
Einheit
-
143 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Lambdasollwert
Kennlinie 0.5..1.49609375
Sollwert Lambdaregler
egoCrtlCorrMax
Parameter 0..1.9995117188
maximale Korrektur Lamdaregler
egoCrtlCorrMin
Parameter 0..1.9995117188
minimale Korrektur Lamdaregler
egoCrtlI
Kennlinie 0..0.78105926514
I-Anteil des Lambdareglers
egoCrtlOffCharge
Parameter 0..399.95117188
Abschaltfuellungsschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOffChargeHyst Parameter 0..399.95117188
Hysterese zur Abschaltfuellungsschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOffnMot
Parameter 0..12799.609375
Abschaltdrehzahlschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOffnMotHyst
Parameter 0..12799.609375
Hysterese zur Abschaltdrehzahlschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOffTps
Abschaltdrosselklappenschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOffTpsHyst
Hysterese zur Abschaltdrosselklappenschwelle des Lambdareglers
egoCrtlOnEct
Parameter -30..129.375
Temperaturschwelle zur Freigabe des Lambdareglers
egoCrtlOnEctHyst
Hysterese der Temperaturschwelle zur Freigabe des Lambdareglers
egoCrtlP
Kennlinie 0..1.9995117188
P-Anteil des Lambdareglers
egoCrtlTvLean10ms
Parameter 0..2.55
Verzoegerungszeit Mager- -> Fett-Sprung Lambdasonde
egoCrtlTvRich10ms
Parameter 0..2.55
Verzoegerungszeit Fett- -> Mager-Sprung Lambdasonde
Einheit
1/s
%
%
Upm
Upm
%
%
°C
°C
ms
ms
144 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.8 Breitbandlambdasonde
11.8.1
Besondere Hinweise
Vor Verwendung einer Breitbandlambdasonde sollte bitte das Kapitel 3.3.2.2
zusätzlich durchgelesen werden. Für den Betrieb einer Breitbandlambdasonde muss
die Sonde im Steuergerät unter Breitbandlambdasonde \ enaUego freigegeben
werden. Da diese Sonde für Serienfahrzeuge entwickelt wurde, bezieht sich ihre
Pumpstrom/Lambda-Zuordung auf Super Plus Benzin bleifrei mit ROZ 98 (für H/CVerhältnis von ~1.95). Für diesen Kraftstoff sind die genauesten Messergebnisse zu
erwarten. Im Bereich unter Lambda = 1 (Fettbereich) kann es gerade bei
sauerstoffhaltigen Kraftstoffen, wie zum Beispiel Alkoholen (z.B. Ethanol, Methanol
oder EXX-Mischungen), zu Abweichungen kommen. Diese Abweichungen beziehen
sich allerdings nur auf die absolute Ermittlung des Lambdawertes. Für relative
Vergleiche ist die erreichbare Reproduzierbarkeit der Messung mehr als
ausreichend. Sollte eine andere Sondenparametrierung für z.B. die dauerhafte
Nutzung eines alternativen Kraftstoffes benötigt werden, sind wir in der Lage diese
zu ermitteln und das Steuergerät entsprechend zu parametrieren. Hierfür müssen Sie
uns lediglich folgende Werte zu Ihrem gewünschten Kraftstoff mitteilen:
-
H/C-Verhältnis
O/C- Verhältnis
Eine zusätzlich nötige Kalibrierung (bekannt als „Frischluftkalibrierung") der Sonde ist
vom Benutzer manuell durchzuführen. Es empfiehlt sich die Sonde immer vor
Fahrten zu kalibrieren, bei welchen dem Breitbandsondensignal besondere
Aufmerksamkeit zukommen soll, also vornehmlich Abstimmfahrten. Ansonsten ist ein
regelmäßiger Turnus ca. alle 30 Betriebsstunden hinreichend. Der genaue Ablauf der
Kalibrierung wird im Kapitel 11.8.3 beschrieben.
145 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.8.2
Heizungsregelung
Die Heizung der Breitbandsonde muss im Steuergerät freigegeben werden unter
Systemintern \ Pwm \ pwmEnaChnPDo0. Die Heizungsregelung ist im
Auslieferungszustand bereits bedatet, jedoch sollte gerade in den ersten
Betriebsstunden die Sondentemperatur im Messwert uegoTemp im Auge behalten
werden. Ziel ist, dass der Heizungsregler die Sondentemperatur bestimmt und nicht
die Abgastemperatur. Für die verwendbaren Sonden gelten folgende
Zieltemperaturen:
-
LSU 4.2™  750°C
LSU 4.9™  780°C
Sollte diese Zieltemperatur dauerhaft wesentlich überschritten werden, kann dies
über die Kennlinie für die Heizereffektivspannung unter uegoHeaterCrtl korrigiert
werden. Diese sollte ab ca. 100°C über Sondenzieltemperatur auf ~0V festgelegt
werden.
Sollte dies keine Abhilfe bei zu hoher Sondentemperatur schaffen, ist der Einbauort
der Sonde zu korrigieren bzw. der Grund für die hohe Abgastemperatur zu
untersuchen.
146 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.8.3
Sondenabgleich
In diesem Kapitel wird detailliert der Freiluftabgleich einer Breitbandlambdasonde in
Theorie und Praxis beschrieben. Sollten Sie sich nicht für die genaue Theorie hinter
dem Vorgehen interessieren oder schon die Einzelheiten kennen, können Sie den
folgenden Abschnitt überspringen und gleich zum Kapitel 11.8.3.2 wechseln.
11.8.3.1
Theorie zum Freiluftabgleich einer Breitbandsonde
Zunächst werden die benötigten Grundlagen zu Gasgemischen und Partialdrücken
von Gasen eingeführt. Danach wird der Zusammenhang zum Freiluftabgleich einer
Breitbandsonde hergestellt.
Die Umgebungsluft ist ein Gasgemisch mit folgender Zusammensetzung:
Komponente
Luft
Stickstoff
Sauerstoff
Argon
Kohlendioxid
Volumenanteil [%]
100.000
78.090
20.950
0.927
0.039
Druck [mbar]
1013.25
791.25
212.28
9.39
0.39
Tab. 11-1: Zusammensetzung trockner Luft (0% rel. Luftfeuchte) auf Meereshöhe
Nach dem "Gesetz von Dalton" ist der Gesamtdruck eines Gasgemisches die
Summe aller Partialdrücke der Bestandteile des Gemisches.
Der Partialdruck eines Gases ist dabei der Druck der einer Komponente eines
Gasgemisches zugeordnet werden kann, wenn diese Komponente alleine den Raum
einnehmen würde, den vorher das Gasgemisch eingenommen hat.
Ein zusätzlicher Bestandteil des Umgebungsluftgasgemisches ist Wasserdampf.
Diesem verdampften Wasser kann natürlich auch ein partialer Gasdruck zugeordnet
werden. Dieser Wasserdampfpartialdruck ist abhängig von der relativen Luftfeuchte
und damit über die Dampfdruckkurve des Wassers auch von der Temperatur der
Umgebungsluft. Dieser Wasserdampf kann somit auch Sauerstoff "verdrängen", da
der Wasserdampfpartialdruck die Partialdrücke der andern Komponenten der
Umgebungsluft bei gleichem Gesamtdruck natürlich anteilig reduziert.
Die Breitbandlambdasonde misst im Magerbereich (Lambda > 1) den partialen
Gasdruck des Restsauerstoffs im Abgas. Der Zusammenhang zwischen partialem
Restsauerstoffdruck und Pumpstrom der Breitbandsonde verläuft in diesem
Messbereich linear. Dieser Zusammenhang wird als charakteristische Kennlinie des
Magerbereiches der Breitbandsonde im Steuergerät oder dem Lambdascanner
abgelegt. Diese Kennlinie "übersetzt" den herrschenden Sauerstoffpartialdruck in
eine Sauerstoffkonzentration, die dann direkt angezeigt wird und/oder in einen
Lambdawert umgerechnet wird. Allerdings gilt diese Kennlinie natürlich nur unter den
Bedingungen, die herrschten als sie bestimmt wurde. Das sind im Fall der meisten
147 / 232
MMe
maf-map-engineering
Breitbandsonden die Bedingungen aus der obigen Tabelle für trockene Luft auf
Meereshöhe.
Für den Abgleich einer Breitbandsonde bei abweichenden Umgebungsbedingungen
muss der aktuell herrschende Sauerstoffpartialdruck bestimmt werden. Diese
Bestimmung lässt sich z.B. mit dem „MMe Calculator“ und Daten von Wetterdiensten
aus dem Internet durchführen. Der „MMe Calculator“ rechnet in diesem Fall aus den
Umgebungsbedingungen den aktuell herrschenden Sauerstoffpartialdruck in der
Umgebungsluft aus und macht sich den bei der Breitbandsonde geltenden linearen
Zusammenhang zwischen Sauerstoffpartialdruck und Sauerstoffkonzentration zu
Nutze, indem der herrschende - von den Normbedingungen abweichende Sauerstoffpartialdruck in eine geänderte Sauerstoffkonzentration umgerecht werden
kann. In großen Höhen oder bei großen Luftfeuchten wird z.B. eine geringere
Sauerstoffkonzentration berechnet. In Wirklichkeit ist die Sauerstoffkonzentration
immer noch 20.95%, allerdings ist der Sauerstoffpartialdruck entsprechend geringer
als die 212.28mbar die unter Normbedingungen herrschten.
Jetzt kann die Kennlinie im Steuergerät oder Lambdascanner so korrigiert werden,
dass die herrschenden Bedingungen von der Breitbandsonde korrekt gemessen und
angezeigt werden.
11.8.3.2
Durchführung des Freiluftabgleichs einer Breitbandsonde
Für die Kalibrierung muss sichergestellt sein, dass sich keine Restverbrennungsgase
im Auspuff befinden und der Betrieb der Breitbandsonde sowie die Sondenheizung
im Steuergerät freigegeben sind. Wir empfehlen, den Wagen über Nacht stehen zu
lassen. Bei leichter Zugänglichkeit sollte die Sonde besser ausgebaut werden.
Jetzt muss mit dem „MMe Calculator“ die zu den aktuellen Umweltbedingungen
(Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchte) und dem aktuellen Standort (geografische
Höhe) die aktuell vorherrschende Sauerstoffkonzentration berechnet werden. Die
nötigen Werte für die Berechnung können sehr gut von z.B. einem Wetterdienst aus
dem Internet mittels Postleitzahlensuche ermittelt werden. Es ist darauf zu achten,
dass bei Verwendung von Messdaten eines Wetterdienstes, der Luftdruck wegen der
beliebigen Vergleichbarkeit von Luftdrücken schon auf Meereshöhe korrigiert ist. Das
muss dem „MMe Calculator“ durch die aktivierte Option „NN-korrigiert“ mitgeteilt
werden. Sollte der Luftdruck von einem Barometer vor Ort abgelesen werden, so ist
die Option „NN-korrigiert“ zu deaktivieren, da es sich ja um den real herrschenden
Luftdruck (ohne eine vorherige Korrektur) handelt.
148 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 11-6: Berechnung Sauerstoff-Konz. Freiluftabgleich Breitbandsonde
Nun wird die Zündung eingeschaltet und die Kommunikation zwischen dem
Steuergerät und Applikationssystem hergestellt. Ohne den Motor zu starten wird jetzt
im Parameter uegoCalibrate die Kalibrierung der Sonde aktiviert. Hierbei wird die
Heizungsspannungsversorgung durch das VBattS-Relais und der Sondenheizungsregler eingeschaltet.
Vorsicht bei ausgebauter Sonde: Sie wird sehr heiß (Verbrennungsgefahr !!)
Wenn die Sonde ihre Betriebstemperatur erreicht hat, muss der Messwert uegoO2
beobachtet werden. Weicht dieser vom Zielwert ab, ist der Parameter
uegoO2SensCal zu korrigieren, bis uegoO2 den gewünschten Zielsauerstoffgehalt
anzeigt. Wenn das erreicht wurde sollten die Daten mittels Extras 
StoreCalRequest_Xxx im Steuergerät permanent gespeichert werden.
Danach ist die Zündung auszuschalten und der Steuergerätenachlauf abzuwarten.
Die Sonde ist jetzt kalibriert und kann ggf. wieder eingebaut werden.
149 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.8.4
Messgrößen
Name
uegoLmd
uegoO2
uegoTemp
Raster
10ms
10ms
100ms
11.8.5
Beschreibung
Lambdawert Breitbandsonde
Restsauerstoff Breitbandsonde
Keramiktemperatur Breitbandsonde
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
enaUego
Parameter 0..1
Freigabe Breitbandsonde
uegoCalibrate
Parameter 0..1
Abgleichaktivierung fuer Breitbandsonde (Aktivierung VBattS-Relais und Sondenheizung)
uegoHeaterCrtl
V
Heizungskontrolle Breitbandsonde (effektive Heizungssollspannung)
550°C
10.69
600°C
12.34
650°C
13.73
700°C
13.73
710°C
13.73
720°C
13.73
730°C
13.09
740°
12.34
750°C
9.76
760°C
7.56
780°C
0
650°C
13.73
700°C
13.73
725°C
13.73
750°C
13.73
760°C
13.09
770°
12.34
780°C
9.76
790°C
7.56
800°C
0
für LSU 4.2™
550°C
10.69
600°C
12.34
für LSU 4.9™
uegoO2SensCal
Parameter 0.5..1.5
Umgebungsluftabgleich Sauerstoffempfindlichkeit Breitbandsonde (uegoO2 => MMe Calculator)
Parameter
[0] LSU 4.2™
uegoType
[1] LSU 4.9™
Auswahl Breitbandsondentyp
uegoRefPumpCurr Parameter 0..150
uA
Pumpstrom Referenzzelle (ab LSU 4.9™)
pwmEnaChnPDo0 Parameter 0..1
Freigabe Leistungs-PWM Kanal 0 (Klemme 12)
pwmFreqPDo0Do2 Parameter
[0] eHardpwmT2_61Hz
[1] eHardpwmT2_244Hz
Frequenz Leistungs-PWM Kanal 0 und PWM Kanal 2 (Klemme 5/12)
eHardpwmT2_244Hz, eHardpwmT2_488Hz oder eHardpwmT2_977Hz
für LSU 4.2™
eHardpwmT2_244Hz, eHardpwmT2_488Hz oder eHardpwmT2_977Hz
für LSU 4.9™
Bei gleichzeitiger Verwendung der Breitbandlambdasonde und der bedarfsgerechten
kontinuierlichen Kraftstoffpumpenansteuerung bitte eHardpwmT2_977Hz wählen !!
150 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.9 Ladedruckregelung
Die Ladedruckregelung erlaubt einerseits den gesteuerten, wie auch den geregelten
Betrieb. Bevor es zur eigentlichen Applikation kommen kann, muss die Polarität der
PWM noch auf das verwendete Ladedruckregelventil und die Ansteuertopologie
angepasst werden. Ziel dieser Anpassung ist, dass danach für alle Komponenten der
Ladedrucksteuerung oder -regelung gilt:
Größere Tastverhältnisse sind höhere Ladedrücke
Die Basis der Funktion bildet der gesteuerte Betrieb. Dafür muss ein Kennfeld mit
den Achsen Motordrehzahl und Solldruck abgestimmt werden. In dieses Kennfeld
wird das Tastverhältnis am jeweiligen Arbeitspunkt so eingestellt, dass sich der
Sollladedruck einstellt. In der nächsten Stufe können dann Sollladedrücke in gangund motordrehzahlabhängig in Kennlinien abgestimmt werden.
Für den geregelten Betrieb steht ein nichtlinearer Regler als Kennlinie zur Verfügung,
in der abhängig von der Regeldifferenz (Solldruck - Istdruck) eine Reglerverstärkung
parametriert werden kann. Zu beachten ist hierbei:
Große Regeldifferenzen  große Verstärkungen
Kleine Regeldifferenzen  kleine Verstärkungen
Im Falle von auftretenden Regelschwingungen im Istdruck ist die Verstärkung zu
reduzieren.
Bis hierher handelt es sich bei der vorliegenden Art der Ladedruckregelung lediglich
um eine Volllastladedruckregelung, bzw. Ladedruckbegrenzung.
Für den Teillastbereich ist es jedoch wünschenswert auch niedrigere Ladedrücke
einstellen/einregeln zu können. Dazu wird eine Fahrerwunschkomponente (z.B. das
Fahrpedal) benötigt. Um den daraus neu entstehenden Abstimmaufwand so gering
wie möglich zu halten und die Robustheit der Ladedruckregelung möglichst
unverändert zu lassen, haben wir uns für eine relative/proportionale Beeinflussung
der Volllastsolldrücke entschieden. Hierzu liegen zwei Kennlinien vor, mit denen
einerseits der Ladedrucksollwert und andererseits auch die Ventilvorsteuerung in
Abhängigkeit des Fahrpedals verändert werden können. Eine Absenkung findet nur
oberhalb eines einstellbaren Grundladedrucks statt.
151 / 232
MMe
maf-map-engineering
Gerade bei Turbomotoren, ist die Abgastemperatur eine wichtige Größe bzgl. der
Motor- und Turboladerlebensdauer. Zu hohe Abgastemperaturen sind unbedingt zu
vermeiden. Die Haupteinflussgrößen zur Verringerung sind der Lambdawert und der
Ladedruck. Aus diesem Grund kann - zusätzlich zur abgastemperaturabhängigen
Gemischkorrektur - mit den Parametern bpLimExtMode und ExtLdrSollLimit der
Sollladedruck abgastemperaturabhängig begrenzt werden:
-
eBpLimExtNone schaltet die abgastemperaturabhängige
Ladedruckbegrenzung komplett ab.
eBpLimExt1 begrenzt den Sollladedruck auf Basis des Signals von
Abgastemperatursensor 1.
eBpLimExt2 begrenzt den Sollladedruck auf Basis des Signals von
Abgastemperatursensor 2.
eBpLimExtMax begrenzt den Sollladedruck auf Basis des Maximalwertes der
Signale von Abgastemperatursensor 1 und 2.
152 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.9.1
Name
bpCrtlState
bpMapFilter
bpValveDuty
bpLimExtPrs
11.9.2
Messgrößen
Raster
10ms
10ms
10ms
100ms
Beschreibung
Zustand der Ladedruckregelung
gefilterter Istdruck fuer Ladedruckregelung
Tastverhaeltnis Ladedruckregelventil
abgastemperaturabhaengiger Grenzladedruck
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
bpCrtlOffOffs
Parameter -3.984375..0
bar
Druckoffset zu Solldruck fuer Abschaltung Ladedruckregler
bpCrtlOnOffs
Parameter -3.984375..0
bar
Druckoffset zu Solldruck fuer Freigabe Ladedruckregler
bpCrtlP
Kennlinie 0..6375
%/bar
regeldifferenzabhaengige P-Reglerverstaerkung LDR (Stellgroesse = f(Sollwert - Istwert))
bpPreControl
Kennfeld 0..99.609375
%
Vorsteuerung fuer Ladedruckregelventil
bpTargetMap
Kennfeld -1..2.984375
bar
Ladedrucksollwert
enaBpControl
Parameter 0..1
Freigabe Ladedruckregelung
bpBasePrs
bar
mechanischer Grundladedruck bei 0% Ventilansteuerung (Tps-Korrektur)
bpTargetMapScaleTps
%
Skalierung Ladedrucksollwert (Tps-Korrektur)
bpPreControlScaleTps
%
Skalierung Ventilvorsteuerung (Tps-Korrektur)
bpMapFilterSlope
%
Filterfaktor Istdruck Ladedruckregelung
bpValveDynamicTime
Kennlinie 0..28.559999997
ms
Dynamikkorrektur des LDR-Ventils (Oeffnungs-, Schliesszeiten ...)
