Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

[Tolot]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Wenn du eine neue ECM verbaust, programmierst du da die alte VIN rein. Daher wird dann auch der alte Tacho funtionieren.

Daß ein dealer das kann liegt nahe. kann man das auch als einfacher Benutzer?

Der Tacho sendet regelmässig seinen Kilometer/Meilenstand in einem unbekannten Format an dei ECM. Dort wird sie abgelegt. Auf dieses Register hat man von aussen keinen Zugriff.

Wird nicht umgekehrt ein Schuh draus? Der Tacho hat nur eine Verbindung zum ECM, nicht zum Geschwindigkeitssensor. Eine Meldung des km-Stands vom Tacho an die ECM ist daher nur sinnvoll, wenn der Tacho oder das ECM gewechselt wurde.

Ein neuer Tacho erfragt bei der ECM nicht nur die VIN, sondern auch den dort abgelegten KM/Meilen Stand.

Ja klar. Sonst könnte ein jungfräuchlicher Tacho auch nicht den km-Stand übernehmen.

Ich gehe weiterhin davon aus, dass die tatsächliche Umrechnung in Kilometer oder Meilen im Tacho erfolgt.

Das erscheint logisch. Man könnte vermuten, daß das ECM die Daten als Meilen ablegt und der Tacho dies je nach Einstellung so übernimmt oder in km umrechnet (immerhin stammen die Tachos aus Europa, VDO, Schweiz). Andererseits kann es natürlich irgendeine Einheit sein, ist letztlich ja egal, der Tacho kann auch einfach "Impulse" in Meilen umrechnen.

Andererseits weiss man, dass es Programmierkits gibt, die auch den Harley Tacho zurücksetzen. Die ECM akzeptiert also offensichtlich jede Zahl vom Tacho und macht keine Plausibilitätsprüfung (nur positiv zählen).

Weiß "man" das? Ich weiß es nicht. Was sind das für "Programmierkits", wo kann ich mehr darüber erfahren?

[peter]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Wenn du eine neue ECM verbaust, programmierst du da die alte VIN rein. Daher wird dann auch der alte Tacho funtionieren.

Der Tacho sendet regelmässig seinen Kilometer/Meilenstand in einem unbekannten Format an dei ECM. Dort wird sie abgelegt. Auf dieses Register hat man von aussen keinen Zugriff.

Ein neuer Tacho erfragt bei der ECM nicht nur die VIN, sondern auch den dort abgelegten KM/Meilen Stand. Ich gehe weiterhin davon aus, dass die tatsächliche Umrechnung in Kilometer oder Meilen im Tacho erfolgt.

Ein komplettes zurücksetzen der Tachoanzeige wäre möglich, wenn man Tachometer und ECM gleichzeitig wechselt. Andererseits weiss man, dass es Programmierkits gibt, die auch den Harley Tacho zurücksetzen. Die ECM akzeptiert also offensichtlich jede Zahl vom Tacho und macht keine Plausibilitätsprüfung (nur positiv zählen).

[Tolot]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Da stellt sich natürlich gleich die Frage, was beim Austausch eines defekt gewordenen ECM passiert. Sinnvoll wäre - und so hätte ich das System designt - daß das neue ECM den km/Meilem-Stand des beibehaltenen Tachos übernimmt. Eigentlich kann das auch gar nicht anders sein. Damit das aber nicht mit der Beschreibung
"Once the countdown reaches zero, the speedometer is locked to the ECM. If installed on another vehicle the odometer displays "VIN ERR""
kollidiert müßte in den ECM zuvor die VIN programmiert werden.
Davon ausgehend müßte die Speicherung im ECM nach der Einstellung der Übersetzung erfolgen.

[peter]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Stimmt. Ab 2009 hält auch die EFI den Kilometerstand. Ich zitiere:

"Both the ECM and speedometer retain the odometer value.
If the speedometer is replaced, it displays the odometer
value stored in the ECM. The replacement speedometer
will become locked to the ECM after 31.1 miles (50 km)
have been accumulated. The trip B odometer displays the
countdown mileage. Once the countdown reaches zero,
the speedometer is locked to the ECM. If installed on
another vehicle the odometer displays "VIN ERR".

