Kurze Erklärung zu meinen Messungen

So, hier nochmal ein Update:

ich habe inzwischen meinen Arduino Datalogger ganz gut ans Laufen gebracht. Das ist nun auch kein echter Arduino mehr, sondern ein Teensy3.6 Controllerboard mit einem Arm Cortex M4 Controller mit 180Mhz. Soviel Rechenleistung haben wahrscheinlich die meisten ECU's noch nicht mal, aber das Zeug kostet ja nichts (30€). Durch die CPU Performance kann ich inzwischen mit 2ms abtasten und das bringt sehr interessante Effekte ans Tageslicht. Ich erfasse jetzt folgende Signale:


KL30 (Batterie) Spannung in mV
TPS1 Drosselklappensensor in %, 10000 = 100%
O2_BB Breitbandsonde in lambda, 10000 = 1
O2_Dig Sprungsondensimulationssignal in mV
P_MAP zur Zeit Wassertemperatursensor in mV, soll später mal Ansaugdrucksensor werden
rpm Motordrehzahl von Kurbelwellen-Pulsrad, ungefiltert
rpmf Motordrehzahl von Kurbelwellen-Pulsrad, gefiltert
inj1 Einspritzzeit ECU (vor Kastl) in %, 10000 = 100%
inj2 Einspritzzeit effektiv (nach Kastl) in %, 10000 = 100%
ign1 Zündzeitpunkt Zündkerze 1 (mitte) in 1/100 grad vor OT
ign2 Zündzeitpunkt Zündkerze 2 (außen) in 1/100 grad vor OT

speed_v Geschwindigkeit Vorderrad in 1/100 km/h

speed_h Geschwindigkeit Hinterrad in 1/100 km/h


Die Daten schreibe ich in Excel-Format csv in jeweils 10min lange Dateien mit Zeitstempel. Die Werte kann man sich dann mit Excel oder Txt-Datei Viewer direkt anschauen. Ich verwende ein spezielles graphisches Tool, mit dem ich die Kurven schnell und komfortabel auswerten kann.
Ein typisches Bild ist z.B. folgendes: siehe Teensy_01.JPG
Sieht schon ein bißchen verwirrend aus, aber ich zeige euch mal ein paar interessante Effekte.


1. Die Duke ist ein Einzylinder, und was für einer !!!!
siehe Teensy_02.JPG
da erkennt man, wie ungleichförmig der Motor über einen Arbeitstakt läuft. Bei hoher Last bzw. hohen TPS1 Werten und niedrigen Drehzahlen schwankt die reale Drehzahl im unteren Bereich um bis zu 1000rpm !! Das hat mich wirklich überrascht, wieviel das ist und auch wie stark das vom Gasgriff abhängig ist. Das ist dann auch die Erklärung, warum ich mir auch noch eine gefilterte Drehzahl rpmf berechnen musste (rote Kurve).
In der Vergrößerung (Teensy_03.JPG) sieht man bei den 2ms Auflösung dann auch die einzelnen Arbeitstakte und wann die KW beschleunigt und wieder abgebremst wird. Das macht übrigens alle weiteren Berechnungen sehr kompliziert, denn die Drehzahl ändert sich laufend....


2. Schlupf am Hinterrad: siehe Teensy_04.JPG
Das ist ein Ausrollen mit Rückschaltungen und anschliessendem Beschleunigen 2-3-4-5 Gang. Im Schub liegt die Hinterradgeschwindigkeit ca. 3km/h unter dem Vorderrad, unter Zug z.B. im 4. Gang sind es bis zu 5km/h. Und das bei trockener Strasse und warmen Reifen. Die großen Einbrüche in der Vorderradgeschwindigkeit am Ende vom 2. Gang und am Anfang vom 3. Gang sind übrigens dem 14er Ritzel zu verdanken.


Es gibt noch einiges mehr zu berichten (z.B. zur Zündung), aber davon später, Fortsetzung folgt...........


p.s.: Wenn irgendjemand etwas Spezielles gemessen haben möchte, bitte melden und möglichst genau beschreiben, was ihr sehen wollt, dann kann ich versuchen, dazu eine Messung zu machen......

Hi Babsi,

wg. des Drehzahlanstiegs vor der Überschneidung hätte ich 3 Idee für eine Erklärung:

1. Ladungseffekte vom Auspuff, Sogwirkung???
2. Energierückgewinnung aus den Auslaß-Ventilfedern ?
3. Triebstrangschwingungen, auch Rückgewinnungen aus diversen "Federn".

