Im Zuge der Diskussion über die neue CAN Bus Schnittstelle bei den Softtails habe ich auch etwas über die Harley EFI nachgeforscht. Der Hersteller ist die Firma Delphi mit Sitz in Troy, Michigan, die sich neben der Einspritzanlage auch mit Steuerungen aller Art beschäftigt:
www.delphi.com
General Motors (GM) ist einer der Hauptabnehmer für diese Einspritzungen. 2005 machte Delphi wohl mal Bankrott, wobei GM einen Teil der Firma aufgekauft hat. Aber so richtig verstehe ich das Wirtschaftsenglisch nicht
Das Harley Delphi Einspritzsystem ist eigentlich für kleine 1- oder 2-Zylinder entwickelt worden, wie sie in GM Aussenborder, Snowmobile und Rasenmäher eingebaut werden. Und eben auch in Harleys. Genau heist sie Delphi Multec Electronic Injection.
Da die Harley ECU (Electronic Command Unit) auf demselben Produktionsband hergestellt wird wie die ECU für GM Aussenborder und die verwendeten Protokolle dieselben sind wie bei GM Autos, kann man der Einfachheit davon ausgehen, dass die ECU ursprünglich für die GM Marine Branch hergestellt wurde. Das ist nicht schlecht, denn gerade Aussenbordmotoren müssen auch mit schnell wechselnden Drehmomentanforderungen fertig werden.
Hier die Herstellerseite für die Einspritzung:
Delphi Multec Electronic Fuel Injection
Die technische Beschreibung für die ECU ist hier:
Hardwaretechnisch handlet es sich bei der ECU um einen Low-Cost 16-bit Microprocessor mit 40MHz Takt und 256K FlashSpeicher .
Das J1850 Protokoll
Der Harley Datenbus verbindet das ECM, die Instrumente, das Blinkermodul (TSM/TSSM) und das ABS miteinander. Und er liegt an dem 4-poligen Diagnosestecker an. Das verwendete Protokoll ist J1850 VPW (Variable Pulse Width). Dieses Protokoll wird in Autos von General Motors (GM) und Chrysler verwendet. Das ähnliche Protokoll J1850 PWM (Pulsweitenmodulation) wurde von Ford verwendet.
Das VPW bedeutet, dass es sich um ein Protokoll mit Variable Pulse Width handelt. Es hat eine Geschwindigkeit von 10.4 bis 41.6 kbit/sec (bei Harley nur 10.4Kbps). Das Kollisionsprotokoll ist CSMA/CR (Carrier Sense, Multiple Access with Collision Resolution), genauso wie beim TP-Ethernet-Protokoll.
Die Spannungen liegen zwischen 0 und +7V (alles über 3.5V zählt als 1). Dieser Bus wird manchmal auch GMLan genannt (Ähnlichkeiten erkannt?). Wer es ganz genau wissen will, kann hier nachlesen:
ftp://download.intel.com/design/inta...s/j1850_wp.pdf
Man kann sich sogar mit wenig Mühe einen J1850 VPW nach RS-232 Umsetzer basteln:
J1850 VPW Interface - Mictronics
Da die Harley EFI auch von Diagnosegeräten ausgelesen werden kann, die für GM Automobile entwickelt wurden, gehe ich davon aus, dass auch die OBD-II Vorgaben für die Diagnose komplett implementiert wurden. Also alles, was man braucht um PC-scan Tool, Datenlogger und Emissions-Tester zu betreiben.
Näheres zu OBD-II:
On-board diagnostics - Wikipedia, the free encyclopedia
Der Harley Steckerbelegung
Der Steckeranschluss bei der Harley (bis BJ 2010) ist nicht der normale 16-polige OBD-II J1962, sondern der bekannte 4-polige Deutsch Connector. Von den 4 Kontakten werden aber nur 3 (offiziell) verwendet, nämlich J1850Bus+, GND, +12V.
Das Verbindungskabel zu einem OBD2 Scanner ist dasselbe wie für den TTS Mastertune oder den SERT. Auf dieser Seite findet sich ausführlich die OBD-Stecker-Belegung für die gängigen OBD 2 Versionen:
OBD-Stecker Belegungen
Der original OBDII Stecker sieht wie folgt aus:
Das Harley Kabel und die Stecker sehen dann wie folgt aus:
Die Pinbelegung ist hier nochmal zusammengefasst:
Der Harley Pin1, der mit dem Signal CAN Low verbunden ist, ist auf der Motorseite nicht belegt.
