lmm fake

moin moin !

hab mal wieder ein ziemlich schlaflose nacht gehabt und über dieses und jenes siniert. da kam mir in den sinn irgendwann im winter mal zum probieren einen lmm auf einem microcontroller nachzubilden. sollte ja kein problem sein, einen analogen ausgang findet sich ja sicherlich an einem pic oder besser avr. welches würdet ihr denn als regelgrößen nehmen. die drehzahl, den ladedruck, die gaspedalstellung ? alleine oder als kombination ?
damit hätte man dann eine recht saubere abbildung der kennlinie des original lmm . sicher auch leichter zu realisieren als in analoger schaltungstechnik.

Hallo Joergs,

so aehnlich hatten wir bei dem analogen Fake auch schon mal ueberlegt... da gabs ja einen laengeren Thread zu. Um die Luftmasse zu erhalten, braeuchtest du die Ansaugtemperatur, den AUssenluftdruck, den Ladedruck und die Drehzahl. Damit kann man die Luftmasse ausrechnen.

Dies gilt aber nur, solange die AGR nicht aktiv ist. Wenn sie das ist, dann braeuchtest du ihre Rueckfuehrrate auch noch, und hast sofort ein ganz anderes Problem: Die AGR-Steuerung haengt ja vom LMM-Signal ab, und wenn du es mit dem Output der AGR zu simulieren versuchst... dann kann das leicht schiefgehen und sich aufschaukeln.

Ich wuerde in eine ganz andere Richtung denken, naemlich an eine digitale Umsetzung von Ulfs Korrekturschaltungsidee.

Fuer den LMM gibt es ja Sollwerte, die unter bestimmten Bedingungen gemessen werden (IMO 3000 Umdrehungen und Vollgas im 3. Gang). Aus Ladedruck, Drehzahl und Gaspedalstellung sollte man solche Situationen erkennen koennen (bis auf den Gang, aber der ist IMO nicht so wichtig, bzw. liesse sich aus der Geschwindigkeit rueckrechnen). Der Mikrocontroller wuerde dann folgendes tun: Er ueberwacht das LMM-Signal und gibt es unveraendert weiter. Wenn er eine solche "Sollwert-Situation" erkennt (die kommt beim normalen Fahren durchaus vor, zudem kann man sie ja bewusst alle x km provozieren), dann vergleicht er den LMM-Output mit dem Sollwert. Ist der LMM okay, dann gehts weiter, ansonsten wird ab diesem Zeitpunkt passend korrigiert (dazu muesste man sich eine gute Strategie ueberlegen). Analoges passiert dann bei jeder "Sollwert-Situation", und da ein LMM bei Alterung ja nicht schlagartig ausfaellt, sondern schlechter in seinen Werten wird, funktioniert das ganze solange, wie die Werte des LMM ueberhaupt noch auf wechselnde Luftmassen reagieren. Wenn dss nicht mehr passiert, sieht der Controller es aber auch, und kann eine LED anschalten...

Vorteil waere, dass man einen LMM deutlich laenger nutzen kann, er nicht mehr schleichend ausfallen kann, und man keinen Fake hat, sondern immer noch verwertbare Signale, die stets im Toleranzbereich liegen.

Was denkt ihr?

Viele Gruesse,

Jan

hallo jan !

das ist eine gute idee ! ist aicherlich wesentlich einfacher zu realisieren als ein kompletter fake ! werde mal drüber nachdenken und mal diagramme studieren !

nochmal ich !

also wenn ich die idee von jan mal weiterspinne, kommte selbst bei 'totem' lmm die korrekturfunktion des mc zum tragen und würde an das stg den richtigen wert liefern !außen vor wäre aber erstmal die agr. oder hab ich da einen denkfehler?

Hi Joergs,

die Frage ist, was ein toter LMM ist. Ist es nicht eher so, dass nur die Werte schlechter werden, aber noch auf Aenderungen reagieren? Komplett tot waere IMO eher die Folge gebrochener Draehte oder einer kompletten Verschmutzung, und nicht das, was die "Todesursache" der meisten LMM ist.

Wenn man nur korrigiert, kann man die AGR getrost aktiv lassen, weil man ja lediglich den Originalzustand aus den Werten eines verschlissenen LMM ausrechnet, aber eben nicht faked.

