La plupart des coupures de suralimentation Stage 2 sur MED17 sont attribuées au turbo. La plupart du temps ce n'est pas du tout le turbo. Les moniteurs qui surveillent la pression deviennent le facteur limitant bien avant que le matériel le devienne, et tant que vous ne savez pas où chercher vous continuerez à remonter le même seuil qui n'a jamais été le vrai problème. Ce cas pratique déroule une Mercedes GLA 180 sur laquelle nos deux premières tentatives Stage 2 ont chacune coupé les gaz en charge, ce que le datalog a réellement montré, et ce qu'il a fallu lors de la troisième tentative pour le résoudre.
La voiture
La voiture est une Mercedes GLA 180 motorisée par le M270 DE16 AL, un turbo 1.6 litre à injection directe et 10.3:1 de compression. La sortie d'origine est de 122 ch et 200 Nm avec environ 1.1 bar de suralimentation relative au pic. Le calculateur est un Bosch MED17.7.2 portant le code projet 3472T. Pour voir ce qui est disponible côté matériel sur la gamme Mercedes, la page famille GLA liste les variantes ECU que nous avons cartographiées pour cette plateforme.
Ce qui est intéressant sur cette voiture c'est le turbo lui même. L'IHI AL0069 est exactement la même unité que celle montée sur la GLA 250 et la CLA 250, où il sort 211 ch du 2.0 litre. Même compresseur, même carter, même actionneur. Sur le 1.6 il est surdimensionné, et c'est exactement pour cela qu'une Stage 2 réaliste sur cette plateforme se situe confortablement entre 180 et 195 ch à 1.30 à 1.40 bar relatif. Les fichiers Stage 1 que nous voyons sur ce moteur se posent autour de 175 ch et 310 Nm à 1.25 à 1.30 bar relatif. Le plafond n'est nulle part près du turbo. Le plafond est dans le logiciel.
Le symptôme
Nos deux premières tentatives Stage 2 sur cette voiture ont produit exactement le même défaut. Sous charge depuis les bas régimes le calculateur fermait brutalement le papillon, la voiture tombait en mode dégradé pendant 30 à 60 secondes, et ne récupérait complètement qu'après un cycle de clé. Pas de témoin, pas de DTC stocké, juste un papillon qui se fermait tout seul pendant que le conducteur demandait encore de la puissance. Chaque rework après le premier a simplement remonté le seuil de surpression absolu en espérant que ça suffirait, et chaque rework après le premier a coupé à nouveau.
Alors nous avons remis la voiture sur la route avec un enregistreur Vediamo en marche et nous avons reproduit la coupure sur commande. C'est ce log qui nous a dit que ce n'était pas un problème de surpression de la manière dont tout le monde le pense.
Ce qui a été loggé
Nous avons tiré un datalog Vediamo à 50 ms de résolution pendant la reproduction du défaut, sur 135 secondes et un peu plus de onze mille échantillons. Huit canaux ont été enregistrés et regroupés en cinq panneaux pour que les relations entre eux soient visibles d'un coup d'oeil. C'est la disposition que nous utilisons sur chaque diagnostic MED17, parce que l'histoire de la coupure ne prend tout son sens que lorsque l'on peut voir pédale, papillon, suralimentation, charge et wastegate ensemble sur un même axe temporel.
DT_Saugrohrdruck · hPa
DT_Motorlast · %
DT_Pedalwertgeber · %
Tout ce dont le diagnostic dépend se trouve dans ces cinq panneaux. La pédale dit ce que le conducteur demande. L'angle papillon dit ce que le calculateur est prêt à donner. Au moment où ces deux divergent, le calculateur passe outre la demande du conducteur, et la raison se trouve presque toujours dans un moniteur qui s'est déclenché ailleurs dans la calibration.
