Gangselektive Drehmomentbegrenzung

Hallo,

viele gut motorisierte Fronttriebler bekommen das volle Motordrehmoment im 1.Gang gar nicht auf die Straße, weil die Beschleunigung selbst bei optimalem Grip (ebene grade trockene Strecke) wegen der Entlastung der Vorderachse bei ca. 5m/sec² endet.
Wenn der Fahrer im 1. Gang (trotzdem) Vollgas gibt, greift üblicherweise das ESP ein und reduziert das Motordrehmoment so weit, dass grade kein Schlupf mehr auftritt.
Bei Diesels geht das recht elegant per Einspritzmengenreduzierung, aber Benziner würden dabei stottern bzw. lokal überhitzen. Daher wird die Zündung nach spät verschoben bzw. die Drosselklappe teilweise geschlossen, weil die Stellgröße "Ladedruck" zu träge für diesen Regeleingriff ist.
Das ist so ziemlich der idiotischste Betriebszustand für einen Turbomotor: erstmal wird der volle Ladedruck angefahren, und im nächsten Moment wird das Drehmoment mit wirkungsradvernichtenden Regeleingriffen reduziert.

Daher frage ich mich, warum der OEM nicht einmal bei Benzinern eine gangselektive Drehmomentbegrenzung programmiert.
Z.B. mein Polo hat ab Werk auf dem Papier 350Nm. Für eine Beschleunigung von 5m/sec² reichen selbst bei voller Beladung (1670kg) im 1. Gang 280Nm aus, d.h. die letzten 70Nm können IMO nie in Beschleunigung umgesetzt werden, sondern müssen immer vom ESP weggeregelt werden.
Bei einem Minimalgewicht von ca. 1270kg (ohne Gepäck mit fast leerem Tank und leichtem Fahrer) werden die 5m/sec² im 1.Gang schon mit ~ 230Nm erreicht, und das ESP muß sogar 120Nm vernichten – bei Nässe oder in Kurven oder auf buckliger Piste noch viel mehr. Aber immer müssen die o.g. ~ 70Nm mit entsorgt werden, die wie gesagt nie als Beschleunigung genutzt werden können.

Ich weiß, dass die MED9.1 eine gangselektive Drehmomentbegrenzung unterstützt, mit der mein "Problem" zu lösen wäre: Bei max. 280Nm im 1. Gang hätte das ESP bei voller Beladung und optimalem Grip gar nichts zu tun, bei Minimalgewicht und und optimalem Grip bräuchten nur ~ 50Nm statt 120Nm vernichtet werden usw.
Warum macht das der OEM nicht? Ist es nur Wurschtigkeit (das ESP zieht ja die Kuh vom Eis, ohne dass etwas kaputtgeht) bzw. gesparte Zeit bei der Software-Applikation, oder gibt es konkrete technische Gründe?

ulf hat folgendes geschrieben:

...gesparte Zeit bei der Software-Applikation...

Korrekt, Zeit is Geld, wozu also sowas nicht wirklich notwendiges integrieren?!

ESP regelt es ja, oder alternativ: Einfach den rechten Fuß etwas besser im Griff haben.
Außerdem: Strafe muss sein, wer viel Power mit FWD bestellt, is selber schuld.

TDI-GTI-4-Motion hat folgendes geschrieben:

wozu also sowas nicht wirklich notwendiges integrieren?!

99% der modernen Autos quellen über vor lauter "nicht wirklich notwendigen" Elektroniken. Aber mit denen lassen sich offenbar so viele Käufer ködern, daß sich die Entwicklung lohnt - im Gegensatz zum reduzierten Vollgasmoment in den unteren Gängen

Hätte gewettet, dass du der erste gewesen wärest, der bei einer selektiven Begrenzung von irgendwas, dies als Einschränkung deiner freien Selbstbestimmung, Entmündigung oder was auch immer, interpretiert hättest. So kann man sich irren. Aber vielleicht ist es ja auch Absicht und das Marketing hat in Erfahrung gebracht, dass durchschnittliche Käufer übermotorisierter Kleinwagen genau das Suchen.
Oder einfach wieder der Beweis: Bei der Entwicklung neuer Fahrzeuge macht sich kein Mensch mehr Gedanken.

Ändere doch einfach die entsprechende Fahrpedalkennlinie... gibts da sowas nicht?

Hat den Vorteil, dass man das Gas besser dosieren kann ohne im Maximalmoment beschränkt zu sein.

Viele Grüsse, Rainer

ulf hat folgendes geschrieben:

Aber mit denen lassen sich offenbar so viele Käufer ködern....

