Régulation turbo Td5

[torero]

Salut à tous!
J'ai attaqué quelques modifications sur mon Def au niveau du turbo. J'ai adapté un turbo à géométrie variable d'Audi V6 à la place du turbo d'origine (je ferais certainement un post la dessus plus tard) . Mécaniquement tout fonctionne bien, mais je bute sur un problème.
Le turbo de l'Audi est régulé électriquement avec une dépression venant de la pompe à vide via une électrovanne proportionnelle. Cette électrovanne est alimentée tant que la pression n'arrive pas à son maximum, et commence à réguler par coupure de son alimentation lorsque la pression max est atteinte.
Or, la sortie de régulation du turbo sur l'ECU du Td5 n'est active que lorsque la pression est au max (série de masse pouvant atteindre 50Hz). L'ECU fonctionne à l'inverse de ce que désire.Pour résoudre mon problème, il me faut soit trouver une électrovanne qui laisse passer au repos (sans alimentation), et qui dévie la dépression (lors de son alimentation) lorsque la pression est au max ou trouver un système qui "inverse" le signal. Bien sur l'électrovanne d'origine du Disco ne fonctionne pas avec une dépression (mécaniquement).
Je suis donc dans l'attente de toute proposition de votre part pour résoudre ce problème . Les électrovannes Renault ont un dessein différent, mais je n'ai pas trouver leur fonctionnement avec l'ECU, les infos précises de fonctionnement sont très difficiles à trouver sur le net.

[nanard833]

Salut Torero,

donc si j'a pigé , le signal de régul du turbo généré par l'ECU de ton TD5 devrait être inactif quand la pression maxi du TGV est atteinte ?

En théorie, le plus simple pour toi est de conserver le signal de régulation émanant de ton ECU et de l'adapter à l'électrovanne "ODJI" .

du coup te voilà obligé de réaliser un petit interface.

Un circuit intégré à base de portes "non" devrait faire l'affaire genre 7404 qui a 6 portes "non" il te suffit d'en utiliser une...

reste à savoir si tu peux attaquer le CI avec le signal de ton l'ECU et si le signal de sortie du CI est compatible avec la commande de l'électrovanne "ODJI" (j'adore )

Peut-être choisir entre TTL ou CMOS ?

A+

[torero]

T'as presque pigé. Le signal ne doit pas être inactif, mais avant qu'il soit actif il me faudrait une masse permanente, en tous cas si je conserve cette électrovanne.

[LØLØ]

Or, la sortie de régulation du turbo sur l'ECU du Td5 n'est active que lorsque la pression est au max (série de masse pouvant atteindre 50Hz). L'ECU fonctionne à l'inverse ... / ...ou trouver un système qui "inverse" le signal.

Salut,
50Hz, donc l'utilisation d'un relais est impossible car trop rapide. La solution serait de te faire un inverseur à transistor. As tu une idée du courant commuté par ton système, cela va conditionner le choix du transistor et le calcul des deux ou trois résistances associé. Par contre ces 50Hz sont bas en vitesse de commutation pour un transistor, cela te permet de choisir un transistor de type standard. Sais tu également, si il y a une régulation en jouant sur le rapport cyclique du signal ? C'est à dire durée à 12V et la masse variable, la fréquence elle, restant constante.
Exemple: pour (Va) la valeur moyenne de la tension est 3/4 de 12V donc 9V et pour (Vb) 1/4 de 12V donc 3V, mais dans les deux cas la fréquence du signale de commande est toujours de 50 Hz. Car dans ce cas un simple inverseur n'est plus suffisant. Pour nanard, lorsque la durée à 12V est proche de zéro seconde, on peut assimiler ça a une masse permanente.

Sinon, est ce qu'un petit ampli d’allumage de V8, n'inverserait-il pas le signal? Je peux peut-être en trouver un pour faire l’essai en plaçant l'ECU coté capteur (ou vis platiné) et la commande du turbo coté Bobine. Un tel système serait particulièrement fiable dans ton cas, car il n'y a rien de pire que de commuter une bobine, donc il y aurait une bonne protection contre les surtensions, mais aussi contre les commutations aléatoire dut à toute l'électronique qui traine dans un TD5, et dont il faut se prémunir généralement par un ajout de composants filtrant.
A+

[torero]

Salut Torero,

donc si j'a pigé , le signal de régul du turbo généré par l'ECU de ton TD5 devrait être inactif quand la pression maxi du TGV est atteinte ?