Für 2. spricht, das man eigentlich die Einlaß-Ventilfedern auch sehen kann. Hätte nur nicht gedacht, das der Effekt von den kleinen Federchen so groß ist ?
Da müsste man sich jetzt mal eine Ducati mit Desmodromic anschauen, ob die das auch hat ?

Hi Leute,

ich wollte euch nochmal ein Update geben zu dem Stand meiner Messungen. Wie schon an anderer Stelle erwähnt habe ich ein Upgrade von der Duke V auf eine Vitpilen 701 gemacht und kann nun auch mit Messungen bestätigen, das das ein Upgrade ist. Fahrwerk besser, leichter (zumindest jetzt), bessere Sitzposition (für mich!!), Motor sogar noch einen Tick kräftiger und Quickshifter drin.

Ich habe meine Messtechnik über den Winter auch noch etwas verfeinert, jetzt messe ich mit 1ms Abtastzeit und zur Zeit zeichne ich folgende Signale auf:

- KL30 Batteriesspannung in mV

- TPS1 (Sensor Gasgriff, normiert auf 100% = 10000)

- TPS2 (Sensor Drosselklappe, normiert auf 100% = 10000)

- O2_BB, Breitbandlambdasonde, Wert in Lambda, Lambda 1 = 10000

- O2_Dig, Originale Lambda Sprungsonde, in 1/10 mV

- G_POS, Sensor Schaltwalze, in mV

- S_POS, Sensor Schaltstange bzw. Hebel, in mV

- P_MAP, Drucksensor Drosselklappe (sehr interessante Erkenntnisse !!!!), in mV

- rpm, Motordrehzahl ungefiltert

- rpmf, Motordrehzahl ungefiltert

- inj1, Einspritzzeit rel. in %, 100% = 10000

- ign1, Zündzeitpunkt Kerze 1 (mitte) in 1/100° vor OT

- speed_v, Geschwindigkeit Vorderrad in 1/100 km/h

- speed_h, Geschwindigkeit Hinterrad in 1/100 km/h

Aus den Messdaten kann man viele sehr interessante Erkenntnisse gewinnen.

Als erstes möchte über das Thema Quickshift erzählen, denn dazu gab es hier in Foren schon viele Diskussionen.

Bei der Vitpilen 701 sieht es jedenfalls so aus und ich gehe davon aus, das es bei der neuen SMC genauso ist:

Die Unterschiede zur normalen Duke ohne QS sind folgende:

- zusätzlicher Schaltstangensensor, ist am rechten Motorseitendeckel unter der Kupplung verbaut

- Analoger Schaltwalzensensor, vorher digital

- Kupplungsschalter am Hebel (war, glaube ich, schon vorher da, ist aber essentiell für den QS)

- SW in ECU

- Schaltstern hat eine andere Form, ist schon berichtet worden

Der QS funktioniert beim Hochschalten folgendermaßen:

Sobald der Fahrer den Schalthebel bewegt, erkennt die ECU über den Schaltstangensensor frühzeitig den Schaltwunsch. Sobald ein bestimmter Pegel überschritten ist, greift die ECU an Drosselklappe ein und nimmt das Gas raus. Damit wird der Antriebsstrang entspannt, der Gangwechsel wird vom Fahrerfuß durchgeführt und über Schaltstangen- und Schaltwalzensensor überwacht. Sobald die ECU am Schaltwalzensensor erkennt, das der neue Gang erreicht wird, wird die Drosselklappe wieder freigegeben und es geht mit dem Fahrerwunsch weiter. Das klappt unter Zug meistens sehr gut und die Schaltzeiten sind granatenmäßig schnell.

Ich habe mal einen Vergleich von extrem schnellen DukeV Schaltungen mit Vit701 QS dargestellt. Die "manuelle" Schaltung dauert insgesamt über 200ms und man erkennt einen deutlich Einbruch in der Hinterradgeschwindigkeit. Die schnellsten Schaltungen, die ich mit der Duke geschafft habe, waren 180ms, aber da muß man schon sehr fix sein.

