Leerlauf einstellen

Um den Leerlauf zu stabilisieren und ruhig einzustellen, bietet die MS verschiedene Möglichkeiten der Steuerung/Regelung:

Hardware: Welche Leerlaufregler gibt es?

Bei der Leerlaufrregelung durch das Steuergerät gibt es im Wesentlichen zwei Systeme, die durch die Megasquirt unterstützt werden.

• PWM Leerlaufventil (Auch "Leerlaufzigarre" genannt)

Bosch PWM "Leerlaufzigarre" als Bypass zur Drosselklappe

Wichtig: Obwohl dies im Prinzip die verbreitetste Art der Leerlaufregelung in Europa ist, wird dies System original nicht von der MS unterstützt. Um ein PWM Idle ansteuern zu können, musst Du bei der MS eine Hardwaremodifikation durchführen .

• IAC Stepper-Motoren: Hierfür bietet die MS2 einen spezielles Treiber-IC on board.
• Gleichstrommotoren, wie man sie z.B. an der Drosselklappeneinheit der Monomotronic findet (und ähnliche Sonderformen der Leerlauf-Stellmotoren) werden nicht unterstützt.

Typberatung: Welche Leerlaufregelung passt zu mir?

Wer die Wahl hat...verschiedene LL Regelungs-Optionen in TunerStudio

Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Leerlauf-Regelstrategien in den verschiedenen Softwareversionen der MS:

1. OFF: Keine Leerlaufregelung
2. Warmup only: Die Position des Leerlauf-Reglers richtet sich ausschließlich nach der Motortemperatur (CLT)
3. Closed loop: Ein Regelkreis versucht "automatisch" auf die gewünschte Drehzahl einzuregeln. Diese Ziel-Drehzahl kann in Abhängigkeit von der Motortemperatur vorgegeben werden.

Cranking PWM duty/Idle Steps

• Allen Systemen (ausser der Option "OFF" natürlich) ist gemeinsam, dass man für das Anlassen (Cranking) die Öffnung des Ventils separat vorgeben muss. Hier gibst Du gewissermaßen vor "wie viel Gas" die MS für Dich gibt, wenn Du den Anlasser betätigst.
  

  Öffnung des LL Ventils beim Starten abhängig von der Motortemperatur

Diesen Wert wirst Du also schon bei deinen allerersten Startversuchen mit der MS einstellen müssen.

Beachte hierbei, dass bei weiter geöffnetem Leerlaufventil auch mehr Luft in den Motor kommt. Somit kann es nach Ändern der Werte erforderlich sein, die Kraftstoffmenge beim Anlassen (Cranking Fuel) anzupassen. Erfahrungsgemäß kann man hier 2-5% mehr Öffnung vorgeben, als unter gleichen Bedingungen im Leerlauf eingestellt ist.

Open Loop (Warmup only)

• Die Einfachste der Leerlaufregelungen. Egal ob Du ein PWM oder ein IAC Ventil nutzt: Da Aller Anfang schwer ist, empfiehlt es sich immer, mit diesem Modus zu beginnen.

Zur Abstimmung einfach die entsprechende Tabelle (Bei der guten alten Leerlaufzigarre ist dies die Idle PWM Duty Table) so einstellen, dass der Motor bei jeder Temperatur mit der gewünschten Drehzahl rund läuft. Bei kaltem Motor muss das LL Ventil meist weiter öffnen, bei warmem Motor kann es dann schließen.

Leerlaufregelung einstellen (Vorbereitungen für Closed loop)

• Ganz wichtig: Die geschlossene Leerlaufregelung ist ein ziemlich komplexes System. Um hier zufriedenstellende Ergebnisse zu erreichen, solltest Du soweit sein, dass Deine MS schon einen annehmbaren Leerlauf aufweist. Wenn der Motor schon im "Warmup only" Modus im Leerlauf schwankt ("sägt") oder ständig ausgeht, versuche erst die anderen Probleme in den Griff zu bekommen, bevor Du Dich an die geschlossene Leerlaufregelung wagst.

"Initial Value" Tabelle im GSlender Code. Sie legt fest, mit welcher Öffnung das Leerlauf-Ventil in die Leerlaufregelung je nach Ansaugtemp und Ziel-Drehzahl einsteigt.

