Mit dem Umbau auf K&N Luftfilter hat sich das Gemisch geändert. Der Luftduchsatz ist gestiegen, wie auch die ersten Fahrten mit Lambdasonde bestätigt haben. Der Motor läuft obenrum viel zu mager. Das ist besonders bei einem luftgekühlten Motor gefährlich und kann auf keinen Fall so bleiben.

Die Centauro besitzt eine Weber Marelli 16M Einspritzanlage. Ein Zugriff auf die Kennfelddaten ist nicht so einfach möglich, jedoch lässt sich der Speicherchip (EPROM) ausbauen, auslesen und durch einen neuen ersetzen.

Was das Ausbauen, Auslesen und Brennen der Daten auf einen neuen Speicherchip angeht möchte ich hier nicht noch ein weiteres Süppchen kochen. Ich verweise vielmehr auf die Homepage von Dirk Pannhoff, welche das sehr gut beschreibt. http://www.pannhoff.com/guzzi2/V10Werkstatt/Eprom_Prog4.htm

In diesem Beitrag soll es vorrangig darum gehen, wie ich die Zielwerte für das neue Kennfeld zu ermitteln beabsichtige. Das Einspritzkennfeld basiert hauptsächlich auf zwei Eingangsgrößen. Das ist auf der X-Achse die Drehzahl und auf der Y-Achse die Drosselklappenstellung. Weiterhin gibt es Korrekturfaktoren für Motortemperatur, Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck. Diese sollen uns aber nicht interessieren, da diese weiterhin Ihre Gültigkeit behalten.

Das Kennfeld der Centauro sieht im ECU-Editor ECUEDIT so aus:

Die Werte im Diagramm beschreiben einen Wert für die Öffnungszeit der Einspritzventile. Je größer der Wert umso länger bleibt das Einspritzventil offen und umso mehr wird eingespritzt.

Die Drosselklappe der Centauro hat ein Potentiometer, welches den Winkel in ein Spannungssignal von 0-5V umwandelt. Im geschlossenen Zustand der Drosselklappe beträgt die Spannung laut Moto Guzzi Werksangabe 150 mV +/-2mV. Ein 10V Rechtecksignal der Motordrehzahl liegt vor. Das gibt die ECU der Weber Marelli 16M für den Drehzahlmesser aus. Dieses lässt sich einfach abgreifen. Die Lambdawerte werden mittels eines Innovate MTX-L Plus gemessen. Das MTX-L Plus hat eine analoge Schnittstelle und gibt abhängig vom Lambda bzw. AFR Werte ein 0-5V Signal aus. Beide Krümmer haben im Rahmen des Umbaus M18x1,5 Schweißmuffen bekommen um die Lambdasonde aufnehmen zu können. Das MTX-L Plus Messgerät habe ich notdürftig am Lenker befestigt.

Krümmer mit Schweißmuffe und eingebauter Lambdasonde

Der Datenlogger

Es sollen also die Drehzahl, die Drosselklappenstellung und der Lambdawert permanent mitgeschrieben werden wenn das Motorrad läuft. Ich hab mich entschieden das Projekt Datenlogger auf der Arduino Plattform aufzubauen. Damit konnte ich schon einige, sehr gute Erfahrungen sammeln.

Den Schaltplan und die Platine habe ich wie so einige vorher mit EASYEDA erstellt.

Die Platine sieht dann im der EASYEDA 3D-Viewer so aus.

Platine als 3D Darstellung

Die Platinen sind endlich angekommen. Die Mindestbestellmenge beträgt immer 5 Stück.

Aufgebautes Modul

Das Modul ist fertig aufgebaut und die ersten Funktionstests sind positiv. Als Nächstes müssen die Eingänge kalibriert werden und ein Gehäuse konstruiert und gefertigt werden.

Das Gehäuse

Das Gehäuse habe ich im CAD mit CREO konstruiert, als STL-Daten exportiert und online bestellt. Die Fertigung ist bereits abgeschlossen und die Teile sind auf dem Weg zu mir.

