Pastellblauer's E12 avonturen

[Jeroen]

Kijk, zo is het autootje weer netjes, en klaar voor weer een jaar of wat!

[uwbuurman]

Mooi gewerkt in de voorbije 2 jaar, de e12 is weer lekker hard, nu!!

[BertjeConti]

Thanks allen, ben er ook content mee hoe de basis nu is. Het is kwa kleur wel een lappenkatje, maar dat deert eigenlijk niet.

Eerste laswerkjes door mij zijn overigens al zo'n 10 jaar geleden uitgevoerd, begonnen links achter, vandaar dat ik nu helemaal rond ben:

2013:

[uwbuurman]

Haha, ja, mooi!!

[BertjeConti]

Gelukkig hebben we de afgelopen maanden weer wat rally's en ritjes gereden. De E12 stuurt nu strakker dan ooit, ik weet niet of dat door dat nieuwe pitmanarm lager komt of iets anders, maar wat dat dan zou zijn?

Het geborgde voorwiellager met de groene loctite is nog steeds spelingvrij, dus die oplossing lijkt ook zijn werk te doen. En het heeft al flink wat te verduren gehad hoor.

En weer een praktisch gadget erbij:

[BertjeConti]

Het MS (megasquirt) systeem is nu bijna 10 jaar in gebruik, eigenlijk relatief probleemloos. We zijn er in ieder geval nooit stil mee komen te staan.

Echter.....

Sinds zeker een jaar, maar ik denk dat het er al langer in zit, doet zich sporadisch een hikje voor. Dit hikje komt alleen voor als de motor stationair draait, en zo sporadisch dat het tijdens een rallydag enkele keren voor komt als we langs de weg staan en ik bezig ben met de kaart.
Het hikje lijkt erop alsof de ECU er heel even mee stopt en weer doorstart, het is zo kort dat de motor net niet helemaal af slaat, ik had dus ook het vermoeden dat alleen de ECU in de auto dit hikje heeft en de reserve ECU wel goed zou zijn. Deze ECU heeft immers als eens eerder een flinke optater gehad en heeft een defecte uitgang.

Dus daarom enkele maanden geleden de ECU gewisseld, maar tegen mijn verwachting in is het hikje er nog steeds. GRRR...
Tijdens een rit in december manifesteerde deze hik zich ook een paar keer net als ik wilde accelereren, en dat was een vervelende ervaring, dit is daarna echter nooit meer gebeurt.
Dus moest er verder gezocht worden, dus laptop eraan en loggen maar. Na een uurtje of zo had ik 'm eindelijk gelogd, en bleek dat er op het moment van de hik een "sync" error gelogd werd, sync error duid op een probleem met de CPS sensor, in mijn geval is dat een M52 Hall sensor.

Ik kon het eigenlijk niet plaatsen dat we jarenlang dit fenomeen nooit gehad hebben en nu sinds een jaar of zo wel. De grootste wijziging die ik nog gedaan had was de "Closed loop idle", hiermee maak je een geregelde stationair loop, als het goed werkt levert het een heel stabiel en krachtige stationaire loop van de motor op, en dat doet het bij ons dan ook, waar ik heel blij mee ben. Het stationair toerental is hiermee ook wel wat lager geworden.

Maar goed, verder zoeken dus. Nu ik weet dat he dus een sync error is kan er gericht gezocht worden, dus weer loggen met de "tooth" logger, hiermee kun je dan precies zien waarom de sync error op treed, en parallel de scoop op het CPS signaal.

Dit heeft in ieder geval de probleem veroorzaker naar voren gebracht.
Met de tooth logger bleek dat we een extra "tand" signaal binnen krijgen, en wel telkens op dezelfde plek:



7 tanden voor de missende tanden zie je een extra spikje wat er niet thuis hoort.

Op het scoopbeeld zie je op dezelfde plek stoorsignalen op het CPS signaal:



Het zijn dus zeer waarschijnlijk deze stoorsignalen die er sporadisch voor zorgen dat de ECU een tandje teveel binnen krijgt en er dus een sync error op treed.

Ik heb kunnen berekenen dat deze stoorsignalen precies op het tijdstip van bougievonkjes optreden, dus zou de ontsteking de schuldige kunnen zijn. Ontsteking is opgebouwd met een coilpack met aansturing vanuit de ECU. Hierdoor lopen er hoge stromen en komen er hoge spanningen (enkele honderden volts) terug de ECU in op de coilpack aansturing.

Ik heb de CPS ingang op de ECU minder gevoelig voor storingen weten te maken, en samen met het vervangen van de CPS Sensor (van Chinees naar genuine BMW) is de invloed van het stoorsignaal nu in ieder geval zo klein dat er geen hikjes meer zijn. Maar het stoorsignaal is nog steeds zichtbaar op het CPS signaal.