En théorie, le plus simple pour toi est de conserver le signal de régulation émanant de ton ECU et de l'adapter à l'électrovanne "ODJI" .

du coup te voilà obligé de réaliser un petit interface.

Un circuit intégré à base de portes "non" devrait faire l'affaire genre 7404 qui a 6 portes "non" il te suffit d'en utiliser une...

reste à savoir si tu peux attaquer le CI avec le signal de ton l'ECU et si le signal de sortie du CI est compatible avec la commande de l'électrovanne "ODJI" (j'adore )

Peut-être choisir entre TTL ou CMOS ?

A+

Euh... Là c'est moi qui n'ai rien compris...

50Hz, donc l'utilisation d'un relais est impossible car trop rapide. La solution serait de te faire un inverseur à transistor. As tu une idée du courant commuté par ton système, cela va conditionner le choix du transistor et le calcul des deux ou trois résistances associé. Par contre ces 50Hz sont bas en vitesse de commutation pour un transistor, cela te permet de choisir un transistor de type standard. Sais tu également, si il y a une régulation en jouant sur le rapport cyclique du signal ? C'est à dire durée à 12V et la masse variable, la fréquence elle, restant constante.

Effectivement c'est trop rapide pour utiliser un relai.
L'électrovanne a une résistance de 29 ohms, donc ça fait 0,413 A sous 12 volts. D'après un collègue de travail, le courant et la tension seraient trop élevés pour l'utilisation d'un transistor, mais il n'est pas spécialiste de la question.
D'après la doc LR, 50 Hz est un maximum. Après je ne sais pas comment est le signal, il n'y a pas plus de précision dans le manuel. Je pense que la durée à 12 V et la durée à 0 V est variable, selon qu'on veut rapidement réduire la pression ou simplement la réguler. La fréquence sera certainement plus élevée lors de la régulation.

Sinon, est ce qu'un petit ampli d’allumage de V8, n'inverserait-il pas le signal? Je peux peut-être en trouver un pour faire l’essai en plaçant l'ECU coté capteur (ou vis platiné) et la commande du turbo coté Bobine. Un tel système serait particulièrement fiable dans ton cas, car il n'y a rien de pire que de commuter une bobine, donc il y aurait une bonne protection contre les surtensions, mais aussi contre les commutations aléatoire dut à toute l'électronique qui traine dans un TD5, et dont il faut se prémunir généralement par un ajout de composants filtrant.

Bonne idée, si tu dis que ça peut marcher, je vais m'en faire prêter un pour essayer. Ensuite il faudra savoir quoi brancher et ou...

En attendant, je vais essayer une solution temporaire demain. Je vais remplacer le vérin de waste gate à dépression par celui du turbo d'origine à pression. Je vais réduire la longueur de la tige jusqu'au contact de la vis. Ensuite je vais brancher l'électrovanne du Disco, mais à l'envers. C'est à dire que la pression va venir en attente à l'électrovanne, et ne sera délivrée au vérin que lorsqu'elle sera alimentée par le signal de l'ECU. Même si ça fonctionne, je préfèrerai une régulation à dépression qui serait plus "safe" en cas de panne d'un composant ou d'une alim.

[LØLØ]

Un circuit intégré à base de portes "non" devrait faire l'affaire genre 7404 qui a 6 portes "non" il te suffit d'en utiliser une...
reste à savoir si tu peux attaquer le CI avec le signal de ton l'ECU et si le signal de sortie du CI est compatible avec la commande de l'électrovanne "ODJI" (j'adore )
Peut-être choisir entre TTL ou CMOS ?