If the speedometer is removed from the vehicle before the
countdown reaches zero, it has not been locked to the
ECM. This mileage countdown allows for a road test to
verify that speedometer replacement was the proper repair.

During the 31.1 miles (50 km) countdown period (before
the speedometer is locked to the ECM), the security light
flashes for up to 15 seconds when battery power is
restored to the electrical system, while the new gauge
synchronizes to the ECM."

[Tolot]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Im PV ist es der Parameter Gear/Speedometer Calibration.

Danke. Habe damit die Erklärungen in http://g-homeserver.com/harley-david...te-client.html gefunden. Du hast nicht zufällig Informationen darüber, wie dieser Paramter zu kalkulieren ist?

Die Laufleistung steht im Tacho.

Aber nicht nur. Deswegen frage ich. Beim Austausch des Tachos wird nach 50km - so wird es beschrieben - der aktuelle Stand in den neuen Tacho übernommen. Und dies anscheinend auch, wenn man den Tacho gleich "richtig" austauscht. Daher muß der Tachostand zumindest auch in dem ECM gespeichert sein und da stellt sich (für Änderungen des o.a. Parameters) schon die Frage, welche Speicherung nun entscheidend ist. Denn wenn die entscheidende Speicherung in dem ECM erfolgt, dann bleibt die Manipulation des Speedometer-Calibration-Parameters als reine Einstellung des Ausgangssignals letztlich wohl folgenlos. Ist dagegen maßgeblich, was der Tacho gespeichert hat, "verringert" man auf diese Weise die gespeicherte Laufleistung um den Faktor 1,6.

[peter]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Im PV ist es der Parameter Gear/Speedometer Calibration.

Die Laufleistung steht im Tacho.

[Tolot]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Es gibt in der EFI einen Parameter, mit dem man das Übersetzungsverhältniss der Tachoanzeige anpassen kann. Zudem kann man auch das Übersetzungsverhältniss des Getriebes anpassen, ...
Kilometer/Meilen Umschaltungen sind in der EFI aber nicht möglich.

Im Ergebnis führen Anpassungen dieses Parameters aber doch genau dazu, sofern der "Einstellbereich" groß genug ist. Nachteilig dürfte nur sein, daß der von der Anzeige her auf 120 mp/h begrenzte Tacho nunmehr nur noch bis 120 km/h reicht und sich bei signifikant höheren Geschwindigkeiten die Tachonadel um den Anschlag wickelt. Muß halt jeder selbst entscheiden, ob ihm dies wert ist, daß nunmehr der Meilenzähler km anzeigt. Kannst Du diese(n) Parameter benennen?
Wo wird eigentlich die tatsächliche Laufleistung maßgeblich gespeichert, in dem ECM oder im Tacho?

[peter]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Es gibt in der EFI einen Parameter, mit dem man das Übersetzungsverhältniss der Tachoanzeige anpassen kann. Zudem kann man auch das Übersetzungsverhältniss des Getriebes anpassen, falls man z.b. eine andere Riemenscheibe eingebaut hat.

Kilometer/Meilen Umschaltungen sind in der EFI aber nicht möglich.

[Tolot]

AW: Harley EFI (31), Wie funktioniert die EFI, Grundlagen

Die ECM dient ja primär der Motorsteuerung und der PV und die anderen Programmiergeräte dienen doch primär der deren Veränderung, zielen also auch primär auf die Einstellung der Motorsteuerung, nicht? Irgendwo hatte ich gelesen, daß diese Justierung der Tachoanzeige über die ECM möglich sei, was etwa bei Veränderung der Reifengröße einschlägig sei, aber ich finde es leider nicht mehr .... Aber es erscheint mir auch nachvollziehbar, denn der Tacho ist ja ausweislich der Schaltpläne nur über den Serial-Data-Anschluß mit dem ECM verbunden, das wiederum die Daten des Vehicle Speed Sensors auswertet. Also ist nicht unplausibel, daß über das ECM auch die Tachanzeige beeinfluß werden kann. Bieten der PV und die anderen Programmiergeräte dafür eine Einstellmöglichkeit, über die sich z.B. auch die Meilenanzeige eines US-Tachos beeinflussen läßt?

