De meeste Stage 2 overboost cuts op een MED17 worden op de turbo geschoven. In de meeste gevallen ligt het helemaal niet aan de turbo. De monitors die de boost in de gaten houden worden de beperkende factor lang voordat de hardware dat wordt, en als je niet weet waar je moet kijken blijf je dezelfde drempel verhogen die nooit het echte probleem was. Deze case loopt door een Mercedes GLA 180 waar onze eerste twee Stage 2 pogingen allebei het gas onder belasting dichtgooiden, wat het logboek echt liet zien, en wat er nodig was om het bij de derde poging op te lossen.
De auto
De auto is een Mercedes GLA 180 met de M270 DE16 AL, een 1.6 liter turbo met directe inspuiting en 10.3:1 compressie. Standaard levert hij 122 pk en 200 Nm met ongeveer 1.1 bar relatieve piek ladedruk. De ECU is een Bosch MED17.7.2 met projectcode 3472T. Wil je zien wat er aan hardware kant op de Mercedes lijn beschikbaar is, dan staat op de GLA familie pagina welke ECU varianten we voor dit platform in onze database hebben.
Het interessante aan deze auto is de turbo zelf. De IHI AL0069 is precies dezelfde unit die in de GLA 250 en CLA 250 zit, waar hij 211 pk uit de 2.0 liter haalt. Zelfde compressor, zelfde huis, zelfde actuator. Op de 1.6 is hij overgedimensioneerd, en daarom zit een realistische Stage 2 op dit platform comfortabel tussen 180 en 195 pk met 1.30 tot 1.40 bar relatief. Stage 1 bestanden die we op deze motor zien gaan zitten rond 175 pk en 310 Nm bij 1.25 tot 1.30 bar relatief. Het plafond ligt nergens in de buurt van de turbo. Het plafond zit in de software.
Het symptoom
Onze eerste twee Stage 2 pogingen op deze auto gaven exact dezelfde fout. Onder belasting vanaf laag toerental gooide de ECU het gas hard dicht, dook de auto 30 tot 60 seconden in noodloop, en kwam pas helemaal terug na een sleutelcyclus. Geen lampje, geen DTC opgeslagen, gewoon een gasklep die zichzelf sloot terwijl de bestuurder nog vol vermogen vroeg. Elke rework na de eerste verhoogde simpelweg de absolute overboost drempel in de hoop dat dat genoeg zou zijn, en elke rework na de eerste sloeg opnieuw af.
Dus zetten we de auto opnieuw op de weg met een draaiende Vediamo logger en reproduceerden de cut op commando. Dat logboek was wat ons vertelde dat dit geen overboost probleem was op de manier waarop iedereen denkt dat het er een is.
Wat er gelogd werd
We trokken een Vediamo datalog op 50 ms resolutie tijdens het reproduceren van de fout, in totaal 135 seconden en ruim elfduizend samples. Acht kanalen werden opgenomen en gegroepeerd in vijf panelen zodat de relaties ertussen in een oogopslag zichtbaar zijn. Dit is de layout die we bij elke MED17 diagnose gebruiken, want het verhaal van de cut wordt pas duidelijk als je pedaal, gasklep, ladedruk, belasting en wastegate samen op één tijdas ziet.
DT_Saugrohrdruck · hPa
DT_Motorlast · %
DT_Pedalwertgeber · %
Alles wat de diagnose nodig heeft zit in die vijf panelen. Het pedaal vertelt wat de bestuurder vraagt. De gasklepstand vertelt wat de ECU bereid is te geven. Op het moment dat die twee uit elkaar lopen, overrult de ECU de bestuurder, en de reden zit bijna altijd in een monitor die ergens anders in de calibratie is afgegaan.
