kdFi pe E32 730i/M30, Calculator injectie / aprindere facut acasa Options

[bartro]

Salut,

Cum am deja anuntat pe topic de masina mea, am demarat un proiect de iara: inlocuire de calculatorul Motronic 1.3 cu care a iesit masina acuma 20 de ani din fabrica, cu un calculator facut acasa. Pentru ca nu dispun de timp si scule pentru ceva facut chiar de la zero, am hotarat sa folosesc ceva deja existent, dar adaptabil si 'open-source'.

Am demarat proiect asta din mai multe motive. Imi place electronica, imi place masini, si sunt curios cum functioneaza aprindere si injectie la masini moderne.

Din pacate, motronic nu ajute la nimic aici. Desi este un sistem bine gandit in general, motronicul de pe masina mea are 20 de ani, componente de calcul sunt depasite de vremuri, nu se gaseste informatie multe despre mod de functionare, nu poate fi reprogramat usor, soft nu se gaseste, si nici nu permite conectare de sisteme pentru logare, sau vizualizare in direct de parametri al motorului.

Asa ca am ajuns la ceva mai modern, cel putin la fel de performant, hardware modern, software tip 'open source', adica gasesti source code pe net, si cu posibilitate de legat laptop prin cablu USB pentru progamare si monitorizare de parametri in timp real sau prin log-uri. Hardware este facut de firma nemtesc k-data, si se numeste kdFi. Este bazat pe ceva destul de cunoscut, megasquirt, mai exact varianta MSextra.
Diferenta este ca kdFi este produs in Europa, vine cu hardware complet pentru a fi aplicat in masini care au avut de exemplu sisteme de injectie europeane Bosch. Este out-of-the-box capabil sa comande 2 grupuri de injectoare (la fel ca motronic 1.3), o bobina, si un motoras de relanti (tot la fel ca motronic). Se conecteaza si la sonda lambda de pe masina, si la sondele existente de temperatura. Modula estimeaza, unde Motronic 1.3 foloseste debitmetru cu vana, cantitate de aer in cilindru cu un senzor de (de)presiune in admisie (MAP) si pozitia de clapeta de acceleratie.

Pe langa cea ce am eu nevoie la balena, pe placa exista si posibilitate pentru extindere la 3 bobine 'wasted spark' sau chiar 6 bobine independente. MAP de pe placa functioneaza si cu presiune peste cea atmosferica pentru aplicatie cu turbo, are conexiune pentru senzor detonatie, si sonde wideband lambda. Mai are ceva chestii pe care nu inca le inteleg si care nu le folosesc (launch control, nos, ...).

Placa cu componente incape in carcasa standard de motronic. Modificatiile necesare la masina sunt putine. Trebuie adaugat un furtunas pentru depresiune in galerie pana la MAP de pe placa. Pentru asta se poate folosi folosi furtun pentru supapa de presiune de pe motor (cu un T). Mai si trebuie un potentiometru conectat pe clapeta de acceleratie (cred ca merge si numai pe MAP dar nu stiu sigur). E32 cu cutie automata are deja o potentiometru pe clapeta, care este folosit de de cutie de viteze. Cred ca pot sa folosesc semnal de acolo, insa treb sa ma asigur inca. Voi continua povesta cu asamblajul de placa kdFi in carcasa de motronic 1.3.

[Ciupanezu]

Foarte interesant proiectul!

[bartro]

De Vineri seara (azi e Duminica) sunt in posesia de placa kdFi si un modul de Motronic de pe un 735i. kdFi-ul am recuperat de la un vecin, ca acolo a gasit firma de curier pe cineva acasa . Modula de Motronic am gasit SH la cineva, din pacate e functionala. Nu mai va fi pentru mult timp.


Pachet kdFi si Motronic, si Motronic desfacut, arate bine dupa 20 de ani:


Placa kdFi pus peste cel de Motronic, este ceva mai mica:


Cel mai usor este montaj de kdFi direct pe mufa de Motronic. Asa sistemele devin interschimbabile in ceva minute. Asa ca am taiat mufa de pe Motronic proaspat achizitionat, si am facut legaturile pentru alimentare, sonde, si motorase intre mufa Motronic si kdFi. Un ajutor bun aici a fost ETM de E32, si site diyefi.co.uk care are un exemplu pentru un motronic 1.3 de pe un M20B25. Atentie speciala pentru trasee de aprindere si injectie care sunt inductiv si poate se bruiaza semnalele mai slabe de sondele.
Atentie speciala si la trasee de pamantare pentru sondele. Ideal este fiecare sonda cu masa lui, dar motronic nu are la sonda de temperatura de apa. Banuiesc ca nu e chiar asa de sensibil, si in plus pot sa filtrez in soft daca apare zgomot.