Onboard Diagnose mit Android
Hier noch ein schönes Beispiel, wie man ein Android Phone mit einer OBD-II Hardware verwenden kann, um die Online-Daten der Harley Diagnose auszulesen. Übertragen werden die Daten per Bluetooth:
Portable Dashboard - Home
Portable Dashboard
Portable Dashboard - Touring Hardware Mounting
Der CAN Bus
Ab 2010 werden die Softtails mit einem CAN Bus ausgestattet sein. In der technischen Beschreibung von Delphi steht, dass der CAN Bus für die Delphi EFI standardmässig erhältlich ist, also nicht extra entwickelt werden muss. Ich gehe davon aus, dass er auch den OBD-II (ISO15765) Vorgaben genügt, da die Maschine sonst in den USA gar nicht mehr zugelassen wird. Wahrscheinlich wird der CAN Bus eine Geschwindigkeit von 250kBit/s haben. Es wären aber auch 500kBit/sec möglich, ist aber eher unwahrscheinlich. Siehe auch:
Alpha-N, Speed Density:
Die ersten TC Motoren hatten ein Einspritzsystem von Magneti-Marelli (da kann man ja gleich Fiat fahren...
). Das waren die mit den zwei Ansauglöchern. Die Funktionsweise war ein Alpha-N Typ (Berechnung der Luftmenge durch Drehzahl und Throttle Position, TPS). Das System ist ungenau, aber überaus robust. Man kann zum Beispiel eine Performance Nockenwellen einbauen, ohne dass ein MAP-Sensor Amok äuft (s.u.), da es einfach keinen gibt.
Aus dieser Zeit kommt die Eigenheit, dass bei Harley EFIs die VE-Table mit den Achsen Drehzahl/Throttle Position angegeben sind, und nicht (wie bei allen anderen EFIs) mit Drehzahl/MAP.
Auch das ThunderMax Autotune System ist ein Alpha-N System, weshalb dort alle Werte sich auf TPS beziehen:
Später dann ist Harley auf das Speed-Density System umgestiegen, das von der Firma Delphi vertrieben wurde (die es vorher für GM gebaut haben). Speed Density ist exakter, und beruht auf der Berechnung der Luftmenge durch Drehzahl und einem Drucksensor (MAP Sensor). Da ein solcher Sensor im Manifold bei niedrigen Drehzahlen nicht sehr gut arbeitet, hat Harley anfangs Abstand davon genommen. Mittlerweile kann die EFI die Druckschwankungen sehr gut wegkompensieren.
Historie der Harley Delphi EFI
Die HD Delphi EFI wurde 2001 als Ersatz für die Magneti Marelli Einspritzung (die mit den 2 Drosselklappen) eingeführt. Diese EFIs kamen von der Firma Delphi und heissen ESPFi (Electronic Sequential Port Fuel Injection). Es sind im Gegensatz zur MM EFI Speed Density Systeme.
In 2002 gab es dann eine EFI für die wassergekühlten Revolution Motoren (VRSC), die zusätzliche Steuerkontakte für die Lüfter hatten.(#32784-01)
In 2005 wurde die Hardware der EFI aufgerüstet durch einen schnelleren Prozessor. Diese EFIs haben den Codenamen VooDoo ECM. Von dieser EFI gibt es eine normale Version für die Big Twins, und eine abgespeckte Version für die Sportster. Bei den Sportster fehlt z.B. der Klopfsensor. Auch das Hitzeschutzsystem EITMS macht bei der Sportster nur eine Anreicherung der AFR. (#32534-05)
In 2006 wurden dann die ersten Lamba Sonden verbaut. Dazu konnte unverändert die VooDoo ECM benutzt werden, es war nur etwas mehr Verkabelung (Anschlüsse Lambdas) und ein upgedatetes EFI Map notwendig. Es ist möglich, eine 2005 ECM auf Lambdasonden hochzurüsten. Tatsächlich wird aber eine etwas veränderte EFI für die Lambdasonden-Maschinen verbaut (#32534-05A).
In 2008 gab es wieder eine neue EFi für DBW (Drive by Wire) Maschinen. Diese hatte den Codenamen FreeBird ECM. Diese EFI wurde nur für die DBW Touring Bikes von 2008-2009 benutzt.
Ab Januar 2008 gab es auch eine modifizierte Version der VooDoo ECM, die auch einen Eingang für den Seitenständer (Jiffy Stand Sensor) hat, die zumindest in die Softails verbaut wurde.
In 2010 gab es dann nochmals eine Umstellung der EFIs auf Lambda Control. Es werden keine AFR Werte mehr eingegeben, sondern nur noch Lambda Werte. Zudem trägt die VE-Table jetzt nicht mehr gegen TP (Throtttle Position) auf, sondern (sinnigerweise) gegen MAP.