Het storingsmoment
De cut gebeurt snel. Tussen het moment dat de pedaalbelasting stabiliseert en het moment dat de gasklep dichtklapt zit ongeveer anderhalve seconde.
| t (s) | TPM | Pedaal | Gasklep | Belasting | WG duty | Boost (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 |
De piek ladedruk haalde 2481 hPa, wat neerkomt op ongeveer 1.48 bar relatief. De motorbelasting zat op 191.4 procent, vastgepind tegen het sensorplafond. Op t=48.3 valt de gasklep van 78 graden terug naar 20 graden terwijl het pedaal nog steeds op 62.6 procent ingedrukt staat. Dat is de ECU die zichzelf afknijpt, niet de bestuurder die loslaat.
Hier is wat de eerste twee pogingen zo frustrerend maakte. De absolute overboost drempel in het foute bestand stond op 2500 hPa. De gemeten piek was 2481 hPa, slechts negentien hPa eronder. Dat gat is klein genoeg dat het absolute pad op zichzelf had kunnen afgaan, hetzij op een sample dat ons logboek van 50 ms heeft gemist, hetzij op sensorruis die direct tegen de drempel aan zat. Maar het was ook klein genoeg dat we wisten dat het verder optrekken van het absolute getal op zichzelf geen schone oplossing zou geven. Er moest iets anders mee in het spel zijn, en het afwijkingspad was de voor de hand liggende plek om vervolgens te kijken.
Wat een MED17 echt controleert
De MED17.7.2 vertrouwt niet op één enkele overboost check. Hij draait er twee parallel, en ze delen dezelfde fill clamp bit op het moment dat één van beide afgaat. Het eerste pad is wat iedereen kent: actuele ladedruk tegen een vaste drukdrempel. Drempel passeren, fout vergrendeld, vermogen weg. Het tweede pad is veel stiller, en het vangt veel meer bestanden dan het eerste. Dat pad vergelijkt elke cyclus actuele ladedruk met aangevraagde ladedruk en gaat af zodra het verschil een tolerantie overschrijdt voor een debounce venster.
De tolerantie voor die tweede check is geen enkel getal. Hij staat in een tabel waarvan de toegestane afwijking krimpt zodra het ladedruk setpoint verder boven het basisniveau gaat zitten. Bij standaard Stage 1 doelen is de tolerantie ruim genoeg dat normale spool overshoot er probleemloos doorheen mag. Duw het setpoint Stage 2 territorium in en laat de tolerantietabel staan, en gewoon turbogedrag wordt op zichzelf al genoeg om de monitor te laten afgaan. Geen waarschuwing, geen DTC, geen rijk lopend mengsel, niets visueel in het logboek behalve de gasklep die dichtgaat.
Op het moment dat één van beide paden afgaat klemt de ECU de maximum cilindervulling. De enige manier waarop de fysieke motor die klem kan respecteren is dat de gasklep dicht gaat tot de vulling matcht, en dat is precies wat het logboek op t=48.3 laat zien. En omdat de klem vergrendeld is blijft hij actief tot de motor uit gaat. Dat is waarom de klant een lange noodloop episode meldde die alleen verdween na een sleutelcyclus. De motor was niet aan het herstellen. De fout zat daar gewoon, hield de klem vast, wachtte tot hij gewist werd.
De eerdere pogingen hadden de absolute drempel verhoogd en de afwijkingstabel op standaard waarden laten staan. Die combinatie liet het bestand op de rand van beide paden tegelijk balanceren. De gemeten piek zat negentien hPa van de absolute wand af. Op basis van hoeveel de actuele ladedruk in die toerentalband boven de aangevraagde uitkwam zat hij ook precies op de afwijkingswand. Een van de twee was aan het afgaan. Van buitenaf zien ze er identiek uit, en dat is waarom de fout terug bleef komen hoe hoog de absolute drempel ook werd opgeschoven.