So siehts aus.

matthiasTDI96 hat folgendes geschrieben:

Hätte gewettet, dass du der erste gewesen wärest, der bei einer selektiven Begrenzung von irgendwas, dies als Einschränkung deiner freien Selbstbestimmung, Entmündigung oder was auch immer, interpretiert hättest. So kann man sich irren.

Typisch Ulf, mal is es Ok, mal nicht.
Wäre die Begrenzung drin, gäbe es den Fred jetzt in geänderter Form auch, jede Wette.

dieselschrauber hat folgendes geschrieben:

Ändere doch einfach die entsprechende Fahrpedalkennlinie... gibts da sowas nicht? Hat den Vorteil, dass man das Gas besser dosieren kann ohne im Maximalmoment beschränkt zu sein.

Die MED9.1 hat zwar etliche Pedalkennfelder, aber ohne feste Zuordnung zu einzelnen Gängen.

Wie mein Anliegen zu lösen wäre, ist mir klar . . . hier ging es darum, warum der OEM es nicht von sich aus macht

ulf hat folgendes geschrieben:

... Bei Diesels geht das recht elegant per Einspritzmengenreduzierung, aber Benziner würden dabei stottern bzw. lokal überhitzen. Daher wird die Zündung nach spät verschoben bzw. die Drosselklappe teilweise geschlossen, weil die Stellgröße "Ladedruck" zu träge für diesen Regeleingriff ist. ...

Ulf, noch mal überlegen!

Es gibt in der Regelung keinen (großen) Unterschied von den Dieseln zu den Benzinern. Wenn du die Drosselklappe schließt, dann geht die Luftmasse in den Keller und damit auch die Einspritzmenge. Wo ist da der Unterschied zum Diesel?
Gut beim Diesel wird direkt über die Einspritzmenge geregelt, beim Benziner ist die Regelgröße der Luftdurchsatz (der damit indirekt die Einspritzmenge beeinflusst). Gleicher Effekt als würde der Fahrer vom Gas gehen.
Das ist seit über 100 Jahren die effektivste und verlustfreieste Drehmomentbegrenzung die es gibt.

Die Zündung wird gegen spät genommen genau wie es beim vom Gas gehen gemacht wird. Ich meine das würde aus schadstofftechnischen Gründen gemacht .... da bin ich aber nicht 100%ig sicher.

ulf hat folgendes geschrieben:

. . . hier ging es darum, warum der OEM es nicht von sich aus macht

Weil unnötig und blödsinnig hoher Aufwand der möglicherweise zu noch mehr Fehlern führen würde.

Bertil hat folgendes geschrieben:

Wenn du die Drosselklappe schließt, dann geht die Luftmasse in den Keller und damit auch die Einspritzmenge. Wo ist da der Unterschied zum Diesel?

In der Reaktionsgeschwindigkeit (die Diesel-EM läßt sich quasi verzögerungsfrei ändern, ein DK-Eingriff wirkt vergleichsweise träge) und im Wirkungsgrad (zu hoher Ladedruck wird durch Schließen der DK "vernichtet" - igitt!).

ulf hat folgendes geschrieben:

In der Reaktionsgeschwindigkeit ...

Falsch!
Im Gegenteil. Die DK ist deutlich schneller.

Zitat:

... (die Diesel-EM läßt sich quasi verzögerugsfrei ändern, ein DK-Eingriff wirkt vergleichsweise träge) ...

Falsch!
EM ist nun mal leider nicht alles (besonders beim Benziner)

Zitat:

... und im Wirkungsgrad (zu hoher Ladedruck wird durch Schließen der DK "vernichtet" - igitt!).

Nicht ganz Falsch (zumindest der Teil mit dem Ladedruck ist Richtig)!
Nur darfst du dann auch kein Gas weg nehmen!


Da deine Denkweise das System auf zu wenige Parameter begrenzt, und du das System damit nicht komplett erfassen kannst/willst, bringt es auch nichts dir zu erklären wo der Haken liegt.


Nur zur Information:
Klar vernichtet das schließen der Drosselklappe Ladedruck. Doch das hat primär nichts mit dem Wirkungsgrad zu tun. Es ist allgemein bekannt das der Benziner an der Drosselklappe Energie vernichtet (egal ob Sauger oder Turbo). Doch es gibt leider kein einfacheres (Kostengünstigeres) System für den Benziner wie die Drosselappe.

Also Ulf .... das bedeutet für dich ab heute nur noch offene DK (also Vollgas!) ....