Salut,
En automobile, on choisira du CMOS, car il a une meilleur immunité aux bruits (électrique), une tension d'alimentation qui peut être comprise entre 3 et 18 V, et des niveaux logiques beaucoup plus large, le niveau zéro est entre 0V et la moitié de la tension d'alimentation et le niveau haut ou 1, sera la moitié supérieur; alors que pour le TTL, tu as une fourchette de 0 à 0.4V pour le niveau bas et de 2.4 à 5 V pour le niveau haut, entre les deux c'est le no man's land électrique, dans lequel il ne faut pas se situer car les transistors fonctionneront en linéaire, et non plus en régime de commutation. Un inverseur de la série 4000 peut faire l'affaire, comme le 40106 ou n'importe quelle fonction NOR ou NAND câblé en inverseur. Cet inverseur ne peut pas commander directement l'électrovanne, il lui faut un transistor qui va pouvoir commuter une charge de 0,500 A sans aucun soucis, il n'est pas rare de trouver des transistors capables de commuter de charge de 2 à 5 A. Par contre, le circuit logique en série 4000, peut lui être directement attaqué par la sortie de l'ECU sans problème.
A+

[Normand 1400]

Sympa, comme idée!

Quelque chose m'échappe :

si j'ai bien compris, sur l'Audi, la régulation se fait uniquement à partir du régime moteur. Or une régulation optimale d'un turbo de ce type doit se faire en combinant la charge du moteur et sa vitesse de rotation. Si tel est le cas, c'est pas bien terrible d'un point de vue conceptuel ;

sur ton montage, tu vas récupérer quelle info depuis l'ECU (désolé, je n'ai pas de doc sur cet engin, alors je pose la question... )?

[torero]

si j'ai bien compris, sur l'Audi, la régulation se fait uniquement à partir du régime moteur. Or une régulation optimale d'un turbo de ce type doit se faire en combinant la charge du moteur et sa vitesse de rotation. Si tel est le cas, c'est pas bien terrible d'un point de vue conceptuel ;

Non, sur l'Audi la régulation se fait électroniquement via le calculateur de gestion moteur. La dépression est un piquage sur la ligne de la pompe à vide.

sur ton montage, tu vas récupérer quelle info depuis l'ECU (désolé, je n'ai pas de doc sur cet engin, alors je pose la question... )?

Mon Def est équipé d'un moteur Td5 dont la régulation du turbo est mécanique. Sur les Disco équipés du même moteur la régulation du turbo est électronique. Comme les 2 véhicules sont gérés électroniquement, je me suis dit que les ECM devaient être à peu près les mêmes. J'ai tiré un fil depuis la borne 21 du connecteur C0158 du boitier de l'ECM qui vient réguler la waste gate via une électrovanne. Cette sortie sur le boitier est bien active, comme sur les Disco, même si elle n'était jusque là pas utilisée.

[torero]

En attendant, je vais essayer une solution temporaire demain. Je vais remplacer le vérin de waste gate à dépression par celui du turbo d'origine à pression. Je vais réduire la longueur de la tige jusqu'au contact de la vis. Ensuite je vais brancher l'électrovanne du Disco, mais à l'envers. C'est à dire que la pression va venir en attente à l'électrovanne, et ne sera délivrée au vérin que lorsqu'elle sera alimentée par le signal de l'ECU. Même si ça fonctionne, je préfèrerai une régulation à dépression qui serait plus "safe" en cas de panne d'un composant ou d'une alim.

Bon, ça ne fonctionne pas non plus comme ça. Grrrrr...

[LØLØ]

sur ton montage, tu vas récupérer quelle info depuis l'ECU (désolé, je n'ai pas de doc sur cet engin, alors je pose la question... )?

Mon Def est équipé d'un moteur Td5 dont la régulation du turbo est mécanique. Sur les Disco équipés du même moteur la régulation du turbo est électronique. Comme les 2 véhicules sont gérés électroniquement, je me suis dit que les ECM devaient être à peu près les mêmes. J'ai tiré un fil depuis la borne 21 du connecteur C0158 du boitier de l'ECM qui vient réguler la waste gate via une électrovanne. Cette sortie sur le boitier est bien active, comme sur les Disco, même si elle n'était jusque là pas utilisée.