• Tipps hierfür sind:

• VE-Table: Bereich rund um Leerlaufpunkt mit gleichen Werten füllen
• Spark-Table: Bereich rund um Leerlaufpunkt mit gleichen Werten füllen

Tendenziell kann es helfen, um die Ziel Drehzahl herum in beide Kennfelder eine kleine "Rampe" einzubauen. Heißt: Bei niedrigeren Drehzahlen Gemisch leicht "fetter" und Zündung etwas "früher" wählen, bei höheren Drehzahlen das Gemisch leicht "magerer" und Zündung etwas "später" wählen. Hier reagiert jeder Motor anders, aber prinzipiell kann dieser Kunstgriff helfen, den Leerlauf zu stabilisieren.

• Darüber hinaus solltest Du im "Warmup only" Modus schon einige Erfahrungen gesammelt haben. Du solltest schon soweit sein, dass dein Ventil tut was es soll (bei 100% voll geöffnet und bei 0% geschlossen sein beispielsweise), Du solltest schon die richtige Ansteuerfrequenz für die "Leerlaufzigarre" herausgefunden haben usw.

Ein Ablaufdiagramm soll grob veranschaulichen, welche Bedingungen erfüllt sein müssen, damit der "CL Idle" Indikator (oben rechts) grün wird und die Leerlaufregelung Ihre Arbeit aufnimmt. Zum Vergrößern bitte anklicken.

Grundbedingung: CL Idle Indikator

• Wie eingangs erwähnt, handelt es sich bei der Leerlaufregelung um ein sehr komplexes System

Zur Veranschaulichung hier rechts ein Ablaufdiagramm, welches zeigt, welcher Parameter wann wozu abgefragt wird. Bedenke, dass diese Schleife 10x pro Sekunde durchlaufen wird.

• Um zu überprüfen, ob die Leerlaufregelung wirklich anspringt, findest Du in der unteren Indikatorzeile in TunerStudio/Megatune einen "CL Idle" Indikator (siehe Ablaufdiagramm oben rechts). Sobald die Bedingungen für Leerlaufregelung erfüllt sind, leuchtet dieser Indikator auf. Die entsprechenden Konditionen, die hierfür erfüllt sein müssen findest du im Ablaufdiagramm.

WICHTIG: Die Beschreibung im Folgenden bezieht sich teilweise schon auf die modifizierte Firmware von G.Slender, die über wesentliche Verbesserungen der Leerlaufstabilisierung verfügt. Für weitere Informationen und (englischsprachige) Dokumentationen dieser Firmware folge bitte diesem Link

Einstellung der Grundparameter für die Leerlaufregelung

• Idle valve Open und Idle Valve Closed: Hier stellst Du unter "Closed loop valve settings" den minimal- und Maximalwert ein, in dem sich die Leerlaufregelung bewegen wird. Versuche hier durch Probieren im Modus "Warmup only" (s.o.) sinnvolle Werte zu finden. Als Minimalwert reicht eine Position, bei der der Motor nur noch mit 500UPM herumhustet. Als Maximalwert reicht ein Wert, bei dem der Motor 2000RPM dreht.
• Als nächstes stellst Du unter "Closed Loop Idle PID settings" die entsprechenden Drehzahlwerte ein, die bei betriebswarmem Motor bei der entsprechenden Position des Leerlaufventils erreicht werden.
• Idle activation RPM Adder und TPS treshold: Leerlaufregelung wird erst aktiv, wenn TPS kleiner als dieser Wert und die Drehzahl niedriger als momentane Ziel-Drehzahl+RPM Adder (siehe Closed Loop Idle Target RPM Curve) ist. Hier gilt: So knapp wie möglich einstellen.
• Daspot-Adder: "Zuschlag" auf den Anfangswert. Bei den Release-Versionen der MS "merkt" sich die Steuerung den letzten, funktionierenden Wert der Leerlaufregelung. Bei der GSlender-Software wird hier eine "Initial Value Table" verwendet (siehe im Ablaufdiagramm unten rechts). Beiden Versionen ist gemeinsam, dass beim wieder-Einstieg in die Leerlaufregelung dieser Wert zur eigentlichen Position des Leerlaufventiles hinzu addiert wird. Grund ist, dass die Leerlaufregelung immer oberhalb der Ziel-Drehzahl in de LL Regelung einsteigen muss, um sich dann auf die Zieldrehzahl hinzuregeln. Somit ist der "Daspot-Adder" so etwas wie ein "Sicherheits-Zuschlag" auf den letzten Leerlauf-Wert.