Die angehängte QS Schaltung der Vit701 dauern insgesamt nur 90ms und man erkennt auf der Hinterradgeschwindigkeit nur eine leichte Schwingung durch den Momentenstoß. Die schnellsten von mir gemessenen QS Schaltungen lagen bei 70ms. Im Grunde kommt es garnicht mehr zu einer Zugkraftunterbrechung. Das fährt sich echt klasse, allerdings habe ich jetzt ein "Luxusproblem": Beim Beschleunigen im 1. Gang habe ich das Schalten in den 2. immer benutzt, um das Vorderrad wieder auf die Strasse zu bekommen. Wenn man die 1-2 nun aber mit QS macht, steigt das Vorderrad ohne Unterbrechung weiter und hat schon einige Male für Schreckmomente gesorgt. Inzwischen habe ich mir angewöhnt, die 1-2 wieder manuell mit Kupplung zu machen. Ist aber garnicht so einfach, man gewöhnt sich sehr schnell an das Hochschalten per QS.

Der QS hat übrigens beim Hochschalten 3 unterschiedliche Ausprägungen in Abhängigkeit von der Last = Gasgriffstellung. Bei niedriger Last ist die Schaltzeit deutlich länger.

Beim Rückschalten wird einfach über die Drosseklappe Zwischengas gegeben, gesteuert über die Sensorinformationen. Das Timing ist nicht ganz einfach, komplett ruckfreies Rückschalten ist Übungssache, gelingt nur, wenn man in 2 Stufen schaltet (erst Gang auslegen, im Zwischenleerlauf kurz warten bis der Motor Zwischengas gegeben hat und dann erst Gang einlegen). Grundsätzlich funktioniert das Rückschalten immer, aber Komfort ist was anderes. Ich benutze des QS beim Rückschalten eigentlich nur von 6-5 und 5-4, sonst mache ich es lieber selbst mit Kupplung und Gas.

Prinzipbedingt funktionieren Schub-Hochschaltung überhaupt nicht und Zug-Rückschaltung schlecht, aber das ist bei allen QS gleich. Sinnvoller Einsatz ist eigentlich nur unter Zug im Bereich von 25-100% Last und echt genial bei Vollgas.

Grundsätzlich werden jegliche QS Funktionen deaktiviert, wenn der kleine Mikroschalter an der Kupplung betätigt wird. Da ist meine Empfehlung, die Betätigungsfahne des Schalters so zu justieren, das der Schalter auslöst, sobald man den Kupplungshebel berührt. Der Schalter war bei mir serienmäßig zu spät eingestellt. Das führt dann dazu, das man manuell kuppeln will, schon beginnt mit Gas-Kupplungskoordination und plötzlich der QS Gas wegnimmt oder gibt, weil der Schalter noch nicht betätigt wird.

Ein weiteres Problem sind Klauenhänger beim Schalten. Davon berichteten hier Forum schon etliche, habe ich auch öfters. Besonders schlimm ist das bei der 5-6. Auch das ist prinzipbedingt nicht zu vermeiden, wenn die Klauen anstehen, geht es einfach nicht weiter mit der Schaltung. Da hilft nur draufbleiben auf dem Schalthebel und warten. Ich habe mir inzwischen auch angewöhnt, auch bei erfolgreicher Schaltung in den 6. nochmal nachzuschalten. Mir ist nämlich ein paar mal der Gang wieder herausgeflogen.

Insgesamt ist der QS für mich ein Gewinn, denn man spart bei Sportschaltungen pro Schaltung über 100ms. Noch wichtiger ist die fehlende Zugkraftunterbrechung, was insbesondere beim Herausbeschleunigen aus Schräglage ein echter Vorteil ist. Außerdem bringt die fehlende Kupplungsbetätigung mehr Ruhe in die Lenkung, dadurch schalte ich jetzt an Stellen, wo ich das vorher wg. Fahrwerksunruhen vermieden habe.

Ich habe außerdem noch 2 Beschleunigungsmessungen von 2. bis in den 6. Gang von der DukeV gegenüber der Vit701 angehängt. Obwohl die Duke kürzer übersetzt war (14er statt 15er Ritzel) und mit Stage 1 mehr Drehmoment hat, ist die serienmäßige Vit701 deutlich schneller. Ab dem 4.Gang wirkt bestimmt die Sitzposition = geringerer Luftwiderstand, aber von 40-120 ist die Vit jetzt schon 0,4s schneller (3,8s zu 4,2s, gleiche Strecke, kein Wind, gleicher Fahrer) und Stage 1 kommt erst noch.....

So das wars erstmal für heute, später gibt es noch mehr zu anderen Themen....