In 2011 wurde die Kommunikation der (Softail) EFI von der J1850 Schnittstelle auf den CAN Bus umgestellt. Zumindest bei den Softtails.
Hier nochmals eine kurze Zusammenstellung aller verbauten EFIs:
TT059-28.pdf - File Shared from Box - Free Online File Storage
32784-01 ECM für ´02-´04 V-ROD
32772-01 ECM für ´01-´04 TwinCam
32534-05 ECM für ´01-´05 TwinCam
32534-05A ECM für ´01-´11 Twincam
Seitenständerschalter
Die älteren Harley Modelle hatten keinen Schalter, der bei ausgeklapptem Seitenständer das Anlassen verhindern würde. Das lag daran, dass an der Harley der Seitenständer als Hauptständer gilt. Der brauchte diesen Schalter nicht.
Ab 2008 wurde von Harley an diversen Modellen ein Seitenständerschalter verbaut. Manchmal kommt man in die Verlegenheit, bei einer importierten Maschien diesen Schalter nachrüsten zu müssen.
Ob das möglich ist hängt davon ab, ob die ECM einen Eingang für den "Jiffy Stand Sensor" hat. Bis 2006 (VooDoo ECM) gabs den nicht. Mit Sicherheit gibts den Sensor für die 2008 EFI (DBW, Freebird) und die 2010 EFI (Lambda Regelung). Ab Januar 2008 wurde auch eine modifizierte VooDoo EFI mit JiffiStand Sensor zumindest in Softails verbaut.
Für die Baujahre 2006 und 2007 kann ich nicht ausschliessen, dass es da schon eine modifizierte VooDoo ECM mit Schaltereingang für den internationalen Markt gegeben haben könnte. Habe so eine aber noch nie gesehen. Da der JiffiStand Schalter die Bestellnummer 50126-08A und die passende Halterung die Bestellnummer 49711-08 hat, ist das aber äusserst unwahrscheinlich.
Das passende Harley Patent US 7,631,885 B2 stammt vom 15. Dezember 2009:
Intelligent interlock for a motorcycle stand
Bei einer Nachrüstung des Schalters bei einer passenden EFI sollte diese Mimik mit dem DT-II an-abschaltbar sein (ohne das gerade nachprüfen zu können).
© 2010, Peter Viczena
www.delphi.com
General Motors (GM) ist einer der Hauptabnehmer für diese Einspritzungen. 2005 machte Delphi wohl mal Bankrott, wobei GM einen Teil der Firma aufgekauft hat. Aber so richtig verstehe ich das Wirtschaftsenglisch nicht
Das Harley Delphi Einspritzsystem ist eigentlich für kleine 1- oder 2-Zylinder entwickelt worden, wie sie in GM Aussenborder, Snowmobile und Rasenmäher eingebaut werden. Und eben auch in Harleys. Genau heist sie Delphi Multec Electronic Injection.
Da die Harley ECU (Electronic Command Unit) auf demselben Produktionsband hergestellt wird wie die ECU für GM Aussenborder und die verwendeten Protokolle dieselben sind wie bei GM Autos, kann man der Einfachheit davon ausgehen, dass die ECU ursprünglich für die GM Marine Branch hergestellt wurde. Das ist nicht schlecht, denn gerade Aussenbordmotoren müssen auch mit schnell wechselnden Drehmomentanforderungen fertig werden.
Hier die Herstellerseite für die Einspritzung:
Delphi Multec Electronic Fuel Injection
Die technische Beschreibung für die ECU ist hier:
Hardwaretechnisch handlet es sich bei der ECU um einen Low-Cost 16-bit Microprocessor mit 40MHz Takt und 256K FlashSpeicher .
Das J1850 Protokoll
Der Harley Datenbus verbindet das ECM, die Instrumente, das Blinkermodul (TSM/TSSM) und das ABS miteinander. Und er liegt an dem 4-poligen Diagnosestecker an. Das verwendete Protokoll ist J1850 VPW (Variable Pulse Width). Dieses Protokoll wird in Autos von General Motors (GM) und Chrysler verwendet. Das ähnliche Protokoll J1850 PWM (Pulsweitenmodulation) wurde von Ford verwendet.
Das VPW bedeutet, dass es sich um ein Protokoll mit Variable Pulse Width handelt. Es hat eine Geschwindigkeit von 10.4 bis 41.6 kbit/sec (bei Harley nur 10.4Kbps). Das Kollisionsprotokoll ist CSMA/CR (Carrier Sense, Multiple Access with Collision Resolution), genauso wie beim TP-Ethernet-Protokoll.
