Barchetta-Forum

Barchetta-Technik (öffentlich) => Motor => Thema gestartet von: Uli am 05. Oktober 2017, 18:08:11

Titel: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 05. Oktober 2017, 18:08:11
Liebe Barchettisti (gemeint sind die Maschinenbau- und KFZ-Fachleute),

ich schlage mich (theoretisch) mit einem Parameter des Steuergerätes herum, den ich mit dem ECUScan aus der OBD auslesen kann, und zwar dem Paramter "Engine Load", auf Deutsch ja wohl "Motorlast" (korrekt?).

Die Motorlast wird von der ECU erst aus anderen Sensoren-Werten errechnet (die Formel kann man nachlesen), korrekt?

Soweit alles ok - nur: Ich habe mir mal aus der Software vom Bildschirm abgeschrieben, dass MultiECUScan diesen Wert benennt als "Engine Load (ms)".

"ms" heißt ja wohl Millisekunden - aber die Last wird doch nicht in einer Zeiteinheit angegeben - oder?

Was also denke/mache ich falsch?? (Oder habe ich das nur falsch abgeschrieben? Oder ist es nur ein Schreibfehler in der ECUScan-Software?)

(Leider finde ich dazu nichts in den Dokumentationen des MultiECUScan. :( )

:danke: für jeden schlauen Tipp (und bitte erst einmal keine Blödel-Beiträge ... ;) )

Uli
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 06. Oktober 2017, 10:22:40
Habe vorsichtshalber noch einmal nachgesehen:

In der Software steht wirklich "Engine load (ms)". :shock:
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 06. Oktober 2017, 10:39:58
Kommt davon, wenn man nicht genau hinschaut ... (fällt mal wieder in die Kategorie "Wie blöd bin ich denn ..."!)
Die Erläuterung steht gerade mal 3 cm weiter rechts in der Software:

"The ECU calculates the engine load, shown in milliseconds, from RPM, intake air flow etc. Based on it, the ECU determines the amount of extra fuel required and adds up to the base injection time accordingly."

:danke: an @sualk für den Hinweis!!
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 06. Oktober 2017, 11:22:56
Des Rätsels Lösung ist also, wenn ich das richtig verstehe, folgende:

Die MutliECUScan-Software (oder auch die ECU selbst?) nennt den Parameter zwar "Engine load", meint aber nicht die Motorlast selbst (die physikalisch eine ganz andere als eine Zeitgröße ist), sondern die auf Grundlage der berechneten Engine load gesteigerte Einspritzung (Anfettung).

Da die Einspritzung in Form der Einspritz-Dauer gesteuert wird, ändert sich also diese, und diese wird tatsächlich in ms angegeben.

Was in der MultiECUScan als "Engine load" angezeigt wird, ist also tatsächlich der Betrag (in ms), um den die "Injection time" (die ebenfalls als Parameter in der Software angezeigt wird, s. Screenshot) erhöht wird.

Klaro? ;)
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 06. Oktober 2017, 12:24:02
Klaro? ;)

Klaro! Das weiß doch jeder ..... :yau:

Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 06. Oktober 2017, 12:31:34
Klaro! Das weiß doch jeder .....
Das ist schön - dann ich jetzt endlich auch!! :mrgreen:

PS
Was hast du da für eine Version von der Software? :shock:
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 06. Oktober 2017, 12:35:40
Multiecuscan 2.7 Registered
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 06. Oktober 2017, 15:02:58
Und falls es jemanden interessiert wie das "in Echt" aussieht,
hier mal 2 Aufnahmen von meinem anderen Wagen:

Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 07. Oktober 2017, 11:22:17
Ja, super, danke - sehr interessant! :gut:


Zu meiner Verwirrung hat auch eine Formulierung im Lexikon beigetragen (Pardon, Heiko: Das ist natürlich überhaupt nicht als Kritik zu verstehen - ich habe nur nicht genau genug gelesen!):

Dort heißt es:

"Die Motorlast wird über die angesaugte Luftmenge berechnet und durch den Parameter TP (in Millisekunden) bestimmt."

Im Handbuch heißt das etwas ausführlicher:

"... - Motorlast, die von der von jedem Zylinder angesaugten Luftmenge abhängt. Diese Menge wird anhand der Ansaugluftmenge berechnet und durch den Parameter TP bestimmt, der in Millisekunden (ms) angegeben wird."