Wenn der LMM wirklich komplett tot ist, wuerde der MC nach meiner Idee "Alarm" schlagen. Zusaetzlich koennte er ja dann auch angenaehert faken, aber gaz ohne LMM will man ja eigentlich nicht auf Dauer.

Ziel waere also kein Ersatz fuer den LMM, sondern vielmehr eine deutlich laengere Nutzung, vielleicht sogar ein ganzes Autoleben lang.

Ich hab bislang keine Erfahrungen mit LMM (meiner hat erst 31 tkm), aber nach allem, was hier geschrieben wird (siehe auch der Thread mit Ulfs analoger Korrektur) waere sowas schon sinnvoll.

Viele Gruesse,

Jan

ok einigen wir uns auf korrektur !

nun noch ein anderer ansatz: wenn ich mir aus dem stg die kalkulierte menge auslese und die gelieferte danach anpasse, hätte man imo doch recht wenig aufwand oder ?

Hi Joergs,

koennte man auch machen. Die Variante, aus Drehzahl, Ladedruck und eventuell Gaspedalstellung zu rechnen, haette aber den Vorteil, dass man das auch hinbekommen wuerde, ohne mit dem Steuergeraet zu kommunizieren, denn diese Signale kann man dem MC ja direkt geben.

Aeh... oder ganz anders: Wir basteln uns aus einem MC ein eigenes Steuergeraet und werfen das originale raus...

Viele Gruesse,

Jan

Hi Joergs,

koennte man auch machen. Die Variante, aus Drehzahl, Ladedruck und eventuell Gaspedalstellung zu rechnen, haette aber den Vorteil, dass man das auch hinbekommen wuerde, ohne mit dem Steuergeraet zu kommunizieren, denn diese Signale kann man dem MC ja direkt geben.

Aeh... oder ganz anders: Wir basteln uns aus einem MC ein eigenes Steuergeraet und werfen das originale raus...

Viele Gruesse,

Jan

die letze variante gefällt mir auch sehr gut !

mal sehen, ich geh mal mit mir ins gericht und dann schaun mer mal !

@jan6k

ich finde die variante mit auslesen des im stg errechneten sollwertes genial. damit fällt enormer rechenaufwand und aufwendiges datenlogging weg. du brauchst dann nur noch die kurve für luftmasse und spannung und damit war es das ! nimm bespielsweise mal den 1z und den awx an. zwei völlig verschiedene motore mit völlig unterschiedlichen lmm's. wenn du diese korrektur für beide machen willst, dann hast du enormen aufwand und total unterschiedliche berechnungen. lutschst du das aber aus dem steuergerät, dann hast du nur noch aufwand bei der umrechnung der luftmasse auf die ausgangsspannung.

weiter: opel verwendet beispielsweise den selben lmm von bosch wie vag. dann kannst du mit recht geringem aufwand die kommunikation zum stg anpassen und den rest 1:1 übernehmen !

was meinen denn unsre profis wie ulf, rainer, bertil, disel_gustav und gremlin dazu ?

Hallo,

@Jan6K: Für die AnsaugLufttemperatur hat der TDI keinen Sensor, den man bei fehlendem LMM anzapfen könnte . . .

Mein gedanklicher LMM-Fake ist mittlerweile zu einer Ladedruck-Umsetzung auf die normalen LMM-Spannungen geschrumpft. Sebstverständlich als rein analoge Lösung

Grundprinzip:
1. Ohne Ladedruck bekommt der LMM-Eingang des Motorcomputers die Signalspannung, die dem Motorleerlauf entspricht.
2. Bei vollem Ladedruck bekommt der LMM-Eingang des Motorcomputers um die 4,8 Volt, also wie bei voller Last + Drehzahl.

Dazwischen steigt die LMM-Fake-Spannung linear mit der Ladedrucksensorspannung.
Das läßt sich schon mit einem einfachen OP und einer Gegekopplungs-Schaltung mit 2 (?) Potis zum genauen Abgleich realisieren.

Übermäßig rußen sollte der Motor damit nicht, denn selbst wenn der Motorcomputer bei vollem Ladedruck um 2000 rpm theoretisch z.B. 1800 mg/Hub gemeldet bekommt, greift die Drehmo-Begrenzung, und im Ergebnis wird kein Tropfen mehr eingespritzt wie mit dem normalen LMM.