Salut,
Si encore il montrait la lune, on pourraient regarder le doigt.
Bon, effectivement sur le schéma du disco II TD5, la broche 21 est bien utilisé et sur schéma du defender on constate que non.

C'est sur le gros connecteur rouge du calculateur qu'il faut récupérer l'information sur le fil gris liseré blanc.

On peut également lire que A21 est la Sortie Modulateur du dérivateur du turbocompresseur et qu'elle est Numérique 0-12 volts.
Enfin une petite description du fonctionnement. Avec des symptômes de pannes qui me laissent perplexe:
* Réduction des performances du moteur.
* Accroissement des performances du moteur.
C'est pas beau ça ?

Il est a souhaiter, que ton truc soit en panne de la bonne manière...
A+

[LØLØ]

Salut,
Une petite réflexion au passage, sur le land la commande du wastegate est alimenté par un +12V permanent et moduler par une masse. Le système d'Audi, fonctionnant à l'inverse, ne pourrait t-il pas être relié à la masse constante et moduler directement par le signal de l'ECU, en inversant les broches ?
A+

[Normand 1400]

Ok, j'ai compris le montage.

Tu es sûr que la dépression délivrée par la pompe à vide du Land sera adaptée au turbo de l'Audi? Si tel n'était pas le cas, la loi de régulation serait alors inadaptée.

J'ai mal lu ou L'ECU n'effectue pas de rétro-contrôle de la pression effective délivrée par le turbo?

Il faudrait voir quelles sont les caractéristiques de la bobine de l'électrovanne, mais deux transistors à effet de champ montés en inverseur, qui serait commandé par le signal délivré par l'ECU et hacherait une tension de référence de 12 (14?) V afin de délivrer le bon rapport cyclique d'ouverture, pourraient peut-être suffire à piloter la vanne?

[nanard833]

Salut,

On peut également lire que A21 est la Sortie Modulateur du dérivateur du turbocompresseur et qu'elle est Numérique 0-12 volts.

Torero, pourrais tu visualiser le signal de la sortie A21 sur un oscillo ?

A+

[torero]

Salut,
Une petite réflexion au passage, sur le land la commande du wastegate est alimenté par un +12V permanent et moduler par une masse. Le système d'Audi, fonctionnant à l'inverse, ne pourrait t-il pas être relié à la masse constante et moduler directement par le signal de l'ECU, en inversant les broches ?
A+

Non car quand l'électrovanne n'est pas alimentée elle ne laisse pas passer la dépression et le signal provenant de l'ECU est rien ou la masse et non pas 0 ou 12 volts.

Ok, j'ai compris le montage.

Tu es sûr que la dépression délivrée par la pompe à vide du Land sera adaptée au turbo de l'Audi? Si tel n'était pas le cas, la loi de régulation serait alors inadaptée.

Oui, le vérin de waste gate fonctionne très bien quand je coupe et rétablis l'alimentation sur l'électrovanne, même rapidement.

J'ai mal lu ou L'ECU n'effectue pas de rétro-contrôle de la pression effective délivrée par le turbo?

Bien sur que si. C'est le capteur MAP/IAT sur le collecteur d'admission qui renseigne en continu la pression de suralimentation à l'ECU. Quand la pression de consigne est atteinte (1,3 b environ) il envoie le signal de régulation à l'électrovanne pour limiter la pression à 1,3 b au maximum. Si la pression de consigne est dépassée pendant une durée "t" (amha 2" à 3"), l'ECU coupe l'injection pour préserver le moteur.

Il faudrait voir quelles sont les caractéristiques de la bobine de l'électrovanne, mais deux transistors à effet de champ montés en inverseur, qui serait commandé par le signal délivré par l'ECU et hacherait une tension de référence de 12 (14?) V afin de délivrer le bon rapport cyclique d'ouverture, pourraient peut-être suffire à piloter la vanne?

C'est mon avis aussi. La bobine fait 29 ohms. Je n'y connais rien en électronique. Si tu peux me donner des références de composants et comment les brancher sur le circuit c'est ce que j'attends.

[torero]

Torero, pourrais tu visualiser le signal de la sortie A21 sur un oscillo ?