0V
1V
2V
3V
4V
5V
6V
7V
8V
9V
10V
11V
12V
13V
28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 16.34 13.74 11.94 10.14 8.38
14V
7.34
15V
6.94
16V
5.90
14V
5.10
15V
4.70
16V
4.46
für Volkswagen™ N75 LDR-Ventil*
0V
1V
2V
3V
4V
5V
6V
7V
8V
9V
28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 28.55 19.54 12.86 8.95
10V
7.98
11V
7.02
12V
6.22
13V
5.82
für Pierburg™ LDR-Ventil*
*andere Ventiltypen müssen vermessen werden !!
bpCrtlMaxDuty
%
Ventilansteuerung im Reglerzustand fuer max. Ladedruckaufbau
enaBpIatCorr
Parameter 0..1
Freigabe ansauglufttemperaturabhaengige Solldruckkorrektur (Bezugstemperatur 40°C)
bpLimExtMode
Parameter
[0] eBpLimExtNone
[1] eBpLimExt1
[2] eBpLimExt2
[3] eBpLimExtMax
Konfiguration der abgastemperaturabhaengigen Ladedruckbegrenzung
ExtLdrSollLimit
Kennlinie -1..2.984375
bar
abgastemperaturabhaengige Ladedruckbegrenzung
bpTargetMapAlternativ
Kennfeld -1..2.984375
bar
alternativer Ladedrucksollwert (E85, Gasbetrieb ...)
153 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
bpTargetMapLaunch
bar
Ladedrucksollwert bei aktivierter Launch-Funktion
bpTargetMapAlternateLaunch Parameter 0..2.984375
bar
alternativer Ladedrucksollwert bei aktivierter Launch-Funktion (E85, Gasbetrieb ...)
154 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.10
Klopfregelung
Die Klopfregelung kann eine korrekte Zündwinkelapplikation nicht ersetzen !!
Die Klopfregelung unterteilt sich in zwei Funktionsbereiche:
-
Klopferkennung
Zündwinkelrücknahme
Die Klopferkennung basiert auf der "gefensterten" Körperschallmessung am
Motorblock. "Gefenstert" meint hier, das nicht kontinuierlich gemessen wird, sondern
nur während spezieller Messperioden, da Klopfen an charakteristischen
kurbelwinkelspezifischen Stellen auftritt. Dieses Messfenster ist winkelsynchron und
bestimmt durch den Startwinkel und die Winkellänge. Als ganz grobe Annahme kann
gelten, das Klopfen immer nach Z-OT auftritt mit einem Maximum bei 8°-14° nach
Z-OT. Das sind allerdings nur ganz grobe Annahmen. Genauste Abstimmung der
Messfensterauslegung lässt sich leider nur mittels Zylinderdruck- und gleichzeitiger
Körperschallmessung erreichen. Das ist allerdings für die allermeisten Anwender
nicht möglich. Dadurch ist die klare Zielsetzung dieser Klopfregelung der
Bauteileschutz unter Hinnahme von evtl. zu viel erkanntem Klopfen (zu starker
Zündrücknahme). Unter manchen Betriebsbedingungen sollte dann evtl. über
Abschaltung oder starke Reduzierung des Regeleingriffs nachgedacht werden.
Es muss nochmals deutlich darauf hingewiesen werden, dass dieses beschriebene
Verhalten keine Schwäche der Funktionalität oder des Steuergerätes ist, sondern
lediglich in den unzureichenden Abstimmmöglichkeiten begründet ist. Wenn eine
korrekte "Zylinderdruck zu Körperschall" Korrelation möglich ist, so kann diese
Klopfregelung auch "auf den Punkt" abgestimmt werden.
155 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.10.1
Klopferkennung
Die Klopferkennung beruht auf dem Vergleich eines Referenzgeräusches pro
Zylinder mit dem aktuellen Zylindergeräusch. Sollte das Verhältnis dieser beiden
Geräuschpegel einen bestimmten Wert (k-Faktor) überschreiten, so wird auf
klopfende Verbrennung erkannt.
Fig. 11-7: Klopfregelung Messfenster
Fig. 11-8: Klopfregelung Messerfassung
Zur Vermeidung von Fehlerkennungen in Motordynamiksituationen durch z.B.
Drehzahlbegrenzer oder starke Laständerungen (z.B. Ladedruckanstieg oder
Gangwechsel), enthält die Klopfregelung Funktionen die solche Situationen
erkennen. Nach Erkennung der Dynamiksituation kann mit dem Parameter
kncDynCycles die Anzahl der Arbeitsspiele parametriert werden, in denen die
Klopfregelung z.B. unempfindlicher geschaltet (kncSensitivityScaleDyn) oder die
Referenzpegelfilterung beschleunigt (kncCylNoiseFilterSlopeDyn) werden kann, um
schneller an die neue Lastsituation angepasst zu sein und so Fehlerkennungen zu
vermeiden.
11.10.2
Zündwinkelrücknahme
Im Falle von klopfender Verbrennung wird der Zündwinkel des klopfenden Zylinders
um einen applizierbaren Wert reduziert. Dann muss eine applizierbare Anzahl von
nicht klopfenden Verbrennungen vergehen, bis die Zündung für diesen Zylinder
wieder um einen applizierbaren Wert nach früh verstellt wird.
156 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 11-9: Klopfregelung Zündeingriff
11.10.3
Messgrößen
Name
kncBaseAngle
kncBaseLenght
kncBaseTime
kncIgnCorr
kncKnocking
Raster
sync
sync
sync
sync
sync
kncNoise
kncNoiseReference
sync
sync
kncCylAmp
kncCylIgnReduction
kncCylNoise
kncCylNoKnockCount
kncDynCnt
sync
sync
sync
sync
sync
11.10.4
Beschreibung
Startwinkel Klopfmessfenster
Laenge Klopfmessfenster
Klopfmessfensterlaenge
Zuendkorrektur Klopfregelung
klopfender Zylinder erkannt (die Nummer ist die Zylindernummer des
klopfenden Zylinders)
aktueller bereinigter Klopfpegel (ohne Zylinderzuordnung)
aktueller Referenzklopfpegel fuer Klopferkennung (ohne
Zylinderzuordnung)
aktuelle Verstaerkung der Klopfpegelmessung
aktuelle Zuendwinkelruecknahme
Vergleichspegel zur Klopferkennung
Zaehler bis Zuendkorrekturfruehverstellung
Arbeitsspielzaehler Dynamikanpassung Klopfregelung
Parameter
Name
Typ
kncCylIgnReductionMax
Kennlinie
maximale Zuendwinkelruecknahme
kncCylNoiseFilterSlope
Kennlinie
Filterfaktor zur Vergleichspegelfilterung
kncCylSensor
Kennlinie
Zylinder Sensorzuordnung
kncFreq
Kennlinie
Wertebereich
0..47.625
Einheit
°KW
0.390625..99.609375
%
[0] KS1
[1] KS2
-
[0]
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
kHz
5
6
7
8
9
10
12
14
16
Mittenfilterfrequenz der Klopfsignalfilterung
157 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
kncIgnIncrease
Kennlinie -48..0
°KW
Zuendwinkelfruehverstellung bei nicht klopfender Verbrennung
kncIgnReduction
Kennlinie 0..47.625
°KW
Zuendwinkelruecknahme bei klopfender Verbrennung
kncKnockNoise2CylNoise
%
Anteil des Klopfpegels der bei Klopfen in den Vergleichspegel uebernommen wird. Macht die
Klopferkennung nach erkanntem Klopfen fuer weiteres Klopfen kurzzeitig unempfindlicher
kncNMotEnable
Parameter 0..12799.609375
Upm
untere Drehzahlschwelle zur Aktivierung der Klopfregelung
kncNoiseAmpLowerLimit
%
untere Schwelle Klopfpegel fuer Verstaerkungsanpassung (DARF maximal HALB so gross sein wie
kncLevelUpperLimit !!)
kncNoiseAmpUpperLimit
%
obere Schwelle Klopfpegel fuer Verstaerkungsanpassung (MUSS mindestens DOPPELT so gross
sein wie kncLevelLowerLimit !!)
kncNoiseLowerLimit
%
untere Begrenzung Klopfpegel fuer Klopferkennung (MUSS dem nichtklopfenden Zylinderruhepegel
entsprechen)
kncNoKnockCycles
Parameter 0..255
Anzahl klopffreier Verbrennungen bis Fruehverstellung
kncSensitivity
%
Empfindlichkeit der Klopferkennung
kncWinLenghtAngle
Kennlinie 0..47.625
°KW
Klopfmessfenster Winkellaenge
kncWinStartAngle
Kennlinie 0..47.625
°KW
Startwinkel Klopfmessfenster
kncHardKnockLvlRaw
Parameter 0..4.98046875
V
Schwelle zur Wahrung der Klopfpegelsignalintegritaet bei hartem Klopfen (SOLLTE nicht kleiner als
4.5V sein !!)
kncSensitivityScaleDyn
%
Reduzierung Empfindlichkeit der Klopferkennung (Dynamikanpassung)
kncCylNoiseFilterSlopeScaleDyn Parameter 0.0625..15.9375
Filterfaktorskalierung zur Referenzpegelfilterung (Dynamikanpassung)
kncDynCycles
Parameter 0..255
Arbeitsspiele Dynamikanpassung Klopfregelung nach erkannter Dynamiksituation
158 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.11
Drehzahlbegrenzer
Die Drehzahlbegrenzung erfolgt durch Zünd- und/oder Einspritzausblendung. Auf die
Funktion eines "weichen" Drehzahlbegrenzers wurde ganz bewusst verzichtet, da
diese Funktion ohne EGAS nur durch Spätverstellung der Zündung (das führt aber
gerade im Vollastbereich zu einer extremen Erwärmung der Auslassventile und eines
evtl. vorhandenen Turboladers) oder durch zyklische Einspritzausblendung (führt
gerade in Verbindung mit Saugrohreinspritzung zu einer unkontrollierten
Abmagerung des Motors durch Wandfilmeffekte) erreicht werden kann.
Es besteht zusätzlich zur gangabhängigen Wahl der Begrenzdrehzahlen von Zünd-,
bzw. Einspritzausblendung die Möglichkeit in Abhängigkeit der Wassertemperatur die
Begrenzdrehzahlen um einen applizierbaren Offset abzusenken. Dadurch kann
einerseits die Überbelastung eines kalten Motors verhindert werden, oder
andererseits auch für die Entlastung eines extrem heißen Motor gesorgt werden. Die
Reduzierung über einen Offset erhält außerdem die Charakteristik der
Drehzahlbegrenzung (z.B. Zündausblendung vor Einspritzausblendung).
Der Offset ist nicht auf die Leerlaufdrehzahl o.ä. begrenzt. Dadurch kann bei zu groß
applizierten Offsetwerten der Motor evtl. nicht mehr anspringen. Das passiert, wenn
(normale Begrenzdrehzahl - Offset) < Leerlaufdrehzahl !!
11.11.1
Name
11.11.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
limnMotEctOffs
Kennlinie 0..12799.609375
wassertemperaturabhaengige Reduzierung Begrenzdrehzahlen
11.11.3
Einspritzausblendung
11.11.3.1
Messgrößen
Name
11.11.3.2
Raster
Einheit
Upm
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
limnMotFuel
Kennlinie 0..12799.609375
Begrenzdrehzahl fuer Benzinbegrenzer
limnMotFuelHyst Parameter 0..12799.609375
Hysterese Benzinbegrenzer
Einheit
Upm
Upm
159 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.11.4
Zündausblendung
11.11.4.1
Messgrößen
Name
11.11.4.2
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
limnMotIgn
Kennlinie 0..12799.609375
Begrenzdrehzahl fuer Zuendungsbegrenzer
limnMotIgnHyst
Parameter 0..12799.609375
Hysterese Zuendungsbegrenzer
Einheit
Upm
Upm
160 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.12
Launchcontrol
Die Launchcontrol dient insbesondere bei Turbomotoren dazu, schon beim Start
einen gewissen Grundladedruck zu erzeugen. Das wird erreicht, indem man die
Zündung auf spät verstellt und ggf. einen Drehzahlbegrenzer aktiviert, um das
übertriebene Hochdrehen des Motors bei Vollgas zu verhindern. Damit kann dann
am Start schon mit nahezu Vollgas der Motor bei einer gewünschten Drehzahl
gehalten werden.
Die Launchcontrol wird über den Steuergeräteeingang am Pin 41 aktiviert. Im
Ordner „Launch“ kann die Freigabe und das Zündwinkelkennfeld hierfür appliziert
werden. Zusätzlich stehen ein weiterer Drehzahlbegrenzer für Benzin- und
Zündausblendung zur Verfügung. Zusätzlich dazu kann die Deaktivierung der
Lauchcontrol auch über eine Fahrgeschwindigkeitsschwelle erfolgen. Diese findet
sich auch im Ordner „Launch“. Das erleichtert den Start, da der Fahrer sich nun nicht
mehr um die rechtzeitige Deaktivierung der Funktion kümmern muss.
Die Lauchcontrol sollte nicht beliebig lange aktiviert werden, da dabei hohe
Abgastemperaturen durch den evtl. sehr späten Zündzeitpunkt entstehen
können, was zu Schäden an z.B. Turbolader und/oder den Auslassventilen
führen kann.
11.12.1
Messgrößen
Name
Raster
loadStateIgnRed 10ms
11.12.2
Beschreibung
Zuendwinkelreduzierungswunsch erkannt
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
loadIgnReductionEna
Parameter 0..1
Freigabe manuelle Drehmomentreduktion
launchLimnMotFuel
Upm
Begrenzdrehzahl Benzinbegrenzer Launch-Funktion
launchLimnMotFuelHyst
Upm
Hysterese Benzinbegrenzer Launch-Funktion
launchLimnMotIgn
Upm
Begrenzdrehzahl Zuendungsbegrenzer Launch-Funktion
launchLimnMotIgnHyst
Upm
Hysterese Zuendungsbegrenzer Launch-Funktion
launchSpeedCrtlEna
Parameter 0..1
Freigabe Fahrgeschwindigkeitskontrolle Launch-Funktion
launchCrtlVOff
Parameter 0..318.75
km/h
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten Launch-Funktion
launchCrtlVOffHyst
Parameter 0..318.75
km/h
Hysterese der Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten der Launch-Funktion
launchIgnAngle
Kennfeld -60..35.625
°KW
Zuendwinkel Launch
161 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.13
Antischlupfregelung (Traktionshilfe)
Mit dieser Funktion kann in gewissen Grenzen der Radschlupf kontrolliert werden.
Da sie der Einfachheit wegen gleichzeitig mit einachsig, sowie zweiachsig
angetriebenen Fahrzeugen arbeiten soll, kommt die Auswertung von Raddrehzahlen
leider nicht in Betracht. Hierfür würden bei Allradfahrzeugen unbedingt
Beschleunigungssensoren für eine genaue Bestimmung der Geschwindigkeit über
Grund benötigt.
Der hier eingeschlagene Weg nutzt in Verbindung mit der Kenntnis des aktuellen
Ganges, die Möglichkeit das aktuell anliegende Radmoment in einen
Motordrehzahlgradienten umzurechnen. Ziel dieser Funktion ist es, das anliegende
Radmoment so zu kontrollieren, das die Paarung aus Reifen und Straße dieses
Moment immer mit einem gewissen Schlupf übertragen kann.
Bei dieser Art der Radmomentenkontrolle gibt es allerdings einiges zu beachten:
-
keine absolute Radmomentenberechnung ohne Kenntnis aller
Systemträgheiten und des aktuellen Motormomentes möglich
reduzierter Motordrehzahlgradient bei konstantem Radmoment und
zunehmendem Fahrwiderstand (hohe Geschwindigkeiten)
reduziertes Radmoment bei hohen Motordrehzahlgradienten durch den
wachsenden Anteil an dynamischem Beschleunigungsmoment, welches die
Systemträgheiten beschleunigen muss (niedrige Gänge)
Die Grundeinstellung der relevanten Motordrehzahlgradienten muss der
Getriebeabstufung entsprechen. Korrekturen können dabei schon in niedrigen, sowie
hohen Gängen appliziert werden. Die dann nötige Anpassung an die jeweiligen
Straßenbedingungen kann dann manuell mit dem Parameter tractionTorqueCorr
erfolgen. Hierbei wird das Gesamtmoment verschoben und die Gangcharakteristik
bleibt erhalten. Zusätzlich versucht das System während der Aktivierung ständig das
Verhältnis zwischen Systemträgheiten und in Trägheit umgerechnetem
Fahrwiderstand abzugleichen, um so die Korrektur der obigen Einflüsse zu
verbessern.
Der momentenreduzierende Eingriff erfolgt dann über den Zündwinkel durch einen
nichtlinearen Regler. Damit kann die Eingriffscharakteristik in weiten Teilen gut
angepasst werden.
162 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.13.1
Messgrößen
Name
tractionCrtlState
tractionNMotDotFilter
tractionIgnCorr
11.13.2
Raster
10ms
10ms
10ms
Beschreibung
Zustand der Traktionskontrolle
gefilterter Motordrehzahlgradient der Traktionskontrolle
Zuendwinkeleingriff Traktionskontrolle
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
tractionEnaCrtl
Parameter 0..1
Freigabe Traktionskontrolle
tractionGearMax
Parameter GR..G6
hoechster Gang mit aktivierter Traktionskontrolle
tractionIgnP
Kennlinie 0..48
°KW
P-Regelverstaerkung Traktionsmomentenregler
tractionIgnRedMax
Parameter 0..48
°KW
maximaler Zuendwinkeleingriff der Traktionskontrolle
tractionNMotDot
Kennlinie 0..12799.609375
Upm/s
Sollmotordrehzahlgradient (entspricht Traktionsradmoment)
tractionNMotDotFilterSlope
%
Filterfakter des Motordrehzahlgradienten zur Taktionsbestimmung
tractionSwitchCrtl
Parameter 0..1
Traktionskontrolle muss zusaetzlich mit Schalter aktiviert werden (Klemme 43)
tractionTorqueCorr
Parameter 0.5..1.49609375
Gesamttraktionsmomentenverschiebung
tractionTpsOn
%
Drosselklappenschwelle zum Einschalten der Traktionskontrolle
tractionTpsOnHyst
%
Hysterese der Drosselklappenschwelle zum Einschalten der Traktionskontrolle
tractionVOn
Parameter 0..318.75
km/h
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Einschalten der Traktionskontrolle
tractionVOnHyst
Parameter 0..318.75
km/h
Hysterese der Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Einschalten der Traktionskontrolle
tractionShiftBlank
Parameter 0..1
Freigabe Schaltausblendung Traktionskontrolle
tractionShiftBlankTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Ausblendzeit Traktionskontrolle nach Schaltung
163 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.14
Momentenausblendung (Gangwechsel, ...)
Diese Funktion dient im Wesentlichen dazu, das Motormoment während des
Gangwechsels eines Schaltgetriebes zu reduzieren. Das wird Erreicht durch
wahlweise Zündungs- und/oder Benzinausblendung. Das erlaubt bei
klauengeschalteten, sowie synchronisierten Getrieben das Auslegen eines Ganges
ohne die Kupplung zu trennen. Bei klauengeschalteten Getrieben ist zusätzlich auch
das Einlegen ohne Kupplungstrennung mit dieser Funktion möglich. Bei
synchronisierten Getrieben muss hierzu prinzipbedingt allerdings die Kupplung
getrennt werden.
Die Funktion wird über einen externen digitalen Eingang (Klemme 42,
"Eingang universal digital 3") ausgelöst. Hier kann ein z.B. ein Kupplungsschalter
verwendet werden. Die Freigabe der Funktion hängt von einer gangabhängigen
Motordrehzahlschwelle und wahlweise auch noch von einer Fahrgeschwindigkeitsschwelle ab. Sollte die Motordrehzahlschwelle überschritten sein, die
Fahrgeschwindigkeitsschwelle (sofern aktiviert) überschritten sein und der digitale
Eingang aktiviert worden sein, dann ist der Ablauf wie folgt:
(1) Es läuft erst die applizierbare Verzögerungszeit gearcutDlyTime10ms ab.