Ja, stimmt, das 14er Ritzel ist schon sehr kurz auf der Duke.

Aber ich liebe das. Topspeed ist mir wurscht und Touren fahr ich auch nicht. Ich bin eigentlich hauptsächlich der Landstraßen-Sprinter und kann gar nicht genug davon kriegen, möglichst viele Gänge zwischen 2 Kurven auszudrehen. Dazu passt übrigens der QS wiederum sehr gut.

Die Vitpilen bekommt später auch noch das 14er Ritzel, aber ich habe meine Messungen nun mit dem 15er begonnen und bleibe jetzt erstmal dabei wegen der Vergleichbarkeit. Als nächstes werde ich mein Kastl einbauen und an der Airbox experimentieren und solange lasse ich die Übersetzung gleich.

wg. der Diskussion QS und Kupplung:

Schaut mal unter 690 LC4 Technik unter Schaltprobleme mit 2-Fingertechnik (Smc r 2019) (wie macht man eigentlich links auf andere Threads ??)

da geht es genau um das Thema. Der Trick liegt im exakten Justieren des Kupplungsschalters, dann geht beides. Ich habe sogar schonmal darüber nachgedacht, mir einen extra Schalter parallel zu dem Mikroschalter reinzulöten, dann könnte ich den QS generell ein- und ausschalten.

Nachtrag zu QS:

Ich hatte ja erwähnt, das es beim QS Hochschalten verschiedene Ausprägungen gibt. Ich habe grundsätzlich 3 verschiedene Funktionsabläufe erkennen können:

1. langsam, niedrige Last

2. mittel, mit Auspuffknall

3. Vollast

Im angehängter Aufzeichnung ist bei 3500ms und 5300ms QS Stufe 1, bei 7200ms Stufe 2 und bei 15000ms Stufe 3 zu sehen.

Zu 1.:

Drosselklappe (grün) wird schnell geschlossen und langsam mit Rampe wieder hochgefahren. Gesamtdauer ist ca. 200-300ms, Einspritzung gemäß Drosselklappenstellung. Ist sowas wie eine Komfortschaltung, langsam, relativ sanft. Schaltungen treten auf bei Drosselklappenstellungen < 50%

zu.2.:

Nenne ich jetzt mal Knallschaltung, finden statt bei Drosselklappenstellung >50% und <80%. Ablauf ist relativ schnell, Schaltzeiten liegen bei ca. 100ms. Der Hauptunterschied zu den anderen Schaltungen ist, das die Einspritzung nicht reduziert wird mit der Drosselklappe. Das führt zu unverbrannten Sprit im Auspuff, der dann mit der ersten regulären Zündung verbrannt wird, das führt zu einen deutlich hörbaren Knall im Auspuff. Alter Sound Design Trick bei Sportwagen, funktioniert bei hier auch.

zu 3.:

Vollast, alles was geht. Die Drosselklappe wird innerhalb von 70ms geschlossen und geöffnet, Einspritzung erfolgt entsprechend der Drosselklappenstellung, sprich ohne Knall.

Ist das bei der SMC auch so ??

Grundsätzlich hast du recht, der Ablauf wird durch die Sensoren gesteuert. Aber die Art und Weise, wie man das Moment wieder aufbaut, beeinflusst das Feeling. Und das tut KTM bei Niederlast. Das mit dem Knall ist dann nur noch ein Extra-Bonbon.

Allerdings fährt die Motorsteuerung das Moment irgendwann wieder gnadenlos hoch, egal wie weit man mit der Schaltung ist. Erst gestern hatte ich wiedermal ein ganz üble 2-3,wo ich an den Klauen vom 3. Gang hängen geblieben bin. Solange ich mit meinem Fuß den Schalthebel noch unter Druck hatte, war der 3. "drin", aber nicht wirklich. In den Sensorsignalen kann man sehen, das der Gang nicht komplett eingerastet ist, sondern nur ansteht. Ich habe den Schalthebel noch 1/2 s gehalten und dann losgelassen und dann ist der Gang wieder rausgeflogen. Ohne Drehzahlbegrenzer wäre das der sichere Tot des Motors gewesen, denn es stand ja noch Vollgas an. Dann hab ich Gas weggenommen und mit Kupplung geschaltet.

Das war ein zwar ein extremer Fall, kann aber auftreten und ist auch nicht wirklich zu verhindern.