A+

Non. Je n'ai pas d'oscillo, et la sortie n'est active qu'à partir de 1,3 b, donc il faudrait faire ça en roulant moteur en charge maxi.

[Normand 1400]

Oui, le vérin de waste gate fonctionne très bien quand je coupe et rétablis l'alimentation sur l'électrovanne, même rapidement.
...
Bien sur que si. C'est le capteur MAP/IAT sur le collecteur d'admission qui renseigne en continu la pression de suralimentation à l'ECU. Quand la pression de consigne est atteinte (1,3 b environ) il envoie le signal de régulation à l'électrovanne pour limiter la pression à 1,3 b au maximum. Si la pression de consigne est dépassée pendant une durée "t" (amha 2" à 3"), l'ECU coupe l'injection pour préserver le moteur.

Ma question était double et ta réponse me conforte dans l'idée qu'il y a peut-être un coup à jouer :

1°) même si la dépression délivrée par la pompe à vide du Land est assez différente de celle de l'Audi, le calculateur le verra et corrigera en conséquence, puisqu'il mesure directement la pression de suralimentation obtenue ;

2°) dans ces conditions, avant de tenter quoi que ce soit en termes de montage électronique, je ferai un essai en branchant directement l'électrovanne de régulation sur l'ECU : tu as peut-être une chance pour que l'algo de régulation de la pression turbo parvienne quand même à moduler le rapport cyclique d'ouverture, même s'il doit travailler "à l'envers"...

Attention, il faut vérifier que d'origine, la borne de l'ECU est bien destinée à piloter directement une électrovanne, ce qui sous-entend de vérifier que son impédance sous 50 Hz et son inductance sont conformes.

Si oui, il n'est pas évident de savoir comment l'ECU va réagir, car il est fort probable que le calcul de la correction partant d'emblée dans le mauvais sens, cela risque de paumer le calculateur qui ne saura pas comment gérer de tels écarts.

Donc j'y crois qu'à moitié (il y aura de toutes façons un code d'erreur dans le calculateur, car celui-ci va repérer immédiatement que les corrections apportées et l'effet produit sont complètement hors tolérances par rapport aux valeurs et bornes de référence qu'il doit logiquement avoir dans sa mémoire) mais ça vaut le coup d'essayer.

De toutes façons, même si le calculateur part complètement dans les choux vu que la régulation qu'il apportera produira dès le début l'effet contraire à celui attendu (il ouvrira la vanne en croyant la fermer), il coupera quand même l'injection...

Si LØLØ ou Bisnouk peuvent confirmer mes délires sur le niveau de performances probable à attendre des algos sur ce type de calculateurs, ce n'en sera que mieux!

[bisnouk]

Tu es sûr que la dépression délivrée par la pompe à vide du Land sera adaptée au turbo de l'Audi? Si tel n'était pas le cas, la loi de régulation serait alors inadaptée.

Oui, le vérin de waste gate fonctionne très bien quand je coupe et rétablis l'alimentation sur l'électrovanne, même rapidement.

Ce qui me gène, c'est ça... Je ne comprends pas comme on peut établir une relation entre la pression de suralimentation présente dans le collecteur d'admission et la dépression de la pompe à vide. Sur un TD5, c'est pas comme sur le 300, une pompe mécanique ?

Mis à part ça, je ne m'amuserai pas à chercher à faire fonctionner l'ECU à l'envers, mais plutôt de faire une fonction "non" avec en final côté transistor un basique type 2N3055 en version TO3 passe 70W donc plus de 5A. un transistor permet de faire une fonction non pas très propre compte tenu de l'usage. Le mieux étant encore d'en faire une en associant deux transistors : un 2N3055 (NPN) et un 2N2955 (PNP).

Exemple théorique

schema07bis.gif (2.75 Kio) Vu 11900 fois

[Normand 1400]

La belle porte "non"!

Et en valeurs de résistances, tu verrais quoi?