Während dieser Zeit findet noch keine Momentenausblendung statt. Diese
Zeit dient im Wesentlichen dazu, die Momentenausblendung den eignen
Zeitverhältnissen beim Schaltvorgang anzupassen.
(2) Es beginnt für die applizierbare Zeit gearcutMinActiveTime10ms die gewählte
Ausblendung. Diese Zeit ist nicht unterbrech- oder verkürzbar !
(3) In der zweiten Phase der aktiven Momentenausblendung kann die laufende
Ausblendung jederzeit durch die Deaktivierung des digitalen Eingangs
beendet werden. Sollte dies nicht geschehen (z.B. Schalterfehler ...), so endet
die Ausblendung in jedem Fall nach der applizierbaren Zeit
gearcutMaxActiveTime10ms.
(4) Nach einem erfolgten Ausblendvorgang ist eine erneute Ausblendung erst
nach Ablauf der applizierbaren Zeit gearcutRearmTime10ms und einer
kurzzeitigen Deaktivierung des digitalen Eingangs möglich.
164 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.14.1
Messgrößen
Name
Raster
gearcutState 10ms
11.14.2
Beschreibung
interner Zustand Momentenunterbrechung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
gearcutEnaCrtl
Parameter 0..1
Freigabe Momentenunterbrechung
gearcutIgnCut
Parameter 0..1
Freigabe Momentenunterbrechung mit Zuendausblendung
gearcutFuelCut
Parameter 0..1
Freigabe Momentenunterbrechung mit Kraftstoffausblendung
gearcutNMotActivate
Kennlinie 0..12799.609375
Upm
Motordrehzahlschwelle fuer Aktivierung Momentenunterbrechung
gearcutNMotDeactivate
Parameter 0..12799.609375
Upm
Motordrehzahlschwelle fuer Deaktivierung Momentenunterbrechung
gearcutEnaSpeedCrtl
Parameter 0..1
Freigabe Geschwindigkeitsschwelle fuer Freigabe Momentenunterbrechung
gearcutVActivate
Parameter 0..318.75
km/h
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zur Freigabe Momentenunterbrechung
gearcutDlyTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Verzoegerungzeit bis Aktivierung Momentenunterbrechung
gearcutMinActiveTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Mindestaktivierungszeit Momentenunterbrechung
gearcutMaxActiveTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Maximalaktivierungszeit Momentenunterbrechung
gearcutRearmTime10ms
Parameter 0..2.55
s
Mindestzeit bis zu erneuter Aktivierung Momentenunterbrechung
165 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.15
Betriebsmodeumschaltung
11.15.1
LPG-, CNG-, E85-Betrieb
Die Betriebsmodeumschaltung auf alternativen Kraftstoff erfolgt manuell am
Steuergeräteeingang Pin 40 (z.B. per Schalter). Abgesehen von der Bedatung der
unten angegebenen Parameter müssen für den alternativen Kraftstoff weitere Dinge
appliziert werden. Wichtig sind vor allem in der Grundeinstellung der entsprechende
AFR und die alternativen Düsendurchflüsse festzulegen. Aber auch u. a. in den
Bereichen „Kraftstoff“, „Kraftstoffkorrekturen“, „Zündung“, „Beschleunigungssystem“
und Ladedruckregelung finden sich applizierbare Parameter zu alternativen
Kraftstoffen. Die Aktivierung der einzelnen Komponenten ist getrennt steuerbar, d.h.
es kann bedatet werden ob Kraftstoff, Zündung, Einspritzbankversorgung und/oder
Ladedrucksollwerte umgeschaltet werden bei Aktivierung des alternativen Betriebs.
Eine weitere Besonderheit bei gasförmigen Kraftstoffen ist die starke VolumenDichteänderung bei Temperaturschwankungen. Um diese Schwankung zu
kompensieren, ist die Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors
(Gasrailtemperatursensor) bei gasförmigen Kraftstoffen unbedingt anzuraten. Dazu
ist dann noch die Dichtekorrektur mit dem Parameter cngLpgFuelDensityCorr
freizugeben.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit die Versorgungsspannung der Einspritzdüsen
umzuschalten. Diese Funktion erlaubt es z.B. bei einem 4-Zylindermotor mit beiden
Kraftstoffen in Verbindung mit jeweils 4 Gas- und 4 Benzininjektoren abwechselnd
ein sequentielles Einspritzmuster zu fahren. Der Steuergeräteausgang zur
Ansteuerung des Umschaltrelais (Wechselkontakt) ist mit dem Parameter
cngLpgInjSupplyOutput frei wählbar.
Zu beachten ist, dass bei Verwendung von gasförmigem Kraftstoff, ein
Zylinderfüllungsverlust auftritt, der teilweise durch mehr Frühzündung oder höheren
Ladedruck kompensiert werden kann.
11.15.1.1
Messgrößen
Name
Raster
cngLpgMode 100ms
11.15.1.2
Beschreibung
Gasbetrieb angefordert
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
cngLpgEctMin
minimale Wassertemperatur für Gasbetrieb
cngLpgEctMinHyst
Hysterese der minimalen Wassertemperatur für Gasbetrieb
cngLpgFuelDensityCorr
Parameter 0..1
Freigabe Verdampfertemperaturkorrektur Gasbetrieb (Dichtekorrektur)
cngLpgUbatFallBackTime100ms Parameter
Deaktivierungszeit Gasbetrieb nach Unterschreitung cngLpgUbatMin
Einheit
°C
°C
-
166 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
cngLpgUbatMin
V
minimale Bordspannung für Gasbetrieb
enaCngLpgCrtl
Parameter 0..1
Freigabe Gasbetrieb
cngLpgFuelCorrSwitch
Parameter 0..1
Freigabe Wandfilmkorrekturumschaltung
cngLpgInjSupplySwitch
Parameter 0..1
Freigabe Versorgungsspannungsumschaltung Einspritzbaenke (Klemme 5)
cngLpgInjSupplySwitchPol
Parameter 0..1
Polaritaet Versorgungsspannungsumschaltung Einspritzbaenke (Klemme 5)
cngLpgFuelSwitch
Parameter 0..1
Freigabe Kraftstoffumschaltung
cngLpgIgnSwitch
Parameter 0..1
Freigabe Zuendwinkelumschaltung
cngLpgLdrSwitch
Parameter 0..1
Freigabe Ladedrucksollwertumschaltung
cngLpgInjSupplyOutput
Parameter
[0] eDioDo0
[1] eDioDo1
[2] eDioDo2
[3] eDioDo3
[4] eDioDo4
[5] eDioDo5
[6] eDioPDo0
[7] eDioPDo1
Ausgangskanal Versorgungsspannungsumschaltung Einspritzbaenke
167 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.15.2
Ethanolsensor
Der Ethanolsensor gibt ein PWM-Signal aus. Die ECU481 kann den Sensor an den
Eingängen für Nockenwelle1 oder Nockenwelle2 einlesen. Das bedeutet für
Triggersysteme mit 3 Gebern (z.B. Audi135), dass z.B. der Nockenwellenpositionsgeber von Nockenwelle1 an einen beliebigen freien digitalen Eingang angeschlossen
werden muss.
Nach Aktivierung des Ethanolsensors mit dem Parameter smartEthanolEna
oder Umschaltung des Sensoreingangs mit dem Parameter smartEthanolInput,
muss zur Übernahme der Einstellungen ein Zündungswechsel erfolgen.
Ethanolgehalt [%]
E0
E5
E10
E15
E20
E25
E30
E35
E40
E45
E50
E55
E60
E65
E70
E75
E80
E85
E90
E95
E99
AFR [-]
14.88
14.57
14.27
13.96
13.66
13.35
13.05
12.75
12.44
12.14
11.83
11.53
11.23
10.92
10.62
10.31
10.01
9.70
9.40
9.10
8.85
Tab. 11-2: AFR Ethanolmischungen (1% Wasser, Isooktan)
168 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 11-10: AFR Ethanolmischungen (1% Wasser, Isooktan)
Nach der manuellen1 Anpassung der AFR-Werte der ECU481, muss zur Übernahme der Einstellungen ein Zündungswechsel erfolgen.
11.15.2.1
Messgrößen
Name
Raster Beschreibung
fuelSensEthanolRate 100ms Ethanolkonzentration
fuelSensEthanolTemp 100ms Kraftstofftemperatur
11.15.2.2
Parameter
Name
smartEthanolEna
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Smartsensor Ethanolkonzentration
smartEthanolInput
Parameter
[0] eSmartEthanolCam1 [1] eSmartEthanolCam2
Eingangskanal Smartsensor Ethanolkonzentration
Die automatische Anpassung der AFR-Werte, des Zündwinkels und des Ladedrucks in Abhängigkeit
der gemessenen Ethanolkonzentration ist für zukünftige Softwareversionen in Vorbereitung
1
169 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.15.3
Besonderheiten Ethanol-Betrieb
Beispielsweise E85 als Kraftstoff hat den Vorteil der höheren Klopffestigkeit und der
stark verbesserten Motorinnenkühlung. Allerdings stehen dem die Nachteile des
"ungünstigeren" AFR's (führt zum Bedarf von Einspritzdüsen mit u.a. sehr hohen
Durchflüssen), der deutlich geringeren Anteile an leicht flüchtigen
Kohlenwasserstoffen, der höheren Flammtemperatur und der stark veränderten
Dampfdruckkurve (was zu verschlechtertem Motorstartverhalten bei kalten
Temperaturen) gegenüber Benzin entgegen. Die Einflüsse der Dampfdruckkurve
können z.B. durch spätere Zündwinkel und größere Startmengen beim Anlassen
teilweise kompensiert werden.
Fig. 11-11: Dampfdruckkurve Ethanol -30°C..250°C
Fig. 11-12: Dampfdruckkurve Ethanol -30°C..140°C
170 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.16
Das Steuergerät unterstützt mehrere Möglichkeiten der Kraftstoffpumpenansteuerung. Es können sowohl eine Kraftstoffpumpe, sowie auch mehrere
Kraftstoffpumpen "geschaltet", „bedarfsgerecht geschaltet“ oder „bedarfsgerecht
kontinuierlich“ angesteuert werden.
11.16.1
Name
11.16.2
Messgrößen
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
fuelpumpOn
Typ
Wertebereich
Parameter
[0] Off
[1] On
manuelle Aktivierung aller freigegebenen Benzinpumpen
Einheit
-
171 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.16.3
Geschalteter Betrieb (Kraftstoffpumpe A)
Bei Verwendung einer Benzinpumpe kann die Benzinpumpe direkt mit dem VBattSRelais betrieben werden. Dieses Relais wird sofort bei der ersten Kurbelwellenbewegung angesteuert und hat eine parametrierbare Nachlaufzeit nach
Motorstillstand. Die gleiche Funktionalität wird auch von dem speziellen Ausgang zur
Benzinpumpenansteuerung unterstützt. Zusätzlich unterstützt dieser Ausgang aber
noch eine „bedarfsgerechte“ Ansteuerung der Benzinpumpe.
Diese „bedarfsgerechte“ Ansteuerung ist sehr hilfreich bei z.B. Fahrzeugen, die mit
mehreren Benzinpumpen zur Steigerung des Benzindurchsatzes bei z.B. hohen
Ladedrücken und Motorleistungen ausgerüstet sind. Hierbei entstehen mehrere
Probleme. Die eingesetzten Benzindruckregler und das Benzinrücklaufsystem stellen
bei geringer Benzinabnahme (z.B. im Leerlauf oder bei sonstiger geringer Last)
schon eine starke Drosselung dar. Diese vorhandene Drosselung führt dazu, dass in
diesen Betriebspunkten die gewünschten Benzindrücke nicht mehr eingeregelt
werden können und sich somit erhöhen, da die Rücklaufkapazität des
Benzindruckreglers begrenzt ist. Das verfälscht die Benzinzumessung und führt zu
einer unzulässigen Anfettung des Motors. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die
Kraftstoffpumpen in diesen Betriebspunkten beginnen zu kavitieren. Das äußert sich
in erhöhter Geräuschbildung und erheblicher Erhöhung der Benzin-, sowie
Pumpentemperatur. Langfristig kann Kavitation auch zur Zerstörung der Kraftstoffpumpe führen.
Zur Lösung des Problems kann jetzt die erste Benzinpumpe direkt mit dem VBattSRelais gesteuert werden. Diese übernimmt dann die Kraftstoffversorgung bei kleinem
Kraftstoffbedarf. Die Zusatzpumpe(n) werden vom Benzinpumpenausgang im Modus
„Last“ gesteuert. Dadurch werden Sie erst aktiv, wenn ein Mindestkraftstoffbedarf
überschritten wurde. Dieser Mindestkraftstoffbedarf wird über eine
Mindestfrischgasmassenstromschwelle definiert (diese Mindestfrischgasmassenstromschwelle lässt sich in Verbindung mit dem gewählten AFR und der
Kraftstoffdichte problemlos in einen Kraftstoffmengenstrom umrechnen und so
festlegen).
Eine einfache Faustregel, bei Verwendung von 2 identischen Kraftstoffpumpen, kann
die Festlegung der Schwelle auf die Hälfte des mit dem Motor max. erreichbaren
Luftmassenstroms sein, da eine Kraftstoffpumpe in dieser Konfiguration mindestens
den halben Kraftstoffmengenstrombedarf abdecken muss.
172 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.16.3.1
Name
dioDo1
Messgrößen
Raster
10ms
11.16.3.2
Beschreibung
digitaler Ausgang 1
Parameter
Name
fuelpumpACrtlEna
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Benzinpumpenansteuerung Benzinpumpe A (Klemme 3)
fuelpumpACrtlModeLoad Parameter
[0] Off
[1] On
Umschaltung Benzinpumpe A auf bedarfsgerechte Ansteuerung
fuelpumpADelayTime1s Parameter 0..255
s
Nachlaufzeit Benzinpumpe A nach Motorstillstand
fuelpumpAOnEffMass
Parameter -70..4025
kg/h
effektive Luftmassenstromschwelle fuer bedarfsgerechte Ansteuerung Benzinpumpe A
fuelpumpAFastOffEna
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe motorsynchrone Abschaltung Benzinpumpe A
173 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.16.4
Kontinuierlicher Betrieb (Kraftstoffpumpe B)
Moderne elektrische Hochleistungskraftstoffpumpen sind in der Lage z.B. bis zu
500l/h bei 9bar zu liefern. Es wäre allerdings unsinnig diese Pumpen immer unter
voller Last laufen zu lassen, da das einen sehr hohen Energieverbrauch in
Verbindung mit hohem Pumpenverschleiß zur Folge hätte. Außerdem sind diese
Pumpen meist nicht beliebig lange vollastfähig, da die elektrische Verlustleistung
größtenteils über den Kraftstoff abgeführt wird und damit eine unkontrollierte
Kraftstoff-, bzw. Pumpentemperaturerhöhung stattfindet. Zusätzlich ist das Problem
der begrenzten Rücklaufkapazität der Benzindruckregler, gerade bei z.B.
Fahrzeugen mit großem Teillastanteil im Alltagsbetrieb, vorhanden.
Die Lösung für diese Probleme ist die kontinuierliche Steuerung der Leistung der
Kraftstoffpumpe. Das kann entweder durch die Variation des Pumpenstroms (z.B. bei
bürstenlos kommutierten Pumpenmotoren) oder der Pumpenspannung (z.B. bei
konventionell kommutierten Pumpenmotoren meist in Verbindung mit einem
zusätzlichen Pumpensteuergerät) erfolgen. Beide Konzepte sind gleichwertig, da
direkt die Pumpenleistung beeinflusst wird. In beiden Fällen wird ein PWM-Signal zur
Kontrolle genutzt. Dieses Signal wird aus dem aktuell angesaugten
Frischgasmassenstrom (auch bei Betrieb ohne HFM steht ein Frischgassenmassenstrom zur Verfügung. Dieser wird dann aus einem inversen Füllungsmodell
berechnet), dem Ladedruck und der Bordspannung vom Steuergerät gebildet.
Bei hohen Motorlastgradienten (z.B. Ladedruckaufbau in hohen Gängen) in
Verbindung mit sehr geringen Rücklaufmengen kann es vorkommen, dass die
Pumpe nicht in der Lage ist die geforderte Pumpenleistung in der zur Verfügung
stehenden Zeit bereitzustellen. Es kann dadurch zum Ausmagern oder zu kompletten
Motoraussetzern durch zu niedrigen Kraftstoffdruck kommen. Um dieses zu
verhindern, kann mit der Kennlinie fuelpumpBContDynLoadRate ein dynamischer
Pumpenleistungsvorhalt eingestellt werden.
11.16.4.1
Bedatung der Pumpensteuerung aus einem Pumpenkennfeld
Im ersten Schritt muss der tatsächlich genutzte Bereich im Kennfeld der
Kraftstoffpumpe ermittelt werden. Das geschieht über den im Betrieb vorkommenden
Druckbereich. Ein guter Startwert ist ein Druck der 1bar unter dem gewünschten
Basiskraftstoffdruck liegt.
Der Frischgasmassenstrom entspricht dabei in Verbindung mit dem aktuellen AFR
einer Kraftstoffmasse. Die Kraftstoffmasse kann unter Verwendung der
Kraftstoffdichte in eine Kraftstoffmenge umgerechnet werden und als eine senkrechte
Linie im Kennfeld der Kraftstoffpumpe eingezeichnet werden. Die Ladedruckkomponente entspricht einer druckabhängigen Leistungsanhebung, die einer
waagerechten Linie im Pumpenkennfeld zugeordnet werden kann.
174 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 11-13: Frischgasmassenstrom und Ladedruck im Kraftstoffpumpenkennfeld
Im obigen Beispiel liegt der Startdruck bei 4bar, da der gewünschte Kraftstoffdruck
bei 5bar liegen soll (linker blauer Pfeil). Das sich aufspannende Rechteck im
Pumpenkennfeld ist der max. nutzbare Bereich der Pumpe bezogen auf den
Maximaldruck (sollte z.B. beim max. benötigten Pumpendruck die Kraftstoffmenge
nicht ausreichen, so ist die Pumpe zu klein). Im Beispiel können wir die Pumpe bis zu
ca. 490l/h bei 8.3bar Kraftstoffdruck betreiben (Pfeilspitze oberer roter Pfeil).
Die Kennlinie fuelpumpBContMafBase hat als Eingangsgröße den effektiv
angesaugten Frischgasmassenstrom. Dieser kann jetzt mit Hilfe des AFR's (hier
sollte aus Sicherheitsgründen immer mit dem gewünschten Vollast-AFR gerechnet
werden, da dadurch eine Sicherheitsreserve in der Pumpenleistungsanforderung
entsteht), und der Kraftstoffdichte in eine Kraftstoffmenge umgerechnet werden. In
einer Beispielrechnung nehmen wir einen Frischgasmassenstrom von 2500kg/h,
einen AFR von 8,5 und eine Kraftstoffdichte von 0,72kg/l an. Daraus kann die
benötigte Kraftstoffmenge wie folgt berechnet werden:
Kraftstoffmenge [l /h ]=
Frischgassmassenstrom [ kg / h ]
AFR∗Kraftstoffdichte [ kg /l ]
Fig. 11-14: Formel Kraftstoffmenge aus Frischgasmassenstrom, AFR und Dichte
Für das Beispiel ergibt das eine benötigte Kraftstoffmenge von 408,5l/h. Mit diesem
Wert kann eine benötigte Pumpenleistung von ca. 40% aus dem Pumpenkennfeld
abgelesen werden (linker blauer Pfeil). Nach diesem Verfahren können jetzt alle
Stützstellen der Kennlinie fuelpumpBContMafBase berechnet werden.