Das Problem mit dem Ladedruck kann man über ALS Systeme lösen. Die Hersteller verzichten aus Kosten- und Emissionsgründen gerne darauf. Du kannst ja gerne eins einbauen. Die sind für dein Auto Verfügbar. Nur wundere dich nicht über das knallen, zischen und fauchen was dann auftritt.

https://www.youtube.com/watch?v=TGVxnC-YxGE

Also da würde ich Bertil mal widersprechen und Ulf unterstützen. Beim Diesel den Drehmoment zu begrenzen durch EM Rücknahme geht schnell und recht glatt. Beim Benziner ist es etwas komplexer, da hat Bertil sicher recht. Denn nur EM wegnehmen führt zu den angesprochenen Problemen.

Eine Drosselklappe vernichtet aber keine Energie. Das ist so sachlich falsch, da Energie nicht vernichtet werden kann, es kommt beim Turbo Benziner halt zu erhöhtem Druck vor DK...

Warum man nun über (wie sagt Ulf immer so schön) "WOT" Beschleunigungs Wirkungsgrade im ersten Gang spricht, erscheint mir im geschilderten Fahrbereich irgendwie nicht nachvollziehbar. Im Ernst, technischer Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine und Prüfstandsverbräuche (also kommunizierter Spritverbrauch) gehen nicht Hand in Hand. Auf dem Prüfstand gibt es kein WOT...nicht mal im Ansatz. Also kann das aus der Richtung sicher auch kein Ziel sein, die Regelung des Leistungsüberschusses in den unteren Gängen zu realisieren.

Ein ALS System sorgt meines Wissens dazu, den Turbolader auf Drehzahl zu halten. ALso nicht nur ein Druckablassen vor schließender Drosselklappe, sondern aktiver Druckerhalt durch Enthalpieerhöhung vor Turbineneintritt (Gibt es sowas echt für Serienturbolader, nach meinem Verständniss dürfte die ABgastemperatur kurzfristig vierstellig werden...). Streng genommen hilft das aber nur über die Schaltpause zu kommen um wieder mit vollem Ladedruck loszulegen. Ulf will aber Elektrik die zu viel Leistung unten bekämpft. Wahrscheinlich wäre ihm zwar geholfen, wenn dann direkt im 2. Gang 350 Nm anstehen um über Polos Antriebswellen herzufallen und mit wiedergefundener Traktion Richtung Horizont zu ziehen....Allerdings der ganze Technikkram...Elektrik...schwer und anfällig

Mal eine unbedarfte Frage: Bei deiner Vorrechnung der möglichen Zugkraft und Traktion, ist die Originalbereifung oder deine Alternativbereifung eingeflossen. Sind alle Daten für Strasse, Reifen etc. bekannt?

Mein Audi macht mit seinen Sommerreifen (groß und breit) mit ebenfalls ordentlichem Drehmoment (und natürlich Allrad) wenig Anstalten bei ordentlichen Beschleunigungen vom Stand aus. Mit den Winterreifen (im Verhältnis eher klein und schmal) kommt er dann bei trockener Strasse schonmal in den Bereich wo EM zurückgenommen wird.....

matthiasTDI96 hat folgendes geschrieben:

Also da würde ich Bertil mal widersprechen und Ulf unterstützen. Beim Diesel den Drehmoment zu begrenzen durch EM Rücknahme geht schnell und recht glatt. Beim Benziner ist es etwas komplexer, da hat Bertil sicher recht. Denn nur EM wegnehmen führt zu den angesprochenen Problemen.

Beim Diesel mit rein elektrisch gesteuerten Einzelpumpen (PD, CR) läßt sich die EM innerhalb eines Motor-Arbeitszyklus (da sind z.B. bei 3000rpm mal grade 40msec) von 100% auf Null oder jeden gewünschten Zwischenwert ändern, und zwar völlig trägheitslos ohne irgendwelche Verzögerungszeiten, Überschwinger usw.
Eine Drosselklappe muß erstmal in Bewegung gesetzt und beim Zielwert wieder abgebremst werden, d.h. sie kann nur verzögerte Regeleingiffe realisieren und ist daher der reinen EM-Regelung unterlegen.
Wenn die Diesel-EM-Regelung im Rahmen der Applikation mit künstlichen Laufzeiten oder sonstigen Trägheiten belegt wird, ändert das nichts an der prinzipiellen Unterlegenheit der trägeren DK-Regelung.

Zitat:

Eine Drosselklappe vernichtet aber keine Energie. Das ist so sachlich falsch, da Energie nicht vernichtet werden kann, es kommt beim Turbo Benziner halt zu erhöhtem Druck vor DK...