L'événement de défaut
La coupure est rapide. Entre le moment où la charge pédale se stabilise et le moment où le papillon se referme, environ une seconde et demie s'écoule.
| t (s) | Tr/min | Pédale | Papillon | Charge | WG duty | Suralim. (hPa) | MAP (hPa) | Lambda |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 46.0 | 1568 | 46.0% | 78.8° | 85.8% | 90.3% | 1165 | 1187 | 1.05 |
| 46.5 | 1830 | 51.1% | 78.8° | 93.5% | 90.3% | 1268 | 1281 | 1.04 |
| 47.0 | 2035 | 55.2% | 78.8° | 111.5% | 59.3% | 1489 | 1506 | 1.04 |
| 47.5 | 2344 | 54.6% | 78.8° | 151.7% | 50.7% | 1881 | 2001 | 1.01 |
| 48.0 | 2784 | 54.6% | 78.3° | 191.4% | 34.8% | 2481 | 2465 | 1.06 |
| 48.3 | 2974 | 62.6% | 20.6° | 108.6% | 9.0% | 2275 | 2184 | 1.11 |
| 48.5 | 2928 | 69.3% | 9.6° | 57.7% | 9.0% | 1360 | 876 | 1.08 |
Le pic de suralimentation a atteint 2481 hPa, soit environ 1.48 bar relatif. La charge moteur a touché 191.4 pour cent, plaquée contre le plafond du capteur. À t=48.3 le papillon s'effondre de 78 degrés à 20 degrés alors que la pédale est encore tenue à 62.6 pour cent. C'est le calculateur qui se coupe lui même, ce n'est pas le conducteur qui relâche.
Voici ce qui a rendu les deux premières tentatives si frustrantes. Le seuil de surpression absolu dans le fichier défectueux était à 2500 hPa. Le pic mesuré était de 2481 hPa, seulement dix neuf hPa en dessous. Cet écart est suffisamment petit pour que le chemin absolu ait pu se déclencher tout seul, soit sur un échantillon que notre log à 50 ms a manqué, soit sur du bruit de capteur situé juste contre le seuil. Mais il était aussi suffisamment petit pour que nous sachions que remonter encore le chiffre absolu à lui seul n'allait pas donner une résolution propre. Quelque chose d'autre devait jouer en parallèle, et le chemin d'écart était l'endroit évident où chercher ensuite.
Ce que MED17 vérifie vraiment
Le MED17.7.2 ne s'appuie pas sur une seule vérification de surpression. Il en fait tourner deux en parallèle, et elles partagent le même bit de bridage de remplissage dès que l'une d'elles s'active. Le premier chemin est celui que tout le monde connaît : pression réelle contre un seuil de pression fixe. On franchit le chiffre, le défaut se verrouille, la puissance disparaît. Le deuxième chemin est beaucoup plus discret, et il attrape bien plus de fichiers que le premier. Il compare la pression réelle à la pression commandée à chaque cycle et se déclenche dès que l'écart dépasse une tolérance pendant une fenêtre de debounce.
La tolérance pour cette deuxième vérification n'est pas un seul chiffre. Elle réside dans une table dont l'écart autorisé rétrécit à mesure que la consigne de suralimentation s'éloigne au dessus de la pression de base. Sur les cibles Stage 1 d'origine la tolérance est suffisamment généreuse pour que le dépassement normal de spool passe sans broncher. Poussez la consigne en territoire Stage 2 et laissez la table de tolérance telle quelle, et le comportement normal d'un turbo devient en lui même suffisant pour faire déclencher le moniteur. Pas d'avertissement, pas de DTC, pas de mélange riche, rien de visible dans le log à part le papillon qui se ferme.
Dès qu'un des deux chemins se déclenche, le calculateur bride le remplissage cylindre maximal. La seule manière pour le moteur physique de respecter ce bridage est que le papillon se ferme jusqu'à ce que le remplissage corresponde, et c'est exactement ce que le log montre à t=48.3. Et comme le bridage est verrouillé, il reste actif jusqu'à l'arrêt du moteur. C'est pour cela que le client a rapporté un long épisode de mode dégradé qui ne se résolvait qu'avec un cycle de clé. Le moteur ne récupérait pas. Le défaut était simplement là, tenant le bridage, attendant d'être effacé.
Les tentatives précédentes avaient relevé le seuil absolu et laissé la table d'écart aux valeurs d'origine. Cette combinaison laissait le fichier en équilibre sur le bord des deux chemins en même temps. Le pic mesuré était à dix neuf hPa du mur absolu. Sur la base de la manière dont la pression réelle dépassait la consigne sur cette plage de régime, il était également assis directement sur le mur d'écart. L'un ou l'autre se déclenchait. De l'extérieur ils se ressemblent, et c'est pour cela que le défaut revenait quel que soit le niveau auquel le seuil absolu était poussé.