Die Kennlinie fuelpumpBContPrsCorr ist die druckabhängige Pumpenleistungsanpassung. Für das Beispiel mit einem Frischgasmassenstrom von 2500kg/h, einem
AFR von 8,5, einer Kraftstoffdichte von 0,72kg/l und einem Ladedruck vom 1.5bar
ergibt sich ein Pumpenleistungsbedarf von 80%. Das ergibt einen Korrekturwert von
40% (Pfeilspitze schwarzer Pfeil bei 6.5bar, da sich bei 1.5bar Ladedruck und einem
175 / 232
MMe
maf-map-engineering
Grundkraftstoffdruck von 5bar ein Gesamtkraftstoffdruck von 6.5bar ergibt). Jetzt
können nach diesem Verfahren auch alle Ladedruckstützstellen der Kennlinie
fuelpumpBContPrsCorr berechnet werden.
Der Parameter fuelpumpBContPreRunDuty steuert die Pumpenleistung im Vorlauf.
Sollte es zu Heißstartschwierigkeiten kommen, sollte der Wert erhöht werden, um
das Kraftstoffsystem schneller zu spülen.
Über den Parameter fuelpumpBContOffDuty wird das Tastverhältnis, welches zum
vollständigen Abschalten der Kraftstoffpumpe benötigt wird, gesetzt.
Die Parameter fuelpumpBContMinDuty und fuelpumpBContMaxDuty begrenzen die
ausgegebenen Tastverhältnisse an die Pumpe, wobei bei Überschreitung von
fuelpumpBContMaxDuty automatisch auf fuelpumpBContFullDuty umgeschaltet wird
(das dient der Korrektur von Unstetigkeiten im PWM-Betrieb bei hohen
Tastverhältnissen und sicherer Volllastansteuerung der verwendeten Pumpe).
11.16.4.2
Besondere Hinweise für Fuelab™-Pumpen
Bei Verwendung der Hochleistungspumpen 42401/42402 von Fuelab™ mit PWMSteuerung, gibt es bzgl. Verkabelung und Applikation einige Besonderheiten zu
beachten. Diese Pumpen bieten die Möglichkeit der An-/ und Abschaltung, sowie
Leistungsregelung nur durch ein PWM-Signal. Es ist zu beachten, das es nicht
ausreichend ist die Pumpe nur mit dem PWM-Signal zu steuern, da in diesen Fall bei
abgeschalteter ECU481 die Pumpe wieder anlaufen würde. Es ist unbedingt nötig
zusätzlich - wie bei jeder konventionellen Pumpe auch - die Versorgungsspannung
mit einem Benzinpumpenrelais zu schalten. Dazu kann einerseits das VBattS-Relais
oder ein gesondertes Benzinpumpenrelais am Ausgang für „Benzinpumpe A“
verwendet werden. Da es sich sich bei den E-Motoren dieser Pumpen nicht um
konventionell kommutierte E-Motoren, sondern um bürstenlos kommutierte Motoren
handelt, gibt es noch eine Besonderheit unbedingt zu beachten:
Die Pumpe wird vom Steuergerät immer redundant abgeschaltet, d.h. Die Pumpe
wird einerseits per PWM-Signal und andererseits per Abschaltung der
Versorgungsspannung abgeschaltet. Für beide Schaltvorgänge gibt es jeweils eine
applizierbare Nachlaufzeit.
Die Nachlaufzeit der Versorgungsspannungsabschaltung SOLLTE immer 2-3s
länger sein als die Nachlaufzeit der PWM-Abschaltung. Sonst kann es zu
Überspannungsschäden (durch Rückspeisung während der Abschaltung der
Pumpe oder Load-Dump) an der Leistungselektronik der Pumpe kommen.
Die relevanten Parameter sind hier fuelpumpBContDelayTime1s (Nachlaufzeit PWMAbschaltung), fuelpumpADelayTime1s (relevante Nachlaufzeit im Falle der
Versorgungsspannungssteuerung durch Benzinpumpe A) oder vBattSDelayTime1s
(relevante Nachlaufzeit im Falle der Versorgungsspannungssteuerung durch
VBattS).
176 / 232
MMe
maf-map-engineering
Zusätzlich ist auf eine niederohmige und niederinduktive Verbindung zur Fahrzeugbatterie zu achten, d.h. es sollten immer direkte Kabelverbindungen (der z.B. Masseanschluss der Pumpe über die Karosserie ist ungünstig) mit ausreichendem
Querschnitt (4mm2 - 6mm2) verwendet werden (evtl. kann sonst nicht die max.
Pumpenleistung genutzt werden).
11.16.4.3
Messgrößen
Name
Raster
pwmDo2Duty 10ms
11.16.4.4
Beschreibung
Tastverhaeltnis PWM Kanal 2 (Klemme 5)
Parameter
Name
fuelpumpBContCrtlEna
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe bedarfsgerechte Benzinpumpenansteuerung Benzinpumpe B (Klemme 5)
fuelpumpBContDelayTime1s
Parameter 0..255
s
Nachlaufzeit bedarfsgerechte Benzinpumpe B nach Motorstillstand
fuelpumpBContPreRunDuty
%
Vorlauftastverhaeltnis bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpBContMafBase
%
Basisvorsteuerung Luftmasse bedarfsgerechte Pumpensteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpBContPrsCorr
%
Korrektur Saugrohrdruck bedarfsgerechte Pumpensteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpBContOffDuty
%
Abschalttastverhaeltnis bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
pwmEnaChnDo2
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe PWM Kanal 1 (Klemme 5)
pwmPolarityChnDo2
Parameter
[0] Negative
[1] Positive
Polaritaet PWM Kanal 2 (Klemme 5)
Für die meisten Kraftstoffpumpen und Pumpensteuergeräte bitte Negative wählen !!
pwmFreqPDo0Do2
Parameter
[0] eHardpwmT2_61Hz
Bei gleichzeitiger Verwendung der bedarfsgerechten kontinuierlichen Kraftstoffpumpenansteuerung und der Breitbandlambdasonde bitte eHardpwmT2_977Hz wählen !!
fuelpumpBContMinDuty
%
minimales Tastverhaeltnis bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpBContMaxDuty
%
maximales Tastverhaeltnis bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
(Umschaltung auf fuelpumpBContFullDuty)
fuelpumpBContFullDuty
%
Volllasttastverhaeltnis bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpBContDutyFilterSlopeUp Parameter 0..99.609375
%
Filterfaktor ansteigender Bedarf PWM-Signal bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung
Benzinpumpe B
177 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
fuelpumpBContDutyFilterSlopeDwn Parameter 0..99.609375
%
Filterfaktor abfallender Bedarf PWM-Signal bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung
Benzinpumpe B
fuelpumpBContDynLoadRate
%
Pumpenleistungsvorhalt bedarfsgerechte kontinuierliche Ansteuerung Benzinpumpe B
fuelpumpAFastOffEna
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe motorsynchrone Abschaltung Benzinpumpe A
fuelpumpBFastOffEna
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe motorsynchrone Abschaltung Benzinpumpe B
178 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.17
Gangerfassung
Nach Bedatung der Gesamtübersetzungen während der Grundeinstellung und
Montage eines Getriebeabtriebsdrehzahlsensors steht die Funktion der
Gangerkennung zur Verfügung. Die Gänge werden durch Vergleich von
Getriebeabtriebswellendrehzahl und Motordrehzahl bestimmt. Sollte kein plausibler
Gang während des Betriebs gefunden werden (getretene Kupplung, laufende
Schaltung ...), so wird der letzte erkannte Gang gehalten.
Sollten die Getriebeübersetzungen des Fahrzeugs unbekannt sein, so kann im
Fahrversuch durch Messung der Motor- und Getriebeabtriebsdrehzahl die aktuelle
Gesamtübersetzung für alle Gänge aus den gemessenen Drehzahlen berechnet und
entsprechend bedatet werden.
Damit die Gänge sicher erkannt werden können, müssen noch Erkennungsfenster
für die einzelnen Gänge bedatet werden. Ein guter Anfang bildet hier der
Gangwechsel mit dem kleinsten Drehzahlsprung (Schaltung in den höchsten Gang)
bei Motorgrenzdrehzahl. Vom dort gefundenen Drehzahlsprung sollten ca. 75% der
Drehzahl für alle Gänge als Fangfenster eingetragen werden.
Folgende Faustregel gilt:
kleine Fangfensterdrehzahlen:
Präzise Gangerkennung, allerdings langsame Gangerkennung nach z.B.
Schaltungen
-
große Fangfensterdrehzahlen:
Unpräzisere Gangerkennung (evtl. kurz falsche Gänge während einer
Schaltung), allerdings schnellere Gangerkennung nach z.B. Schaltungen
Die optimalen Werte für eine sichere und schnelle Gangerkennung sollten im
Fahrversuch ermittelt werden.
11.17.1
Name
gbGear
11.17.2
Messgrößen
Raster
10ms
Beschreibung
erkannter Gang (Fahrgeschwindigkeit <-> Motordrehzahl)
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
gbGearDetectWin
Kennlinie 0..12799.609375
Fensterbreite der v/n-Gangerkennung
Einheit
Upm
179 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.18
Schaltlampe
Die Schaltlampenfunktion dient zur Signalisierung der Schaltanforderung für den
Fahrer. Zur genauen Bestimmung dieses Zeitpunktes kann eine gangabhängige
Schaltdrehzahl und eine Vorhaltezeit appliziert werden. Diese Vorhaltezeit entspricht
der Reaktionszeit des Fahrers und wird in Verbindung mit dem aktuellen
Motordrehzahlgradienten zur Ermittlung eines Vorhaltedrehzahloffsets verwendet.
Das ermöglicht es, das Schaltlampensignal unabhängig von der Fahrzeugbeschleunigung und dem eingelegten Gang so zu aktivieren, dass erst genau nach
Ablauf der Fahrerreaktionszeit die Schaltdrehzahl erreicht wird. Es wird somit nahezu
keine Zeit in der Motordrehzahlbegrenzung verschwendet.
11.18.1
Messgrößen
Name
Raster
shiftlightState
10ms
slNMotDotFilter 10ms
11.18.2
Beschreibung
interner Zustand der Schaltlampenansteuerung
gefilterter Motordrehzahlgradient der Schaltlampenpraediktion
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
slNMotOn
Kennlinie 0..12799.609375
Einschaltdrehzahl der Schaltlampe
slNMotHys
Parameter 0..12799.609375
Drehzahlhysterese zur Abschaltung der Schaltlampe
slPreTime
Vorhaltezeit der Schaltlampe
slNMotDotFilterSlope Parameter 0..99.609375
Filterfaktor Motordrehzahlgradient Schaltlampenpraediktion
Einheit
Upm
Upm
s
%
180 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.19
Lüftersteuerung
Das Steuergerät kann zwei Lüfter mit Nachlauf steuern. Die Lüftersteuerung erfolgt in
Abhängigkeit von Temperatur- und Fahrgeschwindigkeitsschwellen. Die Idee
dahinter ist die Senkung der Generatorlast (Steigerung des nutzbaren
Radmomentes) bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, da hier die Kühlleistung durch
die höhere Fahrgeschwindigkeit genutzt wird.
11.19.1
Messgrößen
Name
Raster Beschreibung
coolerFan1Active 1s
Luefter 1 Status
coolerFan2Active 1s
Luefter 2 Status
11.19.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
coolerFan1EctOff
Parameter
Temperaturschwelle zum Abschalten Luefter 1
coolerFan1EctOffHyst Parameter
Hysterese der Temperaturschwelle zum Abschalten Luefter 1
coolerFan1EctOn
Parameter
Temperaturschwelle zum Einschalten Luefter 1
coolerFan1Voff
Parameter
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten Luefter 1
coolerFan1VoffHyst
Parameter
Hysterese der Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten Luefter 1
coolerFan2EctOff
Parameter
coolerFan2EctOffHyst Parameter
Hysterese der Temperaturschwelle zum Abschalten Luefter 2
coolerFan2EctOn
Parameter
coolerFan2Voff
Parameter
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten Luefter 2
coolerFan2VoffHyst
Parameter
Hysterese der Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten
enaCoolerFan1
Parameter
Freigabe Lueftersteuerung Luefter 1
enaCoolerFan2
Parameter
Freigabe Lueftersteuerung Luefter 2
181 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.20
NOS-Controller
11.20.1
Geschaltet ("Advanced Window-Switch")
Die ECU481 bietet die Möglichkeit eine NOS-Anlage geschaltet zu steuern. Hierzu
kann über einen externen Schalter die grundsätzliche Aktivierung der NOSControllerfunktion freigegeben werden. Bei freigegebener NOS-Controllerfunktion
wird in einem applizierbaren Gang-, Motordrehzahl- und Fahrpedalbereich ein
Steuersignal aktiviert, welches für die Aktivierung der NOS-Anlage genutzt werden
kann. Zusätzlich zur Aktivierung des Steuersignals zum Einschalten der NOSAnlage, wird noch ein applizierbarer Zündwinkel- und Gemischkorrekturwert aktiv. Da
die NOS-Einspritzung im Gegensatz zu der Zündwinkel- und Kraftstoffkorrektur
kontinuierlich und sofort erfolgt, besteht noch die Möglichkeit eine Totzeit zwischen
Aktivierung der Zündwinkel- und Kraftstoffkorrektur und Aktivierung des NOSSteuersignals, sowie Deaktivierung des NOS-Steuersignals und Deaktivierung der
Zündwinkel- und Kraftstoffkorrektur zu applizieren. Die folgende Grafik
veranschaulicht diese Funktion:
Fig. 11-15: NOS-Ansteuerzeitablauf
Die NOS-Controllerfunktion wird außerdem automatisch bei Erreichung der durch die
Motordrehzahlbegrenzer vorgegebenen maximalen Motordrehzahlen komplett inaktiv
geschaltet.
Sollten die Parameter für Zündwinkel- und Kraftstoffkorrektur bei aktuell aktiviertem
NOS-Controller verändert werden, so werden aus Sicherheitsgründen die neuen
Werte nicht sofort, sondern erst beim nächsten Aktivierungszyklus des NOSControllers verwendet !!
Der Steuergeräteeingang zur Freigabe des NOS-Controllers per Schalter, sowie der
Steuergeräteausgang für das Steuersignal zur Aktivierung der NOS-Anlage sind
mittels der Parameter nosInput und nosOutput frei wählbar.
182 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.20.1.1
Name
nosState
nosFuelCorr
nosIgnCorr
11.20.1.2
Messgrößen
Raster
100ms
100ms
100ms
Beschreibung
Zustand der NOS-Steuerung
aktuelle Kraftstoffkorrektur NOS-Steuerung
aktuelle Zuendwinkelkorrektur NOS-Steuerung
Parameter
Name
nosEnaControl
Freigabe NOS-Steuerung
nosInput
Typ
Wertebereich
Parameter 0..1
Einheit
-
Parameter
Eingangskanal Freigabe NOS-Steuerung
nosOutput
Parameter
Ausgangskanal NOS-Steuerung
nosPol
Parameter
[0]
[1]
[2]
[3]
eDioDi0
eDioDi1
eDioDi2
eDioDi3
-
[0]
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
eDioDo0
eDioDo1
eDioDo2
eDioDo3
eDioDo4
eDioDo5
eDioPDo0
eDioPDo1
-
[0] Negative
[1] Positive
Polaritaet Ansteuerung NOS
nosFuel
Parameter 0..4.9995117188
Kraftstoffkorrektur NOS-Steuerung
nosIgn
Zuendwinkelkorrektur NOS-Steuerung
nosNMotLower
Parameter 0..12799.609375
untere Motrodrehzahlaktivierungsschwelle NOS-Steuerung
nosNMotUpper
Parameter 0..12799.609375
obere Motrodrehzahlaktivierungsschwelle NOS-Steuerung
nosNMotHyst
Parameter 0..12799.609375
Hysterese zu Motrodrehzahlaktivierungsschwellen NOS-Steuerung
nosTpsLower
untere Fahrpedalaktivierungsschwelle NOS-Steuerung
nosTpsUpper
obere Fahrpedalaktivierungsschwelle NOS-Steuerung
nosTpsHyst
Hysterese zu Fahrpedalaktivierungsschwellen NOS-Steuerung
nosGearMin
Parameter 0..6
niedrigster Gang mit aktivierter NOS-Steuerung
nosGearMax
Parameter 0..6
hoechster Gang mit aktivierter NOS-Steuerung
nosOnDelayTime100ms
Parameter 0..25.5
Verzoegerungszeit Aktivierung Korrekturen bis Aktivierung NOS
nosOffAdvanceTime100ms Parameter 0..25.5
Verzoegerungszeit Deaktivierung Korrekturen bis Deaktivierung NOS
°KW
Upm
Upm
Upm
%
%
%
s
s
183 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.20.2
Kontinuierlich ("Progressive Control")
Es besteht auch die Möglichkeit eine NOS-Anlage konitinuierlich zu betreiben.
Hierbei werden die Düsen der NOS-Anlage durch ein PWM-Signal angesteuert. Da
es allerdings starke Unterschiede (optimale Taktfrequenz, Innenwiderstand usw.) bei
den eingesetzten Ventilen gibt, bitten wir Sie mit uns Rücksprache zu halten, wenn
Sie diese Funktionen verwenden möchten.
184 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.21
Linestop
Es besteht die Möglichkeit die Steuerung eines Linestop-Ventils von der ECU481
übernehmen zu lassen. Es muss dazu ein Eingang zur Aktivierung und ein
Ansteuerausgang ausgewählt werden (sollte das Ventil einen zu hohen
Stromverbrauch haben, so muss ein Relais zur Ventilansteuerung verwendet
werden).
Im einfachsten Fall wird lediglich der Eingang nur durch die ECU481"geschleift" und
direkt zur Steuerung des Ventils verwendet (diese Variante lässt sich natürlich auch
ohne die ECU481 darstellen). Die eigentliche/sinnvolle Möglichkeit besteht darin,
durch den Eingang das Ventil einzuschalten, aber automatisch bei Erreichung einer
einstellbaren Fahrgeschwindigkeitsschwelle (ohne Beachtung des Eingangs) wieder
abzuschalten. Zur erneuten Aktivierung des Linestop-Ventils muss in diesem Fall bei
Unterschreitung der Fahrgeschwindigkeitsschwelle einmal der Aktivierungseingang
aus- und wieder eingeschaltet werden.
Diese Funktion ist z.B. hauptsächlich sinnvoll bei manuell geschalteten Getrieben,
bei denen kein anderes Signal zur automatischen Linestop-Ventil Ansteuerung zur
Verfügung steht.