Dupa ce am scos placa de Motronic, am pus kdFi-ul la loc, am facut legaturi si produs semi finalizat arate asa:


Singura nelamurire pana acuma este ca nu stiu cum sa fac legatur la motoras de relanti. Are 2 semnale de comanda, deschis si inchis, si nu stiu care fir e pentru ce. Le am conectat ghicit si am lasat firele un pic mai lung in caz ca nu merge.

Voi continua cu test de placa..

[bartro]

Dupa ce am finalizat oarecum conectare de placa la mufa de Motronic, am mai verificat de 2 ori toate legaturi facute de mine cu documentatie. Apoi am verificat cu multimetru daca nu sunt scurt-uri. Pentru ca tot arata bine, am alimentat placa cu o surcsa de tensiune de 14V cu o rezistenta de 30 de Ohm in serie (scos de pe Motronic macelarit), ca sa nu ard prea multe componente in caz de necaz. La alimentare am vazut ca clipesc ceva LED-uri. Apoi al legat cablu de USB la lapotop si:

Found new hardware!


Culmea, instalare automata de windows XP chiar a gasit drivere. Placa se regaseste in Windows prin un port serial. De fapt, vad ca are 2, nu stiu pentru ce e celalt port, probabil device folosit de USB ofere 2 seriale by default. La laptop-ul meu COM8 este cel care merge. Setat si.. Verify ECU Communication... Success!


Fara nici un senzor conectat imi arate doar presiune atmosferica sau presiune in gura mea daca trag de furtun dar e suficient pentru ca am aflat ca ceva functioneaza.

Apoi m-am tratat cu o bere si m-am mai uitat ceva la setari cu soft de Megatune. Megatune se foloseste pentru setat si monitorizat cam orice legat de injectie si aprindere. Cam asta a fost sambata, cred ca pana aici am investit 5 - 6 ore de lucru pentru montaj si primele teste cu placa. Cred ca e mai mult decat rezonabil.

Urmeaza test in masina si prima pornire..

This post has been edited by bartro: Nov 29 2009, 08:41 PM

[manole74]

Nice! Sunt tare curios ce-o sa iasa. Bravos!!

[David]

Bravo, Bart! Abea astept sa-ti vad aparatura la treaba!

[bartro]

Sunt multe setari de facut cu megatune. Cele mai importante pentru macar se porneasca masina cred ca sunt urmatoarele:

• O setare de baza pentru cantitate de benzina injectate. Pentru asta se foloseste capacitate de motor si debit de injectoare. Capacitate de motor stiu, dar debit de injectoare nu prea. Pana la urma am gasit undeva o tabela din care iese ca ale mele debitez 18.25lbs/ora.
• Setari pentri sensor de turatie. Asta e un sensor magnetic care se afla in fata motorului, peste un fel de volanta cu dinti. Lipsesc ceva dinti, si lipsa asta e folosit pentru detectie de o rotatia de 360 de grade si TDC. Nu am numerar dinti, dar am setat 60 cu 2 lipsa.
• Momentul in care trec dinti aia care lipsesc de sensor de turatie nu e neaparat punctul in care care piston de cilindru 1 pe TDC. Deviatia asta trebuie programat pentru a stabili corect cand scanteie trebuie dat. Nu stiu cat e la masina. Am gasit placa setat pe 53 de grade, nu stiu cat de corect este, dar pare in zona. Mai multe informatie aici.
• Cati cilindrii sunt, grupuri de injectoare, turatia de pronire. Placa a venit cu multe setari deja facut, pe care am pastrat daca nu stiam sigur ca nu sunt corecte (mai ales avans, care e ceva default dar avand in vedere ca motorul meu e modest la performante pot s-o pornesc fara pericol chiar daca avans nu e 100% corect).
• Dwell de bobina, adica cat timp trebuie pentru incarcare de bobina ca sa da o scanteia buna. Daca e prea scurt, scanteie e slaba, daca e prea lung, arde bobina si/sau placa. Am ales 2 millisecunde pentru ca asa am citit undeva.

Exista un manual imens online, care trebuie citit dar cred ca imi ia foarte mult timp si nu prea am avut rabdare.

Azi m-am plimbat cu masina (powered by Motronic) pana la socrii cu 2 lucruri in cap: sa spal masina si sa conectez kdFi la masina.
Dupa ce am rezolvat-o cu spalat, am desfacut cutie de calculatoare, am scos mufa de pe Motronic, si am conectat kdFi la masina. Apoi am legat sensor de presiune in admisie prin un furtun la galerie de admisie. Apoi am pornit laptop, si am dat pus cheie de masina pe pozitia de aprindere. Nu a iesit fum. Apoi am conectat laptop la placa si am vazut ca citeste senzori de temperatura pentru apa si aer in admisie, cu niste valori credibile. M-am bucurat asa ca am incercat sa pornesc masina.