Das Gehäuse besitzt vier Füße an denen Saugnäpfe mit eingespritzten Gewindestiften eingeschraubt werden. Damit kann der Datenlogger auf dem Tank befestigt und über das Display die Messwerte im Auge behalten werden. Somit sollte es auch recht einfach möglich sein den Datenlogger abzunehmen wenn man das Motorrad irgendwo abstellt. Das setzt natürlich voraus, dass es einen Verbindungsstecker zum Kabelbaum gibt.

Das Gehäuse ist angekommen.

Heute sind die beiden Gehäuseteile angekommen. Sie sehen sehr gut aus und alles passt soweit.

Weiter Arbeiten am Gehäuse

Mitlerweile habe ich am Gehäuse weiter gearbeitet. Die Gewinde sind fertig geschnitten und der Zusammenbau ist weiter vorangeschritten.

Hier sieht man die eingeschraubten Saugnäpfe.

Datenlogger auf dem Tank befestigt.

Fehler im Schaltplan der vielleicht keiner ist

Mittlerweile habe ich herausgefunden, dass das Drehzahlsignal eine 10V Rechteckspannung ist. Das heißt, dass die Supressordiode alles was oberhalb von 6,7V ist abschneidet. Vielleicht ist das kein Problem, aber ich weiß nicht wie das Steuergerät damit umgeht. Darum habe ich mich entschieden, die Diode im Drehzahlzweig hinter dem 10kOhm Widerstand anzuschließen. Dafür habe ich das eine Ende einfach ausgelötet und direkt an den 10kOhm Widerstand angelötet. Damit kann ich besser schlafen.

Datenlogger ist verkabelt

Heute habe ich endlich Zeit gefunden, die notwendigen Anschlüsse für den Datenlogger am Motorrad anzuschließen. Drosselklappenstellung und Lambdawert funktionieren. Die Drehzahl muss noch etwas warten. Erst muss der Tank noch von innen versiegelt werden. Leider ist es noch zu kalt in der Garage. Das Harz härtet bei 20°C ca. 7-8 Tage aus. Bei den aktuellen Temperaturen dauert das wohl eine Ewigkeit. Ich könnte es im Haus machen aber ich befürchte, dass es nicht besonders angenehm riechen wird.

Ich habe mal ein kleines Video erstellt, auf dem man sehr schön die Werte am Datenlogger sehen kann.

1. Test im Stand und nötige Verbesserungen

Es ist soweit, ich konnte die ersten Daten ermitteln. Es funktioniert soweit ganz gut aber die Werte springen noch sehr. Da werde ich noch etwas mit dem Dämpfungswerten in der Software spielen. Der Wert für das Drosselklappenpoti gefällt mir auch noch nicht. Ich bin mir sicher, dass hier ein Masseproblem vorliegt. Dem muss ich auch noch nachgehen.

Auf jeden Fall gibt es hier schon mal ein erstes Video.

Werte besser gedämpft und siehe da…

Datensammlung hat begonnen

Mittlerweile konnte ich schon fleißig Daten sammeln. Drei halbstündige Fahrten haben eine ordentliche Zahl von Datensätzen erbracht. Damit kann man schon mal was anfangen. Ich habe die Daten in eine Tabelle übertragen, die dem Kennfeld des Einspritzmappings aus ECUEDIT entspricht aber statt der Einspritzzeiten die Lambdawerte enthält.

So sieht die Logdatei aus:

In der Textdatei lässt sich erkennen, dass die Dämpfung der Messwerte etwas zu hoch ist. Die Änderung aller Messwerte ist zu träge. Das erklärt auch die recht großen Sprünge. Das muss ich nochmal ran. Nachdem die Textdatei in Excel importiert wurde, die Daten sortiert und in die Mappingtabelle eingetragen sind, ergibt sich in Excel folgendes Bild:

Es fehlen zwar noch jede Menge Daten, aber man kann schon gut erkennen, dass das ganze Einspritzmapping viel zu mager ist. Die Lambawerte liegen fast über den ganzen Drehzahl- und Drosselklappenbereich um bzw. über Lambda 1.

