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  • Ajuster les potentiomètres PMH VR de votre MegaSquirt

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Des explications sur le fonctionnement de l'injection MegaSquirt, l'influence des paramètres, l'utilisation des stratégies des calculateurs
 #2400  par Manu
 30 sept. 2012 21:54
Les systèmes d’injection programmable MegaSquirt v3.0 et suivants sont conçus pour permettre l’utilisation d’un grand nombre de capteur à réluctance variable pour la lecture de la position vilebrequin. Ce n’est pas une tâche facile de concevoir un seul circuit qui permette d’utiliser un large spectre de capteurs VR, et donc il y a une possibilité de réglage inclue dans le circuit MegaSquirt pour pouvoir adapter l’étage de traitement du signal provenant du capteur VR aux caractéristiques du capteur qui équipe votre véhicule. Sachez que ce réglage est primordial et qu’un système mal réglé ne peut fonctionner correctement (pertes de signal). Les cartes d’extension MS3X utilisent le même circuit pour l’entrée AAC et se règlent de la même façon.

Qu’est-ce qu’un capteur VR, pourquoi vous en avez besoin et comment est-il traité par les systèmes d’injection programmable MegaSquirt :

Les capteurs de type VR sont des systèmes très utilisés par les constructeurs automobiles pour lire la position du vilebrequin d’un moteur. Ils ne coûtent pas chers, ils ne s’usent pas, ils continuent de fonctionner même si vous les aspergez d’huile, ils fonctionnent même sous l’eau. La seule chose qu’ils ne font pas est de générer un signal facilement utilisable. Le signal généré par un capteur de type VR peut varier de moins d’un volt lorsque le moteur est sur démarreur, jusqu’à plus de 100 volts au rupteur (haut régime). En effet, la tension délivrée par ce type de capteur augmente proportionnellement au régime moteur. De plus le signal généré par ce type de capteur est un signal alternatif bien plus compliqué et sale que le simple signal TTL (tout ou rien) que doit recevoir le processeur du calculateur MegaSquirt. C’est pourquoi ce signal doit être traité.

Le circuit qui équipe en standard les calculateurs programmables MegaSquirt v3.0 et v3.57 est basé sur un principe assez simple : lorsque la tension générée par le capteur VR dépasse un certain niveau, appelé niveau de déclenchement ou trigger, la sortie du montage s’active. Ensuite, une fois que la tension générée par le capteur VR tombe en dessous d’un autre niveau défini, la sortie est désactivée. Le niveau de désactivation de la sortie est défini grâce à une hystérésis et correspond à :

Tension de désactivation du signal = Tension d’activation – hystérésis


Le niveau de déclenchement (tension d’activation, trigger) est défini par le réglage du potentiomètre R56. L’hystérésis est quant à lui défini grâce au potentiomètre R52. Ces deux potentiomètres se remettent en position 0 en effectuant 18 tours dans le sens inverse des aiguilles d’une montre sur leurs vis de réglages respectives sur les calculateurs MegaSquirt v3.0. Il suffit de 6 tours pour remettre à zéro les potentiomètres qui équipent les calculateurs MegaSquirt v3.57.

L’image suivante illustre ce que le montage conditionneur effectue en imaginant que le signal généré par le capteur VR est triangulaire :
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Éliminer le bruit avant qu’il ne commence :

La meilleure façon de filtrer le bruit et de n’avoir aucun bruit à filtrer ;-) Vous devez vous assurer que votre faisceau électrique est conçu de telle façon qu’il ne propose pas de points faible qui permettaient de générer ou de capter des bruits électriques. La première chose à s’assurer est le câble qui relie le capteur de position PMH VR à votre système MegaSquirt. Il doit être de bonne qualité, blindé et pas endommagé. Toute longueur de câble non blindée sur ce circuit est susceptible de capter des bruits et de perturber le signal issu du capteur VR. Le capteur VR doit être relié directement à la masse de votre calculateur MegaSquirt, sur le connecteur ; le relier à une autre masse, telle la carrosserie ou bien le bloc moteur, peut potentiellement générer du bruit au travers des câbles qui relient la masse de votre MegaSquirt. Et pour finir vous devez essayer d’éloigner autant que possible le câble de votre capteur VR des générateurs potentiels de bruits que sont les câbles du système d’allumage, les bobines, les injecteurs, le démarreur, l’alternateur.

