Die Funktion von Chiptuningboxen - eine Erklärung
Verfasst: 17.02.2018 11:25
Habe da mal einen kleinen Bericht erstellt, der hier denke ich auch sinnvoll ist.
Ein Sensor hat meist 3 Leitungen, davon sind 2 die PWM-Spannungsversorgung, meist +5V und die Masseleitung. Das noch verbleibende Kabel ist die Sensorleitung.
Je nach anliegendem Druck brückt der Sensor einen Teil der Spannungsversorgung(max. 4,8V) durch.
Mit diesem Spannungswert und der entsprechenden Sensorlinearisierung leitet das Steuergerät den Sensorwert als physikalische Größe ab.
Das Ganze funktioniert über eine sogenannte Sensorlinearisierungskurve.
Diese Kurve folgt der Form f(x) = m * x + t. Hierbei ist m der Gradient und t der Sensoroffset.
Die folgende Linearisierungskurve beschreibt den Ladedrucksensor aus dem n54 / n55.:
f(x) = 554,2031 * x - 76,0156
Setze ich nun für x einen Spannungswert in [V] ein, dann erhalte ich für f(x) einen Druckwert in [hPa]=[mbar].
Vorsicht, der Sensor misst den Absolutdruck, also bitte noch den Umgebungsdruck abziehen um den korrekten Relativdruck zu erhalten.
Nun zur Funkion der Box. In jeder Tuningbox ist ein Microcontroller verbaut der PWM Werte manipulieren kann.
Nehmen wir an, du befindest dich in einer Volllastfahrt. Bei eben dieser bringt der Turbolader 1 Bar Ladedruck.
Das entspricht einer Sensorspannung von 3,746V.(eben weil, 2000 mBar = 554,2031 * 3,746 -76,0156)
Ist nun eine Box verbaut, dann läuft die Sensorleitung nicht direkt in das Motorsteuergerät, sondern zuerst in den Microcontroller der Box.
Dieser verringert die Sensorspannung um 0,361 Volt auf 3,385V welche 0,8 Bar Ladedruck entspricht und schickt sie über den Ausgang an das Motorsteuergerät.
Dieses bestimmt nun einen anliegenden Ladedruck von 0,8 Bar(3,385v = 0,8Bar).
Da die Motorsteuerung aber bei Vollast 1 Bar erreichen möchte, korrigiert sie über die Ladedrucksteuerung den Ladedruck um 0,2 Bar nach oben. Und schon liegen tatsächlich 1,2 Bar LD an, obwohl die Motorsteuerung glaubt der Sensor misst nur 1,0 Bar.
Bei Erreichen der 1,2 Bar Ladedruck wird der Sensorwert nicht erneut nach unten korrigiert, sondern verbleibt auf 3,746V.
Warum musst du den Sensorwert manipulieren, also deiner Motorsteuerung den tatsächlichen Ladedruckwert vorenthalten?
Deine Motorsteuerung braucht die Möglichkeit erkennen zu können, ob dein Turbolader den geforderten Ladedruck erreicht, oder ob ein Problem, wie z.B. eine Leckage in der Frischluftversorgungsleitung besteht.
Würdest du den Ladedruck nun einfach erhöhen, übersteigt der Ist-Wert den Soll-Wert was dazu führt, dass die Motorsteuerung in die Notlaufparametrierung schaltet, da mehr Ladedruck als gewollt gemessen würde.
Daher müssen die Boxen den tatsächlichen Ladedruckwert ausblenden um Notlauf zu vermeiden.
Bleiben die komplexen Motorschutzufunktionen noch erhalten?
Ein ganz klares NEIN. Neben den aktiven Steuerungsmechanismen füttern die Sensoren nämlich auch einige passive Programme, wie zum Beispiel Modellberechnungen zur Drehmomentbestimmung mit relevanten Daten.
Da du allerdings die Sensorwerte manipulierst, errechnen diese Modelle falsche Daten zur Einschätzung der aktuellen Bauteilbelastung. (Die Bauteilbelastung ist bei 1,0 Bar LD niedriger als bei 1,2 Bar)
Das wiederum verringert die Auslöseempfindlichkeit der Notfallstrategie.
Einfache Funktionen wie die Spannungsmanipulation in Abhängigkeit der Öltemperatur/Kühlmitteltemperatur beherrschen manche Boxen, darunter auch die AC Schnitzer aka Steinbauer.cc Box, das wird dem Kunden dann als aktiver Bauteileschutz verkauft.
Das ist aber schlichtweg eine Lüge. Sie entsprechen in keiner Ausführung, der Qualität, der im Steuergerät enthaltenen Bauteileschutzapplikationen!
Das gilt genauso für die Marketing-Lüge, dass einige Tuner ihre eigene Software auf den Boxen fahren und diese dadurch besser Kalibriert wären. Man kann nur den Sensorwert stärker oder weniger stark manipulieren, diese Änderung hat aber auch einen direkten Einfluss auf die Leistung.
Warum werden Boxen gerne verkauft?
Weil es sehr einfach ist sie zu entwickeln und sie extrem günstig in der Herstellung sind und so gigantische Gewinnmargen erzielt werden können.
Des weiteren lassen sie sich teilweise mit einer einzigen Bauform in zig verschiedenen Motoren von zig verschiedenen OEMs einsetzen. Je nach Einspritzanlage oder Ladedrucksteuerung, wird die Spannungsmanipulation abhängig vom verbauten Sensor und dessen Linearisierung angepasst.
Eine kleine Ausnahme stellt hier die Steinbauer.cc Box, die auch AC Schnitzer verwendet. Hier werden mehrere Parameter manipuliert, nicht nur stupide der Einspritzdruck und der Ladedruck. Das macht diese Box 5% besser als alle anderen, aber dennoch sind wir weit entfernt von "Gut".