Es geht voran…

mittlerweile bin ich beim 11ten Kennfeld angekommen. Es wird wirklich besser. Jedoch konnte ich erst ab dem 10ten Kennfeld wirkliche Verbesserungen erzielen. Warum ist das so? Die Kennfelder basieren auf einem bereits angepassten Kennfeld von Dirk. Damit habe ich auf Basis meine Messwerte weitergearbeitet, aber irgendwie war das nur Flickschusterei. Hier mal etwas weniger Einspritzmenge und dort mal etwas mehr. Das führte zu einem sehr inhomogenen Einspritzkennfeld. Hier mal der ermittelte Ist-Stand von Kennfeld-Version 9.

Wenn man sich die zugehörigen Daten anschaut, sieht das so aus.

Alles schick sollte man meinen. Ich habe aber mal die Einspritzzeiten für jede einzelne Drehzahl über die Drosselklappenstellung in einem Diagramm dargestellt. Wenn man sich das anschaut sieht man, dass es nicht damit getan ist nur einzelne Felder anzupassen, sondern man muss die Kurven versuchen anzugleichen.

Was für ein Durcheinander.

Nach dem Angleich der Werte sieht das Einspritzkennfeld dann so aus.

Und die dazugehörigen Einspritzzeiten über Drosselklappenstellung sehen so aus.

Wenn man sich die Werte aus der Tabelle als Fläche anzeigen lässt erhält man jetzt ein viel homogeneres Kennfeld.

Die zugehörigen mit dem Datenlogger ermittelten Lambdakennfelder sehen so aus.

Man kann sehr gut erkennen, dass die Lambdawerte langsam aber stetig von zu mager im unteren bis mittleren Teillastbereich zu fetter fallen. Im oberen Teillastbereich ist sie noch zu fett eingestellt und bei Volllast zu mager, was sich auch in der Endgeschwindigkeit widerspiegelt.

Wenn ich mit dem Lambdakennfeld soweit zufrieden bin, kann es an die Feinjustierung gehen. Dafür bietet das bin.File ein Korrektur-Kennfeld an, bei welchem die Schrittweiten geringer sind und man somit die Werte in kleineren Schritten anpassen kann.

15.6.2023

So, nur dass keiner denkt es geht nicht weiter. Ich habe fleißig weiter Daten gesammelt, Kennfelder erstellt und optimiert und bin nunmehr bei Version MD-017 angekommen. Mittlerweile bin ich schon sehr zufrieden und möchte nur noch ein paar kleine Änderungen vornehmen. Die Maximale Leistung ist noch ein wenig zu niedrig. Das liegt daran, dass der Motor obenrum noch zu mager läuft. Im Bereich des Standgases läuft er etwas zu fett und genau im Bereich von 4000U/min und daraus resultierenden 100km/h hätte ich es gern noch etwas magerer. Das spart Sprit genau in dem Bereich den man auf der Landstraße am meisten fährt. Bedenken bezüglich Motortemperatur habe ich da nicht, da es sich um den unteren Teillastbereich bis ca. 28° Drosselklappe handelt. Der Bereich um die 50km/h passt sowohl für den 5. als auch für den 4. Gang schon ziemlich gut.

8.7.2023 Leistungsmessung

Mittlerweile ist der TÜV abgelaufen und ich muss aktiv werden. Der TÜV verlangt für die Eintragung der K&N Luftfilter eine Geräusch und Leistungsmessung. Ich bin zwar mit dem Einspritzmapping noch nicht ganz fertig, aber eine kurzer Zwischenstand kann ja nicht schaden. Also war ich am Wochenende mit der Guzzi auf dem Leistungsprüfstand und was soll ich sagen, ich bin mehr als zufrieden.

Scheiße!!!

Letzte Zeit hat die Guzzi am Krümmerausgang am Zylinderkopf leichte Geräusche gemacht. Das hat sich nach der letzten Fahrt extrem verschlimmert. Ich habe auf eine defekte Krümmerdichtung getippt und auch schon eine neue bestellt, aber es kommt doch noch schlimmer.