11.21.1.1
Messgrößen
Name
Raster
linestopState 100ms
11.21.1.2
Beschreibung
Zustand der Linestop-Steuerung
Parameter
Name
linestopEna
Typ
Wertebereich
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Linestop-Steuerung
linestopPol
Parameter
[0] Negative
[1] Positive
Polaritaet Ansteuerung Linestop-Steuerung
linestopInput
Parameter
[0] eDioDi0
[1] eDioDi1
[2] eDioDi2
[3] eDioDi3
Eingangskanal Freigabe Linestop-Steuerung
linestopOutput
Parameter
[0] eDioDo0
[1] eDioDo1
[2] eDioDo2
[3] eDioDo3
[4] eDioDo4
[5] eDioDo5
[6] eDioPDo0
[7] eDioPDo1
Einheit
-
linestopSpeedCrtlEna
-
Parameter
[0] Off
[1] On
-
-
185 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Freigabe Fahrgeschwindigkeitskontrolle Linestop-Steuerung
linestopVOff
Parameter 0..318.75
Fahrgeschwindigkeitsschwelle zum Abschalten Linestop-Steuerung
Einheit
km/h
186 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.22
Bauteilschutz
Diese Funktion dient dazu, systemweit eine einheitliche Information über evtl.
aktivierte Bauteilschutzkorrekturen zur Verfügung zu stellen. Das folgende Beispiel
dient der besseren Veranschaulichung:
Es wurden bei der Abstimmung des Motors z.B. Gemischanfettungen ab 70°C
Ansauglufttemperatur und ab 950°C Abgastemperatur aus Bauteilschutzgründen
parametriert. Weiterhin ist der Lambdaregler im gesamten Betriebsbereich (auch
unter Volllast) des Motors aktiv. Im Falle der Erreichung der Temperaturen der
Gemischkorrekturen, würde ohne systemweit einheitliche Bauteilschutzinformation
der Lambdaregler versuchen die Anfettungen wieder auszuregeln. Um dies zu
verhindern sollte der Parameter partprotIatMax auf 70°C und der Parameter
partprotExt1Max/partprotExt2Max (je nach genutztem Abgastemperatursensor) auf
950°C gesetzt werden. Hierdurch wird das System über die Aktivierung von
Bauteilschutzkorrekturen informiert.
Im Falle von sehr großen Ventilüberschneidungen ist z.B. eine direkte Koppelung der
Luftpfadgemischvorsteuerung und des Lambdasollwerts nicht mehr sinnvoll !!
11.22.1.1
Messgrößen
Name
Raster Beschreibung
partprotectionState 100ms Zustand der Bauteilschutzerkennung
11.22.1.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
partprotEctMax
°C
Wassertemperaturschwelle Beginn Bauteilschutz
partprotEctMaxHyst
°C
Hysterese der Wassertemperaturschwelle Beginn Bauteilschutz
partprotIatMax
°C
Ansauglufttemperaturschwelle Beginn Bauteilschutz
partprotIatMaxHyst
°C
Hysterese der Ansauglufttemperaturschwelle Beginn Bauteilschutz
partprotExtMax
Parameter 0..1370
°C
Schwelle Beginn Bauteilschutz Abgastemperatur
partprotExtMaxHyst
Parameter 0..1370
°C
Hysterese Abgastemperaturschwellen Beginn Bauteilschutz
enaPartprotEct
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe wassertemperaturabhaengige Bauteilschutzueberwachung
enaPartprotIat
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe ansauglufttemperaturabhaengige Bauteilschutzueberwachung
partprotExtMode
Parameter
[0] ePartprotExtNone
[1] ePartprotExt1
[2] ePartprotExt2
[3] ePartprotExtMax
Konfiguration der abgastemperaturabhaengigen Bauteilschutzueberwachung
187 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
188 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23
Diagnose
Bei der ECU481 handelt es sich in Verbindung mit den verbauten Sensoren und
Aktuatoren um ein komplexes mechatronisches System. Trotz der durchaus hohen
Komplexität eines solchen Systems, gerade auch in Verbindung mit dem betriebenen
Verbrennungsmotor, kann die Diagnose bei der Findung und Behebung von
Problemen eine gute Hilfe sein.
Der Schwerpunkt der Diagnose in der ECU481 liegt auf dem Bauteilschutz. Die
verfügbare Diagnose ist in ihrem Umfang und ihrer Funktionalität keinesfalls mit
Serienfahrzeugen zu vergleichen. So sind insbesondere keine Fehlerreaktionen
verfügbar, die den Ausfall z.B. eines Sensors durch einen anderen ausgleichen, da
hier die Gefahr besteht, das der Fahrzeugnutzer den Fehler lange nicht bemerkt und
den Motor somit lediglich mit einem z.B. weniger genauen Ersatzwert betreibt, was
u.U. zum unbemerkten Betrieb mit reduzierter Leistung führen könnte. Die Diagnose
kann auch keinesfalls vor allen Arten von Motorschäden bewahren.
Falsche Grundparametrierung einzelner Funktionen, wie z.B. Zündung,
Einspritzmenge, Klopfregelung oder Ladedruckregelung kann weiterhin den Motor
zerstören !! Eine sorgfältige Parametrierung der ECU481 ist unerlässlich, um den
Motor mit maximaler Leistung zerstörungsfrei und zuverlässig zu betreiben.
Ein weiterer nicht zu unterschätzender Faktor ist der durch die Diagnose
entstehende Applikationsaufwand. Eine Diagnosefunktion kann nur so gut sein wie
ihre Parametrierung an dem jeweiligen Motor/Fahrzeug. Durch die Vielzahl von mit
der ECU481 verwendbarer Sensoren, Aktuatoren und Motortopologien stellt jede
Diagnoseparametrierung eine Individualparametrierung dar, die mit dem
entsprechenden Aufwand einher geht. Die Ziele der Diagnose in der ECU481 sind:
-
die Bereitstellung einer einfachen Parameterschnittstelle
Bauteilschutz mit minimalem Parametrieraufwand
Hilfestellung bei der Findung von Systemproblemen
Die weiteren Abschnitte erklären das Diagnosekonzept der ECU481 im Detail. Wir
verzichten hier im Gegensatz zu den anderen Funktionsbeschreibungen auf eine
detaillierte Parameterbeschreibung aller Parameter aller Fehler, da die
Grundkonfiguration eines Fehlers immer identisch ist.
Es liegt allen Fehlern die identische (Verwaltungs-) Erkennungsfunktionalität zu
Grunde !!
189 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.1
Fehlerklassen
In der ECU481 werden derzeit zwei Fehlerklassen unterschieden.
11.23.1.1
Basisfehlerdiagnosen
Basisfehler sind im Wesentlichen elektrische Fehler von Sensoren oder Steuergerät.
Diese Fehler werden lediglich durch Überwachung einzelner Sensorsignale erkannt
(Es findet keine kombinierte Auswertung mehrerer Signale statt). Ein gutes Beispiel
hierfür ist z.B. die Überwachung eines Drucksensors. Der gültige Sensorspannungsbereich ist hierbei z.B. 0.5V .. 4.5V. Sollte jetzt im Betrieb eine Sensorspannung
außerhalb dieses Bereichs gemessen werden, so wird auf einen Sensor- und/oder
Verkabelungsfehler geschlossen und bei aktivierter Diagnose ein Fehler eingetragen
und/oder eine Fehlerreaktion ausgelöst.
Folgende Basisfehlerdiagnosen sind derzeit verfügbar:
-
Breitbandlambda (Breitbandlambdasonde)
Ego1 (Sprunglambdasonde 1)
Ego1Aux (falls Ego1 umkonfiguriert auf anderen Sensortyp)
Ego2Aux (falls Ego2 umkonfiguriert auf anderen Sensortyp)
Ext1 (Abgastemperatur 1)
Ext2 (Abgastemperatur 2)
Hfm1 (Luftmassenmesser 1)
Iat (Ansauglufttemperatur)
Ki (Klopfregelung)
Ks1 (Klopfsensor 1)
Ks2 (Klopfsensor 2)
Map1 (Ansaugrohrdruck 1)
MpEgo2 (Sprunglambdasonde 2)
MpHfm2 (Luftmassenmesser 2)
MpMap2 (Ansaugrohrdruck 2)
Steuergerät (allgemeiner Steuergerätesammelfehler)
Tps (Drosselklappenposition)
VBattS (zentrales Versorgungsrelais)
VSens (Sensorversorgungsspannung)
190 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.1.2
Funktionale Fehlerdiagnosen
Funktionale Fehlerdiagnosen sind Überwachungen, die versuchen (System-)
Fehlfunktionen von z.B. Steuergerätefunktionen in Verbindung mit ihren Aktuatoren
oder grundsätzliche Störungen beim Motorbetrieb zu erkennen. Hierfür werden z.B.
verschiedene Motordaten kombiniert überwacht, um auf eine Fehlfunktion zu
schließen. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Überwachung des maximalen
Ladedrucks. Ein Überschreiten des maximalen Ladedrucks kann sehr schnell zur
Zerstörung des Motors führen und ist deshalb unbedingt zu vermeiden. Diese
Überschreitung könnte die Folge einer Steuergerätefehlfunktion, eines
Ladedruckregelventilfehlers oder eines Verkabelungsproblems sein.
Bei der Aktivierung der funktionalen Diagnosen ist zu beachten, dass auch die
Basisdiagnosen der benötigten Sensoren aktiviert werden müssen. Sollte dies nicht
erfolgen, so kann es z.B. sein, dass die funktionale Diagnosefunktion mit nicht
gültigen Werten arbeitet und so den Fehler nicht erkennen kann. Ein gutes Beispiel
hierfür ist wieder die Überwachung des maximalen Ladedrucks. Sollte z.B. die
Sensorverkabelung des Ladedrucksensors defekt sein und der Steuergerät dadurch
-1Bar Ladedruck messen, so wird die funktionale Diagnose niemals eine
Überschreitung des maximalen Ladedrucks erkennen können und die gesamte
Ladedrucküberwachung wäre nutzlos.
Bei der Aktivierung von funktionalen Diagnosefunktionen müssen immer auch die
zugrundeliegenden Basisdiagnosen aktiviert werden. Andernfalls kann die Fehlererkennung nicht zuverlässig funktionieren !!
Folgende funktionalen Diagnosen sind derzeit verfügbar:
-
Abgastemperaturüberwachung (Maximaltemperaturüberwachung)
Benzindrucküberwachung (Minimalbenzindrucküberwachung)
Benzindrucksensor an EGO2, Pin 60 anschließen !!
Breitbandlambdaüberwachung (Maximallambdaüberwachung)
Ladedrucküberwachung (Maximalladedrucküberwachung)
Öldrucküberwachung (Minimalöldrucküberwachung)
Öldrucksensor an EGO1, Pin 59 anschließen !!
191 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.2
Fehlererkennung
Für die Fehlererkennung muss zuerst der Begriff der Entprellung eingeführt werden.
Entprellung bedeutet hier, dass ein einmaliges Auftreten einer Fehlerbedingung
normalerweise nicht zum sofortigen Erkennen eines Fehlers führen soll. Das lässt
sich wieder am Beispiel der Ladedrucküberwachung gut verdeutlichen. Der
Ladedruck ist während des Motorbetriebs kein ideal gleichmäßiges Signal (das kann
man auf Messungen sehr gut sehen). Es existieren Signalspitzen die nach oben,
sowie nach unten vorhanden sind. Das ist der korrekte Normalzustand des
Ladedrucksignals. Es ist sicher ungewollt, dass eine Druckspitze, die über dem
gewünschten Maximaldruck liegt sofort zu einem Fehlereintrag mit nachfolgender
Fehlerreaktion führt. Hierzu dient die Entprellung. Man muss dazu einen Wert von
hintereinander zu erfolgenden Verletzungen der Überwachungsbedingung angeben.
Erst wenn diese Anzahl von Verletzungen der Überwachungsbedingung
hintereinander aufgetreten ist, wird der Fehler als vorhanden und statisch betrachtet.
Es wird dann der Fehler eingetragen und die Fehlerreaktion - falls aktiviert ausgelöst. Am Beispiel der Ladedrucküberwachung zeigt das, dass eine einmalige
Verletzung der Überwachungsbedingung nicht zu einem Fehlereintrag mit
Fehlerreaktion führen würde.
Die Entprellung macht die Fehlererkennung robuster und besser anpassbar !!
In der Beschreibungsdatei steht für jedem Fehler im Gruppenkommentar das
Ausführungsraster [xxxms] der jeweiligen Diagnose. Dadurch kann durch
Multiplikation dieser Abtastzeit mit dem parametrierten diagXxxxErrEvStatic die Zeit
errechnet werden, bis der jeweilige Fehler frühestens als statisch erkannt und die
evtl. aktivierte Fehlerreaktion ausgelöst werden kann. Das vermittelt einen Überblick,
wie lange eine Fehlerbedingung anliegt, bis es zu einer Fehlerreaktion kommen
würde und ob diese Zeit schon kritisch für einzelne Motorbauteile sein könnte.
t frühesteErkennung =diagXxxxErrEvStatic∗t AbtastzeitDiagnosefunktion
Fig. 11-16: Formel Zeit bis früheste Fehlererkennung
192 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.2.1
Messgrößen
Name
diagHandlerEv
diagHandlerState
diagUegoDisconState
diagEgo1DisconState
diagEgo2DisconState
diagVSensDisconState
diagFuncFuelPrsFilter
diagFuncMapMaxFilter
diagFuncOilPrsFilter
diagKs1Lvl
diagKs2Lvl
11.23.2.2
Raster
polling
polling
100ms
100ms
100ms
10ms
10ms
10ms
10ms
sync
sync
Beschreibung
Evententprellzaehler der eventbasierten Fehlerentprellung
Entprellzustand der ueberwachten Fehler
interner Zustand Diagnosefunktion
gefilterter relativer Benzindruck
gefilterter Ladedruck
gefilterter Oildruck
Diagnosepegel Ks
Diagnosepegel Ks
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
diagUegoUpTime1s
Parameter 0..255
maximale Aufheizzeit bis Fehlererkennung Lambdasonde
diagEctSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Wassertemperatur
diagEctSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Wassertemperatur
diagEgoUpTime1s
Parameter 0..255
maximale Aufheizzeit bis Fehlererkennung Lambdasonde
diagEgoSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere Schwelle Lambdasonde inaktiv
diagEgoSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere Schwelle Lambdasonde inaktiv
diagEgo1AuxSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Ego1Aux
diagEgo1AuxSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Ego1Aux
diagEgo2AuxSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Ego2Aux
diagEgo2AuxSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Ego2Aux
diagExtSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Abgastemperatur
diagMafEngOffTime1s
Parameter 0..255
Motorstillstandszeit vor Freigabe HFM-Nullpunktdiagnose
diagMaf1SrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere Schwelle Nullpunktdiagnose HFM
diagMafSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere Schwelle Nullpunktdiagnose HFM
diagIatSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Ansauglufttemperatur
diagIatSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Ansauglufttemperatur
diagMap1SrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Drucksensor 1
diagMap1SrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Drucksensor 1
diagMap2SrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Drucksensor 2
Einheit
s
V
V
s
V
V
V
V
V
V
V
s
V
V
V
V
V
V
V
193 / 232
MMe
maf-map-engineering
Name
Typ
Wertebereich
diagMap2SrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Drucksensor 2
diagTpsSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle Drosselklappenposition
diagTpsSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle Drosselklappenposition
diagVSensUpTime10ms
Parameter 0..2.55
maximale Einschwingzeit der Sensorversorgung
diagVSensSrcBot
untere erlaubte Schwelle Sensorversogung
diagVSensSrcTop
obere erlaubte Schwelle Sensorversogung
diagFuncFuelPrsFilterSlope Parameter 0..99.609375
Filterfaktor Benzindruck
diagFuncFuelPrsMin
Untergrenze Benzindruck
diagFuncFuelPrsMax
Obergrenze Benzindruck
diagFuncMapTop
Obergrenze Ladedruck
diagFuncExt1Top
Parameter 0..1370
Obergrenze Abgastemperatur 1
diagFuncExt2Top
Parameter 0..1370
Obergrenze Abgastemperatur 2
diagFuncUegoMinCharge
Parameter 0..399.95117188
Zylinderfuellungsschwelle fuer Aktivierung Lambdaueberwachung
diagFuncUegoLmdTop
Parameter 0..15.999755859
Obergrenze Lambdawert
diagFuncOilPrsFilterSlope Parameter 0..99.609375
Filterfaktor Oildruck
diagFuncOilPrsMin
Untergrenze Oildruck
diagFuncOilPrsMax
Obergrenze Oildruck
diagKiOffsBot
untere erlaubte Schwelle Nulltestoffset
diagKiOffsTop
obere erlaubte Schwelle Nulltestoffset
diagKiSlopeTop
obere erlaubte Schwelle Nulltsteigung
diagKiTpBot
untere erlaubte Schwelle Nulltesttestpuls
diagKs1SrcBot
Kennlinie 0..4.9999237061
untere erlaubte Schwelle fuer Diagnosepegel Ks
diagKs2SrcBot
Kennlinie 0..4.9999237061
untere erlaubte Schwelle fuer Diagnosepegel Ks
diagAdcIntRefSrcBot
Parameter 0..4.98046875
untere erlaubte Schwelle interne ADC-Referenzspannung
diagAdcIntRefSrcTop
Parameter 0..4.98046875
obere erlaubte Schwelle interne ADC-Referenzspannung
Einheit
V
V
V
s
V
V
%
bar
bar
bar
°C
°C
%
%
bar
bar
%
%
%
%
V
V
V
V
194 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.3
Fehlerkonfiguration
Die Konfigurationsparameter aller Fehler bzgl. der Fehlererkennung und -verwaltung
sind identisch.
Zu beachten sind hier insbesondere die Ausblendbedingungen. Für viele Fehler ist
es nicht sinnvoll die Diagnosen zu jedem Zeitpunkt durchzuführen. Man denke hier
z.B. an die Öldrucküberwachung. Es ist unsinnig diese Diagnose bei stehendem
Motor durchzuführen, da hierbei natürlich kein Öldruck vorhanden ist. Also sollte
diese Diagnose so konfiguriert werden, dass sie bei Motorstillstand ausgeblendet
wird. Ein weiterer Ausblendgrund könnte z.B. ein Benzindrucksensor sein, der von
der VBattS versorgt wird. Hier macht es auch keinen Sinn den Sensor zu
diagnostizieren, wenn die VBattS abgeschaltet ist. Also für diese Diagnose
Ausblendung bei ausgeschalteter VBattS.
11.23.3.1
Name
Messgrößen
Raster
11.23.3.2
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
diagXxxx*ErrEna
Parameter 0..1
Freigabe Diagnose
diagXxxx*BlankKl15Off
Parameter 0..1
Ausblendung bei Kl15 aus
diagXxxx*BlankUBatLow
Parameter 0..1
Ausblendung bei niedriger Batteriespannung
diagXxxx*BlankVBattSOff
Parameter 0..1
Ausblendung bei VbattS aus
diagXxxx*BlankEngRun
Parameter 0..1
Ausblendung bei laufendem Motor
diagXxxx*BlankEngStop
Parameter 0..1
Ausblendung bei stehendem Motor
diagXxxx*ReaEngLimSpeed Parameter 0..1
Freigabe Fehlerreaktion Motor Drehzahlbegrenzung
diagXxxx*ReaEngOff
Parameter 0..1
Freigabe Fehlerreaktion Motor aus
diagXxxx*ErrEvStatic
Parameter 0..255
Erkennungeschwelle fuer Fehler statisch
diagKl30Low
Schwelle fuer Entprellausblendung niedrige Bordspannung
Einheit
V
*
Xxxx entspricht hier dem jeweiligen Kurznamen des Fehlers
195 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.4
System- und Sensorfreigaben
Die Diagnose steuert das System über globale System- und Sensorfreigaben. Damit
kann im Fehlerfalle leicht eine betroffene Funktion über z.B. einen für sie relevanten
Sensorausfall "informiert" werden. Als Beispiel soll hier der Lambda Regler dienen.
Bei erkanntem Sensorfehler EGO1 muss der Lambdaregler auf neutrale
Korrekturwerte geschaltet werden, da ja kein gültiger Lambdawert mehr im System
vorhanden ist.
Diese Sensorfreigaben dienen auch dazu bei Sensoren mit verzögerter
Betriebsbereitschaft das System entsprechend zu steuern. Folgende Sensoren fallen
derzeit in diese Gruppe:
-
EGO1 (Sprunglamdasonde 1)
EGO2 (Sprunglamdasonde 2)
UEGO (Breitbandlambdasonde)
Diese Sensoren sind nach einem Zündungswechsel nicht sofort freigegeben,
sondern erst nach Erreichung ihrer Betriebsbereitschaft. Danach werden sie ganz
normal diagnostiziert. Sollte ein Fehler erkannt werden, so wird wieder die jeweilige
Sensorfreigabe deaktiviert, evtl. betroffene Funktionen ändern ihr Verhalten (z.B.