. . . und rund um die DK zu starken Verwirbelungen, die dort wo der Ladedruck eigentlich hin soll (nämlich vor den Einlaßventilen) den Druck reduzieren, der zuerst mühsam unter Inkaufnahme von hohem Abgasgegendruck und unnötig hoher thermischer Belastung des Abgasweges erzeugt wurde.
Auch wenn dieser Zustand meist innerhalb weniger sec bis zum Drehzahlbegrenzer durchlaufen wird, ist es aus dem Blickwinkel des Gesamtwirkungsgrades eine unnötige Energieverschwendung (bzw. Nutzenergievernichtung ).
Ein Applikateur, der so einen Betriebszustand als stationären Regelfall programmieren würde, gehört IMO ins 1. Semester VKM (oder was weiß ich) zurückverbannt.

Zitat:

Mal eine unbedarfte Frage: Bei deiner Vorrechnung der möglichen Zugkraft und Traktion, ist die Originalbereifung oder deine Alternativbereifung eingeflossen. Sind alle Daten für Strasse, Reifen etc. bekannt?

Von den Reifen nehme ich den Norm-Abrollumfang der montierten Größe oder den gemessenen Abrollumfang plus das geschätzte Trägheitsmoment für 4 Räder (z.B. 4mkg² für Räder mit 19kg und 1,86m Abrollumfang), als Rollwiderstands-Einfluß eine übliche freie Ausrollverzögerung von 0,13m/sec², als Schlupf-Faktor 0,05 (vgl. Ernstsches Fahrleistungsdiagramm), und als Einfluß der Kraftstrangverluste einen Gesamtwirkungsgrad von 0,96.

Als Grenzwert der möglichen Beschleunigung nehme ich 5m/sec², denn mehr habe ich mit meinen TDI-Fronttrieblern (ASZ-Polo @ 160PS, BUK-Ibiza @ 180PS) noch in keinem ABS/ESP-Log auf trockener grader Strecke bei den mitlaufenden HA-Rädern erkennen können.
Vom WRC-Polo habe noch keine vergleichbaren Logs gemacht und kann daher nicht ausschließen, daß er vlt. etwas mehr als 5m/sec² schafft. Was aber nichts daran ändert, daß er bei Vollgas im 1. Gang dringend den ESP-Eingriff braucht, damit die VA lenkbar bleibt.

Zitat:

Mein Audi macht mit seinen Sommerreifen (groß und breit) mit ebenfalls ordentlichem Drehmoment (und natürlich Allrad) wenig Anstalten bei ordentlichen Beschleunigungen vom Stand aus. Mit den Winterreifen (im Verhältnis eher klein und schmal) kommt er dann bei trockener Strasse schonmal in den Bereich wo EM zurückgenommen wird.....

Da sollte man IMO auch an das Radgewicht denken. Wenn ich in meiner Berechnung für den WRC-Polo die VA-Entlastungs-Grenze bei 5m/sec² rausnehme und nur das Gewicht pro Rad von 18 auf 20 kg erhöhe, sinkt die berechnete max. Beschleunigung im 1. Gang von 7,25 auf 7,0m/sec².

Zitat:

Eine Drosselklappe muß erstmal in Bewegung gesetzt und beim Zielwert wieder abgebremst werden, d.h. sie kann nur verzögerte Regeleingiffe realisieren und ist daher der reinen EM-Regelung unterlegen.

Auf Nulllast umschalten geht beim Ottomotor auch von einem auf den anderen Arbeitstakt. Wenn bei voll offener DK nichts eingespritzt wird, dann findet keine Verbrennung statt. Wenn das nur bei jedem 2. Arbeitstakt passiert, dann kann auch ein Drosselklappenmotor schnell die Leistung halbieren, ohne Lufteffekte berücksichtigen zu müssen.

ulf hat folgendes geschrieben:

Ein Applikateur, der so einen Betriebszustand als stationären Regelfall programmieren würde, gehört IMO ins 1. Semester VKM (oder was weiß ich) zurückverbannt.

Das ist ein dynamischer Zustand in einer minimalen Zeiteinheit. Das würde ich nicht groß jucken...

Wo genau liegt dein Punkt. Geht es dir um zu hohen Benzinverbrauch während du mit durchdrehenden Rädern beschleunigst und von der Elektrik eingefangen wirst? Oder geht es dir um den dabei auftretenen Kompfortverlust?

matthiasTDI96 hat folgendes geschrieben:

Wo genau liegt dein Punkt. Geht es dir um zu hohen Benzinverbrauch während du mit durchdrehenden Rädern beschleunigst und von der Elektrik eingefangen wirst? Oder geht es dir um den dabei auftretenen Kompfortverlust?

Eher ersteres - und um den Wunsch, eine zwar lauffähige, aber ansonsten schludrige Problemlösung durch einen (theoretisch) besseren Ansatz zu ersetzen.