Ce que nous avons changé
Le premier mouvement a été de baisser la cible de suralimentation elle même. Nos reworks précédents demandaient au turbo trop de pression, et la manière dont un turbo répond à une demande pédale soudaine est de dépasser la cible avant de redescendre dessus. Ce dépassement était une grande partie de ce qui déclenchait l'alarme. Nous avons ramené la cible d'environ 1.45 bar à entre 1.30 et 1.35 bar relatif. La voiture ne perd presque rien aux roues parce que la courbe de puissance sur ce turbo est déjà presque plate entre ces deux pressions, mais une cible plus basse signifie un dépassement plus petit, et un dépassement plus petit donne à l'alarme de la marge pour respirer. La plupart des préparateurs ne veulent pas faire ce pas parce que sur le papier ça ressemble à un retour en arrière, et sur une voiture client c'est en général le pas qui fait vraiment fonctionner le fichier.
À partir de là le vrai travail était sur l'alarme d'écart elle même. À l'intérieur du calculateur se trouve une table qui décide de combien de pression supplémentaire le moteur a le droit de produire au dessus de ce que le calculateur a demandé, et seulement au delà le calculateur le compte comme un défaut. Nous avons élargi cette marge sur la plage de régime et de charge où un fichier Stage 2 passe réellement son temps. C'est le changement que chaque tentative précédente avait manqué, et sans lui aucune remontée du chiffre absolu n'est jamais suffisante pour faire disparaître les coupures. Nous avons aussi donné à l'alarme une mèche légèrement plus longue, ce qui permet à un pic de pression bref pendant le spool de passer sans que le calculateur le traite comme un vrai défaut et verrouille quoi que ce soit.
Le côté couple de la calibration devait bouger en même temps que le côté suralimentation. Le calculateur ne regarde pas seulement la pression. Il regarde aussi combien de couple le moteur produit, en valeurs absolues et rapport par rapport, et il croise la sortie moteur réelle avec le couple que la position du papillon dit qu'il devrait produire. Tous ces chiffres sont calibrés pour un moteur de 122 ch d'origine, et ils n'ont aucune idée qu'un fichier Stage 2 est maintenant posé au dessus. Si vous poussez plus de pression dedans mais laissez les limites de couple d'origine, le côté couple du calculateur déclenche sa propre protection et ferme le papillon exactement de la même manière que le côté suralimentation, et depuis le siège conducteur vous ne pouvez pas dire lequel des deux s'est déclenché. C'est une des raisons les plus discrètes pour lesquelles les fichiers agressifs se sentent nerveux sur la route, et c'est une des premières choses que nous touchons sur tout rework.
En plus de tout ça, nous avons aussi remonté le plafond de pression absolu, avec une vraie marge au dessus du nouveau pic au lieu des remontées symboliques que les tentatives précédentes avaient utilisées. Nous avons assoupli avec quelle force le calculateur bride le papillon si ce chemin se déclenche un jour pour une vraie raison, pour qu'un défaut réel laisse la voiture roulable jusqu'à la maison au lieu d'être coincée à presque zéro puissance. Les réglages de détection cliquetis ont été réalignés sur les nouveaux points de charge pour que le calculateur écoute toujours du vrai cliquetis aux bons endroits sous charge Stage 2. Et les zones VIN, antidémarrage et sécurité ont été vérifiées octet par octet contre le fichier d'origine, pour qu'il y ait zéro chance de non démarrage ou d'incohérence de codage après flashage.
Résultat
Fichier flashé sur la voiture et testé en comparaison directe avec l'ancien. Pas de coupures, pas de codes stockés, pas de mode dégradé sur un long essai routier mixte à travers exactement les mêmes points de charge qui déclenchaient la coupure auparavant.
Tous les défauts Stage 2 ne sont pas une limite matérielle. Sur MED17 spécifiquement, le chemin d'écart est celui qui déclenche la plupart des reworks Stage 2 qui ressemblent à de la surpression sans en être, et il reste invisible jusqu'à ce que vous sachiez ce que vous cherchez. Si vous roulez avec un fichier qui coupe en charge alors que la pression maxi se trouve proche mais pas clairement au dessus du seuil habituel, c'est le premier endroit où chercher. Si vous voulez que nous prenions le rework en charge, la page reprogrammation moteur liste ce qui est disponible pour la famille M270, ou vous pouvez consulter directement la page GLA pour voir si votre variante exacte d'ECU est dans notre base.