Verzögertes Ansprechverhalten bei LL-Regelung (Closed Loop)

[Pittiplatsch]

Hallo zusammen,

ich lese schon seit geraumer Zeit hier mit, und hab mir inzwischen einen Motor mit MS / KDFI aufgebaut. Bislang konnte ich alle Probleme durch Lektüre der Dokus und Foren lösen, aber beim Leerlauf bin ich mit meinem Latein am Ende, nachdem ich schon wochenlang mit inzwischen bestimmt 15 ltr. verfeuertem Sprit versuche, ihn einigermaßen geregelt zu bekommen.

Zur Technik:

• 2+ltr. 16VG60 mit diversen leistungssteigernden Maßnahmen (scharfer Kopf incl. Nockenwellen und Ventilsitze, kurze Brücke, Fächer, maximal gemachter G-Lader, Stabzündspulen etc. pp.) -> Details
• Bosch-LSV (wahlweise G60 oder 2E - nahezu baugleich)
• TPS ist über Standard-Leerlauf- und Volllast-Schalter dreistufig (0%, 50%, 100%) mittels Zusatzschaltung emuliert und kalibriert
• KDFI im montierten Gehäuse komplett original
• MegaTune v2.25

Der Motor ist rein technisch i. O. und lief bis letztes Jahr auf Digifant. Die üblichen Grundvoraussetzungen (passende Steuerzeiten -> ausgeblitztes Triggerrad etc.) passen.

Ich hab mir in den Kopf gesetzt, den Leerlauf Closed-Loop zum Laufen zu bringen, schon deshalb, weil das Fahrzeug mit diversen Verbrauchern ausgestattet ist. Leider laufe ich gegen Wände, die PID-Parameter vernünftig zum Laufen zu kriegen.

Mit viel Trickserei habe ich in einer Variante zwar einen stabil bleibenden Leerlauf bekommen (P=12, I=D=0), obwohl das laut Doku gar nicht funktionieren dürfte, aber nach einem Lastwechsel sägt er erwartungsgemäß. Auch die angeratene Tuning-Variante, zunächst I auszutüfteln, und dann mit P weiter zu machen, bringt mich nicht weiter. Allein durch den Trick, Open Duty (zum Testen, nicht in angehänger MSQ) auf einen Wert um die 50 zu setzen (dies ist ca. der Wert, der für die Zieldrehzahl benötigt wird), konnte ich immerhin ein Ausgehen verhindern.

Im übrigen bekomme ich auch auf Biegen und Brechen das LSV nicht mit 156Hz zum Laufen, obwohl einschlägige Quellen behaupten, das G60-Bosch-LSV könnte das - bei mir geht der Hobel sofort aus, sobald ich die Frequenz von 78 Hz auf 156 Hz hochstelle

Lt. Verhalten, das auch im angehängten Log dokumentiert ist, greift die Closed-Loop-Regelung offensichtlich viel zu spät ein - und das unabhängig von den PID-Parametern - ich habe dafür die wildesten Kombinationen getestet.

Soll-Drehzahl ist 1100 U/min, doch erst nachdem die U/min schon über einer Sekunde darunter liegen, reagiert IACstep mit einer Korrektur... Den (meiner Meinung nach einzig relevanten) RPM Average Lag habe ich bereits deaktiviert, Zündung ist hart auf 6° fixiert, Fuel passt lt. Lambda auch durchgängig relativ gut, sämtliche Auto-Corrections (Lambda, Warmup) sind deaktiviert bzw. zum Testzeitpunkt nicht aktiv.
Die aktuell installierte Firmware (die original auf der KDFI drauf ist) hat noch nicht alle Optionen der MS3, wie ich schon feststellen musste, und z. B. ist wohl die Option "Close delay" in der MS2 dem Verhalten nach noch hart auf ca. 1 sec. codiert, aber die für eine Lauffähigkeit wichtigen Optionen sind meiner Meinung nach bereits vorhanden. Wo liegt also mein Problem, oder gibt es evtl. eine Möglichkeit, über ein Software- / Firmware-Upgrade noch etwas heraus zu holen, evtl. auch das viel zitierte Tunerstudio zu verwenden? Ich bin noch nicht vollständig hinter die Zusammenhänge gestiegen, und traue mich daher da noch nicht so richtig ran - verwende stattdessen das mit der KDFI ausgelieferte Software-Paket.