Si aproape a pornit. Nu a dat rateuri, era cum ca nu are benzina destula.

Am mai verificat daca are scanteie (da), daca nu e inecat (nu), am mai dat o cheie dar tot nimic. Apoi am gasit o setare pentru a inversa firele la comanda de motoras de relanti (cel la care nu eram sigur ca le am ales bine) si am ales setare asta. Am mai dat o cheie, si a pornit!

Mers destul de urat, urcare si scadere in ture, balbait. Dar tot fara rateuri sau alceva urat. Apoi a oprit si nu a mai pornit. Pana la urma am descoperit ca este o problema cu comanda catre releu principal si releu de pompa de benzina. Le am pus pe direct, si masina a pornit, dar cu un mers prea bogat. Fum negru din esapament. Pentru ca am vazut ca turatie indicate pe laptop nu era continu, mai scadea la 0, am reglat potentiumetru pentru nivel de detectie pana s-a stabilizat semnal de tuatie. A mers mai bine, dar tot cu fum negru. S-a facu tarziu intre timp, am pus mufa inapoi pe motronic, si am plecat acasa.

In orice caz, un rezultat suficient de bun pentru o prima pornire cu setari estimati. In saptamana care vine vreau sa fac setarile mai bazat pe documentatie, si sa rezolv problema cu releuri. It has only just begun.

Cam atat pentru acuma.

Rugaminte: cine stie cam cat benzina trebuie un motor din asta, sau mai important, cine are documentat o curba de avans, te rog sa ma lamureasca si pe mine in privinta asta, ca chiar nu stiu. Am sa caut in documentatie de E32, dar nu cred ca gasesc ceva. Motoare vechi cu delcou poate au documentat ceva.

[Shark]

Foarte interesant proiectul Bart, bravo!!!

Pentru injectia de benzina ma gandesc la o masuratoare, dar care poate lua cam mult timp. Pui un osciloscop pe un injector si vezi ce semnal are (frecventa si duty cycle) de la relanti pana la redline.
Apoi demontezi rampa, iei un injector il alimentezi cu presiune curecta (benzina dintr-o sticla presurizata, sistemul funcioneaza perfect, eu asa imi curat injectoarele de ani buni) si ii furnizezi semnalul citit pe osciloscop cu un generator de semnale (sau chiar un 555 daca generatorul nu e disponibil). In felul asta e usor de masurat debitul de benzina. Din pacate e tare laborios si erorile sunt destul de mari.

Pentru avans ma gandesc la masurarea unghiului pe care il face miezul ruptorului cu pinul fisei 1 in momentul cand fulia din fata are dintele lipsa in dreptul detectorului de turatie. Cred ca se poate determina destul de usor o valoare aproximativa pe care o mai ajustezi din teste.

In alta ordine de idei, cam cat costa un kdfi din asta? Si cel mai important, ce libertate iti ofera? Poti face chiar *ORICE* cu el? M-am uitat eu putin la ei pe site dar e cam mult in germana si nu inteleg mai nimic in aceasta limba minunata.

This post has been edited by Shark: Nov 29 2009, 11:45 PM

[bartro]

Pentru injectia de benzina ma gandesc la o masuratoare, dar care poate lua cam mult timp. Pui un osciloscop pe un injector si vezi ce semnal are (frecventa si duty cycle) de la relanti pana la redline.
Apoi demontezi rampa, iei un injector il alimentezi cu presiune curecta (benzina dintr-o sticla presurizata, sistemul funcioneaza perfect, eu asa imi curat injectoarele de ani buni) si ii furnizezi semnalul citit pe osciloscop cu un generator de semnale (sau chiar un 555 daca generatorul nu e disponibil). In felul asta e usor de masurat debitul de benzina. Din pacate e tare laborios si erorile sunt destul de mari.

Momentan ma tin dupa debit dat de tabela aia, si alte surse. Daca nu e corect, pot sa corectez debitul de benzina pana merge acceptabil relanti + feedback ok de la sonda lambda. Important este pornirea. Alternativ pot sa leg osciloscop de motronic ca sa vad ce imi da.

Pentru avans ma gandesc la masurarea unghiului pe care il face miezul ruptorului cu pinul fisei 1 in momentul cand fulia din fata are dintele lipsa in dreptul detectorului de turatie. Cred ca se poate determina destul de usor o valoare aproximativa pe care o mai ajustezi din teste.

Axa cu cama sa invarta cu jumatate de turatia, deci unghiu dat asa trebuie inmultit cu 2, dar asa inmultesti si eroare cu 2. Este mai exact sa scot bujie de pe cilindru 1, sa caut TDC cu o surubelnita in gaura de bujie, si sa vad cati dinti/grade am intre dinti lipsa ve volanta si sensor VR de turatia.

