Réglage du turbo géométrie variable du Terrano 3L

[phdv61]

Salut,
je suis arrivé au bout de mes délires.
Avec une carte Arduino (clone chinois à $4), interfacée à un baromètre digital à 1$ ( pour compenser l'effet altitude), au MAP ( pression admission ), et à la pédale (TPS) en utilisant les entrées haute impédance + un MOSFET, une diode de roue libre et quelques bricoles, et une EV de vide N75 Pierbug originale à 35E, commandée par une sortie pwm de l'Arduino qui actionne un transistor de puissance, j'ai maintenant une gestion électronique de la GV de mon turbo. Plus de Vannes ( je les garde en dépannage).
Pour faire propre, je vais réaliser un shield arduino ( petit circuit imprimé qui vient se 'plugger' en mezzanine par dessus) pour mettre la petite foutraille nécessaire ( alim 9V, le MOSFET et les diodes/capa/résistances + peut-être des micro-swiches et potentiomètres pour laisser quelques réglages ), afin d'avoir une solution compacte dans un boitier à mettre sous le tableau de bord ( alim 12V / Masse, entrée MAP et TPS, sortie deux fils vers l'EV sous le capot). Et peut-être vais-je faire aussi fonctionner ce boitier soit avec l'EV d'origine, soit la N75 au choix. L'intérêt de mettre une N75, c'est qu'elle est vraiment pas chère comparée à l'original NISSAN. mais les commandes pwm sont légèrement différentes ). Et cela permet aussi de garder en l'état le système d'origine en cas de revente.
Lorsque tout sera finalisé, je ferai un Tuto détaillé, et la liste de tout ce qu'il faut.

[edefaverney]

[vincent sch]

Salut

Super boulot. Vivement qu'on puisse voir ce système basé sur Arduino. Jamais je n'aurai imaginé que ce truc la puisse être utilisé pour une telle application.

De mon coté, je n'ai pas beaucoup progressé

A plus

Vincent

[yamajim]

Moi avant de faire ma gestion pneumatique j’étais parti sur un montage arduino aussi qui permet en plus de gerer la LDA avec une electrovanne dédié.
Ce montage là si ca interresse quelqu'un: http://dmn.kuulalaakeri.org/vnt-lda/

Du coup je me languis de voir comment reagis le système avec arduino, parce que les digibooster qui sont vendu une blinde sont vraiment bof d'aprés quelques retours que j'ai eu.

[phdv61]

Moi avant de faire ma gestion pneumatique j’étais parti sur un montage arduino aussi qui permet en plus de gerer la LDA avec une electrovanne dédié.
Ce montage là si ca interresse quelqu'un: http://dmn.kuulalaakeri.org/vnt-lda/

Du coup je me languis de voir comment reagis le système avec arduino, parce que les digibooster qui sont vendu une blinde sont vraiment bof d'aprés quelques retours que j'ai eu.

Moi aussi j'ai tout essayé et même acheté un Digibooster. Son concepteur n'a pas voulu le modifier comme je voulais. Il gérait très mal l'ouverture des aubes ( en tout ou rien, une fois la pression max quasi atteinte ). Du coup j'ai développé ma solution pour me rendre compte en l'ouvrant que le Digibooster utilisait le même contrôleur de l'Arduino !

Et notre Turbo GV est sensible à la pression atmosphérique, et encore plus sensible à l'altitude, d'où l'incorporation d'un baromètre pour compenser aux petits oignons. Pour l'instant j'alimente mon arduino sur un port USB 5V, mais je vais concevoir un shield pour l'alimenter en 9V, incorporer un filtre EMI ( le 500Hz pollue la radio AM pour ceux qui voyagent...), et mettre le transistor de puissance qui alimente l'EV.

[phdv61]

Moi avant de faire ma gestion pneumatique j’étais parti sur un montage arduino aussi qui permet en plus de gerer la LDA avec une electrovanne dédié.
Ce montage là si ca interresse quelqu'un: http://dmn.kuulalaakeri.org/vnt-lda/

Du coup je me languis de voir comment reagis le système avec arduino, parce que les digibooster qui sont vendu une blinde sont vraiment bof d'aprés quelques retours que j'ai eu.