Ich denke, mein Grundproblem liegt im verzögerten Ansprechverhalten der Closed-Loop-Regelung - doch wo ist der Hebel, an dem ich ansetzen kann?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Lars

[Querstromkopf]

hi...
so kann das auch nicht funktionieren. du hast grundlegend einen fehler in den settings! beim trigger wheel hast du ein 36-2 rad eingetragen, sowas gibt es nicht, bzw. die ms kann damit nichts anfangen. entweder ein 60-2 oder ein 36-1 das tolle triggerrad was du hast lasern lassen, sieht zwar klasse aus, ist aber dein prblem, es sind lediglich 34 zähne drauf, müssen aber 35 sein...
also mach ne neue triggerscheibe und fange neu an, dann solltest schnell zum ergebniss kommen

[Pittiplatsch]

Ich weiß, dass 36-2-Rad ein seltsames Ding ist, ist auch eher durch einen "Unfall" entstanden. Es hat aber die passende Geometrie, also wie der Name sagt, Platz für 36 Zähne, wobei (halt leider) 2 (statt 1) Zähne fehlen *klick*

Allerdings leuchtet mir nicht ein, inwieweit dadurch Probleme entstehen sollten - habe das Ding sauber konfiguriert, und lt. Doku gibt es keine Beschränkung auf 36-1 / 60-2:

The wheel must be of the form M-N, where M > N, and there is only one set of continuous missing teeth.

Im Gegenteil: In der ebenfalls dort aufgeführten Tabelle werden explizit z. B. auch 12-1 und 24-1 genannt

Selbst wenn die MS durch den "einen zuviel fehlenden" Zahn Probleme mit dem korrekten Timing hätte (was er dem Verhalten nach nicht hat - er reagiert spontan auf Gasstöße, und hat generell einen (dem Motor entsprechenden) Rundlauf), leuchtet mir nicht ein, warum er konsequent 1 sec. zu spät reagiert

[firefox]

Eben, sie werden explizit benannt denn der Code MUSS explizit dafür geschrieben werden. Es gibt KEIN 36-2 Code und daher wird dein Triggerrad NIE korrekt funktionieren. Es wird vielleicht laufen aber es wird dir massenhaft Syncprobleme generieren etc.

Organisiert dir ein 36-1 oder ein 60-2 Rad. Alles andere müsste zuerst durch die Jungs in der MS Community programmiert werden. Kannst du natürlich auch selber machen wenn du Assembler und C beherrst

[Richard004]

Hasst du keine gescheite Cammera
die bilder sind ja misserabel

[Luheuser]

@Richard, wo siehst du denn schlechte Bilder? Ich finde die alle Top!

[Richard004]

na die ich mir angeschaut hab find ich sch...

zb
http://pittiplatsch.larsheber.de/Motor/ ... 9%202.html

http://pittiplatsch.larsheber.de/Motor/ ... ht%29.html

http://pittiplatsch.larsheber.de/Motor/ ... ettet.html

[pigga]

Hi.
Also zunächst musst du schauen dass du die Grunbedingungen schaffst dass unten im Tunerstudio der CL Idle Indikator angeht sobald der Motor sich im Leerlauf befindet.
Closed Loop Idle ist Aktiv wenn
-Drehzahl kleiner als Target RPM+RPM adder
RPM Adder von 600 kann hier schon zum Problem werden, weil der Code sich ja den letzten "guten" Wert der LL Regelung merkt und mit diesem beim nächsten Leerlauf seine Arbeit fortsetzt. Somit wird u.U. irgendwo im Schiebebetrieb zwischen 0 und 1700UPM der Code anfangen und versuchen, die Drehzahl runterzuwürgen. Den wert kleiner machen. Nimm mal 350.
Wenn ich das richtig sehe hast Du PID Delay und CL Idle Ramp-To Target beide auf 0. Setz die mal auf 1. Weil sofort nach Erreichen vom Leerlauf in die geschlossene Regelung zu gehen kann schnell Murks geben.
Dann: PID Disable RPM dot. Der Wert ist auch wichtig. Denn er verhindert, dass bei schlagartigem Drehzzahleinbruch die Regelung überschwingt. Stell den so ein, dass beim Kupplung kommen lassen ohne Gas geben die Regelung noch aktiv bleibt. Der Indikator lautet RPM Dot. Ist ein Wert für die momentane Drehzahländerung. 1000 ist definitv zu viel. Je nach unrundem Leerlauf solltest Du bei 200 evtl etwas mehr rauskommen.