In alta ordine de idei, cam cat costa un kdfi din asta? Si cel mai important, ce libertate iti ofera? Poti face chiar *ORICE* cu el?

Nu e chiar ieftin, dar nici foarte scump. Am platit 249 de Euro fara transport. Libertate e limitata numai de pin-uri disponibile pe placa pentru input/output analog sau digital, si puterea de calcul, ROM, RAM, si alte device-uri interne al procesorului. Soft este disponibil, pot sa-l modifici cum vrei tu. De exemplu, nu cred ca merge un V12 cu o bobina pentru fiecare bujie. N-are cu ce sa comanda atatea bobine. De asemena, integrarea pe masini cu EML cred ca e mai greu (comanda electrica pentru acceleratie) dar nu imposibil. Si nimic nu face *orice*

O varianta mai ieftina poate sa fie Megasquirt pe care il asamblez tu. Pot sa faci placa undeva, sau chiar am dat de un producator romanesc care ofera PCB-uri. Apoi il asemblez cu piese gasit la magazine de componente electronice.

Eu am optat pentru kdFi pentru ca economisesc mult timp si pentru ca asa am obtinut si un contact in Olanda care poate sa-mi ajuta daca ma impotmolesc undeva, si pentru ca e mai mica prin folosirea comonentele smd si incape lejer in carcasa de Motronic. E si ceva mai bine pus la punct dpdvd hardware. Am dat acuma un google si vad ca sunt in Romania oameni care vorbesc de megasquirt.

[Shark]

Axa cu cama sa invarta cu jumatate de turatia, deci unghiu dat asa trebuie inmultit cu 2, dar asa inmultesti si eroare cu 2. Este mai exact sa scot bujie de pe cilindru 1, sa caut TDC cu o surubelnita in gaura de bujie, si sa vad cati dinti/grade am intre dinti lipsa ve volanta si sensor VR de turatia.

Da, e si mai buna varianta asta, dar oricum cu surubelnita ai abatere destul de mare. Mai bine vezi cum se determina TDC in mod precis la schimbarea axei cu came. La M40, de ex, exista un pin pe care il introduci intr-o gaura din bloc si o gaura corespondenta din volanta pentru determinarea TDC, la schimbarea curelei de distributie. Varianta asta este super-exacta. Ceva similar trebuie sa fie si la M30.

[CRM112]

misto proiect si observ multa determinare asa ca spor la treaba Bart!

[Adrian Pintea]

Pana la urma in ce stadiu e proiectul?

[bartro]

De cand s-a facut iarna nu mai am facut mare lucru, nici nu am avut timp. Am mai citit documentatie ca sa inteleg parametrii care trebuie setati, am facut o configuratie, dar inca trebuie reglat circuit electronic pentru senzor HALL de crankshaft pozition de la motor, adica senzor pe care M30 motronic pe fulie fata care da semnal de turatie catre calculator. Plaa de calculator are 2 potentiometre pentru scop asta. Am incercat un pic trial and error, si nu am reusit sa obtin un semnal stabil. Asa ca vreau sa ma uit pe schema hardware si sa ma gandesc la o metoda de calibrare un pic mai ingineresc. Sa dau la cheie si sa incerc pana golesc baterie sau ard electromotor nu este o solutie.

This post has been edited by bartro: May 17 2010, 11:42 AM

[Adrian Pintea]

La un jetronic ce modificari trebuie facute ca sa poti instala interfata? banuiesc ca sonda lambda trebuie sigur

[bartro]

La un jetronic ce modificari trebuie facute ca sa poti instala interfata? banuiesc ca sonda lambda trebuie sigur

Nu sunt expert de L-jetronic, m-am uitat acuma rapid pe net si nu am vazut cum sa foloseasca semnal de turatie? Foloseste un semnal de la delcou? Sau are un senzor Hall undeva pe arbore coti (fulie)?
L-Jetronic nici nu controloeaza aprindere, asta ineamna ca cel putin initial ai mai putine griji, faci doar injectie. Dar inseamna si mai mult munca daca vrei sa treci pe aprindere digitala apoi.

Pe langa semnal de turatie mai trebuie si un senzor de temperatura motor, de temperatura aer, si o potentiometru pe clapeta de admisie. Debitmetru nu este necesar.

Sonda lambda iti trebuie cel putin initial ca sa calibrezi calculator de injectie, sau pot sa folosesti si tuning pe un dyno, folosind un device care monitorizeaza gaze de esapament. Cred ca sa gasesc firme, dar nu m-am interesat. Odata calibrat, pot sa mergi si fara sonda lambda (open loop).