Wat we hebben veranderd
De eerste stap was het verlagen van het ladedruk doel zelf. Onze eerdere reworks vroegen de turbo om te veel druk, en de manier waarop een turbo reageert op een plotse pedaalvraag is door het doel te overschieten voordat hij er weer op zakt. Die overshoot was een groot deel van wat het alarm liet afgaan. We trokken het doel terug van ongeveer 1.45 bar naar tussen 1.30 en 1.35 bar relatief. De auto verliest vrijwel niets aan het wiel omdat de vermogenscurve op deze turbo tussen die twee drukken al vrijwel vlak loopt, maar een lager doel betekent een kleinere overshoot, en een kleinere overshoot geeft het alarm meer ademruimte. De meeste tuners willen deze stap niet zetten omdat het op papier op achteruit gaan lijkt, en op een klantauto is het meestal de stap die het bestand daadwerkelijk laat werken.
Vanaf daar zat het echte werk op het afwijkingsalarm zelf. In de ECU zit een tabel die bepaalt hoeveel extra ladedruk de motor mag produceren boven wat de ECU heeft gevraagd, en pas voorbij dat punt telt het als een fout. We hebben die marge verbreed over het toerental en lastbereik waar een Stage 2 bestand ook echt zijn tijd doorbrengt. Dit was de wijziging die in elke eerdere poging ontbrak, en zonder dit is geen enkele verhoging van het absolute getal ooit genoeg om de cuts weg te krijgen. We hebben het alarm ook een iets langere lont gegeven, zodat een korte druk piek tijdens het opspoolen kan komen en gaan zonder dat de ECU het als een echte fout behandelt en iets vergrendelt.
De koppel kant van de calibratie moest mee bewegen met de boost kant. De ECU kijkt niet alleen naar boost. Hij kijkt ook naar hoeveel koppel de motor produceert, in absolute getallen en versnelling per versnelling, en hij vergelijkt het werkelijke motoroutput met het koppel dat de gaspedaalstand zegt dat hij zou moeten produceren. Al die getallen zijn gecalibreerd voor een standaard 122 pk motor, en ze hebben er geen idee van dat er nu een Stage 2 bestand bovenop zit. Als je meer boost erin duwt maar de koppel limieten standaard laat, gaat de koppel kant van de ECU zijn eigen bescherming aanspreken en sluit de gasklep precies op dezelfde manier als de boost kant dat doet, en vanaf de bestuurdersstoel kun je niet zien welke van de twee is afgegaan. Dit is een van de stillere redenen waarom agressieve bestanden nerveus aanvoelen op de weg, en het is een van de eerste dingen die we bij elke rework aanraken.
Daar bovenop hebben we ook de absolute overboost drempel opgeschoven, met echte marge boven de nieuwe piek in plaats van de symbolische verhogingen die de eerdere pogingen hadden gebruikt. We hebben verzacht hoe hard de ECU de gasklep klemt als dit pad ooit voor een echte reden afgaat, zodat een echte fout de auto naar huis rijdbaar laat in plaats van vast op bijna geen vermogen. De knock detectie instellingen zijn uitgelijnd op de nieuwe belastingspunten zodat de ECU nog steeds luistert naar echte knock op de juiste plekken bij Stage 2 last. En de VIN, immobiliser en security regio zijn byte voor byte geverifieerd tegen het standaard bestand zodat er nul kans is op een non start of een coding mismatch na het flashen.
Resultaat
Bestand op de auto geflasht en back to back getest met het oude. Geen cuts, geen opgeslagen codes, geen noodloop momenten over een lange gemengde testrit door precies dezelfde belastingspunten die de cut altijd uitlokten.
Niet elke Stage 2 fout is een hardware limiet. Specifiek op de MED17 is het afwijkingspad het pad dat de meeste Stage 2 reworks die op overboost lijken maar het niet zijn laat afslaan, en het blijft onzichtbaar totdat je weet waar je naar moet zoeken. Heb je een bestand dat onder belasting afslaat terwijl de piek ladedruk dichtbij maar niet duidelijk over de bekende drempel zit, dan is dit de eerste plek om te kijken. Wil je dat wij de rework doen, dan staat op de chiptuning diensten pagina wat er voor de M270 familie beschikbaar is, of bekijk de GLA pagina rechtstreeks om te zien of jouw exacte ECU variant in onze database staat.