F800GS Benzinpumpen-Thread

[Mr_Wolf]

Die PWM-Messungen aus #30 habe ich mit einem FNIRSI 1013D-Oszillioskop gemacht. Ansteuerspannung ganz normal über einen Tastkopf, den Strom über eine auf dem anderen Kanal angeschlossene Strommesszange (Peaktech 4250).
Die Fahrtmessungen aus #39 liefen über ein Messgerät, das ich mal für genau solche Zwecke gebaut habe (https://www.kaieberle.de/elektronikprojekte/messadapter). Es ist nur ein kleines Kästchen, das locker unter den Sitz passt.


Dort nimmt es die Messwerte auf und sendet sie über Bluetooth an ein Smartphone in einer Lenkerhalterung, von wo aus die Messungen auch während der Fahrt gesteuert werden können. Die Strommessung erfolgt hier über einen Mess-Shunt.

Das mit der PWM darf man nicht missverstehen. Diese hat eine Frequenz von 1kHz, nicht 1Hz. Der in diesen 0,8 tausendstel Sekunden ansteigende Strom hat sehr wenig mit einem steigenden Druck im System zu tun. Das ist der Strom, der sich in den hoch-induktiven Spulen des Pumpen-Motors aufbaut. Der Motor selbst ist so träge, dass er auf eine einzelne PWM-Periode so gut wie gar nicht reagiert. Erst eine kontinuierliche Versorgung des Motors mit vielen aufeinanderfolgenden PWM-Perioden versorgt diesen mit der entsprechend eingestellten quasi-kontinuierlichen Leistung.
Außerdem ist das druckführende Volumen recht groß - es beginnt irgendwo in der Pumpe, dann kommt die ganze die Schlauchleitung zum KL315-Filter, der Filter selber ist auch ziemlich voluminös, dann die Schlauchleitung zur Einspritzrail und noch die Einspritzrail selber. Alles das ist mit Benzin gefüllt, das unter Druck steht. Ein einzelner Einspritzstoß ist im Vergleich dazu eher winzig und ändert am Druck in dem System recht wenig. Von daher ist das also ein ziemlich träges System. Und wenn man dann auch noch annehmen kann, dass der Druck nicht unbedingt punktgenau auf einem bestimmten Wert gehalten werden muss, sollte das mit einem Drucksensor und einer 1kHz-PWM gut regelbar sein.

Die alte Pumpe habe ich noch nicht zerlegt. Will erst mal schauen, wie sich die neue so über die Zeit anstellt. Von daher weiß ich nicht, was für ein System da drin verbaut ist.

 

[thomasz]

mea culpa
Wer lesen kann, ist klar im Vorteil, und das konnte ich offensichtlich nicht. In #30 steht - nun auch für mich erkennbar - "ms" an der Abzisse und im Text auch die 1 kHz Abtastfrequenz. Ich bitte um Entschuldigung für meine Dusseligkeit.

In Beitrag #39 nennst du 50 Hz Abtastrate. Da habe ich dann einfach so "angenommen", das damit dann über einen gleitenden Mittelwert eine numerische Tiefpassfilterung des 1 Hz Signals erfolgte. Annahmen sind gefährlich, wenn man sie für Fakten hält ...
Auf deiner Homepage habe ich nun gelesen, dass du eine RC-Tiefpassfilterung verwendest und so die Mittelung des PWM-Signals für die Messung realisierst. Nun sind die Fragezeichen aus den Augen auch verschwunden.

Aber mit dem 1 kHz PWM-Signal sollte eine hinreichend gute Druckregelung möglich sein, die eine genaue Steuerung der Einspritzmengen ermöglicht. Nun "nehme ich tatsächlich an", dass es sich um eine Kreiselpumpe handelt, die keinen pulsierenden Druck erzeugt. Das passt auch gut zur je nach Einspritzmenge etwas unterschiedlichen Leistungsaufnahme, weil sich jeweils ein anderer Arbeitspunkt dieser "Strömungsmaschine" ergibt. Dass eine einzelner Einspritzvorgang bei dem unter Druck stehenden Treibstoffvolumen eine messbare Druckänderung erzeugt, kann ich mir ebenfalls nicht vorstellen. Bei konstant 100 km/h und 4,3 l/100 km Verbrauch gehen pro Minute 4300 ml / 60 min = 71,6 ml/min durch. Bei den 4000 1/min und den daraus sich ergebenden 4000 Einspritzvorgängen folgen 71,6 ml/min / 4000 Vorgänge/min=0,0179 ml/Vorgang. Das ist ziemlich wenig .