Dann PWM Idle cranking duty: Ich weiß nicht genau was der Code da alles so rechnet, aber anscheinend geht der wenn die Regelung aus dem Ruder läuft auf nen Grund-Wert (statt des "letzten bekannten guten wertes". Dieser Wert ist der aus der PWM Idle cranking duty Table. D.h. die Werte sollten halbwegs passen (Sprich der Motor sollte nach dem STarten nicht mit irrwitziger Drehzahl laufen aber auch nicht abkacken).
Falls das doch mal passiert hängt der Motor bei erhöhter Drehzahl fest und die LL Regelung greift nich, weil aktuelle Drehzahl größer als TargetRPM+RPM adder.
Dafür gibts die PID Lockout detection. Wenn Drehzahlschwankung kleiner als der angegebene Wert und MAP größer als der angegebene Wert, dann geht der trotzdem in CL Idle. Den rpm dot wert lieber groß genug wählen, aber den Map Wert so knapp als möglich wählen.
Closed und open pw values in nem sinnvollen Bereich einstellen (ich vermute mal dass das passt, nen Regelbereich bis 2000upm macht kein sinn).
Dann zum PID regler: "P" regelt bei ner Regelabweichung immer konstant gegen. Egal ob die Drehzahl 1099, 800 oder 700upm beträgt, "P" wird immer mit einer konstanten Geschwindigkeit die Drehzahl anheben, bis das Ziel erreicht ist, und da ist das Problem: Ist "P" recht groß, regelt es schnell aus aber fängt gnadenlos an zu schwingen.
Im Gegensatz dazu regelt "I" stärker gegen, je stärker die Abweichung ist. Daher ist nen gewisser "I" Anteil beim PID unerlässlich. Nur I kann beim schnellen Drehzahleinbruch fix reagieren. Zu viel I erkennste daran, dass bei plötzlichem Drehzahleinbruch die Drehzahl hoch und übers Ziel hinausschießt.
Nach meinen Erfahrungen brauchste ausserdem 0.3-0.5 "D" zur Dämpfung.
Ach so: die VE Table muss im Leerlauf gut abgestimmt sein und die Lambdaregelung sauber regeln, sonst beharken sich die Regelkreise gegenseitig.
Sehr hilfreich isses nach meiner Erfahrung wenn man statt AE die EAE verwendet. Die stabilisiert den Leerlauf alleine schon sehr gut. Machen die OEM Steuergeräte ja nix anders.
Viel Glück
Pigga

[Pittiplatsch]

Nachdem ja nun mehrfach erwähnt wurde, dass die MS mit meinem 36-2er Triggerrad nichts anfangen kann, muss ich halt doch in den sauren Apfel beißen, nochmal ein neues fertigen zu lassen...

Ich (selbst Programmierer) bin davon ausgegangen, dass, wenn ich als Nutzer die Möglichkeit bekomme, das Rad über Freitext-Felder zu konfigurieren, der Code damit auch dynamisch umgehen kann - ansonsten hätte ich als Programmierer eine fixe Auswahl der unterstützten Varianten angeboten... Auch wenn ich u. U. sogar nach einiger Einarbeitung aus Programmiersicht dazu in der Lage wäre, Anpassungen im Code vorzunehmen, würde der Aufwand wohl in keinem Verhältnis zum Nutzen stehen, da ich a) den Code überhaupt nicht kenne und mir b) auch immer noch viel zu viele Zusammenhänge fehlen, als dass ich zuverlässig abschätzen könnte, welche Konsequenzen und Nebeneffekte eine Änderung an der einen oder anderen Stelle hätte. So lange lasse ich also die Finger davon