Je n'ai pas du tout fait ça pour gérer la GV, et ni les Tr/mn, ni même le TPS ( pour le moment, sauf pour ouvrir un grand coup au lever de pied afin d'éviter tout retour de pression. Comme le fait l'ECU d'ailleurs).

On a besoin que de la pression mesurée dans l'admission en réalité. Pourquoi tabuler alors qu'on peut tout traiter correctement et en temps réel?

1/ acquisition du capteur de pression de l'IC qu'on récupère à l'entrée de l'ECU, et qu'on met sur une des entrées analogiques. Sur l'arduino, il faut faire deux fois la lecture pour avoir une mesure correcte si on réalise l'acquisition de plusieurs signaux différents.
2/ j'intègre cette valeur sur 15ms, pour lisser la mesure.
3/ je commence à ouvrir les aubes à partir de 300mbar de pression de sural, comme le fait l'ECU, et le % de duty cycle part de la valeur qui me donne la position de la tige de l'actuateur qui me convient ( chez moi 48,7% après correction barométrique pour 1013mbar ) et ensuite je soustrais 17% x (pression_mesurée_intégrée_10ms_en volts - tension capteur pour 350 mbar sural)/2V. et çà me donne la valeur de pwm à appliquer.
Aussi simple que ça, et très précis.

J'ai dévissé la vis de butée pour pouvoir fermer automatiquement les aubes un peu plus en altitude et par basses pressions, en utilisant un baromètre.
La valeur à appliquer est 52% - correction barométrique ( qui vaut 4% pour 1050mbar, et 0% pour 700mbar - altitude 3000m).

[yamajim]

Je n'ai pas du tout fait ça pour gérer la GV, et ni les Tr/mn, ni même le TPS ( pour le moment, sauf pour ouvrir un grand coup au lever de pied afin d'éviter tout retour de pression. Comme le fait l'ECU d'ailleurs).

On a besoin que de la pression mesurée dans l'admission en réalité. Pourquoi tabuler alors qu'on peut tout traiter correctement et en temps réel?

Pourquoi tabuler ? Parce qu'un turbo à GV ne peu pas donner sa pression max à tout les regime, si le système de gestion n'a pas de mesure du regime moteur ou de la contrepression il va falloir etre trés large sur la position fermé à fond des aubes pour eviter d'avoir trop de contrepression et donc des pertes et une usure prématuré du turbo et du moteur.

Les cartographie constructeurs sont etabli selon plusieurs test en amont (en prenant en compte les abaques du fabricant du turbo), suite à ces test le constructeurs est en mesure de savoir combien de pression peu fournir le turbo a tout les regime de facon efficace et fiable, il leur suffit de faire une table qui croise la regime moteur, la charge à l'accelerateur et la pression en temps reel.


Exemple, si la pression max du turbo est de 1,5bar, on ne pourras pas exiger cette pression du turbo en dessous de 1700tr/min, car pour atteindre cette pression en dessous de ce regime là la gestion va demander à la GV de se fermer pour faire charger le turbo sauf que le seul effet que ca va avoir c'est d'augmenter la contrepression et les pertes, et la pression ne monteras pas pour autant, et la gestion voyant que la pression ne monte pas et n'etant pas en mesure de connaitre le regime moteur et donc les limites du turbo sur cette plage, exigeras peut etre encore à la GV de se fermer pour faire charger coute que coute et c'est un cercle vicieux. Le seul moyen de ne pas se retrouver avec ce phenomène en gérant uniquement avec la mesure de pression à l'admission c'est de regler une butée basse de GV ouverte un peu plus que ce qu'il faudrais, avec du coup un lag turbo plus important à bas regime.

[phdv61]

Pourquoi tabuler ? Parce qu'un turbo à GV ne peu pas donner sa pression max à tout les regime, si le système de gestion n'a pas de mesure du regime moteur ou de la contrepression il va falloir etre trés large sur la position fermé à fond des aubes pour eviter d'avoir trop de contrepression et donc des pertes et une usure prématuré du turbo et du moteur.