Also auch hier wiederum: Nicht die Motorlast wird in ms angegeben, sondern der "Parameter TP".

So: Jetzt benötige ich wieder Nachhilfe:
Was bedeutet "TP"? (Offensichtlich in diesem Falle nicht "Transfer Protocol"! ;))
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: sualk am 07. Oktober 2017, 11:28:51
tp - throttle position  8)
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: IAmFree am 07. Oktober 2017, 17:41:14
tp - throttle position  8)

 :zustimm: :runningdog:
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 08. Oktober 2017, 09:01:22
Nein.

(Pardon, Euer Ehren, auf DIE Idee wäre ich auch schon gekommen, so ganz unbedarft bin ich ja auch nicht. Etwas zu früh gefeixt??? :P)

Throttle Position in "ms"?? Kann ja wohl nicht sein. Drosselklappenöffnung wird in Winkelgrad (ECUScan) oder % (PowerCommander) angegeben, aber doch nicht in einer Zeiteinheit.

Und nun, ihr Oberschlaus?? DAS müsstet ihr ja dann wenigstens mal erklären können. :lol:

Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 08. Oktober 2017, 11:04:57
Moin Uli,
der richtige Auskenner ist doch der "Ralf A." ......
Aber ich würde mich da nicht so in Details dieser Beschreibungen verbeißen.
Die sind oft alt und wurden vll. nicht korrekt upgedatet ....
Wenn ich z.B. die Simulation in meinem ja noch nicht so altem Programm aufrufe,
kommt da beim Parameter "Motorbelastung" eine Angabe in %( siehe Scan), obwohl ja wie Du oben
gesehen hast tatsächlich ms angegeben werden.
Ich vermute also, da stand ganz einfach in den Parametern früher mal "TP" statt jetzt
"Motorbelastung" oder "Engine Load" .....

Gruß Karsten

Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 08. Oktober 2017, 11:59:31
Moin Karsten,

du hast einerseits schon Recht, und es gibt in der Praxis Wichtigeres ...

Andererseits bin ich jemand, der den Dingen gerne auf den Grund geht.

Und wenn im Barchetta-Handbuch "TP (ms)" steht, wüsste ich halt gerne, was wirklich gemeint ist.

Sonst kann ich nicht schlafen ... :lol:

Aber zu deinem Hinweis: Ob man die in der ECU berechnete Motorlast-Anpassung (die ja, wie zuvor erläutert, nicht identisch ist mit dem Parameter Engine Load / Motorlast selbst) in ms (= Einspritzzeit) oder % (= Änderung der Einspritzzeit) angibt, macht keinen wirklichen Unterschied; beide Parameter sind zueinander proportional. DA sehe ich also kein Problem.

Übrigens weist z.B. auch die PowerCommander5-Software (anderer Thread) einen Parameter "Duty" in % aus, und damit ist gemeint "the percentage of time the injector is open during one cam revolution".

"Zeit" oder "prozentuale Änderung der Zeit" beziehen sich eben auf dieselbe physikalische Größe (Zeit).
"Drosselklappenöffnung" ist aber eine andere Größe.

Entweder das Handbuch ist an der Stelle falsch (was ich eher nicht annehme), oder wir haben es alle noch nicht wirklich auf dem Schirm, was da mit TP tatsächlich gemeint ist. Leider habe ich da bisher weder in meinen Fachbüchern noch im Netz was gefunden - dazu kommt diese Buchstabenkombination leider zu oft in verschiedenen Zusammenhängen vor, als dass man das so einfach googeln könnte ...

Uli
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 08. Oktober 2017, 13:48:26
Okeyyy, nach längerem Recherchieren biete ich mal: ;)

TP = (Basic) Time of Period (of fuel injection) = "Basiseinspritzzeit"
= Q/N,
wobei
Q = Quantity of intake air (Ansaug-Luftmenge)
N = Number of rotation of engine / engine speed (Drehzahl)

SO würde die Einheit "ms" auch einen Sinn machen! :gut:

(Quelle: http://www.google.sr/patents/US4784103?hl=de&cl=de)

So könnte es passen - oder?