@Pigga: Danke, das ist ja eine ganze Menge Input auf einmal. Dröseln wir das Ganze mal von oben nach unten auf:

• Ich habe (noch?) das alte MegaTune laufen, weil mir einfach der Überblick fehlt, was ich anstellen muss, um aufs TS zu wechseln...
• Das Fahrzeug ist derzeit noch ein Stehzeug, ist also noch nicht im Fahrbetrieb abgestimmt.
• Die Vorbedingungen, in denen Idle anspringt, sind mir klar und sind erfüllt - die Regelung springt (im Stand, und das ist derzeit einzig relevant) immer an, wenn sie soll
• RPM Adder habe ich derzeit absichtlich so hoch angesetzt, da die Schwinger momentan noch so riesig sind, und ich damit garantieren wollte, dass er trotz Überschwinger im Idle verbleibt. RPM Adder wird nach unten korrigiert, sobald der LL stabil ist.
• PID delay hatte ich (temporär) absichtlich auf 0 gesetzt, in der Hoffnung, das verzögerte Ansprechverhalten der Regelung damit in den Griff zu bekommen - wird nach erfolgter LL-Abstimmung ebenso wieder hochgesetzt.
• Die Option "Closed Loop Idle Ramp-To Target" hab ich im MegaTune gar nicht, oder heißt sie dort anders? Die Closed Loop-Konfigurations-Möglichkeiten im MegaTune habe ich als Screenshot angehängt.
• PID Disable RPM dot interpretiere ich im MegaTune als "PID lockout rpmDOT threshold (rpm/sec)" - richtig? Da ich ohnehin noch nicht fahre, hab ich da noch nicht aktiv dran herum gedreht außer mit dem Hintergedanken, trotz Überschwinger die LL-Regelung beizubehalten (analog wie RPM Adder). Erstes Etappenziel wäre ein stabiler Leerlauf, der nicht bei jeder Laständerung zu schwingen beginnt...
• Cranking Duty: Aus dem Start heraus findet er anstandslos in die (dennoch schwingende) Leerlaufregelung. Direkt nach dem Start geht der Motor dank ASE auf knappe 2000 (da ist noch etwas Luft nach unten). Danach fällt er ab, und kommt sofort in die Idle-Regelung rein.
• Open- und Closed-PWD-Werte passen soweit. Mit meinem alten G60-Ventil hatte ich Close auf 25% stehen, das passt erfahrungsgemäß (auch lt. alter Logs) soweit. Mit dem aktuellen 2E-Ventil hab ich es sogar auf 0% stellen können, weil es schon stromlos komplett geschlossen ist (ist aber meines Erachtens nach absichtlich unter Missachtung der vom Hersteller angedachten Fallback-Funktion so eingestellt worden).
• PID: Danke für diese Erklärung. Ich habe mir schon seitenweise Dokus und Beschreibungen um die Ohren geschlagen, aber Deine Erklärung verdient endlich mal diesen Namen Unter diesem Vorzeichen werde ich nochmal rangehen, wenn das neue Triggerrad montiert ist.
• VE-Table: Lambda-Regelung ist für LL derzeit gemäß einschlägiger Tuning-Tipps temporär aktiviert, um nicht zwei Regelungen (LL vs. Lambda) gegeneinander arbeiten zu lassen. Lambda liegt im LL recht konstant zwischen 0,85 und 0,9 (siehe auch Log). VE habe ich nach Anleitung so eingestellt, dass min. MAP heraus kommt - ich spring zwischen 0,55 und 0,65 rum - dieser Wert ist größenordnungsmäßig für einen G60 ok, und ist mir so auch noch aus dem letzten Jahr mit der Digifant bekannt.
• AE / EAE: Da ich im Moment noch nicht fahre, habe ich mich um Beschleunigungs-Anreicherungen noch nicht gekümmert. Mit dem Hintergrund, dass ich kein echtes Drosselklappen-Poti, sondern nur die dreistufige Emulation fahre, erwarte ich da auch noch mal das ein oder andere Problemchen... Oder bringt mir die EAE auch schon für den Stand-Alone-Leerlauf was?