Natuurlijk zit het mij niet lekker, en baal ik ervan dat ik destijds voor deze coilpack oplossing met aansturing vanuit de ECU heb gekozen.

Inmiddels heb ik een "logic" coilpack voor een VAG 6 cilinder laten komen, in de coilpacks zit de aansturing (hoge spanningen en stromen) ingebouwd en deze coilpack wordt dan weer aangestuurd met "logische 5V" signalen uit de ECU, zo lopen er geen grote stromen en hoge spanningen meer door de ECU zelf.
Hiervoor moeten de ECU's natuurlijk weer aangepast worden, dit is de zoveelste aanpassing en het begint langzaamaan een rommeltje te worden.

Dit heeft mijn dat ook doen besluiten dat het nu de hoogste tijd wordt nieuwe ECU's te bouwen waarin 10 jaar ervaring en aanpassingen in verwerkt zijn.

Dus weer een leuk project erbij.

[Wilmo]

Als je alles wist van tevoren... Wel bijzonder dat we beide met de CPS aan de beurt waren!

[BertjeConti]

Als je alles wist van tevoren... Wel bijzonder dat we beide met de CPS aan de beurt waren!

Ja, maar het probleem zit 'm bij mij niet in de CPS, maar in de stoorsignalen van de coilpack aansturing, als ik het stationair toerental met 50rpm verhoog is het hikje fenomeen ook weg, maar het stoorsignaal is er dan nog steeds, en dat wil ik juist weg hebben.

[BertjeConti]

Maar wat is er dan zoal allemaal veranderd of aangepast in de ECU's in de loop der jaren?

Nou, als eerste een flinke aanpassing om van schroefconnectors over te gaan naar multiconnectors met crimp pinnen
aanpassing voor de Wideband
uitbreiding voor EVAP klep
uitbreiding voor CAN bus voor display
uitbreiding voor de MAF
ombouw van RS232 naar USB voor PC verbinding

dit heeft ertoe geleid dat het er allemaal niet meer zo netjes uit ziet, er lopen draden over de print, zwevende componenten enzovoort.

De nieuwe ECU's (ik bouw er meteen weer 2) worden in ieder geval volledig in SMD techniek opgebouwd, dit betekend dat veel componenten herzien of vervangen moeten worden voor SMD exemplaren. inmiddels zijn alle componenten binnen en is het PCB design zo'n beetje klaar.
Verder wordt de kabelboom straks met één grote 42 polige automotive style connector aangesloten.

Omdat ook alle "power" ic's als SMD geplaatst worden, zal de PCB ook meteen als koelplaat moeten dienen, daarvoor was flink wat onderzoek nodig om te achterhalen hoeveel warmte ieder component nu produceert.
Hiervoor zijn proefopstellingen gebouwd met de componenten die straks ook echt gebruikt worden, bijvoorbeeld deze opstelling voor aansturing van de ICV, de meest linker chip schakelt de stroom naar de spoelen, maar omdat dit een MOSFET met zeer lage schakelweerstand is, is hierin nauwelijks warmte ontwikkeling, rechts op het breadboard zit het deel dat de inductie spanning van de spoelen moet afkappen en naar massa afleiden, hierin wordt enkele watts warmte geproduceert, dit afkappen van de inductie gebeurt meestal met dioden naar de +12V, maar introduceert dan weer stoorspanningen op de +12V, EN DAT WIL IK NIET.
Helemaal rechts is mijn test ECU, waarmee ik alle tests uit voer.



Ook zijn de stromen die door de diverse componenten lopen nauwkeurig in kaart gebracht en daar de componenten op aangepast.
Hier zie je de stroom (blauw) en spanning (geel) en vermogen (rood) die door de power transistor die de inductie spanning af kapt lopen:



Datzelfde heb ik ook gedaan voor de aansturing van de injectoren en voor de coilpack aansturing, die laatste opstelling zie je hieronder, inclusief vonkende bougies op één bobine:



Zo heb ik ook uitgezocht bij welke dwell tijd deze VAG coilpack zich thuis voelt, bij een accuspanning van 13,5V is 3mS ruim voldoende, de gele lijn is de stroom door één bobine, als die van boven naar beneden schiet, dat ik het vonk moment, de blauwe lijn is de logic aansturing naar de bobine:



Zoals je ziet ben ik niet over één nacht ijs gegaan bij het herontwerp van mijn nieuwe ECU's

[uwbuurman]

Zeer gaaf, Rob, dat je dat allemaal uitvogelt!! Wederom mijn respect!