Oder auch wieder (gell, Karsten): "Klaro???" :lol:
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 08. Oktober 2017, 16:37:26
 :zustimm: :zustimm: :zustimm:

Aber ich hätte sowieso gut geschlafen ........... ;)
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 10. Oktober 2017, 11:54:33
Ja, ich jetzt auch wieder!! :lol:

Im Handbuch werden vielfach "Motorlast" (Engine load) und "TP" gleichgesetzt (aber "TP" nie definiert); insofern schließt sich der Kreis. :gut:

Auch wenn das also technisch gesehen eigentlich nicht korrekt ist, passt es für die Praxis, und man muss erst mal nicht weiter drüber nachdenken.

@spatzi:
Karsten, kannst du mal noch was zu deinen beiden Diagrammen sagen?
a) Mit welchem Equipment hast das aufgezeichnet?
b) Was bedeutet "HLD" (auch wieder so'ne Abkürzung mit vielen Bedeutungen ...)?
c) Was genau hast du da aufgezeichnet, also welcher Zustand sind (ich nehme mal "Leerlauf kalt") die "1,6 ms", und welcher die "1,9 ms"?
d) Was bedeutet "ca. 13V" - also wo liegen hier 13 V an? Und sind es wirklich 13 V, oder 0,13 V (oben steht ja "-00.13 V", also auf Deutsch -0,13 V)?
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 10. Oktober 2017, 14:55:23
Moin Uli,
da müsste ich mal etwas ausholen :
Die Scans stammen von meinem '88er Porsche 944 Turbo (300PS/400Nm)(siehe unten).
Der hat an Sensoren und Steuergeräten so ziemlich schon das Gleiche verbaut wie die Ba.
(Einspritzventile sind baugleich ...)
Die Krux ist nur, die Steuergeräte lassen sich noch nicht auslesen.
Eine Fehlersuche setzt ein Verständnis der "Basics" und ein anderes Equipment voraus.
Ein Oszilloskop bzw. ein Motortester mit Oszilloskop ist also eigentlich unumgänglich.
Leider gibt es von Porsche zu den einzelnen "Messdaten" oft nur allgemeine Angaben,
darum habe ich mir mal die Mühe gemacht einzelne Oszillogramme an meinem
im Moment gut laufenden Wagen aufzuzeichnen .......
Die Scans sind schon etwas älter, die habe ich noch mit meinem Handoszi PCE UC 81B gemacht.
HLD bedeutet nur "Hold", sprich der Bildschirm wurde "eingefroren" damit ich das
Fotografieren konnte. Mittlerweile habe ich schon ein besseres Oszi, welches die Bilder
direkt auf einen USB-Stick speichern kann (siehe Zündoszillogramm unten).
Zum Einspritzsignal selbst:
Das Ventil wird erst einmal mit voller Bordspannung (13V an dem Ventil) angesteuert, damit
der Anker im Ventil anziehen kann und das Ventil öffnet.
Das sind die 1,6ms, die sind immer und für jeden Betriebszustand gleich.
Danach schaltet die Motorsteuerung auf eine getaktete "Haltespannung" um und
zwar um den Stromfluß zu senken, was wiederum die Spule im Ventil schützt.
Die Länge dieser "Haltespannung" variiert nun je nach Betriebszustand/Last ....und
wird sicherlich ähnlich berechnet, wie Du es oben ausgeführt hast.
(Genaue Angaben von Porsche oder Bosch habe ich dazu aber nicht.)
Beides zusammen, die 1,6ms + Haltespannung ergeben die Öffnungszeit des Ventils.

Gruß Karsten


Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: spatzi am 10. Oktober 2017, 16:35:54
Hier nochmal die drei (ein dritter) Scans zum Vergleich:
(NTCII ist der Temperatursensor vom Kühlwasser und wenn der gezogen ist
denkt die Motorsteuerung das Kühlwasser hat -20° ......)

Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 11. Oktober 2017, 16:49:23
Oh, ein 944?!  :D

Vielen Dank für die Erläuterung, sehr interessant! :gut:
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Ralf A. am 04. November 2021, 19:44:02
Hallo Barchettafreunde,
Nachdem in einen neueren Thread die Frage nochmal aufgeworfen wurde, hole ich den alten Thread nochmal vor. Ich versuche mal, das Thema an der Wurzel zu packen.

Üblicherweise gibt man die Motorlast in % an. In dem letzten Screenshot von “Spatzi“ sieht man, dass ab der 98er Version (VIS) auch Fiat die Motorlast jetzt in Prozent angibt.
Bei Prozent ist immer die Frage von was.