Ein Sensor hat meist 3 Leitungen, davon sind 2 die PWM-Spannungsversorgung, meist +5V und die Masseleitung. Das noch verbleibende Kabel ist die Sensorleitung.
Je nach anliegendem Druck brückt der Sensor einen Teil der Spannungsversorgung(max. 4,8V) durch.
Mit diesem Spannungswert und der entsprechenden Sensorlinearisierung leitet das Steuergerät den Sensorwert als physikalische Größe ab.
Das Ganze funktioniert über eine sogenannte Sensorlinearisierungskurve.
Diese Kurve folgt der Form f(x) = m * x + t. Hierbei ist m der Gradient und t der Sensoroffset.
Die folgende Linearisierungskurve beschreibt den Ladedrucksensor aus dem n54 / n55.:
f(x) = 554,2031 * x - 76,0156
Setze ich nun für x einen Spannungswert in [V] ein, dann erhalte ich für f(x) einen Druckwert in [hPa]=[mbar].
Vorsicht, der Sensor misst den Absolutdruck, also bitte noch den Umgebungsdruck abziehen um den korrekten Relativdruck zu erhalten.
Nun zur Funkion der Box. In jeder Tuningbox ist ein Microcontroller verbaut der PWM Werte manipulieren kann.
Nehmen wir an, du befindest dich in einer Volllastfahrt. Bei eben dieser bringt der Turbolader 1 Bar Ladedruck.
Das entspricht einer Sensorspannung von 3,746V.(eben weil, 2000 mBar = 554,2031 * 3,746 -76,0156)
Ist nun eine Box verbaut, dann läuft die Sensorleitung nicht direkt in das Motorsteuergerät, sondern zuerst in den Microcontroller der Box.
Dieser verringert die Sensorspannung um 0,361 Volt auf 3,385V welche 0,8 Bar Ladedruck entspricht und schickt sie über den Ausgang an das Motorsteuergerät.
Dieses bestimmt nun einen anliegenden Ladedruck von 0,8 Bar(3,385v = 0,8Bar).
Da die Motorsteuerung aber bei Vollast 1 Bar erreichen möchte, korrigiert sie über die Ladedrucksteuerung den Ladedruck um 0,2 Bar nach oben. Und schon liegen tatsächlich 1,2 Bar LD an, obwohl die Motorsteuerung glaubt der Sensor misst nur 1,0 Bar.
Bei Erreichen der 1,2 Bar Ladedruck wird der Sensorwert nicht erneut nach unten korrigiert, sondern verbleibt auf 3,746V.
Warum musst du den Sensorwert manipulieren, also deiner Motorsteuerung den tatsächlichen Ladedruckwert vorenthalten?
Deine Motorsteuerung braucht die Möglichkeit erkennen zu können, ob dein Turbolader den geforderten Ladedruck erreicht, oder ob ein Problem, wie z.B. eine Leckage in der Frischluftversorgungsleitung besteht.
Würdest du den Ladedruck nun einfach erhöhen, übersteigt der Ist-Wert den Soll-Wert was dazu führt, dass die Motorsteuerung in die Notlaufparametrierung schaltet, da mehr Ladedruck als gewollt gemessen würde.
Daher müssen die Boxen den tatsächlichen Ladedruckwert ausblenden um Notlauf zu vermeiden.
Bleiben die komplexen Motorschutzufunktionen noch erhalten?
Ein ganz klares NEIN. Neben den aktiven Steuerungsmechanismen füttern die Sensoren nämlich auch einige passive Programme, wie zum Beispiel Modellberechnungen zur Drehmomentbestimmung mit relevanten Daten.
Da du allerdings die Sensorwerte manipulierst, errechnen diese Modelle falsche Daten zur Einschätzung der aktuellen Bauteilbelastung. (Die Bauteilbelastung ist bei 1,0 Bar LD niedriger als bei 1,2 Bar)
Das wiederum verringert die Auslöseempfindlichkeit der Notfallstrategie.
Einfache Funktionen wie die Spannungsmanipulation in Abhängigkeit der Öltemperatur/Kühlmitteltemperatur beherrschen manche Boxen, darunter auch die AC Schnitzer aka Steinbauer.cc Box, das wird dem Kunden dann als aktiver Bauteileschutz verkauft.
Das ist aber schlichtweg eine Lüge. Sie entsprechen in keiner Ausführung, der Qualität, der im Steuergerät enthaltenen Bauteileschutzapplikationen!
Das gilt genauso für die Marketing-Lüge, dass einige Tuner ihre eigene Software auf den Boxen fahren und diese dadurch besser Kalibriert wären. Man kann nur den Sensorwert stärker oder weniger stark manipulieren, diese Änderung hat aber auch einen direkten Einfluss auf die Leistung.
Warum werden Boxen gerne verkauft?
Weil es sehr einfach ist sie zu entwickeln und sie extrem günstig in der Herstellung sind und so gigantische Gewinnmargen erzielt werden können.
Des weiteren lassen sie sich teilweise mit einer einzigen Bauform in zig verschiedenen Motoren von zig verschiedenen OEMs einsetzen. Je nach Einspritzanlage oder Ladedrucksteuerung, wird die Spannungsmanipulation abhängig vom verbauten Sensor und dessen Linearisierung angepasst.
Eine kleine Ausnahme stellt hier die Steinbauer.cc Box, die auch AC Schnitzer verwendet. Hier werden mehrere Parameter manipuliert, nicht nur stupide der Einspritzdruck und der Ladedruck. Das macht diese Box 5% besser als alle anderen, aber dennoch sind wir weit entfernt von "Gut".