Ich habe gemäß der einschlägigen Tipps das Regel-System meines Erachtens nach so weit wie möglich abgespeckt, so dass wirklich nur die LL-Regelung aktiv ist, und ihr nicht noch irgendwelche zusätzlichen Regelungen (Ego-Correction etc.) quer schlagen können - das passt doch soweit, oder?

[pigga]

Hi.
Also ich habe die Erfahrung gemacht, dass zunächst einmal die Einspritz- und Zündkennfelder sauber abgestimmt sein müssen, damit die Leerlaufregelung überhaupt eine Chance hat Ihrem Namen gerecht zu werden.
In der Regel läuft der CL Idle Regelkreis sehr "überdämpft" besser, weil der Regelkreis nicht so schnell zum Überschwingen neigt
Zum Thema "Temporär": Also PID Disable RPM Dot ist nach meiner Erfahrung wichtig. Auch wenn der RPM Adder zu hoch ist macht der Regelkreis komische Dinge.
Bei den 2000UPM beim Starten würd ich mir mal die IDLE PWM Duty anzeigen lassen. Möglicherweise ist der Cranking PW Duty Wert zu hoch.
Ein anderer unangenehmer Effekt ist, dass das Kondensationsverhalten des Sprits im Ansaug bei den niedrigen Drehzahlen stark schwankt. Sprich: Bei fallender Drehzahl kondensiert mehr Sprit, der bei steigender Drehzahl wieder mitgerissen wird. Jeder Motor reagiert da unterschiedlich, aber generell verstärkt dies die Neigung zum Oszillieren.
Ich habs bei EAE so gelöst:

Meine übrigen EAE MAP Kurven findest Du hier:
http://www.megasquirt.de/msforum/viewto ... 8&start=15
Hab die letztens auf nem Golf II mit 2l Umbau nur minimal modifizieren müssen, scheinen also zu funktionieren. Sind allerdings bei 100kpa map zuende, da Saugermotor
P.S.: TunerStudio nutzen ist denkbar einfach: Installieren, neues Projekt anlegen, *.ini Datei reinladen und los gehts.
Was Dein Triggerrad angeht solltest Du die Programmierer im US Forum mal antexten. Da wirste hier im Forum keine Info aus erster Hand bekommen (können).

[Pittiplatsch]

Da mit Support im US-Forum für die KDFI nicht zu rechnen ist, habe ich mich selbst auf die Suche gemacht, und habe stundenlang Umbaustories, Forenthreads und nicht zuletzt auch nochmal die Doku studiert.

Meines Erachtens nach wird ein 36-2er Triggerrad direkt unterstützt -> eines von mehreren praktischen Beispielen. Das liegt daran, dass (wie es auch in der Doku beschrieben ist) jegliche M>N-Räder unterstützt werden, solange sie gewisse Mindestanforderungen erfüllen (Teilbarkeit der Zähne durch Zylinderzahl, die fehlenden Zähne sind aufeinanderfolgend => bilden genau eine Lücke). Das geht soweit, dass ich z. B. über ein 50-x(?)-Rad für einen 5-Zylinder gestolpert bin
Nicht direkt unterstützt, sondern jeweils programmiert werden müssen solche Räder, die von diesen Grundbedingungen abweichen, z. B. 36-2+2-Räder (also regelmäßig solche Räder, die mehr als eine Lücke haben).