Auf der Suche nach Einspritzmengen bin ich auf diese interessanten Seite gestoßen. Für alle, die an Details interessiert sind.

Viele Grüße
Thomas

 

[captainc2]

Ich habe diesen Sommer über mal an diesem Thema weiter geforscht und einige Messungen an der Pumpe sowohl im Stand als auch während der Fahrt unternommen.
Es hat sich gezeigt, dass die Ausfälle der Pumpe in der Tat in einem Zusammenhang mit der Temperatur der Kraftstoffpumpen-Elektronik stehen und diese die Pumpe bei Erreichen einer gewissen Temperatur (begünstigt durch Außentemperatur und Füllstand) "entgegen der Anweisungen der ECU" herunter fährt bzw. abschaltet. So weit bestätigen sich die Vermutungen hier also.
Was für mich aber neu und erhellend war, ist dass die letztendliche Ursache (zumindest bei mir) nicht darin lag, dass die Pumpe aufgrund ihres Alters einfach mehr Strom gezogen hat und dadurch die Erhitzung der Elektronik begünstigt hat. Nein, es lag schlicht und ergreifend daran, dass einige Dichtungen an dem Pumpensystem im Tank alt und durchlässig geworden waren.
Dadurch hat die Pumpe nicht nur den Druck für die Einspritzung aufbauen müssen, sondern hat dies auch noch machen müssen während ein Großteil des Benzins innerhalb des Tanks sozusagen sinnlos im Umlauf gepumpt wurde. Dadurch wurde sie durchgehend fast auf Vollast betrieben, selbst wenn das Motorrad nur im Leerlauf lief.
In meiner ursprünglichen Bestückung war der Übeltäter die Dichtung am Ausgang des KL315-Filters.
Ich hatte mir schon vor einiger Zeit einen neuen Filter und das Pumpenset von All Balls (AB 47-2013) besorgt, weil die damit beworben wurde, dass sie weniger Strom als die Original-Pumpe braucht und entsprechend nun die Komponenten getauscht. Der in dem Set mitgelieferte Verbindungsschlauch zw. Pumpe und Filter ist aber eine Zumutung. Den dicht angeschlossen zu bekommen war eine echte Herausforrderung, insbesondere an dem Anschluss des KL315-Filters. Da ist das Benzin im Betrieb rausgespratzt, schlimmer noch als vorher!
Also an alle, die Pumpenprobleme haben und besonders an solche, die schon mal Pumpe/Schlauch/Filter getauscht haben oder das noch machen wollen: Prüft, dass da innerhalb vom Tank wirklich alles dicht ist. Im normalen Motorrad-Betrieb merkt Ihr nichts von einer Undichtigkeit, das Motorrad läuft, aber die Benzinpumpe arbeitet dann dauerhaft auf Volllast mit den entsprechenden Konsequenzen bzgl Erhitzung und Ausfälle.
Auf Dichtigkeit habe ich im Zuge meiner Versuche auf drei verschiedene Arten geprüft:
1. Pumpe etwas aus dem Tank herausheben und rein schauen, während das Motorrad läuft (auf den richtigen Benzinstand achten: nicht zu tief, dass die Pumpe auch noch Benzin ansaugt wenn sie rausgehoben wird und natürlich nicht zu hoch, dass beim Öffnen des Tankverschlusses nichts herausläuft.
2. Elektrisch mit dem Oszilloskop (siehe unten)
3. Auf die harte Tour gelernt: Wenn man kurz nach Betrieb des Motors den Schlauchanschluss außen an der Pumpeneinheit abnimmt, merkt man recht schnell, ob das System den Druck halten kann oder nicht... Nachdem ich den Anschluss mehrere Male bei einem undichten System abgenommen habe und da gerade mal ein paar Tropfen raus liefen, wurde ich dann doch von den Konsequenzen eines druck-haltenden Systems überrascht. Gott sei Dank bin ich inzwischen Brillenträger...

