Ground-control: Masse-Troubles als Ursache für Leerlaufprobleme

Leerlaufprobleme, speziell mit der SMC, aber nicht nur hier. Die Kiste geht z.B. dauernd an der Ampel aus, spotzt in den Ansauger oder macht andere unschickliche Sachen, die nerven.

Hier nun ein kurzer Abriß meines letzten Researches zu diesem Thema und ein Vorschlag dazu, das Problem zu lösen:

Die Geschichte erzähle ich am Beispiel der SMC, ob alte oder neue, Hubraum-gekräftigte "R" spielt keine Rolle. Ebenso gilt die Problematik für den gesamten KTM-Baukasten. Über die anderen Modelle wie die V2 berichte ich andern Orts

1. Das Problem:

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. "Braun" ist die KTM-Code-Farbe für "Masse". Seht ihr dieses Gewurdl, Gewürm von Braun, das aussieht, wie ein "Vogelnest"? Hier werden sämtliche Massen, von der Tacho-Einheit, der ECU, über die Sensoren bis zum "Was-weiß-ich" zusammengefasst auf ein "dickes" Massekabel, das dann zentral (Prinzip "Sternmasse") an einen Punkt am Rahmen angeschraubt wird (Pic zur Identifikation s.u.)

Das wirkt nicht unbedingt vertrauensbildend, vor allem, wenn man weiß, daß aus Kostengründen in der KfZ-Elektrik so gut wie nicht mehr gelötet, sondern alles nur noch geklemmt, gecrimpt wird. Was geschieht nun aber, wenn innerhalb dieses "Nestes" ein Massekanel nicht sauber gecrimpt ist, so daß sein Kontakt im Verbindungspunkt (Motor-Vibrationen sind ein Hund, ein Kabelbaum ist daher immer - über die Jahre und Kilometer - letztendlich irgendwann ein Verschleißteil) locker wird? Dann wird - leider - die Fuhre nicht finster, noch bleibt sie stehen, aber die "Elektrik" wird krank:
Es stellen sich subtile Probleme ein, gerade, wenn dieser Trouble eine ECU-Masse - die hat deren drei - betrifft. Im Extremfall geht das soweit - ist zwar eine Geschichte von den Triumphs, aber die teilen mit den Kantn dieselbe ECU, daß auf einmal der Drehzahl-Begrenzer ausgeschaltet ist. Das sind keine Horror-Geschichten, Urban-legends aus dritter Hand, das durfte ich persönlich erleben. Und ich weiß, so etwas sollte/dürfte mit all den Eingangs/Schutz-Beschaltungen moderner integrierter Schaltungen nicht vorkommen. Es passiert aber offenkundig doch.
So gesehen ist der Ärger mit dem Leerlauf auf unseren Kant eher harmloser Natur, aber deshalb nicht minder lästig.

Damit solche Kontakt-Fehler eine ECU massiv durcheinander bringen können, braucht es nämlich noch ein zweites Problem/Imperfektion am Kabelwerk:

Das Pic zeigt den Ort bei dem auf einer Enduro-R (motorisch/elektrisch ident mit der SMC-R) von 2013 (!) die Zündspule angeschraubt ist. Man sieht, die Flächen sind sauber pulverbeschichtet UND grundiert.
Leider wird aber genau über eine dieser Schrauben, welche die Zündspule am Rahmen hält, die Masse-Leistung vom Regler der SMC/Enduro mitgeschraubt.

Und das ist nun "Desaster-area" in meinen Augen. Die Lichtmaschine in einer Kantn ist ein Synchron-Generator mit Permant-Magneten. Das Ding kann und macht also nur Vollgas mit seinem Output, seiner elektrischen Leistung. Damit nun die Batterie nicht gegrillt wird, braucht es einen Regler. Der begrenzt nicht nur den den Strom, die Leistung der Lima, auf das nötige Maß, sondern macht auch bei dieser Gelegenheit aus ca. 60 Lima-Drehstrom-Volt bei der Gelegenheit so was um die 14-14,5V Gleichstrom für das Bordnetz.
Damit der Regler diesen durchaus anspruchsvollen Job erfüllen kann, braucht er vor allen Dingen eines: eine saubere und solide Masse,eine, die einige Ampere ohne Murren schlucken kann.
So eine Masse gibt es bei den Kant aber serienmäßig - leider - offenkundig nicht.