[peter]

In diesem Artikel beschreibe ich in groben Zügen, aus welchen Komponenten unsere Einspritzanlage besteht und wie sie funktioniert. Besonders Biker, die noch mit dem Vergaser gross geworden sind, haben manchmal Probleme, sich mit der elektronischen Einspritzung (EFI) anzufreunden. Dabei ist eine moderne EFI deutlich einfacher und haltbarer gebaut als ein moderner Mehrfachvergaser.

Zunächst muss eine Einspritzanlage dasselbe machen wie ein Vergaser, nämlich bei jeder Luftmenge die passende Menge an Benzin in den Luftstrom einspritzen. Wenn der Motor stationär an einem Platz verbaut wäre und mit einer konstanten Drehzahl laufen würde, wäre das gar kein Problem.

So aber muss eine Einspritzanlage (und ein Vergaser) auf folgende Umweltbedingungen rücksicht nehmen:

1. Die Luftmenge. Je mehr Luft eingesaugt wird, desto mehr Sprit muss eingespritzt werden. Das erreicht man dadurch, dass die Einspritzdüsen einfach länger AUF gelassen werden. Beim Vergaser wird die Vergasernadel weiter rausgezogen, und mehr Sprit kann durch den Luftstrom angesaugt werden.

Beim Vergaser wird also die Spritmenge durch die Düsen und den Stand der Düsennadel bestimmt, bei der EFI durch eine Tabelle mit den Öffnungszeiten der Einspritzdüsen.

2. Der Leerlauf muss an die Motortemperatur angepasst werden. Bei kaltem Motor wird mehr Benzin eingespritzt als bei einem warmen Motor. Beim Vergaser heisst dieser Mechanismus Choke.

3. Je dünner die Luft wird (Fahrt auf einen Berg), desto weniger Benzin muss eingespritzt werden. Sonst läuft der Motor zu fett, da dünne Luft deutlich weniger Sauerstoff enthält als die Luft auf Meeresniveau. Verwandt dazu ist die Lufttemperatur: Warme Luft ist dünner als kalte Luft. Bei einem Vergaser verwendet man dafür eine Membran, die den Druckausgleich steuert (CV Vergaser). Frühe Vergaser mussten vor der Fahrt auf einen Berg erst einmal umbedüst werden, da sonst die Maschine einfach ausgegangen ist.

4. Der konstante Zustrom des Benzins muss gewährleistet werden. Bei der EFI macht das die Benzinpumpe, die das Benzin unter gleichmässigem Druck hält. Diese Druckleitung geht direkt an die Einspritzdüse. Wenn diese elektrisch geöffnet wird, spritzt das unter Druck stehende Benzin in den Ansaugkanal (Manifold).

Beim Vergaser übenimmt der Schwimmer und die Schwimmernadel die Funktion der Mengenkontrolle, so dass immer genug Benzin in der Schwimmerkammer ist.

5. Die EFI erzeugt auch die Impulse für die Zündung. Dafür gibt es bei Vergasermotorräder üblicherweise eine extra Steuereinheit.


Unter folgendem Link gibt es eine gute (englische) Einführung in die Funktion der EFI: Harley-Davidson Motorcycle Fuel Injection Explained

Aus dieser Quelle habe ich das folgende Schema entnommen (und etwas vereinfacht).


(ursprüngliches Bild: nightrider.com, Stephen Mullen)


Die ECU ist der Bordcomputer (in dem Schema nicht extra eingemalt). Dort Beginnen und Enden alle Leitungen; es ist das "Gehirn des Motorrades.


Die angeschlossenen Sensoren

Der Motortemperatursensor (ET, Engine Temperature Sensor), der der EFi mitteilt, ob der Motor kalt ist und deshalb mehr Sprit eingespritzt werden muss. Ist der Motor dagegen zu heiss, versucht die ECU über verschiedene Massnahmen (z.B. EITMS, Zylinderabschaltung), die Temperatur wieder zu senken.

Der Lufttemperatursensor (IAT, Intake Air Temperature Sensor). Er teilt der EFI mit, wie warm die angesaugte Luft ist. Je wärmer die Luft, desto weniger Benzin muss eingespritzt werden.