J'entends bien tout cela, et je le comprends aussi. Mais tu n'as pas compris semble t'il le sens de ma remarque, i.e
Pourquoi tabuler alors qu'on peut faire des mesures précises, et calculer une valeur pwm précise, sans avoir les sauts d'une tabulation. Quand on peut faire du linéaire, on fait du linéaire, au lieu d'une tabulation au pas grossier. C'est tout. So don"t shoot the messenger my friend !

Les acquisitions et dépouillements que j'ai réalisés sur le 3.0Di de mon Patrol m'ont montré
1/ que l'ECU commençait à ouvrir les aubes à partir de 300mbar de Pression de Sural.
2/ que l'amplitude de commande pwm avec l'EV d'origine variait de 59% à 20% environ.
3/ que l'ECU n'utilisait pas la pression mesurée par le capteur pour réguler l'ouverture des aubes, ce qui est bien con.

De mon coté, j'ai utilisé
1/ un nouvel actuateur
2/ une nouvelle EV (N75)

J'ai donc mesuré quelles valeurs de pwm sur la N75 me donnait
1/ des aubes fermées
2/ des aubes ouvertes.

ce qui m'a donné l'amplitude et la valeur de départ à appliquer. Simple et de bon goût. et je ne me suis pas compliqué la vie. j'ai fait du linéaire entre 300mbar, avec le PWM max, et la pression max que je souhaite, avec le PMM min. Simple et rudement efficace. l'ECU d'origine faisait exactement pareil avec ses tables qui dépendent des valeurs du débltmètre. Ici, je le fais avec de vraies mesures de pression, et comme je les intègre sur 15ms, je n'ai plus les tremblements (bruit) que générait l'ECU d'origine car il ne doit pas intégrer, ou pas suffisamment, les valeurs de débitmètre. Rien de grave, mais la gestion que j'obtiens est plus 'lisse', donc meilleure.

Après, si quelqu'un peut me donner de meilleures infos pour gérer la GV, je les prends volontiers. En logiciel, je fais "ce que je veux", "comme je veux" avec les timings "que je veux". Je vais d'ailleurs faire en sorte de laisser les aubes un peu plus fermées que la méthode linéaire lorsque j'appuie plus franchement sur l'accélérateur (2 ou 3% de pwm) pour faciliter la montée dans les tours ( style 'over-boost').

Dernière chose, lorsque la pression atmosphérique est faible (voire très faible), j'augmente la fermeture max des aubes jusque 300mbar pour que la montée en pression soit plus rapide en bas des tours. et ça marche vraiment bien, crois-moi. d'où l'incorporation d'un baromètre digital que j'ai soudé directement sur ma carte clone Uno. Pour ce faire, j'ai dévissé la butée de plusieurs tours, afin "d'avoir le champ libre". l'angle de fermeture max dépend de la consigne PWM_MAX que je décide, donc pas de souci, et plus de besoin de la butée.

Je reste preneur de toute mesure complémentaire sur le couple 3.0di - Turbo 2052 d'origine, car c'est ce couple qui m'intéresse. Et c'est ce que j'attends de Vincent pour optimiser un peu plus encore mon histoire, en particulier pour éviter d'avoir de la "pression inutile". Mais pour l'instant, je ne crois pas que ce soit le cas. J'atteins les 1.15 bars à 3000trs, et je monte à peu près linéairement de 1000 à 3000. Ma vieille dame aura bientôt 20 ans, et je souhaite qu'elle m'en fasse encore 20 !

[yamajim]

J'entends bien tout cela, et je le comprends aussi. Mais tu n'as pas compris semble t'il le sens de ma remarque, i.e
Pourquoi tabuler alors qu'on peut faire des mesures précises, et calculer une valeur pwm précise, sans avoir les sauts d'une tabulation. Quand on peut faire du linéaire, on fait du linéaire, au lieu d'une tabulation au pas grossier. C'est tout. So don"t shoot the messenger my friend !