Damit nicht unbegrenz der Daspot-Adder immer wieder auf-addiert werden kann, wird dieser Wert erst nach Ablauf des PID Wait Timers hinzugefügt. Ansonsten könnte man mit dem Gaspedal wie mit einem Ratschenmechanismus die Leerlaufdrehzahl "hochpumpen".

Dieses "hinregeln" funktioniert in mehreren Stufen:

1. Zunächst greift der Daspot decay: Der "Daspot"-Wert wird ausgehend vom Grundwert (Im Diagramm-Beispiel sind es 2,3%) bei jedem Durchlauf der Leerlauf-Regelungs-Schleife verringert. "Dynamic Daspot Decay" bedeutet, dass der Aktuelle RPMdot-Wert hiermit einbezogen wird. Sprich: Je stabiler die Drehzahl (d.h. je kleiner RPMdot), desot schneller wird der Daspot wert "herunter gezählt"
2. PID Delay ist abgelaufen: Jetzt nimmt die MS die aktuelle Drehzahl und vergleicht sie mit der Target RPM Zieldrehzahl. In der Zeitspanne des bei
3. Ramp to target eingestellten Wertes regelt der Code jetzt die Ziel-Drehzahl des geschlossenen PID Regelkreises von der aktuellen Drehzahl zur Target RPM.
4. PID Leerlaufregelung: Jetzt hält der PID Regelkreis die Leerlaufdrezahl konstant.

• Einstell-Hilfe für PID: Folge diesem Link
• Kleine Helferlein von GSlender: Die modifizierte Software bietet zusätzlich eine Leerlaufstabilisierung über die Zündverstellung

(to be continued...)

Zu guter Letzt gibt es noch zwei Besonderheiten, die helfen sollen, dass sich die Leerlaufregelung nicht selber aussperrt. Bei der GSlender-Software kann dies nicht mehr ohne weiteres geschehen, da der Code immer den Initial Value aus dem gleichnamigen Kennfeld übernimmt. Beim MS Standard-Code hingegen wird ja der "Letzte funktionierende Wert" solange gespeichert, bis der Motor das nächste mal in die Leerlaufregelung geht.

• Tücken im System: Dies betrifft derzeit alle MS2extra release Codeversionen, da sie beim Eintritt in die Leerlaufregelung jeweils auf den "Letzten funktionierenden Wert" der Leerlaufregelung zurückgreifen. Und dieses System kommt bisweilen an seine Grenzen:

Mal angenommen, Du fährst deinen Wagen bei -20°C aus der Garage. Hier wird das Leerlaufventil sehr weit öffnen müssen, damit der kalte Motor rund läuft.

Jetzt fährst du sagen wir mal 15km über Land und kommst an die nächste Kreuzung. Da der Code jetzt den "letzten funktionierenden Wert" nehmen wird, wird der Motor wahrscheinlich 'viel zu hoch drehen. Somit wird die Drehzahl über der Drehzahl Target+Adder liegen und CL Idle wird nicht aktiviert werden. Dafür gibt es die

• Lockout-Detection. Falls also der MAP Wert über und der RPMdot Wert unter dem eingestellten Wert ist wird die Leerlaufregelung aktiviert, auch wenn die Bedingung TPS+RPM Adder nicht erfüllt ist. Diese Werte einzustellen erfordert etwas Feingefühl. Es gilt, dass CL Idle nicht zu früh aktiviert werden darf. Zugleich müssen diese beiden Parameter so gewählt werden, dass sein "Lockout" der Leerlaufregelung zuverlässig erkannt wird.
• PID Disable RPMdot: Viele MS Fahrer haben in der Anfangsphase die Erfahrung gemacht, dass beim Runter schalten und ein-kuppeln (Nutzen der Motorbremse) die MS das plötzliche hoch-touren des Motors als "Störung des Leerlaufs" erkennt und entsprechend gegen regelt. Als Resultat stirbt einem dann der Motor ab. Diesen Wert solltest Du also so einstellen, dass beim Nutzen der Motorbremse der CL Idle Indikator rechtzeitig erlischt.

to be continued...