Vereinfacht kann man sagen, die Motorlast in Prozent ist das Verhältnis des aktuell abgegebenen Drehmoments zum hubraumbezogenen möglichen Drehmoment.
Das „hubraumbezogene maximale Drehmoment“ ist das Drehmoment, dass der Motor abgibt, wenn die Zylinder im Ansaugtakt vollständig mit Luft/Benzingemisch gefüllt sind. Werden die Zylinder nur halb gefüllt (weil man „weniger Gas“ gibt), gibt er nur das halbe Drehmoment ab, die Motorlast ist 50%.
Diese Systematik nutzt man aus, um die Last zu berechnen. Es gibt ja keinen Sensor, der das abgegebene Drehmoment ermittelt. Die ECU bestimmt diese deshalb indirekt.
Ein Viertakt-Motor saugt pro Zylinder nur jede 2. Umdrehung an. Deshalb saugt ein 1,8 Liter-Motor pro Umdrehung 0,9 Liter an, bei 100% Last.
Der Luftmassenmesser ermittelt und teilt dem Steuergerät mit, wieviel Gramm Luft pro Sekunde in dem Motor gesaugt werden. Unter Berücksichtigung der Temperatur kann jetzt berechnet werden, welches Volumen diese Luftmasse hat. Dieses Volumen muss dann durch die Umdrehungen geteilt werden.
Dann hat man das Luftvolumen, welches pro Umdrehung angesaugt wird. Dieses setzt man dann ins Verhältnis zum halben Hubraum.
Das ist die Motorlast (dafür gibt es auch irgendeine Iso-Norm) in %!

Fiat macht das ab der Vis-Version wohl auch so.
Aber die alte ECU gibt einem Wert in ms aus. Wie entsteht der?

Wie vorher schon erklärt, ergibt sich die Motorlast aus der angesaugten Luftmenge geteilt durch die Drehzahl.
Jetzt war ja eine Frage, handelt es sich bei dem TP-Wert tatsächlich um eine Angabe zur Motorlast?
Um das zu verifizieren, habe ich die Luftmasse durch die Drehzahl geteilt.  Damit erhalte ich die Luftmasse, die pro Umdrehung angesaugt wird. Dann habe ich den TP durch diesen Wert geteilt. Diese Rechnung habe ich im Excel für eine komplette Aufzeichnung einer Fahrstrecke eingesetzt.
Wenn der so ermittelte Wert über die ganze Messung konstant ist, heißt das, der TP ist direkt proportional zur Motorlast und damit ein Maß dafür.


Das Ergebnis

(https://barchetta-forum.de/smf/index.php?action=dlattach;topic=20821.0;attach=19948)

Die Grundlinie ist konstant, aber was hat das mit den Ausreißern auf sich? Diese entstehen, weil die Werte sequenziell abgefragt werden. Auch wenn die Werte wie Drehzahl, Luftmasse, Motorlast einer Zeile stehen, werden dies nacheinander abgefragt und stammen damit nicht vom gleichen Zeitpunkt. In Phasen, wo sich die Motorlast stark ändert, gibt es diese scheinbaren Überschwinger. Die Überschwinger sind durch die Meßmethodik bedingt und können ignoriert werden.

Der im MES angezeigte Wert ist also tatsächlich ein Wert, der die Motorlast beschreibt, und nicht irgendein Wert für die Anreicherung.

Aber warum diese komische Angabe in ms?
Die kommt übrigens tatsächlich so aus der ECU und ist keine Erfindung des MES-Entwicklers.

Die Erklärung ergibt sich für mich aus der Arbeitsweise der ECU. Diese stammt aus einer Zeit, wo Rechenleistung noch knapp war und der Code möglich optimal sein muss.
Die Berechnung der Einspritzzeit läuft etwas vereinfacht folgendermaßen ab:

Die Luftmasse wird durch die Drehzahl geteilt und mit einem konstanten Faktor multipliziert, Das Ergebnis ist die Basiseinspritzzeit. Diese wird verdoppelt, dann mit Korrekturfaktoren aus Lambda-Schleife, Anreicherung, Düsenkennlinie etc. beaufschlagt und ergibt die Einspritzzeit.

Die ECU braucht die Motorlast z.B. zur Steuerung des Phasenstellers und zur Berechnung der Anreicherung. In welcher Einheit diese ist, ist egal, solange der Wert proportional zur Motorlast ist.
Also nimmt man einfach die eh berechnende Basiseinspritzzeit, und spart sich weitere Berechnungen.