Drei Wege zur Abhilfe:

1. Eh klar: Massepunkte am Rahmen, wo ach immer in der KTM-Elektrik braune Massekabel am Eisen, am Rahmen (oder Motorblock) angescgraubt sind, metallisch blank machen und vor dem Anschrauben mit ein wenig Ubergangs-Widerstand/Leitfähigkeit-Booster wie Kuperpaste "bepflegen".
Habe ich hier schon öfter gepredigt, ist auch eine Trivialität (drum spare ich mir explizite Pics), aber man kann nicht oft davon reden.

2. Masse-Bypass-Leitung.

Die ist nun neu:

Man nehme eine Leitung mit drei Kabelösen dran, je eine an deren Ende und eine in der Mitte. Ich nehme da ein 1 mm2-Querschnitt, also nicht wirklich dick, aber auch nicht so dünn, daß nicht ein ordenbtlicher Strom fließen kann. Dicker schadet sicher nicht, aber - hey - wir reden doch hier von einem Bypass, d.h. der Großteil des Strom geht seinen serienmäßigen Pfad durch den KTM-Kabelbaum.

Das vordere Ende dieses Bypasses schließen wir hier an:

Also genau dort und mit der Kabelöse, mit der auch serienmäßig die Reglermasse mit der Spule mitgeschraubt an mit dem "Eisen", dem Rahmen, verbunden wird.

Die mittlere Öse des Bypasses kommt da hin:

Dies ist bei der 690 SMC/Enduro der "Sternpunkt", also der Ort, an dem zentral alle Masseleitungen des Systems (und damit auch der ECU) mit dem Rahmen, dem "Eisen" (=Masse) verschraubt sind.

Das hintere Ende gehört da hin:

Eh klar auf´s Minus von der Batterie.

Man beachte den brauen Schlaz/Schleim auf diesen Kontaktpunkten, die - natürlich zum "Eisen" hin sämtlich metallisch blank sind. Das ist Kupferpaste. Die boostet nicht nur den Übergangswiderstand an diesen Kontaktpunkten, sondern verhindert auch wirksam allfällige Korrosion/Fäulnis-Erscheinungen (z.B. weißliches Aufblühen an und rund um die Kontaktstellen.).

So ein Masse-Bypass stabilisiert die "Elektrik" so einer Kantn um Welten, will heißen sie glättet den Strom durchaus spür und fühlbar, einfach weil Regler&System (=ECU-Masse) nun eins sind: Ein Kabel mit technisch-machbar-maximal niedrigem Übergangswiderstand, verbindet sie,
"Fühlbar" heißt hier z.B. daß mit so einen Bypass nun auf einmal ein TuneECU-Kabel funktioniert auch wenn der Motor läuft. Allein das ist der Beweis dafür, daß so eine Schaltung Spannungsspitzen im System glättet. Denn solche Spitzen machen die Kommunikation über USB ( ist immer noch eine Art "Morsen" mit "Strom-An/Aus", und das über die Onboard-Diagnose mit schlichten 12V) auf einmal stabil läuft, oder wenigstens stabiler - TuneECU bleibt dann immer noch eine delikate Geschichte, wenn der Motor lauft, sprich die Lima und der Regler "tun", vom prasselnden Zündfunken ganz zu schweigen.