Der vordere Ring vom Krümmer ist abgerissen. Das heißt, dass der Krümmer nicht mehr zum Kopf abgedichtet wird. Das ist insofern schlimm, dass ich momentan nicht abschätzen kann, welche Auswirkungen das auf meine Abstimmungsarbeiten hat. Der Krümmer ist jetzt erstmal zum Schweißen und dann sehen wir weiter.

Repariert!

Der Metallbauer meines Vertrauens hat mal wieder sehr gute und schnelle Arbeit geleistet.

Weiter gehts!

Nachdem der Krümmer geschweißt war konnte es wieder ans Optimieren gehen. Mittlerweile bin ich bei EPROM Version MD-021 und schon ziemlich gut unterwegs.

Die Tabelle sieht auch schon sehr homogen aus. Die Ermittlung der Tabellenwerte erfolgt seit einiger Zeit mittels einer „Datenwolke“. Hierfür ziehe ich nicht nur einen Lambda-Wert heran, der der Drehzahl und dem TPS-Winkel entspricht sondern so viele wie möglich. Zum Beispiel nutze ich für den Drosselklappenwinkel von 5,1° einen Bereich von 4,9°- 5,3° und für die Drehzahl ca. +/-50U/min. Das sieht dann so aus:

Dann noch eine Trendlinie einfügen und die Y-Achse anpassen.

Der TPS (Throttle Position Sensor)

Man sollte es nicht meinen, aber ich erreiche mit meinem Blog doch den einen oder anderen und habe dadurch tatsächlich sachdienliche Hinweise aus der Community erhalten. Was ich bis jetzt nicht wusste, ist die Tatsache, dass der in der Centauro verbaute TPS keine lineare Kennlinie hat. Die Kurve steigt bis 32° sehr steil an um dann von da bis 80° flacher zu verlaufen. Die Ingenieure von Moto Guzzi wollten damit sicher die Auflösung im unteren Teillastbereich erhöhen um eine sanfteres Ansprechen des Motors zu erreichen.

Hier ein Diagramm mit der Kennlinie und dafür vielen Dank an Peter Birtel, der sich bereits sehr intensiv damit beschäftigt hat.

Die schwarze Linie zeigt den Spannungsverlauf über den Drosselklappenwinkel, die pinkfarbene Linie die Öffnungsfläche der Drosselkappe über dem Winkel.

Was heißt das jetzt für meine Abstimmungsarbeiten?

Wenn ich in allen Bereichen des Kennfeldes einheitliche Lambdawerte erreichen möchte, spielt die Kennlinie des TPS keine Rolle. Aber genau das will ich nicht. Ich möchte im unteren Teillastbereich eine magerere Abstimmung. Dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch genau in dem Bereich, der für eine „normale“ alltägliche Fahrweise relevant ist. In den höheren Drehzahlen und gleichfalls offeneren Drosselklappenstellungen möchte ich aber ordentlich Druck und muss in diesen Bereichen den Motor fetter betreiben. Somit spielt die Kennlinie eben doch ein Rolle.

Im Datenlogger werde ich die Kennlinie derart umsetzen, dass ich die Drosselklappenstellung mittels der Steigungsformel für den jeweiligen Kennlinienabschnitt ermittele.

Für 0° – 32° Drosselklappenwinkel (3,45V gleich 706 Digits) gilt:

Drosselklappenwinkel = map (dkpoti_smooth, 0, 706, 0, 32,);

Darüber gilt:

Drosselklappenwinkel = map (dkpoti_smooth, 706, 1012, 32, 80);

 if (dkpoti_smooth < 706.00)
 {
    dkpoti = map(dkpoti_smooth, 0, 706, 0, 32);
  } 
else 
{
    dkpoti = map(dkpoti_smooth, 707, 1012, 32, 80);
  }

Hier findet Ihr den aktualisierten Schaltplan zum Projekt.

Fortsetzung folgt!

Hier findet Ihr die Daten zum Projekt:

https://oshwlab.com/mdauso/datenlogger-moto-guzzi_copy

Arduino Sketch: Datenlogger_006