Wenn der Motorcomputer eine strengere Plausibilitätsprüfung der LMM-Spannung macht, würde dieses System natürlich durchfallen

Um die AGR-Regelung zu simulieren, könte man die gegen Masse gehenden "Ventil-Öfnungsimpulse" in eine Gleichspannung umwandeln, welche die Ladedruckspannung am +Eingang des OP verringert.
So bekommt der Motorcomputer, was er beim Betätigen der AGR als Erfolg sehen will: eine sinkende LMM-Spannung. Für den Feinabgleich müßte man einen weiteren Trimmer irgendwo zwischen AGR-Steuerklemme und OP einsetzen.

Bei Interesse skizziere ich mal das Grundprinzip und stelle es hier online.


Aktuell verfolge ich aber ein anderes Projekt: den alten dicken Pierburg-LMM bei Altersschwäche auf eine höhere "wie neu-Signalspannung" zu bringen.
Dazu reicht es nach meinen bisherigen Meßtisch-Versuchen aus, 1 Widerstand unter die Kappe zu löten
Meßfahrten mit VAGCOM stehen noch aus. Bei positivem Ergebnis werde ich hier einen Fachartikel online stellen.

ich drück mal auf die bremse

der FAKE sollte nicht teuere werden als ein neuer LMM

ansonsten würde ich drehzahl und ladedruck und -temperatur für eine berechnung hernehmen (ohne AGR).
denn alleine daraus ermittelt sich die motorfüllung im diesel (mit korrekturgrössen natürlich). da wir ja auch fahrzeuge haben die in ordnung sind, können wir ja anhand dieser die sollwerte ermitteln...

diese daten lassen sich alle auslesen oder direkt im kabelbaum abgreifen.

CU Gremlin

ich drück mal auf die bremse

der FAKE sollte nicht teuere werden als ein neuer LMM

ansonsten würde ich drehzahl und ladedruck und -temperatur für eine berechnung hernehmen (ohne AGR).
denn alleine daraus ermittelt sich die motorfüllung im diesel (mit korrekturgrössen natürlich). da wir ja auch fahrzeuge haben die in ordnung sind, können wir ja anhand dieser die sollwerte ermitteln...

diese daten lassen sich alle auslesen oder direkt im kabelbaum abgreifen.

CU Gremlin

ok ist ne klare position ! ich sehe nur das problem diese 3 angesprochenen größen vernünftig mathematisch zusammenzufassen. leider läßt sich auf nem mc keine oracle-instanz implementieren !

was die kosten angeht, denke ich, daß man maximal bei dem preis für das dc teil liegen könnte ! klar ist zwar teurer als ulfs variante, aber denke ich ein quasi optimum. schaun mer mal !

joergs hat folgendes geschrieben:

ich finde die variante mit auslesen des im stg errechneten sollwertes genial. damit fällt enormer rechenaufwand und aufwendiges datenlogging weg. du brauchst dann nur noch die kurve für luftmasse und spannung und damit war es das !

Hi Jörg,

hast Du dabei bedacht, daß der Motorcomputer einen Sollwert pro Saughub ausspuckt, der LMM aber "Luftmasse pro Hub mal Drehzahl" als Input liefert?

D.h. zur Berechnung einer LMM-Fake-Spannung müßtest Du mindestens den LM-Sollwert und die aktuelle Drehzahl verknüpfen und daraus eine analoge Spannung machen, die dann in den Motorcomputer reingeht.

Oder kann man irgendwie aus dem Motorcomputer auch einen "nicht drehzahlbereinigten" LMM-Wert rausziehen (um den dann direkt in eine Eingangsspanung umzuwandeln)?

Aber egal:
Wenn der Ladedruck zu gering ist, "fühlt" der Motorcomputer auf der Basis seines eigenen Sollwertes trotzdem eine ausreichende Luftmasse und gibt die volle Einspritzmenge frei -> Ruuußßß
Um das zu verhindern, müßtest Du zusätzlich noch den tatsächlichen Ladedruck mit verwursteln . . . aber den kannst Du ja auch aus dem Motorcomputer ziehen.