Der Drosselklappensensor (TPS, Throttle Position Sensor). Er gibt an, wie weit die Drosselklappe geöffnet ist. Je mehr Gas man gibt, desto weiter ist die Drosselklappe geöffnet und desto mehr Luft kommt in den Motor. Dann muss auch mehr Benzin eingespritzt werden.

Der Drucksensor (MAP, Manifold Air Pressure Sensor). Mit den beiden Werten Luftdruck und Lufttemperatur kann man ziemlich genau die momentan eingesaugte Luftmenge errechnen. Diese errechnete Luftmenge bestimmt direkt, welche konkrete Menge an Benzin bei jedem Takt eingespritzt werden muss. Dieses Verfahren nennt man Speed-Density.

Einfachere Einspritzsysteme wie zum Beispiel der ThunderMax verzichten auf die Errechnung der tatsächlichen Luftmenge, sondern verlassen sich (wie der Vergaser) nur auf die Stellung der Drosseklappe (Alpha-N Verfahren).

Der Kurbelwellensensor (CKP, Crank Position Sensor). Dieser Sensor tastet die Zähne auf der Kurbelwelle ab. So weiss die ECU immer, wo sich die beiden Kolben gerade befinden. Daraus errechnet die ECU, wann der Zündzeitpunkt ist und wann die Einspritzdüsen an der jeweiligen Zylinderseite an- und abgeschaltet werden können. Es würde keinen Sinn machen, Benzin auf ein geschlossenes Einlassventil zu spritzen.

Die Lambdasensoren (Oxygen Sensor, vorne und hinten je einer) teilen der EFI mit, ob sich die Verbrennung tatsächlich so optimal abspielt, wie es der Gesetzgeber wünscht (bei einem ungetunten Motor). Wenn die Abgaswerte nicht stimmen, regelt die ECU so lange nach, bis die vorprogrammierte optimale Verbrennung wieder gewährleistet ist.

Wenn man die Programmierung der EFI ändert (zum Beispiel bei einer anderen Lufi/Auspuffkombination) helfen die Lambdasensoren, das gewünschte fettere Gemisch beizubehalten.


Die Aktoren

Mithilfe von diversen Motoren oder Magneten (auch Solenoide genannt), kann die ECU Einfluss auf den Motor nehmen.

Die Einspritzdüsen (Injector, vorne un dhinten je einer) können durch ein elektrisches Signal geöffnet und geschlossen werden. Da sie durch die Benzinpumpe (Fuel Pump, im Tank) ständig unter Benzindruck stehen, wird bei der Öffnung der Einspritzdüse das Benzin in einem dünnen Strahl in den Ansaugkanal (Manifold) eingespritzt. Dort vermischt sich die angesagte Luft mit dem Benzinstrahl, und ein explosionsfähiges Gemisch entsteht.

Der Leerlaufmotor (IAC, Idle Air Control) schiebt einen kleinen Kolben vor-und zurück. Dieser Kolben öffnet oder verschliesst einen kleinen Nebenluftkanal, der unabhängig von der Drosselklappenstellung mehr oder weniger Luft in den Manifold einleitet. Je mehr Luft, desto höher die Leerlauf-Drehzahl.

Die Zündspule (Coil) bekommt ihr Signal direkt von der ECU. Die Umschaltung zwischen Früh- und Spätzündung findet auf der Basis der Sensordaten statt. Und damit sehr viel präziser als bei den Vergaser Bikes. Die EVOs zum Beispiel nutzten eine simple Druckdose, um zwischen Früh- und Spätzündung umzuschalten.

Damit wäre eigentlich alles zu den Grundlagen gesagt. Grundsätzlich gibt es ziemlich viele Entsprechungen zwischen einem Vergaser und einer Einspritzanlage. Wobei eine ECU deutlich stabiler und präziser ist als ein Vergaser. Und die Neueinstellung einer ECU erfordert nur einen Laptop, bei einem Vergaser werden neue Vergaserdüsen und Messfahrten fällig.

Heutzutage gibt es tatsächlich keinen Grund mehr, sich für einen Vergaser statt für eine Einspritzanlage zu entscheiden.

http://g-homeserver.com/harley-davidson/80-harley-efi-06-auf-vergaser-umr%C3%BCsten.html

© 2012 Peter Viczena