Faire des mesures precise et calculer une valeur pwm pour l'electrovanne, c'est exactement ce que fait le constructeur, sauf qu'il le fait avce la config d'origine, et vus qu'il est impossible de mesurer vraiment toute les conditions possible et imaginable (pression atmospherique, temperature de l'air, du moteur, usure du turbo ect) viens s'ajouter une correction "autonome" par dessus cette cartographie établie, cette correction est là pour pallier aux manques si l'ecu vois que la pression demandé n'est pas atteinte (fonctionne uniquement sous la config d'origine car sortie de là la correction fais un peu n'importe quoi étant donné qu'elle a été calibré sous une config origine). Autre chose, 2 même turbo ne reagisse pas strictement de la même facon et en plsu de ca chaque moteur même identique ne reagis pas exactement pareil non plus, ces différence impose cette correction qui va apprendre à l'ecu comment reagis la config et comment la corriger au mieux. Sans correction en temps reel, une simple carto appliqué bêtement de facon identique sur tout les même modèle ne marcherais pas forcement trés bien. Surtout dans certaines conditions.

Les acquisitions et dépouillements que j'ai réalisés sur le 3.0Di de mon Patrol m'ont montré
1/ que l'ECU commençait à ouvrir les aubes à partir de 300mbar de Pression de Sural.
2/ que l'amplitude de commande pwm avec l'EV d'origine variait de 59% à 20% environ.
3/ que l'ECU n'utilisait pas la pression mesurée par le capteur pour réguler l'ouverture des aubes, ce qui est bien con.

L'ecu n'utilise pas la pression pour reguler le turbo est c'est loin d'etre con car il a un moyen beaucoup plus fiable de le faire : avec le debitmetre. La pression n'as pas de valeur concrète, pression ne veu pas forcement dire debit, (je pense que vous l'aurez compris avec les histoires de contrepression ect) alors que la mesure du debit est "vrai", et un turbo est justement là pour fournir du debit, la pression en elle même est le seul moyen pour le turbo de gaver le moteur en air et donc en debit. Le debitmetre traite aussi la temperature de l'air et la prend en compte pour renvoyer une info de debit correcte à l'ecu, la pression atmospherique n'a aucun impacte sur le fonctionnement du debitmetre, ce dernier mesure dans toute les conditions le debit d'air reel. Seulement voilà c'est toujours pareil les corrections sont calibré avec une config origine...


De mon coté, j'ai utilisé
1/ un nouvel actuateur
2/ une nouvelle EV (N75)

J'ai donc mesuré quelles valeurs de pwm sur la N75 me donnait
1/ des aubes fermées
2/ des aubes ouvertes.

Jusque là je te suit complètement, c'est la bonne méthode.

ce qui m'a donné l'amplitude et la valeur de départ à appliquer. Simple et de bon goût. et je ne me suis pas compliqué la vie. j'ai fait du linéaire entre 300mbar, avec le PWM max, et la pression max que je souhaite, avec le PMM min. Simple et rudement efficace. l'ECU d'origine faisait exactement pareil avec ses tables qui dépendent des valeurs du débltmètre. Ici, je le fais avec de vraies mesures de pression, et comme je les intègre sur 15ms, je n'ai plus les tremblements (bruit) que générait l'ECU d'origine car il ne doit pas intégrer, ou pas suffisamment, les valeurs de débitmètre. Rien de grave, mais la gestion que j'obtiens est plus 'lisse', donc meilleure.

J'ai aucun doute sur le fait que tu auras de toute façon une meilleure gestion que celle d'origine qui est dans les choux depuis les modifs.
Par contre faire du linéaire entre le mini et le PWM max c'est pas l'idéal pour avoir le minimum de lag turbo, mais dans ton cas ou de toute facon l'injection ne debiteras pas plus, le surplus de pression que tu peu avoir ne t'apportera rien de sensible. Je pense surtout que comme sur le TD27 100cv le constructeur met un turbo surtout pour dépolluer, le 3.0l respire déja pas mal sans qu'on l'aide. Ce qui expliquerais que le constructeur ne s'est pas affolé sur le lag turbo.