Elektrisch bildet sich eine Undichtigkeit derart ab:
Anhang anzeigen 18690
Die obere Kurve ist gemessen an dem blau-roten Kabel der Pumpeneinheit. Das ist ein low-aktives 1kHz PWM Signal, mit dem die ECU die Pumpenelektronik anweist, wie stark die Pumpe arbeiten soll. "Low-aktiv" heißt hier, dass je länger sich das Signal auf dem tiefen Spannungwert befindet, desto mehr soll die Pumpe arbeiten. Wie man sieht, ist das Signal zu einem überwiegenden Anteil auf dem niederen Spannungswert, d.h. die Pumpe arbeitet in einem hohen Lastbereich. Und diese Messung wurde bei Leerlauf gemacht...
Die untere Kurve ist der Pumpenstrom durch das blau-grüne Kabel der Pumpeneinheit. Dieser folgt dem PWM-Signal. Je höher dieser Strom im Durchschnitt ist, desto stärker wird die Pumpe belastet und desto höher ist die Erwärmung der Pumpen-Elektronik.

Hier eine Messung am dichten System, ebenso bei Leerlauf des Motorrads:
Anhang anzeigen 18691
Gut zu sehen ist, dass der aktive Teil der PWM-Ansteuerung (niederer Spannungswert) deutlich reduziert ist. Entsprechend ist auch der durchschnittliche Pumpenstrom viel kleiner.

Hallo Zusammen,

ich habe ein Problem mit meiner F800GS (Baujahr 2011) und der Ansteuerung der Bezinpumpe und suche dringend jemand der sich mit der Logik von der ECU auskennt. Situation wie folgt:

- Pumpe läuft nicht
- Pumpe selbst und Steuermodul sind gewechselt, Pumpe läuft immer noch nicht
- Pumpe kann problemlos über die Motoscan angesteuert werden.
- Mit dem dann vorhanden Bezindruck lässt sich die Maschine kurz starten
- Bei der Ansteuerung über die App liegt ein klares PMW Signal an der Steuerleitung (Ausgang 45 der ECU) (s. Bild 1751)
- Bei laufenden Motor liegen konstant etwas über 12V an, kein PMW Signal (s. Bild 1750), Pumpe läuft nicht

Wie kann das sein? Gibt es einen Grund, dass die ECU sich so verhält? Gibt es Sicherheitsschaltungen, die dazu führen? Ist die ECU kaputt?

Danke für jeden Hinweis.

Gruß
Claus

 

[Mr_Wolf]

Interessantes Problem...
Dass die Pumpe bei konstant 12V auf dem Steuersignal nicht läuft, ist jedenfalls verständlich. Wie gesagt ist die PWM low-aktiv. D.h. sie braucht zumindest kurze Pulse auf 0V um zu laufen.
Dass die ECU kaputt ist, würde ich nicht vermuten, wenn sie per Motoscan die Pumpe aktivieren kann.
Direkt nach dem Umdrehen des Zündschlüssels - läuft da die Pumpe kurz an?
Was vorstellbar wäre, ist dass evtl der Drucksensor hinüber ist oder nicht richtig angeschlossen ist. D.h. dass der Drucksensor fehlerhafterweise vollen Druck anzeigt obwohl gar kein Druck aufgebaut ist. Dann würde die ECU die Pumpe runterfahren bzw. gar nicht erst aktivieren...
Muss mir das Ganze morgen nochmal genauer überlegen - habe jetzt schon einen Wein und ein Bier im Kopf, ticke also evtl nicht ganz richtig...

P.S.: Wenn Du schon Motoscan hast, was liefert das denn für einen Benzindruck zurück, wenn Du die Zündung einschaltest? Der Wert muss irgendwo unter ECU-Echtzeitwerte-Analogwerte (oder so ähnlich) anzeigbar sein.

 

[captainc2]

Hallo,

Primer geht auch nicht, aber habe den Bezindruck mittels Motoscan gemessen. Zeigt immer 6bar an! Passiert gar nichts, wenn ich die Maschine kurz laufen lassen oder die Pumpe manuell ansteuere. Habe jetzt einen neuen Drucksensor bestellt. Hoffe der ist es.

Werde berichten.

 

[Mr_Wolf]

6 Bar und die Tatsache, dass sich daran nichts ändert deuten in der Tat auf ein Problem mit dem Drucksensor hin. Normal schwankt der Druck zwischen 4,0 und 4,5 bar.
Muss aber nicht zwingend der Sensor selbst sein. Ein Problem in den Kabeln zum Sensor oder den Steckverbindern könnte ähnliche Symptome zeigen.
Viel Erfolg.