Die Spannungen liegen zwischen 0 und +7V (alles über 3.5V zählt als 1). Dieser Bus wird manchmal auch GMLan genannt (Ähnlichkeiten erkannt?). Wer es ganz genau wissen will, kann hier nachlesen:
ftp://download.intel.com/design/inta...s/j1850_wp.pdf
Man kann sich sogar mit wenig Mühe einen J1850 VPW nach RS-232 Umsetzer basteln:
J1850 VPW Interface - Mictronics
Da die Harley EFI auch von Diagnosegeräten ausgelesen werden kann, die für GM Automobile entwickelt wurden, gehe ich davon aus, dass auch die OBD-II Vorgaben für die Diagnose komplett implementiert wurden. Also alles, was man braucht um PC-scan Tool, Datenlogger und Emissions-Tester zu betreiben.
Näheres zu OBD-II:
On-board diagnostics - Wikipedia, the free encyclopedia
Der Harley Steckerbelegung
Der Steckeranschluss bei der Harley (bis BJ 2010) ist nicht der normale 16-polige OBD-II J1962, sondern der bekannte 4-polige Deutsch Connector. Von den 4 Kontakten werden aber nur 3 (offiziell) verwendet, nämlich J1850Bus+, GND, +12V.
Das Verbindungskabel zu einem OBD2 Scanner ist dasselbe wie für den TTS Mastertune oder den SERT. Auf dieser Seite findet sich ausführlich die OBD-Stecker-Belegung für die gängigen OBD 2 Versionen:
OBD-Stecker Belegungen
Der original OBDII Stecker sieht wie folgt aus:
Das Harley Kabel und die Stecker sehen dann wie folgt aus:
Die Pinbelegung ist hier nochmal zusammengefasst:
Der Harley Pin1, der mit dem Signal CAN Low verbunden ist, ist auf der Motorseite nicht belegt.
Onboard Diagnose mit Android
Hier noch ein schönes Beispiel, wie man ein Android Phone mit einer OBD-II Hardware verwenden kann, um die Online-Daten der Harley Diagnose auszulesen. Übertragen werden die Daten per Bluetooth:
Portable Dashboard - Home
Portable Dashboard
Portable Dashboard - Touring Hardware Mounting
Der CAN Bus
Ab 2010 werden die Softtails mit einem CAN Bus ausgestattet sein. In der technischen Beschreibung von Delphi steht, dass der CAN Bus für die Delphi EFI standardmässig erhältlich ist, also nicht extra entwickelt werden muss. Ich gehe davon aus, dass er auch den OBD-II (ISO15765) Vorgaben genügt, da die Maschine sonst in den USA gar nicht mehr zugelassen wird. Wahrscheinlich wird der CAN Bus eine Geschwindigkeit von 250kBit/s haben. Es wären aber auch 500kBit/sec möglich, ist aber eher unwahrscheinlich. Siehe auch:
Alpha-N, Speed Density:
Die ersten TC Motoren hatten ein Einspritzsystem von Magneti-Marelli (da kann man ja gleich Fiat fahren...
). Das waren die mit den zwei Ansauglöchern. Die Funktionsweise war ein Alpha-N Typ (Berechnung der Luftmenge durch Drehzahl und Throttle Position, TPS). Das System ist ungenau, aber überaus robust. Man kann zum Beispiel eine Performance Nockenwellen einbauen, ohne dass ein MAP-Sensor Amok äuft (s.u.), da es einfach keinen gibt. Aus dieser Zeit kommt die Eigenheit, dass bei Harley EFIs die VE-Table mit den Achsen Drehzahl/Throttle Position angegeben sind, und nicht (wie bei allen anderen EFIs) mit Drehzahl/MAP.
Auch das ThunderMax Autotune System ist ein Alpha-N System, weshalb dort alle Werte sich auf TPS beziehen:
Später dann ist Harley auf das Speed-Density System umgestiegen, das von der Firma Delphi vertrieben wurde (die es vorher für GM gebaut haben). Speed Density ist exakter, und beruht auf der Berechnung der Luftmenge durch Drehzahl und einem Drucksensor (MAP Sensor). Da ein solcher Sensor im Manifold bei niedrigen Drehzahlen nicht sehr gut arbeitet, hat Harley anfangs Abstand davon genommen. Mittlerweile kann die EFI die Druckschwankungen sehr gut wegkompensieren.