Der Masse-Bypass ist schon mal eine nette Sache, die echt hilft, die Elektrik zu beruhigen. Was aber so wirklich den Leerlauf auf einer SMC beruhigen kann, ist folgender Trick:

3. Man gehe her und verbinde die Sensor-Masse vom TPS-Sensor (optional ginge auch jede andere Sensor-Masse auf der Kantn) mit dieser (nun "Eisen"-harten) Bypassmasse.
Der TPS-Senso hat drei Kabel: Eines ist Sensor-Spannung, stabilisierte 5V, das zweite ist Masse, das dritte die abgeleitete Spannung aus diesem Sensor. Der ist nämlich im Prinzip nichts anderes als ein Poti, das über einen variablen Widerstand als Spannungsteiler die 5V Sensorspannung abhängig von der Gasgriffstellung kleiner oder größer macht. Diese angeleitet oder geteilte Spannung ist dann der Input für die ECU, z.B. für die Gasgriffstellung, aber auch für die Position der Drosselklappe für die EP-ECU, das zweite Steuergerät auf der SMC/Enduro, das so wirklich die Klappe und damit das Gas kontrolliert:

Hier, z.B. beim TPS-Sensor auf der rechten Seite des Drosselklappenkörpers der SMC/Enduro hänge man sich an das schwarze Kabel, das Massekabel dieses Sensor, dran, und verbinde dieses Kabel dann mit einer unzweifelhaft "sauberen" Masse, z.B vom Masse-Bypass, vorzugsweise mit dem Sternpunkt, der zentralen Masse des KTM-Serienelektrik. Das ist der Trick, der´s bringt.

Ich weiß. da stellt es sofort einigen Elektronikern unter Euch, Leuten, die sich mit Hardware wirklich auskennen, sofort die Krausbirnen auf: Moderne Schaltung/AD-Wandler meint "subtiles" Handlung von Masse z.B. in der KTM-ECU. Ja, ich weiß. so machen wir das beim Kastl auch (nicht ich, aber mein Hardware-Mann/Entwicklungspartner)
Nun darf ich ABER sagen und verweise auf das "Vogelnest" oben: In so einer Situation kann gleichwohl so ein Masse-Pflaster samt Bypass helfen, und zwar tatsächlich:

Mit diesem 3-Schritte-Tunig kann man den Leerlauf einer SMC echt beruhigen. Das glaube ich nicht, das weiß ich. Denn, bevor ich hier zu Euch schwätze, habe ich den "Trick" auf nicht nur einem, sondern mehreren Kundenbikes getestet:
Bikes, die zuvor mit fast voraussagbarer Regelmäßigkeit an der Ampel abgestorben sind, nicht immer, auch nicht sofort, aber immer wieder, die laufen nun wie Nähmaschinen im Leerlauf.

Ich weiß, das dürfte von der Theorie her alles nicht sein, aber sie wirkt offensichtlich doch, diese 3-Stufen-Masse-Kur. Ich bin halt nur ein Philosoph und als solcher in diesem Fall eher praktisch eingestellt.
Und darum berichte ich hier davon, denn eigentlich ist der Trick für einen, der einen Lötkolben zu schwingen weiß, leicht machbar.

Euer Highscore

P.S.

Jeder, der diese Schaltung nachbauen will, wohl an - probiert es. Wenn einer allerdings daran denkt, diese Schaltung kommerziell zu nutzen, also an Dritte zu verkaufen, oder insbesondere "Kastln", also elektronische Zusatz-Steuergeräte in der beschriebenen Weise (wo kommt das Kastl hin - na das sitzt doch dann wie eine "Spinne im Netz" in der Mitte von diesem Masse-Bypass), den mache ich darauf aufmerksam, daß ich nach den Artikeln der WTO die geistige Urheberschaft auf diese Anordnung geltend mache.

Auf gut Deutsch: Wer diesen Masse-Bypass für sich und seinen Kumpel nachbauen will, der ist dazu von mir herzlich eingeladen. Ich freue mich immer über Feedback für meine Arbeit.

Wer hingegen das kommerziell und in Serie, vielleicht noch dafür Werbung macht, der könnte sich echten Ärger einhandeln, und zwar teuren Ärger.

Bevor wir hier irgendjemanden (uns selber oder gar KTM) nervös machen, sollten wir erst einmal diesen Masse-Bypass auf wirklich etlichen Problem-Kantn testen.