Wie siehts eigentlich mit der Samplingrate eines solchen Gesamtsystems (also incl. Output des Motorcomputers) aus?
Könnte es auch schnelleren dynamischen Vorgängen folgen - z.B. Vollgas aus der Teillast heraus - , ohne daß z.B. das Turboloch übermäßig verlängert wird?

ok ist ne klare position ! ich sehe nur das problem diese 3 angesprochenen größen vernünftig mathematisch zusammenzufassen. leider läßt sich auf nem mc keine oracle-instanz implementieren !


ne...ist eigentlich ganz einfach.
hubraum mal drehzahl = luftmasse pro zeiteinheit. das mal ladedruck und fertig...
korrekturgrössen sind die ladelufttemperatur und die füllverluste (welche ja mit der drehzahl zunehmen).
die sollwerte kann man anhand eines 'guten' motors erhalten....

ich stell nächste woche mal n paar formeln zusammen

btw: auslesen aus dem steuergerät dürfte nur über CAN sinnvoll sein. andernfalls blockiert man die K-leitung, auch ist das dann schweinelahm...

CU Gremlin

sorry bin halt mitten im umzug und komme jetzt erst wieder zum antworten !

@ulf

mit der spannung für die luftmasse ist mir schon klar ! die drehzahl bekomme ich denke ich in der selben meßwertgruppe wie den berechneten luftmassenwert ! also sollte es ein klacks sein und die drehzahl mit eingerechnet werden können !

ok die gegebenheit mit dem zu geringen ladedruck habe ich natürlich noch nicht bedacht gehabt. die sollte aber auch kein problem sein, da ich den soll und den ist ladedruck auslesen kann und vergleichen kann ! sollte der ist-ladedruck xx% unter dem soll liegen gibt es einen fehler und der originalwert vom lmm wird weitergereicht oder es wird ein default-value weitergereicht !

was die samplingrate anbetrifft, habe ich keinen so direkten anhaltspunkt. bei meinen basteleien mit el323 und obd-ii ( siehe obd-2.de ) kam ich auf ca. 3 meßwerte je sekunde. allerdings ist da hinten dran noch grafik-schnickschnack und zugriffe auf die serielle schnittstelle mit umwegen ! lt. spezifikation müßte die antwortzeit des stg bei max. 0,1 s liegen. das würde dann diesen wert angenommen und voraussgesetzt theoretisch 10 meßwertermittlungen pro sekunde ergeben. nimmt man noch die konvertierung und umrechnung und was auch immer dazu denke ich, daß man real vielleich bei etwa 6-8 je sekunde landen könnte ! das denke ich mal sollte reichen. oder ?

@gremlin
deine formeln sind interessant, aber in meinen augen zu einfach ! wenn dem so wie geschrieben sein sollte, dann wär es ja hypergenial und einfach ! wäre mal interessant deine niedergeschriebenen zu sehen mit der einrechnung der korrekturwerte. can- wäre gut ! aber leider sicher nicht überall vorhanden ! während die k-line schon überal zu finden ist ! klar hast du recht, daß die damit dann zu ist ! aber mit einer threadsafe-kommunikationschnittstelle wäre das schon zu machen und jeder lesende prozeß bekäme auch seine angeforderten daten. ist zwar ein bißchen aufwand, aber lösbar !

ok ist ne klare position ! ich sehe nur das problem diese 3 angesprochenen größen vernünftig mathematisch zusammenzufassen. leider läßt sich auf nem mc keine oracle-instanz implementieren !


ne...ist eigentlich ganz einfach.
hubraum mal drehzahl = luftmasse pro zeiteinheit. das mal ladedruck und fertig...
korrekturgrössen sind die ladelufttemperatur und die füllverluste (welche ja mit der drehzahl zunehmen).
die sollwerte kann man anhand eines 'guten' motors erhalten....

ich stell nächste woche mal n paar formeln zusammen

btw: auslesen aus dem steuergerät dürfte nur über CAN sinnvoll sein. andernfalls blockiert man die K-leitung, auch ist das dann schweinelahm...

CU Gremlin


@gremlin

bist du dir sicher, daß die formel stimmt?
nehm ich mal das ganze im leerlauf an:

hubraum = 1900ccm = 1.9l
drehzahl = 830 u/min = 13,83 u/s
dichte der luft 1,87 g/l
ladedruck = 0 bar

wenn ich das jetzt in deine annahme einsetze und den ladedruck weglasse, dann komme ich zwar auf g/s als einheit. aber der wert der luftmasse ist nur etwa 1/5 des vom stg berechneten. nehm ich bei ner beliebigen drehzahl noch den ladedruck hinzu paßt auch die einheit nicht mehr !