Historie der Harley Delphi EFI
Die HD Delphi EFI wurde 2001 als Ersatz für die Magneti Marelli Einspritzung (die mit den 2 Drosselklappen) eingeführt. Diese EFIs kamen von der Firma Delphi und heissen ESPFi (Electronic Sequential Port Fuel Injection). Es sind im Gegensatz zur MM EFI Speed Density Systeme.
In 2002 gab es dann eine EFI für die wassergekühlten Revolution Motoren (VRSC), die zusätzliche Steuerkontakte für die Lüfter hatten.(#32784-01)
In 2005 wurde die Hardware der EFI aufgerüstet durch einen schnelleren Prozessor. Diese EFIs haben den Codenamen VooDoo ECM. Von dieser EFI gibt es eine normale Version für die Big Twins, und eine abgespeckte Version für die Sportster. Bei den Sportster fehlt z.B. der Klopfsensor. Auch das Hitzeschutzsystem EITMS macht bei der Sportster nur eine Anreicherung der AFR. (#32534-05)
In 2006 wurden dann die ersten Lamba Sonden verbaut. Dazu konnte unverändert die VooDoo ECM benutzt werden, es war nur etwas mehr Verkabelung (Anschlüsse Lambdas) und ein upgedatetes EFI Map notwendig. Es ist möglich, eine 2005 ECM auf Lambdasonden hochzurüsten. Tatsächlich wird aber eine etwas veränderte EFI für die Lambdasonden-Maschinen verbaut (#32534-05A).
In 2008 gab es wieder eine neue EFi für DBW (Drive by Wire) Maschinen. Diese hatte den Codenamen FreeBird ECM. Diese EFI wurde nur für die DBW Touring Bikes von 2008-2009 benutzt.
Ab Januar 2008 gab es auch eine modifizierte Version der VooDoo ECM, die auch einen Eingang für den Seitenständer (Jiffy Stand Sensor) hat, die zumindest in die Softails verbaut wurde.
In 2010 gab es dann nochmals eine Umstellung der EFIs auf Lambda Control. Es werden keine AFR Werte mehr eingegeben, sondern nur noch Lambda Werte. Zudem trägt die VE-Table jetzt nicht mehr gegen TP (Throtttle Position) auf, sondern (sinnigerweise) gegen MAP.
In 2011 wurde die Kommunikation der (Softail) EFI von der J1850 Schnittstelle auf den CAN Bus umgestellt. Zumindest bei den Softtails.
Hier nochmals eine kurze Zusammenstellung aller verbauten EFIs:
TT059-28.pdf - File Shared from Box - Free Online File Storage
32784-01 ECM für ´02-´04 V-ROD
32772-01 ECM für ´01-´04 TwinCam
32534-05 ECM für ´01-´05 TwinCam
32534-05A ECM für ´01-´11 Twincam
Seitenständerschalter
Die älteren Harley Modelle hatten keinen Schalter, der bei ausgeklapptem Seitenständer das Anlassen verhindern würde. Das lag daran, dass an der Harley der Seitenständer als Hauptständer gilt. Der brauchte diesen Schalter nicht.
Ab 2008 wurde von Harley an diversen Modellen ein Seitenständerschalter verbaut. Manchmal kommt man in die Verlegenheit, bei einer importierten Maschien diesen Schalter nachrüsten zu müssen.
Ob das möglich ist hängt davon ab, ob die ECM einen Eingang für den "Jiffy Stand Sensor" hat. Bis 2006 (VooDoo ECM) gabs den nicht. Mit Sicherheit gibts den Sensor für die 2008 EFI (DBW, Freebird) und die 2010 EFI (Lambda Regelung). Ab Januar 2008 wurde auch eine modifizierte VooDoo EFI mit JiffiStand Sensor zumindest in Softails verbaut.
Für die Baujahre 2006 und 2007 kann ich nicht ausschliessen, dass es da schon eine modifizierte VooDoo ECM mit Schaltereingang für den internationalen Markt gegeben haben könnte. Habe so eine aber noch nie gesehen. Da der JiffiStand Schalter die Bestellnummer 50126-08A und die passende Halterung die Bestellnummer 49711-08 hat, ist das aber äusserst unwahrscheinlich.
Das passende Harley Patent US 7,631,885 B2 stammt vom 15. Dezember 2009:
Intelligent interlock for a motorcycle stand
Bei einer Nachrüstung des Schalters bei einer passenden EFI sollte diese Mimik mit dem DT-II an-abschaltbar sein (ohne das gerade nachprüfen zu können).
© 2010, Peter Viczena
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