Abschaltung des Lambdareglers) und es wird ein Fehler eingetragen.
Sollte die Betriebsbereitschaft ohne erkannten Fehler wegfallen (z.B. keine
Lambdasondenheizung mehr möglich, wenn Motor steht/VBattS aus) wird die
Sensorfreigabe bis zur erneuten Erreichung der Betriebsbereitschaft wieder
deaktiviert. Es gibt hierbei natürlich keinen Fehlereintrag und keine Fehlerreaktion.
Zur Vermeidung von Mehrfachfehlereinträgen, werden auch die funktionalen
Diagnosen steuergeräteintern nur aktiviert, wenn alle für die jeweilige funktionale
Diagnose benötigten Sensoren freigegeben sind !!
11.23.4.1
Messgrößen
Name
Raster Beschreibung
diagGlobEnable polling globale Freigaben
diagSensEnable polling Sensorfreigaben
11.23.4.2
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
196 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.5
Fehlerreaktionen
Die ECU481 unterstützt derzeit zwei Fehlerreaktionen:
-
Motor aus
Motordrehzahlbegrenzung
Die Aktivierung einer Fehlerreaktionen ist nicht zwingend erforderlich. Es können die
Diagnosen auch ohne jegliche Fehlerreaktion aktiviert werden. Dann werden die
Fehler nur in den Fehlerspeicher eingetragen. Dies ist z.B. nützlich, um anfänglich
eine stabile Grundbedatung der Diagnose zu erstellen, ohne dauernd Probleme mit
aktivierten Fehlerreaktion zu bekommen.
Nach einem Zündungswechsel sind, bis zu einer evtl. erneuten Erkennung des
jeweiligen Fehlers als statisch, wieder alle Fehlerreaktionen INAKTIV !!
11.23.5.1
Name
Messgrößen
Raster
11.23.5.2
Beschreibung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
diagLimnMotFuel
Parameter 0..12799.609375
Drehzahlbegrenzung Benzin fuer Fehlerreaktion
diagLimnMotFuelHyst Parameter 0..12799.609375
Hysterese Drehzahlbegrenzung Benzin fuer Fehlerreaktion
diagLimnMotIgn
Parameter 0..12799.609375
Drehzahlbegrenzung Zuendung fuer Fehlerreaktion
diagLimnMotIgnHyst Parameter 0..12799.609375
Hysterese Drehzahlbegrenzung Zuendung fuer Fehlerreaktion
Einheit
Upm
Upm
Upm
Upm
197 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.6
Fehlerspeicher
Alle als statisch erkannten Fehler werden grundsätzlich in den Fehlerspeicher
dauerhaft eingetragen und sind auch nach einem Zündungswechsel noch auslesbar.
Die Löschung des Fehlerspeichers muss manuell vorgenommen werden. Dazu kann
entweder der Parameter clearDiagStorage auf ON gesetzt werden (dieser Parameter
kann im Anschluss gleich wieder auf OFF gesetzt werden) oder das Skript
CANape™  Extras  ClrDiagMemory_Xxx ausgeführt werden. Damit ist der
Fehlerspeicher dann gelöscht.
11.23.6.1
Messgrößen
Name
Raster
diagStorage polling
11.23.6.2
Beschreibung
statischer Fehlerspeicher
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
clearDiagStorage
Parameter 0..1
manuelles Loeschen des Fehlerspeichers
Einheit
-
198 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.23.7
MIL
Zur schnellen Fahrerinformation kann das Auftreten von Fehlern dem Fahrer wie
folgt signalisiert werden:
-
blinkende oder dauerhaft leuchtende Schaltlampe
blinkendes Bedienteil-Display
Sendung der Fehlerinformation an ein Dashboard (vgl. 11.24)
Die gewünschte Anzeigeart kann mit den Parametern milShiftlightEna und
milLcdEna ausgewählt werden. Es können auch beide Anzeigearten gleichzeitig
verwendet werden. Sofern eine Dashboard-Kommunikation aktiviert ist, wird die
Fehlerinformation automatisch immer auch an das Dashboard gesendet.
Es wird nur das Auftreten von Fehlern mit mindestens einer aktivierten Ersatzreaktion (vgl. 11.23.5) durch die MIL-Funktion signalisiert.
Zur korrekten Übernahme der Einstellungen und sicheren Synchronisation mit
der Schaltlampenfunktion, sollte nach jeder Einstellungsänderung ein
Zündungswechsel erfolgen.
11.23.7.1
Name
Messgrößen
Raster
11.23.7.2
Beschreibung
Parameter
Name
milShiftlightEna
Typ
Wertebereich
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe MIL-Anzeige ueber Schaltlampe
milLcdEna
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe MIL-Anzeige ueber blinkendes Bedienteil-Display
milShiftlightSteady
Parameter
[0] Off
[1] On
MIL-Anzeige ueber Schaltlampe leuchtet dauerhaft (kein Blinken)
milFlashTime100ms
Parameter 0..25.5
Zykluszeit MIL-Blinken
Einheit
s
199 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.24
Dashboard/Logger/Logging-Unterstützung
Die ECU481 ist in der Lage auch Dashboards oder Datalogger zu unterstützen. Es
besteht die Möglichkeit steuergeräteinterne Daten über RS232 oder Ethernet zu
Dashboards oder Dataloggern zu übertragen.
Sollten Sie ein bisher nicht unterstütztes Dashboard oder einen nicht unterstützten
Datalogger mit der ECU481 betreiben wollen, so können Sie sich gerne an unseren
Support wenden. Wir werden dann versuchen die entsprechenden
Protokollinformationen vom Hersteller zu erhalten und das Protokoll in die ECU481
zu integrieren.
11.24.1
AiM™-MXL™ Dashlogger
Die ECU481 unterstützt die Dashboards/Logger der MXL™-Serie von AiM™. Die
hier verwendete Schnittstelle ist RS232. Die Schnittstellenparameter lauten wie folgt:
Parameter
Serielle Baudrate
Serielle Konfiguration
Wert
19200
8, N, 1
Einheit
Bit/s
-
Tab. 11-3: Kommunikationseinstellungen AiM™-MXL™
Diese Dashboards/Logger unterstützen sowohl ein Standardprotokoll
„AIM_PROT_UART“ als auch die Möglichkeit der Protokollerweiterung für spezielle
Steuergeräte. Dazu müssen allerdings die Protokollerweiterung und das Steuergerät
in die AiM™-Software zur Konfiguration des Dashboards/Logger integriert sein.
Laden Sie sich also unbedingt die neuste Konfigurationssoftware für Ihr
Dashboard/ihren Datalogger von der AiM™-Website herunter.
Um auch den Betrieb ohne Protokollerweiterung (noch keine integrierte ECU481 in
die AiM™-Konfigurationssoftware) zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit nur das
Standardprotokoll „AIM_PROT_UART“ mit der ECU481 zu nutzen. Die speziellen
Protokollerweiterungen der ECU481 können separat durch den Applikationsparameter dashboardEnaAimMxlEcu481Ext eingeschaltet werden.
Zur Nutzung der AiM™-Unterstützung benötigen Sie eine ECU481 mit mindestens
folgender Hardware- und Softwareversion:
-
Hardwareversion: min. 1.00
Softwareversion: min. 091220_01
Zur Überprüfung wählen Sie bitte die CANape™-Konfiguration „Grundeinstellung“
und starten Sie eine Messung. Auf der ersten Seite der Konfiguration werden die
entsprechenden Daten angezeigt.
200 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.24.1.1
Protokoll AIM_PROT_UART
Hierbei handelt es sich um das generische AiM™-Standardprotokoll über RS232 für
unbekannte, bzw. ungelistete Steuergeräte.
Name
ECU_1
ECU_8
ECU_9
ECU_12
ECU_2
ECU_3
ECU_6
ECU_7
ECU13
Signal
AIM_RPM
AIM_THROTANG
AIM_MANIFPRESS
AIM_LAMBDA
AIM_WHEELSPEED
AIM_OILPRESS
AIM_FUELPRESS
AIM_BATT_VOLT
AIM_GEAR
Bemerkung
ECU_4
ECU_5
ECU_10
ECU_11
ECU_14
AIM_OILTEMP
AIM_WATERTEMP
AIM_AIRCHARGETEMP
AIM_EXHTEMP
AIM_ERRORS
wenn Sensor aktiviert
-
Bit 0* (0x0001):
kein Systemnormalbetrieb
Bit 1* (0x0002):
Fehlerreaktion "Motor aus"
Bit 2* (0x0004):
Fehlerreaktion "Motor Drehzahlbegrenzung"
Channel
1
45
69
105
5
9
21
33
113
Freq. [Hz]
10
10
10
10
5
5
5
5
5
13
17
97
101
125
2
2
2
2
2
Einheit
Rpm
Deg
MBar
Lambda
Km/h
Bar
Bar
Volts
0=N, 1=rev,
2=first, ...
Deg C
Deg C
Deg C
Deg C
Bitkodiert
*Zur Signalisierung durch eine Warnlampe kann
auf (AIM_ERRORS > 1) geprüft werden
Tab. 11-4: AIM_PROT_UART
201 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.24.1.2
Protokoll ECU481_PROT_UART
Dies ist eine Erweiterung des AiM™-Standardprotokolls über RS232.
Die ECU481 muss der AiM™-Konfigurationssoftware bekannt sein, sonst geht
das Dashboard/der Logger in den Fehlerzustand und es werden keine Daten
angezeigt. Überprüfen Sie unbedingt, ob Sie die aktuelle AiM™-Konfigurationssoftware für Ihr Dashboard verwenden !!
Name
Signal
ECU_1
ECU_8
ECU_9
ECU_12
ECU_15
ECU_2
ECU_3
ECU_6
ECU_7
AIM_RPM
AIM_THROTANG
AIM_MANIFPRESS
AIM_LAMBDA
ECU481_CYLCHARGE
AIM_WHEELSPEED
AIM_OILPRESS
AIM_FUELPRESS
AIM_BATT_VOLT
ECU13
AIM_GEAR
Bemerkung
ist entfallen, da Standarddashboardkanal
ECU_16 ECU481_IGNANGLE
ECU_17 ECU481_KNOCKNOISE oder
Ethanolkonzentration, siehe
dashboardEnaAimMxlEcu481ExxC
ECU_18 ECU481_MAF1
ECU_19 ECU481_MAF2
ECU_4 AIM_OILTEMP
oder
Kraftstofftemperatur, siehe
dashboardAimMxlEcu481ExxTCfg
ECU_5 AIM_WATERTEMP
oder
ECU_10 AIM_AIRCHARGETEMP oder
ECU_11 AIM_EXHTEMP
Bit 0* (0x0001):
ECU_14 AIM_ERRORS
-
kein Systemnormalbetrieb
Bit 1* (0x0002):
Fehlerreaktion "Motor aus"
Bit 2* (0x0004):
Fehlerreaktion "Motor Drehzahlbegrenzung"
Channel Freq.
[Hz]
1
10
45
10
69
10
105
10
130
10
5
5
9
5
21
5
33
5
Einheit
113
5
135
140
5
5
0=N,
1=rev,
2=first, ...
Deg Tdc
Percent
145
146
13
5
5
2
Kg/h
Kg/h
Deg C
17
2
Deg C
97
2
Deg C
101
125
2
2
Deg C
Bitkodiert
Rpm
Deg
MBar
Lambda
Percent
Km/h
Bar
Bar
Volts
*Zur Signalisierung durch eine Warnlampe kann auf
(AIM_ERRORS > 1) geprüft werden
Tab. 11-5: ECU481_PROT_UART
202 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.24.1.3
Messgrößen
Name
11.24.1.4
Raster
Beschreibung
Parameter
Name
dashboardEnaAimMxl
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe AIM-Kommunikation ueber serielle Schnittstelle (Datenrahmen siehe Ecu481-Handbuch)
dashboardEnaAimMxlEcu481Ext
Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe ECU481-Protokollerweiterungen zu AIM_PROT_UART (Datenrahmen siehe Ecu481Handbuch)
mcdBaud
Bit/s
dashboardAimMxlExhCfg
Parameter
[0] eAimExhExt1
[1] eAimExhExt2
Auswahl Ext-Sensor fuer AIM_EXHTEMP
dashboardAimMxlEcu481ExxTCfg Parameter
[0] eAimExxTOff
[1] eAimExxTOil
[2] eAimExxTWater
[3] eAimExxTAir
Konfiguration Sendung Temperatur von Ethanolsensor anstatt AIM_OILTEMP, AIM_WATERTEMP
oder AIM_AIRCHARGETEMP
dashboardEnaAimMxlEcu481ExxC Parameter
[0] Off
[1] On
Freigabe Sendung Konzentration von Ethanolsensor anstatt ECU481_KNOCKNOISE
203 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.24.2
Innovate™ MTS™-Loggingchain
Die ECU481 kann als Logger für Innovate™ Produkte, die das MTS™-Protokoll
unterstützen, genutzt werden. Derzeit werden folgende Innovate™ Gerätetypen
unterstützt:
-
LM-1™ (1 Lambda-Kanal + 5 Aux-Kanäle (Aux-Kanal 1 auch zur
Drehzahlmessung))
LC-1™ (1 Lambda-Kanal)
TC-4™ (4 Aux-Kanäle 0..300°C, 0..1093°C oder 0..1023 roh)
SSI-4™ (4 Aux-Kanäle 0..5V oder 0..1023 roh)
Die in der Loggingchain vorhandenen Geräte werden von der ECU481 automatisch
erkannt und die Sensorwerte den entsprechenden Steuergerätevariablen
zugewiesen. Es werden bis zu
-
11 Lambdasonden
12 + 5 (LM-1™ mit Aux-Box) Aux-Kanäle für z.B.
max. 12 Temperaturkanäle (TC-4™) oder
max. 12 analoge Spannungen, Frequenzen etc. (SSI-4™)
unterstützt.
Damit die Kommunikation mit den Innovate™ Geräten funktioniert, muss der
Parameter mcdBaud auf 19200 Bit/s gesetzt werden. Die einzelnen Geräte werden
wie folgt erkannt und die jeweiligen Sensorwerte den ECU481 Signalvariablen
entsprechend zugewiesen:
Gerät 0(z.B. LM-1™)  Gerät 1(z.B. LC-1™)  Gerät 2(z.B. TC-4™)  Gerät n  ECU481
Fig. 11-17: Beispiel Innovate™ MTS-Loggingchain™
Die Geräte werden immer folgendermaßen den entsprechenden Variablen
zugeordnet:
Die Zuordnung beginnt bei dem am weitesten von der ECU481 entfernten Gerät zu
den niederwertigsten Variablen. In obigem Beispiel wird der Lambdawert von "Gerät
0" dem internen ECU481-Wert mtsLmd[0], der Lambdawert von "Gerät 1" dem
internen ECU481-Wert mtsLmd[1] und die 4 Temperaturwerte von "Gerät 2" den
internen ECU481-Werten mtsTc4Aux0_xyyyC[0] bis mtsTc4Aux0_xyyyC[3]
zugewiesen (wobei _xyyy den jeweils konfigurierten Temperaturbereich des
einzelnen Eingangs eines TC-4™ kennzeichnet. Wahlweise sind hier _300C und
_1093C möglich).
Da die ECU481 die Konfiguration von den Aux-Kanälen nicht kennt, muss der Nutzer
die Variablen mit seinen gewünschten/in den Aux-Kanälen konfigurierten
Umrechnungen selbst in die jeweilige Messkonfiguration übernehmen.
204 / 232
MMe
maf-map-engineering
Eine Besonderheit gilt für die SSI-4™ Kanäle zur Frequenz-/Drehzahlmessung.
Diese sollten als Rohwert gemessen werden. Dann können nachträglich die
Messwerte durch Einfügen von "virtuellen Messsignalen" in CANape™ in die/den
gewünschte/n Einheit/Wertebereich passend zur SSI-4™ Kanalkonfiguration
umgerechnet werden.
Eine weitere Besonderheit gilt außerdem noch für den Wert mtsLmd[0]. Dieser Kanal
kann den Eingangswert für den Lambdaregler bei einer Zweibankregelung
bereitstellen.
Die korrekte/störungsfreie Kommunikation mit den Innovate™ Geräten kann mit der
Variablen mtsState überprüft werden. Nur wenn hier störungsfrei "eMtsSync"
angezeigt wird, sind alle Werte verlässlich und die Kommunikation funktioniert
einwandfrei.
Weitere Einzelheiten zum Zusammenstellen einer MTS™-Loggingchain und der
Parametrierung/Konfiguration der Einzelgeräte können [5], [6] und der
Dokumentation zu den einzelnen Innovate™ Geräten entnommen werden.
11.24.2.1
Anschlusshinweise
Zum Anschluss der Innovate™ MTS™-Loggingchain an die ECU481 können die mit
den Innovate™ Produkten gelieferten Kabel zum PC-Anschluss verwendet werden.
Dabei ist allerdings zu beachten, dass in diesem Fall noch ein Adapter benötigt wird.
Der Grund dafür ist, dass die ECU481 wie auch die Innovate™ Geräte eigentlich
zum direkten Anschluss an einen PC vorbereitet sind. Somit ist die Belegung der
jeweiligen seriellen Schnittstellen nicht zu einer direkten Verbindung geeignet. Der
benötigte Adapter ist ein sogenannter Null-Modem Adapter, d.h. es werden lediglich
die Sende (Pin 3)- und die Empfangsleitung (Pin 2) der seriellen Schnittstelle
gekreuzt und zwei Stecker - statt Stecker und Buchse - verwendet. So ein Adapter
kann sowohl fertig gekauft werden, als auch sehr leicht selbst hergestellt werden.
Sollte der Adapter selbst hergestellt werden, so kann zusätzlich zur deutlichen
Erhöhung der Kommunikationssicherheit und des EMV-Verhaltens der
Datenübertragung noch die Masseleitung der seriellen Schnittstelle zwischen
ECU481 und der Innovate™ MTS™-Loggingchain aufgetrennt werden.
205 / 232
MMe
maf-map-engineering
Das folgende Bild zeigt einen solchen Selbstbau-Adapter mit aufgetrennter
Masseleitung (braun) und gekreuzter Sende (rosa)-, Empfangsleitung (rot):
Fig. 11-18: Selbstbau Null-Modem Adapter für Innovate™ MTS™-Loggingchain
Selbstverständlich können Sie einen solchen Adapter auch über uns beziehen.
11.24.2.2
Messgrößen
Name
mtsState
mtsLmd
mtsLmdState
mtsTc4Aux0_1093C
mtsTc4Aux0_300C
mtsLm1Aux0_0_10230Upm
mtsLm1Aux0_1023
mtsLm1Aux0_5V
mtsSsi4Aux0_1023
mtsSsi4Aux0_5V
innovateMtsLmd
11.24.2.3
Raster
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
100ms
Beschreibung
Innovate MTS-Kommunikationszustand
Innovate MTS-Lambdakanaele
Status Innovate MTS-Lambdakanaele
Innovate TC-4 Kanaele
Innovate TC-4 Kanaele
LM-1 Aux0-Kanal (Drehzahl)
LM-1 Aux-Kanaele (Rohwerte)
LM-1 Aux-Kanaele (Spannung)
Innovate SSI-4 Kanaele (Rohwerte)
Innovate SSI-4 Kanaele (Spannung)
Lambdawert Innovate MTS-Breitbandsystemsonde
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
loggingEnaInnovate
Parameter 0..1
Freigabe Innovate MTS-Protokoll ueber serielle Schnittstelle (Weitere Informationen siehe Ecu481Handbuch)
mcdBaud
Bit/s
mtsTimeout100ms
Parameter 0..25.5
s
Timeoutzeit Innovate MTS-Protokoll
206 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25
Hilfsfunktionen und erweiterte Messmöglichkeiten
Die Funktionsgruppen in diesem Kapitel sind Hilfsfunktionen, die von vielen andern
Funktionen oder steuergeräteintern genutzt werden, sowie Messgrößen für genauere
Problemanalysen. Diese Gruppen befinden sich alle in dem Unterordner
"Systemintern" in der Beschreibungsdatei. In den meisten Fällen ist es nicht nötig
hier "stöbern" zu gehen. In Sonderfällen oder bei besonderen Problemen kann es
jedoch helfen.