Pour le reste :

faire fonctionner l'ECU à l'envers, tu ne le tenterais pas? En d'autres termes, à part constater que le calculateur ne saura sans plus où il habite, tu penses à un autre risque?

il n'y a pas de lien entre la dépression de la pompe à vide et la surpression du collecteur d'admission. La dépression motorise la vanne pneumatique, comme l'EGR de feus nos 300. D'où, à mon avis, un algorithme assez robuste pour couvrir d'éventuels grosses dérives de la valeur de la dépression (genre fuite sur la Durit).

A tout te dire, je suis même surpris que des turbos soient encore pilotés pneumatiquement ; je voyais plutôt un moteur pas à pas ou quelque chose du genre vannes EGR à la Pif Gadget avec moteur refroidi et tout et tout...

[bisnouk]

La belle porte "non"!

Et en valeurs de résistances, tu verrais quoi?

Comme c'est de la commutation, une valeur moyenne entre 1 K et 4,7 Kohm.

Pour le reste :

faire fonctionner l'ECU à l'envers, tu ne le tenterais pas? En d'autres termes, à part constater que le calculateur ne saura sans plus où il habite, tu penses à un autre risque?

Disons que je me méfie des valeurs de sauvegarde que pourrait prendre l'ECU en cas de lecture incohérente...

il n'y a pas de lien entre la dépression de la pompe à vide et la surpression du collecteur d'admission. La dépression motorise la vanne pneumatique, comme l'EGR de feus nos 300. D'où, à mon avis, un algorithme assez robuste pour couvrir d'éventuels grosses dérives de la valeur de la dépression (genre fuite sur la Durit).

Justement comment l'ECU déduit une valeur de suralimentation à partir de la pompe à vide... je comprends pas.

A tout te dire, je suis même surpris que des turbos soient encore pilotés pneumatiquement ; je voyais plutôt un moteur pas à pas ou quelque chose du genre vannes EGR à la Pif Gadget avec moteur refroidi et tout et tout...

A l'époque de D6t'M, j'avais commencé à étudier un asservissement piloté de la whastegate (évolution de mon 6TCP/6PSI) et j'avoue m'être arrêté pour deux raisons :
- le prix des vannes 3 voies fiables est très élevé
- la société qui me commandait de développement n'a pas suivi dès qu'on a parlé participation aux frais de développement !

Mais c'est pas simple de trouver un truc "électrique" fiable vu l'environnement.

[Normand 1400]

Justement comment l'ECU déduit une valeur de suralimentation à partir de la pompe à vide... je comprends pas.

C'est la question que j'ai posée à Torero. Comme sa réponse indique qu'il y rétroaction, cela signifie que l'ECU ne calcule pas la pression de suralimentation qui règne dans le collecteur d'admission à partir de la dépression de la pompe à vide, mais la mesure directement, ce qui est bien plus rigoureux.

Mais cela nécessite un capteur, un convertisseur analogique/numérique et autres babioles.

Ensuite, il compare cette pression avec la valeur calculée, généralement par interpolation linéaire de sa cartographie : si la pression trouvée n'est pas conforme, il ajuste le rapport cyclique d'ouverture (RCO) de la vanne jusqu'à ce que la pression désirée soit atteinte.

En principe, cela se fait avec des algos de régulation plus ou moins performants (courbe de montée de l'ajustement, hystérésis, durée d'amortissement autour de la valeur de consigne et autres éléments abscons... ).

A la limite, la valeur de la dépression n'a aucune importance : l'ECU va se contenter de jouer sur le RCO et ce jeu lui va lui permettre de compenser tous les phénomènes parasites (fuites de dépression, différences d'efficacité des pompes, usure, grippage éventuel de la vanne ou de la commande de turbo etc.).

En revanche, l'ECU doit logiquement surveiller deux paramètres qui, s'ils ne sont pas conformes, déclenchent nécessairement une alerte :

que la pression ne dépasse jamais 1,3 bars sous peine d'endommagement du moteur ;

que les corrections apportées au RCO ne dérivent pas au delà d'un certain pourcentage au-delà duquel le défaut mécanique d'un des organes est avéré.

C'était mon interrogation de tout à l'heure sur la possibilité de faire jouer la régulation à l'envers, autrement dit la capacité du calculateur à inverser la pente de sa courbe de régulation...

Qu'en penses-tu?