Un problème rarement pris en compte est qu’un démarreur en mauvais état peut générer énormément de bruit. Le signe le plus sûr si vous avez un doute sur une telle situation est que votre système d’injection programmable MegaSquirt ne se synchronise pas tant que vous actionnez la clef en position démarreur et que dès que vous relâchez la clef, le système se synchronise. Généralement, c’est un signe avant-coureur d’une panne de démarreur.

Une autre cause de difficulté dans l’ajustement du conditionneur de signal VR est si votre roue phonique (cible PMH, généralement le volant moteur) est désaxée par rapport à votre capteur de signal PMH. En effet, une variation de l’espace entre le capteur et votre volant moteur ne doit en aucun cas être visible à l’œil et toute variation ne doit pouvoir se mesurer qu’avec des outils spécialisés. Si vous pouvez visuellement et clairement identifier un changement d’espacement entre la tête de votre capteur VR et votre volant moteur vous devez avant tout solutionner ce problème. Et ce n’est pas seulement une difficulté pour le conditionneur de signal VR, c’est aussi le signe que votre volant moteur est en train de se désolidariser du vilebrequin.


Utiliser un oscilloscope pour ajuster le conditionneur de signal VR :

Un oscilloscope est le moyen le plus simple pour ajuster le montage de conditionnement du signal de capteur VR. Idéalement il faut utiliser un oscilloscope à 2 canaux afin de visualiser en même temps le signal d’entrée et sortie du montage conditionneur de signal. Vous pouvez piquer le signal du capteur VR sur le point TachSelect et le signal de sortie du montage sur le point TSEL sur un système MegaSquirt v3.0. Lire le signal du capteur est un peu plus difficile sur un système MegaSquirt v3.57 et il est souvent préférable de piquer le signal au niveau du faisceau électrique. Dans tous les cas, sur un système v3.57 le signal VR se trouve sur la pin2 du connecteur JP1 et le signal de sortie du montage de conditionnement est lisible sur le pin 14 du processeur. Il faut toujours démarrer le réglage du montage de conditionnement du signal de capteur VR en ayant les 2 potentiomètres à 0 (voir plus haut).

La première chose à vérifier est si vous pouvez clairement identifier l’impulsion générée par le capteur VR, en opposition au bruit. C’est très facile à faire. Généralement le bruit doit avoir moins de tension que les vraies impulsions, et souvent des modulations plus brèves aussi. Pour exemple, regardez l’image suivante qui est la capture du signal de capteur VR de position moteur d’une Honda Civic de 1995. Le régime moteur lors de la capture est d’environ 1000 tr/min.
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Il y a quatre impulsions qui atteignent jusqu’à 4 volts. Ce sont les signaux réels à prendre en compte. Vous noterez qu’il y a également beaucoup de petites impulsions entre chaque grande impulsion. C’est le bruit, actuellement généré par d’autres signaux et d’autres capteurs qui viennent interférer et se mélanger. Nous allons commencer par régler le seuil de déclenchement (R56 - trigger) et faire en sorte que le conditionneur de signal VR ne traite que les quatre grandes impulsions et ignore les autres. Il faut toujours débuter avec le potentiomètre R56 mis à zéro (18 tours dans le sens inverse des aiguilles d’une montre). Vous allez le tourner dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que le conditionneur de signal VR ne s’active que pour les quatre grands signaux et ignore les petits signaux entre ceux-ci (le bruit). Tournez le trop, et le conditionneur de signal VR va aussi commencer à ignorer les vrais signaux. Les images suivantes montre ce qui arrive si vous régler le seuil de déclenchement (R56) trop bas, trop haut et juste comme il faut :
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Maintenant que vous avez réglé votre seuil de déclenchement (R56) vous pouvez commencer à régler votre hystérésis. Si vous n’avez pas assez d’hystérésis, le signal généré ne sera pas propre. Vous apercevrez du bruit aux extrêmes du signal alors que le milieu de celui-ci sera bon. Vous comprendrez mieux ce problème en regardant l’image suivante qui représente uniquement le signal de sortie du conditionneur :
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Tournez le potentiomètre R52 dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que le signal soit plus net. N’ajoutez pas plus d’hystérésis que nécessaire.
Vous devez veiller à ajuster les potentiomètres afin que le signal soit correct sur toute votre plage de régime. Ceci est particulièrement important du fait que le voltage est plus faible durant la phase sur démarreur. Un seuil de déclenchement trop élevé ou une hystérésis trop forte vous empêchera de capturer le signal PMH durant cette phase.