Daher war mein Posting (vergesst den rechtlichen Disclaimer am Ende, obwohl, der gehört da schon hin, wenn man was Technisches öffentlich macht) als Einladung an Euch gedacht, das mal zu versuchen, wenn der Leerlauf zickt.
Bis jetzt war bei mir und meinen "Patienten" der Effekt wirklich überzeugend, aber das könnte ich Zufall sein, denn noch kann ich alle, auf diese Weise "bepflegte" Bikes an einer Hand abzählen.

Darum würde ich mich freuen, wenn es mehr und (sozusagen) unabhängige Bestätigungen gäbe durch Enthusiasten unter Euch, die das einfach mal probieren wollen: Braucht ja nicht mehr als ein paar Kabel, Ösen und einen Lötkolben.

Würde mich wirklich freuen, wenn diese Kur auch bei diesen Bikes "anschlägt". Dann würde ich doch glatt dieses Feature für meinen Kastl-Kabelbaum übernehmen - das hat schon jetzt nicht nur zufällig zwei Massekabel, die man an zwei unterschiedlichen Orten mit dem "Eisen" verbinden soll -, um die Sensormasse in Zukunft nach dem Motto: "Nützt es nichts, so schadet es nichts" in dieser Manier "Zusatz" zu erden.

Das Zeugs, das ich benutze, das ist laut Datenblatt ausdrücklich ein "Kontakt-Schmiermittel", also ein Mittel, mit dem man elektrische Kontakte "bepflegen" kann.

Hab´ich doch gleich nachgemessen: Mit dem Multimeter in der Kupferpaste - kein Durchgang. Nun das ABER:

Kupferpaste "wirkt" erst, wenn sie zwischen zwei, vorzugsweise metallischen Oberflächen, gequetscht wird. Der Druck macht´s. In der Tube läuft die Paste nur im Leerlauf und zeigt nichts von dem, was in ihr steckt, für das sie gemacht wurde. Und darum schimpft sich das Zeugs ja auch "Kontakt-Schmierstoff".

Kleine Anekdote von mir, wenn es gestattet ist: Meine olle GS Suzuki 550 mein erstes richtiges Bike, mit Kontaktzündung. Mein erstes eigenes "Service". Da denke ich mir doch: Eine gute Idee, den Nocken vom Unterbrecherkontakt mit Kupferpaste zu schmieren. Nach dem Service ist das Bike einfach nicht mehr angesprungen - kein Zündfunke mehr. Klar war ich damals schon Semi-Profi (bin ich heute mehr), hatte ein Werkstatt-Handbuch und habe mich auf die Fehlersuche gemacht.
Die hat 2 Tage gedauert, ein ganzes Wochenende meditativer Auseinandersetzung mit dem Eisen. Eher aus Ohnmacht, konnte mir nicht vorstellen, daß Kupferpaste so wirkt, weil ich hab die doch nicht überall hingeschmiert. Dann habe ich die dann weg gewischt/gewaschen- Format-füllend. Und Wrumm - der Motor lief.

Seit damals habe ich keine Zweifel mehr daran, ob Kupferpaste leitet und schätze sie hingegen als Kontakt-Booster.
Wenn ihr ein besseres Zeugs kennt, um den Übergangswiderstand an den Kontaktpunkten zum Rahmen/"Eisen" zu boosten, läßt mich das wissen, ich lerne gern dazu.

Was eine Oszi-Messung zwischen Sensor-Spannung und "real ground" angeht, so darf ich sagen, daß wir hier von Fluktuationen in der Größenordnung von 1-2 Zehntelvolt reden.

Das klingt nach nicht viel, aber in Anbetracht von 0,4V (= echter Leerlauf) entspricht dann 0,6V einem echten Gasgriff-Kommando, so als wollte man den Motor auf 5000 UpM hochjagen. Dies aber mit einem echten "Parkinson" in der Gashand, also mit einem stochastischen Zittern. Perverserwiese nimmt dieser Fehler nicht zu, wenn man mehr Gas gibt., also z.B. 1,5V am TPS anliegen. Da wäre so ein gutes 0,1V Fluktuation gleich Messtoleranz. Ganz zu schweigen von Vollgas, wenn der "Zeiger" auf ca. 3,6V geht. Da ist ein Zehntel = Nichts.