[Jeroen]

Op hoofdlijnen snap ik 'm, maar petje af voor de diepgang en vasthoudendheid, erg fraai om te zien!

[BertjeConti]

The seach continues

Inmiddels is de VAG coilpack geïnstalleerd in de auto, hiervoor moest wel een ander plekje gezocht worden.
Op de plaats waar de huidige coilpack zit past het niet omdat de connector dan aan de onderkant zou uitkomen, erg lastig, of met de connector aan de bovenkant, maar dan zou de pack een flink stuk naar beneden en akelig dicht bij de uitlaat komen, ongewenst dus.

Nu heeft de nieuwe VAG coilpack een mooi plekje bovenop de wielkuip gekregen, daarvoor een heb ik een beugel gemaakt waar de coilpack weer opgeschroefd zit.





Daarvoor moest natuurlijk ook weer de ECU aangepast worden, de power transistors eruit en vervangen door een chip met logic level drivers, zie hieronder het voor en na in deze steeds rommeliger wordende ECU's



hier zijn de transistoren Q2 Q3 en Q4 vervangen door de logic level drivers:


Ik maak deze aanpassing nu nog in de oude ECU om zeker te zijn dat mijn bedachte cirquits goed werken.

Na de aanpassing was het meteen weer starten en direct lopen, zoals ik gewend ben.

Maar erg nieuwsgierig toch even de oscilloscoop op de CPS sensor om te zien hoe het met eventuele stoorspanningen zou zijn.

Nouwja zeg, die verdomde stoorpuls is er nu nog steeds, maar wel met een significant verschil, namelijk op de voeding van de CPS is het nu brandschoon, geen enkele stoorpulsjes meer te zien, maar op het bloksignaal van de CPS nog steeds een storing op moment van bougie-vonken, maar ook nu weer met een verschil.
Voorheen was er bij elke bougie vonk, 3 per omwenteling van de motor, een stoorpuls te zien, waarbij er één wel wat groter was en dus sporadisch voor deze hik zorgde, nu is er nog maar één per omwenteling te zien, en dat is dan van de bank voor cilinders 3 en 4, van de andere banken geen stoorsignalen te vinden.

Wat is nu nog aan de hand?

the search continues.......

[uwbuurman]

Ik het een hele rare suggestie om te zeggen dat er wellicht een bougiekabel oid wat stroom lekt? Dus dat je interferentie hebt door een breukje in een aderhuls ofzo?

Dan kan het zijn, door het verplaatsen van je coilpack, dat die nu anders stoort dan eerder?

[BertjeConti]

Klopt helemaal Koos, nu het zoekgebied verkleind is tot 1/3 van de nieuwe bobines is het heel logisch een defect in de bougies of bougiekabels van cilinders 3 en 4 te gaan vinden.

Dus de multimeter erbij en bougiekabels meten, dat gaat bij een waisted spark setup heel gemakkelijk. Je meet 2 kabels en de bijbehorende bobine in één keer per bank.
Weerstand meten van bougiedop naar bougiedop per bank. Bank 1 meet 16k, bank 2 meet ook 16k, bank 3 meet oneindig hoge weerstand, bingo!

Nu kwestie van beide bougiekabels van bank 3 separaat meten. Kabel bougie 3 meet 6k, en die van 4 meet oneindig, hebbes!!

De bougiekabels zijn als volgt opgebouwd, in de bougiedop zit een 5k weerstand, de kabel zelf is gewoon laagohmig, en in de dop op de bobine zit nog eens een 1k weerstand.

Als eerste de dop bij de bobine losgeschoven, en bij deze kabel zit daar dus het probleem in. De weerstand in de dop is kapot, in dit witte knietje dus:



Waar die groene aanslag op de connector vandaan komt weet ik niet, maar dat was niet het probleem.
Gelukkig had ik uit deze Beru bougiekabel set nog het 7e kabeltje van de verdeler setup liggen.
Hier heb ik de goede dop van overgezet, dus nu zijn weer alle kabels conform spec.

Wel vreemd dat cilinder 4 absoluut geen problemen gehad heeft hiermee, waarschijnlijk is de onderbreking over een heel korte afstand, zodat in het dopje ook vonkoverslag plaats vond.

Voor de zekerheid bougie 4 gecontroleerd en vergeleken met bougie uit cilinder 1, allebei hetzelfde correcte beeld, bougies zitten er nu 17000km in:



Ik heb natuurlijk nog een keer de oscilloscoop aan de CPS sensor gehangen, en inderdaad een mooi clean blokgilf signaal.
Helemaal blij.

[uwbuurman]

Ah, goedzo! Opgelost, en toch mooi gevonden, anders had je doorgereden met een rotte dop.