Utiliser le Tooth Logger ou le Composite Logger pour régler le conditionneur de signal VR :

Si vous n’avez pas la possibilité d’utiliser un oscilloscope, votre logiciel de paramétrage possède des outils dont vous pouvez vous servir pour régler le conditionneur de signal VR. L’outil « Tooth Logger », disponible dans les logiciels TunerStudio MS et MegaTunix, est compatible avec les systèmes d’injection programmable MegaSquirt I, II et III. Cet outil affiche à l’écran de votre ordinateur le seuil de déclenchement (R56) sur démarreur, et uniquement sur démarreur. L’outil « Composite Logger » uniquement disponible avec TunerStudio MS est compatible avec les systèmes d’injection programmable MegaSquirt II et III. Cet outil se rapproche plus de la vue du signal de sortie tel que vous pourriez le visualiser avec un oscilloscope. Utiliser l’un ou l’autre de ces outils requiert de votre part que vous sachiez à quoi doit ressembler le signal que vous attendez. De la même façon qu’avec un oscilloscope, vous devez démarrer ce réglage avec les deux potentiomètres R56 et R52 à zéro (entièrement dévissés).

L’outil « Tooth Logger » affiche le temps entre chaque signal et fonctionne très bien pour les roues phoniques (cible moteur) avec une ou plusieurs dents manquantes. Avec de telles cibles, vous devez voir à l’écran une petite barre pour chaque dent et une seule grande barre pour une dent manquante. Si vous n’avez qu’une dent manquante (ex : VM 36-1), la grande barre doit être deux fois plus grande que les petites dents ; Si vous avez deux dents manquantes (ex : VM 60-2), la grande barre doit être trois fois plus grande que les petites dents. Si vous visualisez des petites barres (plus petites que les petites barres normales) qui ne devraient pas apparaitre, tournez le potentiomètre R56 dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce qu’elles disparaissent. Si la grande barre est remplacée par 2 grandes barres alors votre capteur est câblé à l’envers. Lorsque vous visualisez autant de petites barres que vous avez de dents et autant de grande barre que vous avez de dent manquante, alors votre réglage est correct. L’image ci-dessous illustre cette fonction en utilisant une roue phonique de type 36-1 (simulée grâce à un JimStim). Vous pouvez ainsi compter 34 petites barres (dents) entre chaque grande barre (dent manquante), ce qui correspond bien au modèle de la cible moteur étudiée. En effet, 34 petites barres + 1 grande barre (égale à 2 petite barres) = 36 positions lue ;-)
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Utiliser l’outil « Composite Logger » revient à visualiser votre cible moteur de la même façon qu’avec un oscilloscope.
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Si vous voyez des impulsions qui ne devraient pas être présente, tournez le potentiomètre R56 jusqu’à ce qu’elles disparaissent. Si par contre vous ne voyez pas d’impulsion là où il devrait y en avoir, tournez le potentiomètre R56 dans le sens inverse des aiguilles d’une montre tant que vous ne voyez pas les impulsions manquantes. L’ajustement de l’hystérésis se réalise de la même façon qu’avec un oscilloscope :
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Tournez le potentiomètre R52 dans le sens des aiguilles d’une montre si vous visualisez du bruit aux extrêmes du signal.


Problèmes communs facilement solutionnés :

Certains capteurs VR utilisés par les constructeurs sont connus pour avoir des problèmes qui sont facilement contournables. Voici quelques solutions faciles à mettre en œuvre.

Perte de signal sur les systèmes Bosch 60-2 à haut régime :
Cette solution peut également s’appliquer à d’autres roues phoniques avec beaucoup de dents. Ce problème se rencontre particulièrement avec les systèmes à base de PCB v3.57, mais peut survenir avec des modèles PCB 3.0. Il est fréquent sur les BMW et les Hyundai mais pourrait typiquement se manifester sur tout système Bosch Motronic. Selon votre capteur VR, ce phénomène peut également se produire en utilisant des roues phoniques 36-1 ou 36-2. Ce qui débute comme un petit pic de bruit au moment où vous passez sur la dent manquante à bas régime devient un pic très important à haut régime et provoque une perte de synchronisation de la part de votre système d’injection programmable MegaSquirt. Vous pouvez constater ce problème car votre signal RPM chute soudainement à haut régime et votre véhicule réagit comme si vous aviez atteint le rupteur. Monter une résistance de 10K à 20K en ligne avec le capteur de position moteur règle ce problème très facilement. L’image suivante illustre ce problème sur une roue phonique 36-1 :
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Les barres représentent le temps entre chaque impulsion (dent). Une dent manquante met deux fois plus de temps qu'une dent normale pour envoyer une impulsion, la barre correspondante sera deux fois plus grande. Cependant une impulsion de bruit parfois générée au moment du passage sur la dent manquante va faire que cette dent manquante ne sera pas détectée, pire elle sera vue comme 2 dents normales, et mettra en défaut votre calculateur MegaSquirt qui ne pourra plus calculer la position moteur. Dans le cas illustré le problème a été solutionné grâce à une résistance de 10K.