Die einzelnen Gruppen und Objekte werden im Folgenden nur oberflächlich
beschrieben. Meistens hilft aber der Objektkommentar weiter. Für weitergehende
Fragen oder Informationen können Sie sich auch gerne an uns wenden.
207 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.1
Cab (Crank angle base)
11.25.1.1
Messgrößen
Name
cabIntfIgnAngle
cabSegment
cabSegmentStart
cabSegmentTime
cabState
cabSyncLossCounter
cabToothMaxRuntime
cabToothMinTime
11.25.1.2
Raster
sync
sync
sync
sync
sync
sync
sync
sync
Beschreibung
Zylinderzuendwinkel per Zylinder
Segment
Startwinkel des aktuellen Segmentes
letzte Segmentzeit
interner Zustand Kurbelwinkelbasis
Zaehler der verlorenen Kurbelwellensynchronisationen
maximale Laufzeit des Zahninterrupts
minimale aufgetretene Zahnzeit
Parameter
Name
cabCamInput
Typ
Wertebereich
Einheit
Parameter
[0] eCabCamCam1
[1] eCabCamCam2
[2] eCabCamDio0
[3] eCabCamDio1
[4] eCabCamDio2
[5] eCabCamDio3
Eingangskanal Nockenwellensensor Zylinder1-Erkennung (2- und 3-Gebersysteme)
208 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.2
PWM
11.25.2.1
Messgrößen
Name
pwmDo0Duty
pwmDo2Duty
pwmPDo0Duty
pwmPDo1Duty
pwmSoftPwmDuty
11.25.2.2
Raster
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
Beschreibung
Tastverhaeltnis Leistungs-PWM Kanal 0 (Klemme 12)
Tastverhaeltnis Leistungs-PWM Kanal 1 (Klemme 14)
Tastverhaeltnis Soft-PWM Kanal 0 (Klemme 2)
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
pwmEnaChnDo0
Parameter
pwmEnaChnDo2
Parameter
pwmEnaChnPDo0
Parameter
pwmEnaChnPDo1
Parameter
pwmEnaChnSoftPwm
Parameter
Freigabe Soft-PWM Kanal 0 (Klemme 2)
pwmFreqPDo0Do2
Parameter
pwmFreqPDo1Do0
Parameter
pwmPolarityChnDo0
Parameter
pwmPolarityChnDo2
Parameter
pwmPolarityChnPDo0
Parameter
Polaritaet Leistungs-PWM Kanal 0 (Klemme 12)
pwmPolarityChnPDo1
Parameter
Polaritaet Leistungs-PWM Kanal 1 (Klemme 14)
pwmPolarityChnSoftPwm Parameter
Polaritaet Soft-PWM Kanal 0 (Klemme 2)
pwmSoftPwmPeriod
Parameter
Periode Soft-PWM Kanal 0 (Klemme 2, Frequenz = 1 / pwmSoftPwmPeriod)
209 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.3
ADC
Der Ordner Deprecated enthält Messgrößen, die entfallen oder durch neue ersetzt
wurden. Diese Größen sind nur noch aus Kompatibilitätsgründen zu alten
Messkonfigurationen enthalten und sollten nicht mehr für neue Messkonfigurationen
genutzt werden.
11.25.3.1
Name
adcInject
adcMaf1Rst
adcMaf2Rst
adcIntRef
11.25.3.2
Name
Messgrößen
Raster
sync
sync
sync
1s
Beschreibung
Kontrollsignal fuer Klopfkanalwandlung
Kontrollsignal fuer Massenmesser1-Segmentfilterreset
Kontrollsignal fuer Massenmesser2-Segmentfilterreset
interne ADC-Referenzspannung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
210 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.4
ECU
11.25.4.1
Messgrößen
Name
ecuTemp
systemHardware
systemSoftware
systemUser1
systemUser2
11.25.4.2
Name
Raster
100ms
1s
1s
1s
1s
Beschreibung
interne Steuergeraetetemperatur
Steuergeraet Hardwarekennung
Steuergeraet Softwarekennung
Steuergeraet Benutzerkennung 1
Steuergeraet Benutzerkennung 2
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
211 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.5
FI
11.25.5.1
Messgrößen
Name
_abwPulseAcc
fiNAbwDivident
fiNAbwDivident10ms
fiNAbwMinTimediff
fiNMotDivident
fiNMotDivident10ms
fiWheelSize
motCrankAcc
11.25.5.2
Name
Raster
100ms
1s
1s
1s
1s
1s
1s
sync
Beschreibung
Interruptpulszaehler des Abtriebswellensensors
Umrechnungsfaktor für Abtriebswellendrehzahl
Umrechnungsfaktor für Abtriebswellendrehzahl (Basis 10ms)
minimale Pulszeit der Abtriebswelle
Umrechnungsfaktor für Motordrehzahl
Umrechnungsfaktor für Motordrehzahl (Basis 10ms)
Faktor Radumfang
interner Pulszaehler der Motordrehzahlberechnung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
212 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.6
Debug
11.25.6.1
Messgrößen
Name
debEcuLoadMax
debStackUsageMax
flashCrc
flashCrcAddr
stackChkAddr
11.25.6.2
Raster
1s
1s
1s
1s
1s
Beschreibung
maximale Prozessorlast
maximale Stacktiefe
aktueller CRC des Flashspeichers
laufende Addresse der CRC-Berechnung des Flashspeichers
laufende Addresse der Stackueberwachung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
enaEcuLoadMeas
Parameter 0..1
Freigabe der Prozessorlastberechnung (Achtung reduziert die Kommunikationsbandbreite !!)
enaStackUsageMeas Parameter 0..1
Freigabe der Stacktiefenermittlung
213 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.7
DIO
11.25.7.1
Messgrößen
Name
di0DbcState
di1DbcState
di2DbcState
di3DbcState
dioDo0
dioDo1
dioDo2
dioDo3
dioDo4
dioDo5
dioDoVBattS
dioPDo0
dioPDo1
dioSelfSupp
kl15DbcState
vBattSDbcState
11.25.7.2
Name
Raster
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
Beschreibung
Di0-Zustand Entprellung
digitaler Ausgang 0
digitaler Ausgang 1
digitaler Ausgang 2
digitaler Ausgang 3
digitaler Ausgang 4
digitaler Ausgang 5
digitaler Ausgang VBattS-Steuerung
digitaler Leistungsausgang 0
digitaler Leistungsausgang 1
digitaler Ausgang Selbsthaltungssignal
Kl15-Zustand Entprellung
VBattS-Zustand Entprellung
Parameter
Typ
Wertebereich
Einheit
214 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.8
Uego
11.25.8.1
Messgrößen
Name
diagReg
uegoIp
uegoIpOffs17
uegoIpOffs8
uegoRcal
uegoRi
Raster
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
10ms
11.25.8.2
Beschreibung
SPI-Register
Pumpstrom Breitbandsonde
Offsetadaption IP-Verstaerkung 17
Offsetadaption IP-Verstaerkung 8
gemessener Kalibrationswiderstandswert
Innenwiderstand Nernstzelle Breitbandsonde
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
uegoIpAdpFilterSlope Parameter 0..99.609375
Filterfaktor Pumpstromadaption
uegoIpAdpTime1s
Parameter 0..255
Adaptionszykluszeit Pumpstromadaption
uegoRiAdpFilterSlope Parameter 0..99.609375
Filterfaktor Innenwiderstandsadaption
uegoRiAdpTime1s
Parameter 0..255
Adaptionszykluszeit Innenwiderstandsadaption
uegoRefPumpCurr
Parameter 0..150
Pumpstrom Referenzzelle (ab LSU4.9)
Einheit
%
s
%
s
uA
215 / 232
MMe
maf-map-engineering
11.25.9
Knock
11.25.9.1
Messgrößen
Name
kncDirectCfg
kncEvaluate
kncIndirectCfg.act
kncIndirectCfg.new
kncIntegratorKs1TpLevel
kncIntegratorKs2TpLevel
kncIntegratorOffset
kncIntegratorSlope
kncDynCylChargeDotFilter
Raster
sync
sync
sync
sync
1s
1s
1s
1s
100ms
kncDynFiNMotDotFilter
sync
11.25.9.2
Beschreibung
aktuelles direktes Konfigurationsbyte
Trigger fuer Klopfauswertung
aktuelles indirektes Konfigurationsbyte
neues indirektes Konfigurationsbyte
Testpulspegel der Klopfsensierung fuer KS1
Testpulspegel der Klopfsensierung fuer KS2
Null-Integratoroffset der Klopfpegelerfassung
Null-Integratorsteigung der Klopfpegelerfassung
gefilterter Zylinderfuellungsgradient fuer Dynamikanpassung
Klopfregelung
gefilterter Motorgradient fuer Dynamikanpassung
Klopfregelung
Parameter
Name
Typ
Wertebereich
Einheit
kncDynCylChargeDotBot
Parameter -4000..0
%/s
minimal erlaubter Zylinderfuellungsgradient ohne Dynamikanpassung Klopfregelung
kncDynCylChargeDotFilterSlope Parameter 0..99.609375
%
Filterfaktor Zylinderfuellungsgradient fuer Dynamikanpassung Klopfregelung
kncDynCylChargeDotTop
Parameter 0..3999.5117188
%/s
maximal erlaubter Zylinderfuellungsgradient ohne Dynamikanpassung Klopfregelung
kncDynFiNMotDotBot
Parameter -12800..00
Upm/s
minimal erlaubter Motordrehzahlgradient ohne Dynamikanpassung Klopfregelung
kncDynFiNMotDotFilterSlope
%
Filterfaktor Motordrehzahlgradient fuer Dynamikanpassung Klopfregelung
kncDynFiNMotDotTop
Parameter 0..12799.609375
Upm/s
maximal erlaubter Motordrehzahlgradient ohne Dynamikanpassung Klopfregelung
216 / 232
MMe
maf-map-engineering
12 Zusatzsoftware / Tools
12.1 MMe Updater
12.1.1
Allgemein
Der MMe Updater dient dazu die Software des Steuergerätes beim Kunden auf den
neusten Stand bringen zu können. Das Steuergerät muss dann für Konfigurationsänderungen oder Fehlerbehebungen nicht mehr zum Software-Update eingeschickt
werden.
Die Beschreibung des genauen Ablaufs eines Software-Updates finden Sie im
Kapitel 6.3.2.
217 / 232
MMe
maf-map-engineering
12.2 MMe Calculator
12.2.1
Allgemein
Das von uns kostenlos mitgelieferte Softwaretool „MMe Calculator“ (nachfolgend
„Tool“ genannt) dient der Berechnung diverser Größen rund um das Thema
elektronische Einspritzanlage und Motoren, wie z.B. elektrischer Größen,
Referenzwerte für Breitbandsondenabgleich oder Kennwerte für die Ermittlung von
z.B. Düsendurchflüssen. Alle diese Berechnungen können beim Einbau, der
Auslegung und der Abstimmung eines freiprogrammierbaren Motormanagements
eine gute Hilfe sein.
So ist für die Ermittlung von zu verwendenden Sicherungen, Relais, Klemmen,
Kabelstärken wichtig zu wissen, welche Ströme im jeweiligen Stromkreis fließen
werden. Diese können mit dem Tool sehr einfach ermittelt werden. Außerdem kann
es erforderlich sein, Einspritzdüsen mit geringem Innenwiderstand zur Entlastung der
Endstufen des Steuergerätes mit Vorwiderständen zu betreiben. Auch diese können
leicht mit dem Tool ermittelt werden.
Weiterhin kann es erforderlich sein, das spannungsabhängige Öffnungs- und
Schließverhalten von Einspritzdüsen bei der Bedatung des Steuergerätes zu
berücksichtigen. Auch die hierfür erforderlichen Berechnungen können mit dem Tool
leicht durchgeführt werden.
Weitere Berechnungsfunktionen sind nachfolgend beschrieben.
218 / 232
MMe
maf-map-engineering
12.2.2
Breitbandlambda-Abgleichwertberechnung
Der Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft ist der für die Freiluftkalibrierung einer
Breitbandsonde relevante Wert. Dieser schwankt in Abhängigkeit der gerade
vorherrschenden Umweltbedingungen. Diese Funktion des „MMe Calculator's“
berechnet diesen Wert aus z.B. den Daten eines Wetterdienstes im Internet. Die
genaue Vorgehensweise und weitere nützlich Erklärungen zum Freiluftabgleich der
Breitbandsonde finden Sie im Kapitel 11.8.3.
12.2.3
Einspritzdüsenvorwiderstandsberechnung
Für den Endstufenschutz ist es erforderlich, den fließenden Gesamtstrom pro
Einspritzbank auf sieben Ampere zu begrenzen. Wird dies nicht allein durch den
Innenwiderstand der Einspritzdüsen erreicht, muss ein entsprechender
Vorwiderstand mit der Einspritzdüse, bzw. der Einspritzdüsengruppe in Reihe
geschaltet werden. Bei Einspritzdüsengruppen gehen wir von parallel geschalteten
Einspritzdüsen aus.
Für die Berechnung wird im Tool der Reiter „Injektor-Vorwiderstand“ ausgewählt.
Nun wird in das Eingabefeld „Parallele Injektoren“ eingetragen, wie viele
Einspritzdüsen gleichen Typs an einer Einspritzbank betrieben werden sollen.
Der ebenfalls einzutragende „Injektorwiderstand“ bezieht sich auf EINE Einspritzdüse
und kann vorab mit einem Ohmmeter ermittelt werden.
Nun wird im Fenster „Widerstand E- Reihe“ der erforderliche Widerstand angezeigt.
Sollte die berechnete Leistung am Vorwiderstand 50 Watt überschreiten, erscheint
eine Warnmeldung. In diesem Fall müssen die Einspritzdüsen pro Bank in kleinere
Gruppen eingeteilt werden und jede Gruppe mit einem eigenen Vorwiderstand
versehen werden.
Entsprechende Vorwiderstände können von uns bezogen werden.
Fig. 12-1: Einspritzdüsenvorwiderstand
219 / 232
MMe
maf-map-engineering
12.2.4
Allgemeine elektrische Berechnungen
Die Reiter „Strom-Widerstand“ und „Strom-Leistung“ dienen der Berechnung des
fließenden Stromes durch entsprechende Verbraucher. Für die Berechnung kann
entweder der elektrische Widerstand des Verbrauchers verwendet werden, oder
aber eine entsprechende Leistungsangabe.
Der Widerstand kann mittels Ohmmeter gemessen werden. Angaben zur Leistung
können Typschildern, Datenblättern oder dergleichen entnommen werden.
Für die Dimensionierung von Relais, bzw. Sicherungen ermittelt man den fließenden
Strom mittels Tool und wählt dann das nächstgrößere Standardbauteil. So würde
man für einen berechneten Strom von z.B. 8.1 Ampere eine 10 A Sicherung bzw. ein
30 A Relais verwenden.
220 / 232
MMe
maf-map-engineering
12.2.5
Einspritzdüsendynamik
Da Einspritzdüsen je nach Bauart bei unterschiedlich hohen Strömen öffnen bzw.
schließen und weil der Strom der Spannung an induktiven Lasten nacheilt, kommt es
zu Zeitdifferenzen zwischen der Beaufschlagung der Einspritzdüse mit Spannung
und dem eigentlichen Öffnungszeitpunkt. Diese Zeitdifferenzen müssen vom
Steuergerät berücksichtigt werden. Hierfür stehen die Kennlinien
"injDynamicTimeBank" für jede Einspritzbank zur Verfügung. Für die Ermittlung der
Korrekturwerte zur Bedatung der entsprechenden Kennlinie kann der „InjektorKorrektur“ Reiter des Tools benutzt werden. Hierfür ist allerdings erforderlich, einige
Daten der Einspritzdüse zu kennen. Diese Daten können entweder
Herstellerdatenblättern entnommen werden oder mit einfachen Messungen ermittelt
werden.
Die Induktivität der Einspritzdüse muss einmal im geschlossenen und einmal im
geöffneten Zustand ermittelt werden. Hierfür nutzt man ein Multimeter, welches über
die Möglichkeit der Induktivitätsmessung verfügt. Da die Induktivitätsmessung bei
geöffnetem Ventil schwierig ist, kann als Faustformel angenommen werden, dass die
Induktivität der geöffneten (bestromten) Einspritzdüse ca. 70% von der Induktivität
der geschlossenen (unbestromten) Einspritzdüse beträgt.
Weiterhin ermittelt man den Einspritzdüseninnenwiderstand mit dem Multimeter.
Abschließend müssen noch der Öffnungs- und der Schließstrom der Einspritzdüse
ermittelt werden. Hierfür benötigt man ein stufenlos einstellbares Netzteil und ein
Amperemeter. Jetzt wird langsam die Spannung, und damit auch der Strom, an der
Einspritzdüse beginnend von 0V erhöht und beobachtet, bei welcher Stromstärke die
Einspritzdüse öffnet (leises Klackgeräusch). Dies ist der Öffnungsstrom. Nun wird
langsam die Spannung wieder reduziert und der dabei fließende Strom beobachtet.
Der Wert, bei welchem die Einspritzdüse wieder schließt (leises Klackgeräusch), ist
der Schließstrom.
Die ermittelten Werte werden im Tool eingetragen und man erhält die Korrekturwerte
für die Bedatung der „injDynamicTimeBank“ -Kennlinien des Steuergerätes.
Diese Messungen stellen lediglich die statischen Verhältnisse an den Einspritzdüsen
dar. Wenn Sie sehr genaue dynamische, an der Steuergeräteendstufe ermittelte
Korrekturen benötigen (große Einspritzdüsen mit hohen Benzindrücken profitieren im
Leerlauf-, sowie Teillastbereich davon), so können sie sich gerne an uns wenden.
Wir können dann die relevanten Korrekturen speziell für ihre Einspritzdüsen, gegen
eine Gebühr gerne ermitteln.
221 / 232
MMe
maf-map-engineering
12.2.6
Allgemeine Winkel- und Zeitberechnungen
Unter Angabe einer Drehzahl und einer Zylinderzahl berechnet das Tool im Reiter
"Zeit - Drehzahl" den Zündabstand ( Segmentwinkel), die Zeit für einen
Segmentdurchlauf und die Zeit für eine Kurbelwellenumdrehung.
Diese Werte können z.B. für die Ermittlung maximal möglicher Einspritzzeiten bei
gegebener Drehzahl herangezogen werden.
12.2.7
Luftmassenberechnung
Aus einigen grundlegenden Motorkenndaten kann hiermit die zu erwartende
angesaugte Luftmasse des Motors berechnet werden. Das ermöglicht z.B. eine gute
Vorauswahl von z.B. Einspritzdüsen und/oder Kraftstoffpumpen. Die Luftmasse wird
hier auch unter idealen Bedingungen ermittelt. Dadurch werden sich natürlich später
am realen Motor Abweichungen ergeben, allerdings ist die erreichbare Genauigkeit
für die z.B. Komponentenvorauslegung völlig ausreichend.
12.2.8
Injektordurchflussberechnung
Die maximale Luftmasse, welche sich aus Saugleistung des Motors und ggf.