Mehr verbirgt sich dahinter nicht.

Gruß Ralf


Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Uli am 07. November 2021, 12:26:40
Vielen Dank, Ralf: Wieder ein sehr informativer Beitrag und eine weitere Präzisierung zum Thema "Motorlast" / "Engine load"! :gut:

Wir sind noch an diesem Punkt:
Aber die alte ECU gibt einem Wert in ms aus. Wie entsteht der?

1.

Da du den Parameter "TP" wieder aufgegriffen hast:

Bisher hatten wir dazu aus dem Handbuch die eher unpräzise Formulierung:

"... - Motorlast, die von der von jedem Zylinder angesaugten Luftmenge abhängt. Diese Menge wird anhand der Ansaugluftmenge berechnet und durch den Parameter TP bestimmt, der in Millisekunden (ms) angegeben wird."

Die Frage hier im Thread war zuvor schon mal: Was ist "TP"?

Ich hatte schon mal als Definition angeboten:

TP = (Basic) Time of Period (of fuel injection) = "Basiseinspritzzeit" [ms] = Q/N,
wobei Q = Quantity of intake air (Ansaug-Luftmenge), N = Number of rotation of engine / engine speed (Drehzahl)


Allerdings ergibt sich dabei aus diesem dimensionslosen Nenner mathematisch immer noch keine Zeiteinheit. Es ist (mir) insofern immer noch nicht völlig klar, wie sich TP [ms] mathematisch genau ableiten lässt.

Aber technisch mag das einfach proportional sein, dann kann ich damit soweit umgehen.

2.

Du schreibst: "Dann habe ich den TP durch diesen Wert geteilt."

Das ist mir noch nicht klar: Woher hast du denn diesen Wert für deine Berechnung genommen?

3.

Deine Quintessenz ist, dass auch Motorlast und TP proportional sind und deswegen wiederum nicht mathematisch, aber technisch die "Motorlast" insofern als Zeit in ms angegeben werden kann, wie dies MES tut. - Habe ich das richtig verstanden?
Titel: Re: "Engine load" / Motorlast im MultiECUScan ?
Beitrag von: Ralf A. am 08. November 2021, 00:14:51
Hallo Uli,
Die Luftmenge pro in Gramm pro Sekunde wird durch die Drehzahl 1/min geteilt. Unter der Berücksichtigung min/sec Umrechnung erhält du die Luftmasse in Gramm. Die Zeit wird rausgekürzt. Die Luftmasse teilst du durch 14,7 und erhälts, wiederum im Gramm, die Masse des Benzins das du einspritzen must.
Über das spezifische Gewicht des Benzins rechnest du das Volumen aus, welches du einspritzen must. Jetzt hast du ccm.
Der Durchfluß der Düsen ist in Volumen pro Zeit angegeben.
Wenn du jetzt das errechnete Benzinvolumen durch den Durchfluß der Düsen teilst, erhälts du eine Zeit. Das ist die Zeit, die die Düse geöffnet sein muß um die errechnetet Spritmenge durchzujagen!

Wenn du dir die Mühe machst, kannst du die Formel dazu aufstellen. Ist zwar einfach, aber aufgrund der ständigen unterschiedlichen Einheiten (min/sec/msec) (liter/ccm) (gr/Kg) musst du ständig mit Umwandlungsfaktoren operieren.
Wenn man dann die einzelnen Konstanten alle multipliziert, kommt eine  einfache Formel am Ende raus.

Zur Kurve:
Ich habe Luftmasse durch Drehzahl geteilt.  Um zu verifizieren, ob der TP-Wert tatsächlich linear abhängig zur  "Luftmasse/Drehzahl" habe ich die beiden Werte einfach durcheinander geteilt und das Ergebnis graphisch dargestellt. Ein gängiges Verfahren in der Versuchsauswertung.

Es gibt etliche Möglichkeiten die Motorlast anzugeben, dahinter steht immer Physik/Mathematik.
Hinter den TP in ms steht ebenfalls eine mathematische Formel, die anhand von konstanten Parametern (spezifische Gewichte/14,7/Durchluss pro Zeiteinheit) sowie Luftmasse und Drehzahl einen Wert ausgibt, der die Lastsituation des Motors beschreibt.
MES stellt das nur da, lt. der ODB-Protokollbeschreibung wird dieser Parameter direkt von der ECU ausgeben.

Gruß Ralf