Après, si quelqu'un peut me donner de meilleures infos pour gérer la GV, je les prends volontiers. En logiciel, je fais "ce que je veux", "comme je veux" avec les timings "que je veux". Je vais d'ailleurs faire en sorte de laisser les aubes un peu plus fermées que la méthode linéaire lorsque j'appuie plus franchement sur l'accélérateur (2 ou 3% de pwm) pour faciliter la montée dans les tours ( style 'over-boost').

Beaucoup de gestion turbo constructeur prennent en compte la position de l'accelerateur et mettent un "coup" de fermeture aux aubes pendant un temps trés court pour lancer le turbo lors d'une acceleration franche.

Dernière chose, lorsque la pression atmosphérique est faible (voire très faible), j'augmente la fermeture max des aubes jusque 300mbar pour que la montée en pression soit plus rapide en bas des tours. et ça marche vraiment bien, crois-moi. d'où l'incorporation d'un baromètre digital que j'ai soudé directement sur ma carte clone Uno. Pour ce faire, j'ai dévissé la butée de plusieurs tours, afin "d'avoir le champ libre". l'angle de fermeture max dépend de la consigne PWM_MAX que je décide, donc pas de souci, et plus de besoin de la butée.

Ca ne m'etonne pas que la montée soit plus rapide en fermant un peu plus, mais ca sera aussi le cas lorsque la pression atmospherique est normale. La position de la vis de butée d'origine est trés loin d'etre optimisé (sur beaucoup voir tout les vehicules equipé de turbo à GV) et la positions des aubes pendant la montée est loin de l'etre aussi, il suffit de voir à quel regime moteur tu atteins ta pression de consigne (1,15bar à 3000tr/min). J'atteins cette pression avant 2000tr/min avec un moteur de "seulement" 2,7l et un turbo un poil plus gros donc moins vif. Et bien entendu avec une contrepression trés trés correcte, ca va de sois...
La vis de butée est censé être une sécurité à la base, si pour une raison ou pour une autre l'electrovanne reste bloquée ouverte (ce qui n'est pas rare quand elles sont en rade) sans vis de butée le turbo deviendrais littéralement un bouchon (je n'exagère pas si on ferme vraiment à fond les aubes jusqu'en butée mecanique interne, le turbo est complètement bouché.

Je reste preneur de toute mesure complémentaire sur le couple 3.0di - Turbo 2052 d'origine, car c'est ce couple qui m'intéresse. Et c'est ce que j'attends de Vincent pour optimiser un peu plus encore mon histoire, en particulier pour éviter d'avoir de la "pression inutile". Mais pour l'instant, je ne crois pas que ce soit le cas. J'atteins les 1.15 bars à 3000trs, et je monte à peu près linéairement de 1000 à 3000. Ma vieille dame aura bientôt 20 ans, et je souhaite qu'elle m'en fasse encore 20 !

Je peu te garantir qu'avec ta montée en pression actuelle tu es loin d'avoir de la pression inutile, au contraire tu as de la marge, tu peu même regler ta gestion pour faire en sorte d'avoir ta pression de consigne à 2500tr/min au lieu de 3000tr/min et même à 2500tr/min tu as encore de la marge, c'est sur. Aprés le truc c'est que si tu as ta pression de consigne plus tot mais que l'injection ne suit pas, ta pression ne te fera rien gagner, il faut tester car sur le 3.0l je ne sait pas comment reagis l'ecu pour la correction de l'injection en fonction de la suralimentation...

Voir en rouge

[phdv61]

Voir en rouge

Merci pour ce retour détaillé.

J'ai prévu d'utiliser le signal TPS pour corriger mon réglage linéaire. Et je pourrais très facilement utiliser le MAF pour réguler l'ouverture des aubes puisqu'il est facilement accessible. Mais je ne suis pas sûr que cela m'avance beaucoup car je ne suis pas entrain de jouer pour avoir le maximum de pression en bas des tours et me rapprocher de la limite max de ce qu'on peut faire et obtenir, comme tu l'as fait. Cela dit, pourquoi, pas. Ce n'est pas très compliqué. juste quelques lignes de logiciel en plus. De toute façon, pour m'affranchir des diodes, j'étais entrain de prévoir d'intercepter le MAF et de le modifier avant de l'envoyer à l'ECU, et aussi de passer à une carte MEGA car elle a beacoup plus d'entrées sorties, ce qui me permettrait aussi d'y implémenter un régulateur de vitesse.