Gerade um den Leerlauf herum bedeutet diese "Messtoleranz" eine Welt, während sie bei jeder anderen Gasgriffstellung (TPS-Signal) als Lappalie durch gehen könnte.

Aber genau der Leerlauf (Absterben/Unrund) ist doch für nicht jeden, aber so manchen unter echt ein Ärgernis.

Was ich hier beschrieben habe, könnte hier helfen. Ihr Problem-Kandidaten - probiert es einfach.

Euer Highscore

P.S.

Unterlasst bitte Postings in diesem meinem Thread mit dem Inhalt: Meine KTM betrifft das nicht. Das ist so zielführend wie zu sagen: Nein, ICH habe doch kein Herpes. Ich will hier hingegen versuchen eine Kur gegen Elektro-Herpes zu entwickeln. Wer davon verschont ist - sei doch froh.

Allles alt bekannt mit der Masse: Also die Hilfs-Leitung vom Regler über das Eisen auf die Batterie, ja - da kommt mir auch bekannt vor.
Aber an die Leitung noch einmal die Sensormasse von der ECU "anzuhängen", das ist doch "eine gute Idee". Eine die´s bringt. So viel wie die Ecken am I(ch)-Phone rund zu machen?

Na nun habe ich die Idee hier offenbart, in dieser Öffentrlichkeit. Jetzt habe ich ein Jahr Zeit,, da in den USA als Patent anzumelden.

Fuck Dynojet (Sorry, ich habe einen alten Hass auf den Verein).

Wer den Masse-Bypass nachbauen will, der soll mal den Sitz und den rechten Seitendeckel von seiner SMC abschrauben. Dann identifiziere er recht vorne die Zündspule, etwa dort, wo das Rahmenheck angeschraubt ist und den zentralen Massepunkt der SMC-Elektrik und die Batterie mit ihrem (-)Pol.

Vom Minus-Pol der Batterie nun eine Kabel hin zur Zündspüle, an der KTM die Masse vom Regler mitschraubt, und irgendwo in der Mitte dieses Kabels kommt ein Abzweiger rein zur Zentral-Masse.

Das ist der ganze "Schnittplan", wie lang die einzlnen Äste im Detail sind, das ist nicht so wichtig.

Die Fluktuation von der Sensormasse am TPS-Sensor zu "real ground" sind 0,1 bis 0,2V mit Spitzen bis rauf auf 0,3. Das klingt nach nicht viel. Aber in Anbetracht von ca. 0,4V bei der alten und ca. 0,3V bei der neuen SMC als Wert für das TPS-Signal bei Leerlauf (= Gas-Zu) entsprechen 2 Zehntel-Volt "virtuelle Spannung" am Sensor einem richtigen kleinen Gasstoß: Die ECU ist bei so einem Sensor-Signal fest davon überzeugt "Mein Fahrer hat einen Parkinson" und regelt entsprechend das Gemisch.

Da sich aber die Drosselklappe in Wirklichkeit um keinen Millimeter bewegt, bringen diese rein virtullen Gasstöße aus der TPS-Sensorleitung den Motor mittelschwer durcheinander.

Bei höherer Last= Gasgriffstellung = TPS-Spannung fallen diese Zehntel-Volt Fluktuation immer weniger ins Gewicht. Also Spitzenleistung und Durchzug werden von diesem Masse-Problem nicht tangiert.
Wohl aber die Laufkultur z.B. in der Stadt. Hier liegen so um die 0,6- 0,8V TPS-Spannung an, wenn man mit 50-70 durch die Häuser cruist.
Und hier sorgt diese virtuelle "Zitterei" am Gasgriff ohne Not für Unruhe am Motor.