"This said", werde ich die Hardware also zunächst lassen, wie sie ist, und mich ein weiteres Mal dem Thema Abstimmung widmen, soll heißen, ich werde gemäß piggas Vorschlag zunächst nochmal die Einspritzkennfelder überarbeiten (evtl. temporär per Lambda-Correction auf ca. 0,9 festnageln), die Cranking PW Duty etwas herunter setzen (wobei die natürlich, wenn der Hobel einmal läuft, nix mehr zu sagen hat - letztlich muss die Regelung trotzdem "mit der Drehzahl von oben" in den Leerlauf finden...), die LL-Parameter PID Disable und RPM Adder auf für den Live-Betrieb sinnvolle Werte setzen und, wenns nicht anders geht, mich auch schon mal um EAE kümmern, wobei ich mir das eigentlich für den Fahrbetrieb aufsparen wollte, und den LL eigentlich erst einmal über die "einfachen" Mittel in den Griff bekommen wollte... Auf jeden Fall werde ich mir Deine (@pigga) EAE-Kurven mal wegspeichern - dank Dir dafür

Nochmal zum TunerStudio:
Die Community-Version hat meines Wissens nach keine AutoTune-Funktionen. Welchen funktionellen Vorteil bringt mir TS im Gegensatz zu MT? Auf das Klicki-Bunti-Zeug kann ich verzichten, hab mich ganz gut ins MT reingefuchst...

Edit:
Um den Bogen zu meiner ursprünglichen Frage zu schlagen: Im Log sieht man deutlich, dass IACStep erst sehr verzögert auf den Drehzahl-Abfall reagiert, obwohl meines Erachtens nach keine Dämpfungsfaktoren mehr aktiv sind. Dieses Problem ist ja zunächst einmal losgelöst von evtl. Gemisch-Problemen, oder nicht

[franksidebike]

hallo

Nochmal zum TunerStudio:
Die Community-Version hat meines Wissens nach keine AutoTune-Funktionen. Welchen funktionellen Vorteil bringt mir TS im Gegensatz zu MT? Auf das Klicki-Bunti-Zeug kann ich verzichten, hab mich ganz gut ins MT reingefuchst...

es gibt nur drei gründe warum man auf TS wechseln sollte/müßte!
extra code versionen ab 3.0.x laufen nur in verbindung mit TS!
das "Diagnostics" Tool für das triggerrad gibt es nur im TS!
die "Autotune" funktion ist im TS relativ gut!

du hast noch diesen merkwürdigen 2.0.14b code? es gibt nur wenige die diesen code erfolgreich verwenden! es könnte sein das dein leerlaufregler problem mit einem aktuelleren code weniger kompliziert ist?
frank

[no limits]

hallo
es gibt nur drei gründe warum man auf TS wechseln sollte/müßte!
extra code versionen ab 3.0.x laufen nur in verbindung mit TS!
das "Diagnostics" Tool für das triggerrad gibt es nur im TS!
die "Autotune" funktion ist im TS relativ gut!
frank

Sorry für die berichtigung, aber es ist nur noch ein Grund.
Megatunix http://sourceforge.net/projects/megatunix/ fehlt nur die Autotune Funktion.
Es ist auch auf einem Windows Rechner lauffähig.

[Pittiplatsch]

Ok, Trigger-Diagnostik brauch ich nicht, läuft ja schon. AutoTune gibts auch im MegaTune, und brauch ich wirklich die 3er Firmware? Reicht nicht auch das 2.1er Release? Damit wäre dann kein Grund mehr übrig fürs TS...
Andererseits: Wenn ich schon anfange, Firmware upzudaten, kann ich auch gleich die 3er nehmen, und wie ich das so sehe, ist die Usability vom TS allemal besser, und wohl auch vom UI bedeutend leichter anzupassen...
Ich scheue mich einfach etwas davor, die kdfi mit der 3er Firmware zu füttern. Ist das wirklich voll kompatibel?

[pigga]

kdfi mit der 3er Firmware zu füttern. Ist das wirklich voll kompatibel?

Soweit ich das er-fahren konnte Ja. Die 2.10er ist halt die alte Version, 3.0.3 ist backportierte (und somit auch abgespeckte) MS3 Firmware.
Bei dem letzten release gibts dank einer Verbesserung im Compiler eine um 200µs kürzere Laufzeit der Mainloop.
Deswegen ist 3.0.3w auf Murks gewesen, weil da im Zuge der Compiler Modifikationen einige Dinge in die Hose gegangen sind. 3.0.3x scheint aber sehr gut zu laufen (zumindest bei mir). Laut den beiden Programmierern isses jedenfalls kurz vorm Release.
Pigga