Le petit coup de fermeture sur une bête d'un tel poids, je ne sais pas. Mais comme je laisse les aubes fermées ( à fond de ce qu'indique ma correction barométrique et donc si air moins dense, la position pwm de départ est plus grande) jusque 300mbar de sural, la relance me semble assez "immédiate" déjà.

J'ai dévissé la butée pour autoriser un peu plus de fermeture en haute altitude. (+3.3%pwm à 3000m environ).
Pour expliquer ce que je fais avec le baromètre : Par 1013 mbar de pression atmosphérique ( qui correspond donc à une certaine 'densité' de l'air, je règle le pwm à une valeur qui me positionne le niveau de fermeture des aubes qui me convient. si la pression monte ( jusque 1050 mbar, cas des très hautes pressions au niveau de la mer), j'ouvre un tout petit peu ( -0.7%pwm), et sinon, je referme jusque + 3.3% de plus à une pression atmosphérique de 700mbar ( ce qu'on a vers 3000m d'altitude). J'ai donc une plage d'ajustement de 4% de pwm pour prendre en compte l'aspect 'densité'.

Avec l'actuateur neuf Smelett que j'ai installé, et l'EV N75 Pierburg, le span au niveau de la mer pour 1013 mbar est de 18%. 48% pwm pour aubes fermées, 30% pour aubes ouvertes. et je démarre à 51.3% pour une altitude de 3000m. Pour le moment testé de 0 à 1200m et résultat très satisfaisant. adapter à une autre configuration est très simple. Il suffit de changer deux variables. Je vais peut-être mettre deux potentiomètres sur le shield arduino et des micro-switches pour pouvoir adapter simplement la solution à tout 3.0Di sans modifier le logiciel.

Rappel : avec l'actuateur original, et l'EV de vide originale, le pwm va de 59.6% (bras en butée, aubes fermées au max possible) à 19.8% (aubes ouvertes). C'est donc assez différent.

C'est vrai que je peux aussi faire en sorte d'atteindre la pression max plus tôt. Mais je ne suis pas à la recherche de performance absolue ou maximum, juste d'un moteur qui respire bien. Et pour le moment, l'objectif est largement atteint. Donc je ne m'affole pas. Et en fonction de ce que mesurera Vincent, on avisera.

Quand à l'injection de gasoil, l'ECU voit passer l'air, car ce n'est pas la sortie du débitmètre qu'il utilise, mais le niveau de courant qu'il injecte pour maintenir le film chaud. Il voit donc passer plus d'air, et pour le moment je suis assez persuadé qu'il arrive à suivre. C'est vrai qu'avec mon pot 3", le moteur respire vraiment mieux qu'avant et que beaucoup plus d'air y rentre ( d'où la correction du MAF avec des diodes, mais je vais peut-être aussi traiter avec l'Arduino).

Coté conso, en Corse, et en respectant les limitations de vitesse, je suis à moins de 9L/100.

Pourquoi avais-tu laissé tomber le projet Arduino du lien que tu nous a mis ? La gestion de la pompe n'est pas bien expliquée dans le code. et je vois l'acquisition de deux sondes de températures, et le contrôle d'une seule EV LDA. J'ai du mal à suivre car le code est peu commenté. Après, toucher à la pompe VP44 qui n'est pas des plus fiables et peut chauffer... Je ne suis pas très chaud. Pour le moment, elle semble avoir suivi.

Edit : Courbe pwm corrigée. Je garde les aubes un peu + fermées en bas des tours ( mais je commence toujours à ouvrir à 300mbar comme le faisait l'ECU ).
J'ai maintenant 1 bar à 2000tr en appuyant fort sur la pédale. Et sur du plat, je tourne à 300-350mbar à 90km/h GPS
C'est bon comme ça docteur ?

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