Pumpleistung des Turboladers ergibt, bedingt ein Mindestmaß an zuzuführender
Kraftstoffmasse. Dieses wiederum setzt einen Mindestdurchfluss der verwendeten
Injektoren voraus.
Unter Angabe der Luftmasse, des AFR für diese Einspritzbank und der Anzahl
baugleicher Injektoren kann der "MMe Calculator" im Reiter "Injektor-Durchfluss" den
erforderlichen Mindestdurchsatz für die Injektoren berechnen.
Die ausgeliterte Kraftstoffmenge der verwendeten Injektoren sollte min. 10% über der
berechneten Menge liegen (vgl. Einspritzdüsendynamik). Für Hochleistungsmotoren
sei hier auf die Möglichkeit hingewiesen, mehrere Einspritzbänke je Zylinderbank zu
betreiben. (vgl. Einspritzbankmanagement)
12.2.9
Kraftstoffdruckanpassung
Die erreichbare Durchflussmenge einer Einspritzdüse hängt weitestgehend vom
anliegenden Kraftstoffdruck ab. Bei Erhöhung des Druckes erhöht sich auch die
Durchflussmenge, allerdings ist dieser Zusammenhang nichtlinear. Diese
Berechnung ermöglicht eine grobe Abschätzung, ob eine Kraftstoffdruckerhöhung
grundsätzlich einen erhöhten Bedarf abdecken kann.
Es ist zu beachten, dass die Berechnung von idealen Bedingungen ausgeht und
keinesfalls das genaue Auslitern der Düsen bei dem geänderten Kraftstoffdruck
ersetzen kann.
222 / 232
MMe
maf-map-engineering
13 Anschlussbelegungen
13.1 Klemmleiste
#
Pin-Name
1
Klemme30 geschaltet
2
Steuerausgang
- universal 0 Steuerausgang
- universal 1 Einspritzbank 1
3
4
5
Steuerausgang
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
23
24
25
Rückleseeingang VBattS
(Klemme30 geschaltet),
Diagnose/Freilaufkreise
Ladedruckregelventil
1mm
0.5mm2, 1.7A
Out
Benzinpumpensteuerung, wenn
nicht mit Klemme 13 geschaltet
geschaltete Masse
0.5mm2, 1.7A
Out
1mm2, 7A
Out
bedarfsgerechte kontinuierliche
geschaltete Masse
2
0.5mm , 1.7A
Out
1mm2, 7A
Out
2
geschaltete Masse
1mm2, 7A
Out
Steuerausgang
Schaltlampe
0.5mm2, 1.7A
Out
geschaltete Masse
1mm2, 7A
Out
Steuerausgang
- universal 5 Leistung 0
Steuerausgang
- Klemme30 gesch. Leistung 1
Steuerausgang
- Drehzahlmesser Zündspule 2
Zündspule 3
Zündspule 6
Zündspule 5
Klemme31
Klemme31
Klemme31
Klemme31
26
Klemme30
27
2
0.5mm , 1.7A
Out
Breitbandlambdasondenheizung
(geschaltete Masse)
VBattS-Relaistreiber (geschaltete
Masse)
Leerlaufsteller (geschaltete
Masse)
Treiberausgang für
Drehzahlmesser im Kombi
Steuersignal Zündspule 2 (+5V)
1mm2, 7A
Out
0.5mm2, 1.7A
Out
1mm2, 7A
Out
0.5mm2, 1.7A
Out
0.5mm2
Out
2
Steuersignal Zündspule 1 (+5V) / 0.5mm
Hallgeberzündspule (+5V / +12V)
0.5mm2
Out
0.5mm
2
Out
0.5mm
2
Out
0.5mm
2
Out
Masse
Supply
2
Supply
2
Supply
1mm , verdrillt
Masse
1mm , verdrillt
2
Masse
Out
2
1mm , verdrillt
Masse
1mm , verdrillt
Supply
2
Supply
0.5mm
Klemme31
Batteriespannung Dauerversorgung
Masse
1mm2, verdrillt
Supply
28
Sensorversorgung
+5V
0.5mm2, 0.4A
Out
29
Sensorversorgung
+5V
0.5mm2, 0.4A
Out
30
Sensorversorgung
+5V
0.5mm2, 0.4A
Out
31
Sensorversorgung
+5V
0.5mm2, 0.4A
Out
2
32
Klemme15
Zündschloss
0.5mm
33
Sensormasse
- digital -
z.B. Frequenz, Taster
Digitaleingänge
Notizen
In
Out
Zündspule 4
22
Typ
0.5mm , 1.7A
18
21
2
Zündspule 1
20
Bemerkung
Steuerausgang
17
19
Beschreibung
In
-
223 / 232
MMe
maf-map-engineering
#
Pin-Name
Beschreibung
Bemerkung
Typ
34
z.B. Frequenz, Taster
Digitaleingänge
-
35
Sensormasse
- digital Fahrgeschwindigkeit
Standard: Hallgeber
In
36
Nockenwelle 2
In
37
Nockenwelle 1
OT-Bezugsmarkengeber
Standard: Hallgeber
Audi135, Ethanolsensor
Hallgeberverteiler, Ethanolsensor Standard: Hallgeber
38
Kurbelwellendrehzahl
39
Sensorabschirmung
40
Eingang
- universal digital 1 -
41
Eingang
- universal digital 0 Eingang
- universal digital 3 -
42
43
Standard: Induktivgeber
Sammelpunkt für
Sensorabschirmung
OT-Bezugsmarkengeber,
Flexfuel-Modeumschaltung,
Freigabe Traktionshilfe
Freigabe Launchcontrol
Kupplungsschalter, Freigabe
Momentenausblendung,
Ausblendung Traktionskontrolle
Bremslichtschalter
In
In
In
In
In
44
Eingang
- universal digital 2 Klopfsensor 2B
45
Klopfsensor 2A
In
46
Klopfsensor 1B
In
47
Klopfsensor 1A
In
48
Out
55
Breitbandlambdasonde -IPBreitbandlambdasonde -IABreitbandlambdasonde -VMBreitbandlambdasonde -UNSensormasse
- analog Sensormasse
- analog Sensormasse
- analog Drucksensor 1
56
Drucksensor 2
57
HFM 1
In
58
HFM 2
In
59
61
Sprunglambdasonde 1 Spannungssprungsonde,
Öldrucksensor,
Benzindrucksensor,
Öltemperatursensor
Sprunglambdasonde 2 Spannungssprungsonde,
Öldrucksensor,
Benzindrucksensor,
Railtemperatursensor,
Raildrucksensor,
Öltemperatursensor
Wassertemperatur
NTC
62
NTC
In
63
Abgastemperatur 2 (+)
Potentiometer
In
Typ-K
In
49
50
51
52
53
54
60
64
Notizen
In
In
In
Out
In
z.B. HFM, Druck, Drosselklappe,
Wasser-/Ansauglufttemperatur
Saugrohrdruck,
Ladedruck,
Umgebungsdruck
Saugrohrdruck,
Ladedruck,
Umgebungsdruck,
externer Lambdascanner
Analogsensoren
-
Analogsensoren
-
Analogsensoren
In
In
Öldrucksensoreingang für
Diagnose
In
Benzindrucksensoreingang
für Diagnose
In
In
224 / 232
MMe
maf-map-engineering
#
Pin-Name
Beschreibung
65
Sensormasse
- Abgastemperatur Abgastemperatur 1 (+)
nur für Thermoelemente
-
Typ-K
In
66
Bemerkung
Typ
Notizen
Tab. 13-1: Klemmenbeschreibung Hauptanschluss
225 / 232
MMe
maf-map-engineering
13.2 Displayanschluss
#
Pin-Name
1
GND
2
E
3
GND
4
RW
5
GND
6
RS
7
GND
8
D3
9
GND
10
D2
11
GND
12
D1
13
GND
14
D0
15
GND
16
Up
17
Bordspannung
18
Down
19
Bordspannung
20
Right
21
Bordspannung
22
Left
23
Bordspannung
24
Set
25
GND
Beschreibung
Bemerkung
Typ
-
Displayansteuerung
Out
-
Displayansteuerung
Out
-
Displayansteuerung
Out
-
Displayansteuerung
In/Out
-
Displayansteuerung
In/Out
-
Displayansteuerung
In/Out
-
Displayansteuerung
In/Out
-
Tastatureingang
In
-
Tastatureingang
In
-
Tastatureingang
In
-
Tastatureingang
In
-
Tastatureingang
In
-
Tab. 13-2: Klemmenbeschreibung Bedienteilanschluss
226 / 232
MMe
maf-map-engineering
13.3 RS232-Anschluss
#
Pin-Name
1
Beschreibung
Bemerkung
n.c.
Typ
-
2
Tx
Out
3
Rx
In
4
5
n.c.
-
GND
-
6
n.c.
-
7
n.c.
-
8
n.c.
-
9
n.c.
-
Tab. 13-3: Klemmenbeschreibung RS232-Anschluss
227 / 232
MMe
maf-map-engineering
13.4 Ethernet//LAN-Anschluss
#
Pin-Name
Beschreibung
Bemerkung
Typ
1
Tx+
siehe IEEE 802.3 Clause 24
Out
2
Tx-
Out
3
Rx+
In
4
Bidirectional Data+
In/Out
5
Bidirectional Data-
In/Out
6
Rx-
In
7
Bidirectional Data+
In/Out
8
Bidirectional Data-
In/Out
Tab. 13-4: Klemmenbeschreibung Ethernet/LAN-Anschluss
228 / 232
MMe
maf-map-engineering
14 Abkürzungen
Add
-
addition
-
additiv
AFR
-
air fuel ratio
-
Kraftstoff- Luftverhältnis
Amp
-
amplification
-
Verstärkung
Base
-
complete output
-
Gesamtgrößenkennung
Bot
-
bottom
-
untere Grenze
Cnt
-
counter
-
Zähler
Corr
-
correction
-
Korrektur
Crtl
-
control
-
Steuerung
Di
-
digital input
-
digitaler Eingang
Do
-
digital output
-
digitaler Ausgang
Ect
-
engine coolant temperature
-
Wassertemperatur
FG
-
vehicle speed
-
Fahrgeschwindigkeit
Fi
-
frequency input
-
Frequenzeingang/Signal
Fuel
-
fuel
-
Kraftstoff
Iat
-
intake air temperature
-
Ign
-
ignition
-
Zündung
KW
-
crank shaft
-
Kurbelwelle
LW-OT
-
camshaft overlap
-
Ladungswechsel-OT (Überschneidung)
Mp
-
multi purpose
-
Mehrzweck
Mul
-
multiplication
-
Multiplikation
NW
-
cam shaft
-
Nockenwelle
Offs
-
offset
-
Offset
PWM
-
pulse width modulation
-
Pulsweitenmodulation
Src
-
signal range check
-
Bereichsprüfung
Top
-
top
-
obere Grenze
Tps
-
throttle position
-
Z-OT
-
top dead center
-
Oberer Totpunkt (Zündung)
Tab. 14-1: Abkürzungen
229 / 232
MMe
maf-map-engineering
15 Tabellen
Tab. 1-1: Dokumenthistorie...........................................................................................7
Tab. 1-2: Software-Versionsreferenzierung..................................................................8
Tab. 3-1: Unterstützte Luftmassenmesser..................................................................27
Tab. 3-2: Unterstützte Drucksensoren........................................................................29
Tab. 3-3: Verwendbare Zündspulen............................................................................47
Tab. 3-4: Injektor Typen..............................................................................................48
Tab. 3-5: Empfohlene Ladedruckregelventile.............................................................52
Tab. 4-1: Beispiel Zündreihenfolge 4-Zylinder Motor..................................................57
Tab. 4-2: Beispiel Zündreihenfolge 6-Zylinder Motor..................................................57
Tab. 5-1: Eigenschaften Buchse.................................................................................64
Tab. 5-2: Eigenschaften Stecker.................................................................................65
Tab. 6-1: Eingangsempfindlichkeiten Frequenzeingänge...........................................69
Tab. 6-2: Kommunikationswerkseinstellungen............................................................72
Tab. 7-1: Grenzwerte Crimpkontakt............................................................................73
Tab. 7-2: Grenzwerte Einzelklemme der Klemmleiste................................................73
Tab. 8-1: Maximale Betriebsbedingungen..................................................................75
Tab. 9-1: Versorgungsspannungseigenschaften........................................................76
Tab. 9-2: Sensor-Versorgungsspannungseigenschaften............................................76
Tab. 9-3: Funktionszuordnung analoge Eingänge......................................................77
Tab. 9-4: Konfiguration digitale Eingänge...................................................................78
Tab. 9-5: Funktionszuordnung digitale Eingänge.......................................................78
Tab. 9-6: Funktionszuordnung Frequenzeingänge.....................................................79
Tab. 9-7: Konfiguration Zündspulenendstufen............................................................81
Tab. 9-8: Funktionszuordnung Schaltausgänge.........................................................82
Tab. 9-9: Kommunikationswerkseinstellungen............................................................84
Tab. 9-10: Kommunikationseinstellungen PC.............................................................84
Tab. 10-1: Messraster der ECU481............................................................................90
Tab. 11-1: Zusammensetzung trockner Luft (0% rel. Luftfeuchte) auf Meereshöhe 147
Tab. 11-2: AFR Ethanolmischungen (1% Wasser, Isooktan)...................................168
Tab. 11-3: Kommunikationseinstellungen AiM™-MXL™..........................................200
Tab. 11-4: AIM_PROT_UART...................................................................................201
Tab. 11-5: ECU481_PROT_UART............................................................................202
Tab. 13-1: Klemmenbeschreibung Hauptanschluss.................................................225
Tab. 13-2: Klemmenbeschreibung Bedienteilanschluss...........................................226
Tab. 13-3: Klemmenbeschreibung RS232-Anschluss..............................................227
Tab. 13-4: Klemmenbeschreibung Ethernet/LAN-Anschluss...................................228
Tab. 14-1: Abkürzungen............................................................................................229
230 / 232
MMe
maf-map-engineering
16 Abbildungen
Fig. 2-1: Steuergeräteansicht......................................................................................16
Fig. 3-1: Prinzip HFM...................................................................................................26
Fig. 3-2: Pinbelegung HFM.........................................................................................27
Fig. 3-3: Prinzip Drucksensor......................................................................................28
Fig. 3-4: Pinbelegung Drucksensor.............................................................................29
Fig. 3-5: Prinzip Drosselklappenpotentiometer...........................................................30
Fig. 3-6: Induktiver Drehzahlsensor............................................................................32
Fig. 3-7: Hallgeber.......................................................................................................33
Fig. 3-8: NTC-Temperatursensor................................................................................34
Fig. 3-9: Beispielkennlinien NTC-Temperatursensoren..............................................35
Fig. 3-10: Sprunglambdasonde (EGO).......................................................................37
Fig. 3-11: Kennlinie Sprunglambdasonde (EGO).......................................................37
Fig. 3-12: Breitbandlambdasonde (UEGO).................................................................39
Fig. 3-13: Kennlinie Breitbandlambdasonde (UEGO).................................................40
Fig. 3-14: Pinbelegung Breitbandlambdasonde (UEGO)............................................40
Fig. 3-15: Klopfsensor.................................................................................................41
Fig. 3-16: Universeller Drucksensor 0..10bar, M14x1.5..............................................43
Fig. 3-17: Ethanolkonzentrationssensor......................................................................44
Fig. 3-18: Leerlaufsteller..............................................................................................49
Fig. 3-19: Pinbelegung Leerlaufsteller........................................................................49
Fig. 3-20: Pinbelegung hydraulischer Nockenwellenversteller (Beispiel)...................50
Fig. 3-21: Ladedruckregelventil...................................................................................51
Fig. 3-22: Pinbelegung Ladedruckregelventil..............................................................51
Fig. 3-23: Ober-/Unterkammerregelung......................................................................52
Fig. 3-24: Unterkammerregelung................................................................................52
Fig. 4-1: Beispielstromlaufplan 4-Zylindermotor..........................................................54
Fig. 4-2: Beispielstromlaufplan Legende.....................................................................55
Fig. 5-1: Gehäuse........................................................................................................63
Fig. 5-2: Buchse gehäuseseitig...................................................................................64
Fig. 5-3: Stecker kabelbaumseitig (Kontaktsicht)........................................................65
Fig. 5-4: Stecker kabelbaumseitig (Gesamtsicht).......................................................65
Fig. 6-1: Leiterplattenansicht Versorgungsspannungs-LED.......................................66
Fig. 6-2: Leiterplattenansicht Trigger-LED..................................................................67
Fig. 6-3: Leiterplattenansicht DIP-Schalter.................................................................68
Fig. 6-4: DIP-Schalter..................................................................................................69
Fig. 6-5: MMe Updater.................................................................................................70
Fig. 6-6: Leiterplattenansicht Jumper (Update-Funktion)............................................71
Fig. 6-7: Leiterplattenansicht Jumper (Reset-Funktion)..............................................72
Fig. 9-1: Thermoelement Messverstärker...................................................................80
Fig. 10-1: Bedienteil.....................................................................................................87
Fig. 10-2: CANape™ Geräteliste.................................................................................94
Fig. 10-3: CANape™ Treibereinstellungen.................................................................94
Fig. 10-4: CANape™ TCP/IP Einstellungen................................................................95
Fig. 10-5: CANape™ Checksummenaktivierung........................................................98
Fig. 10-6: CANape™ Spiegelspeicheraktivierung.......................................................99
Fig. 10-7: CANape™ Spiegelspeicherkonfiguration...................................................99
231 / 232
MMe
maf-map-engineering
Fig. 10-8: CANape™ Spiegelspeicherabgleich.........................................................100
Fig. 11-1: Formel Düsendurchfluss nach Benzindruckanpassung...........................103
Fig. 11-2: Umrechnung Kennlinie linearer Drucksensor...........................................106
Fig. 11-3: Maximale Einspritzzeit Simultaneinspritzung (niedrige Drehzahlen)........132
Fig. 11-4: Maximale Einspritzzeit Simultaneinspritzung (hohe Drehzahlen)............132
Fig. 11-5: Schließwinkelbegrenzung.........................................................................138
Fig. 11-6: Berechnung Sauerstoff-Konz. Freiluftabgleich Breitbandsonde...............149
Fig. 11-7: Klopfregelung Messfenster.......................................................................156
Fig. 11-8: Klopfregelung Messerfassung..................................................................156
Fig. 11-9: Klopfregelung Zündeingriff........................................................................157
Fig. 11-10: AFR Ethanolmischungen (1% Wasser, Isooktan)..................................169
Fig. 11-11: Dampfdruckkurve Ethanol -30°C..250°C................................................170
Fig. 11-12: Dampfdruckkurve Ethanol -30°C..140°C................................................170
Fig. 11-13: Frischgasmassenstrom und Ladedruck im Kraftstoffpumpenkennfeld...175
Fig. 11-14: Formel Kraftstoffmenge aus Frischgasmassenstrom, AFR und Dichte. 175
Fig. 11-15: NOS-Ansteuerzeitablauf.........................................................................182
Fig. 11-16: Formel Zeit bis früheste Fehlererkennung..............................................192
Fig. 11-17: Beispiel Innovate™ MTS-Loggingchain™..............................................204
Fig. 11-18: Selbstbau Null-Modem Adapter für Innovate™ MTS™-Loggingchain...206
Fig. 12-1: Einspritzdüsenvorwiderstand....................................................................219
232 / 232

Handbuch ECU481 - maf-map

Transcription

Similar documents

Benzin – Bioethanol

ABS Schwabe AUTOGAS SYSTEM

OPTISONIC 8300

829,00 € TTC inkl. Einbau

Ein Ritt auf der Rasierklinge

Schrittmotoren für Leerlaufregelung

Die 1,2l 3-Zylinder-Ottomotoren

BASIC-Tiger Adler und Tiger - Eagle-Library für