Perte de signal à bas régime sur une faible plage avec les systèmes Nippondenso :
Ce problème apparait le plus souvent sur les systèmes d’injection Nippondenso et autres systèmes où il y a une roue phonique à 24 dents sans dent manquante (ou 12 dents) et un capteur d’arbre à came à 1 dent qui sert à définir la dent N°1 de la roue phonique. C’est généralement le cas des Toyota, Mazda et Honda. Le problème est que le calculateur MegaSquirt perd la synchronisation moteur sur une certaine plage moteur, généralement dans la zone couvrant entre 1000tr/min et 2500 tr/min.
Ce qui ce passe est qu’une des impulsions du second capteur (aac) et très proche d’une impulsion de la roue moteur, voire synchronisée. C’est cette impulsion qui permet de définir la dent N°1 de la roue phonique (roue à 24 dents). Comme le signal peut légèrement se déphaser lorsque l’avance augmente, le signal aac qui s’active initialement peu avant le signal moteur (VM) va s’activer après le signal moteur (VM). Le calculateur est alors incapable de définir quelle dent du capteur VM est la dent N°1. Ce cas est typiquement visible dans les logs en identifiant les valeurs 11 et 17 de la variable « Lost Sync Reason ».
Pour solutionner ce problème vous devez trouver exactement quelle phase des signaux vous devez utiliser pour les déclenchements. Premièrement changez le sens de lecture du signal VM « Ignition Input Capture » de « Front Montant » à « Front Descendant », ou vice versa. Si cela ne fonctionne pas, essayez de changer également ce paramètre pour le second capteur (AAC). Normalement une seule des quatre combinaisons possibles fonctionnera normalement.
Notez que vous devez renseigner le nouvel angle de la dent n°1 (Tooth #1) à chaque fois que vous modifiez un de ces réglages.

Capteur PMH Renault :
Les capteurs VR utilisés par Renault posent eux des problèmes car ils génèrent une très faible tension à bas régime. Il est donc très difficile de régler le conditionneur de signal VR des systèmes MegaSquirt pour couvrir les faibles régimes. Afin d’éliminer tout problèmes à ce niveau, je vous conseille de remplacer le capteur d’origine par un capteur de seconde monte dont les références suivent :
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  • Capteur VR : 82 00 643 171
  • Kit câblage capteur : 82 00 673 202

Ou bien de remplacer votre capteur d’origine par un capteur PSA à 3 fils qui fonctionne très bien. Il faut juste faire une patte d’adaptation pour le remplacement :
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Pour information un capteur VR Renault original (Clio, R21, etc.) génère un signal d’environ 1v à 500 tr/min avec un entrefer de 1mm. Dans les mêmes conditions, un capteur PSA génère lui une tension d’environ 3,3v.

Enfin le capteur VR Renault qui semble donner les meilleurs résultats est le suivant : 82 00 439 315

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Le problème de ce capteur est qu'il est plus gros que les capteurs d'origine et qu'il est parfois nécessaire d'agrandir la lumière sur la boite à vitesse pour le positionner. De plus, le capteur réference 82 00 439 315 est un peu décalé et lis sa cible un peu trop prêt du mécanisme d’embrayage. Alors que les modèles standard lisent bien au milieux des dents.

Pour info, voici les résistances mesurées des différents capteurs Renault testés (tests et mesures réalisées par Michel, un bon...)
  • Capteur R21T => résistance = 221K
  • Capteur Clio 12.16V => résistance = 235K
  • Capteur bleu 82 00 643 171 => résistance = 229K
  • Capteur 82 00 439 315 => résistance = 684K
 #2546  par Manu
 06 mars 2013 12:57
Salut,

Dans un premier temps tu met tous les potars à 0 (18 tours dans le sens inverse des aiguilles d'une montre). En général cela est le réglage qui fonctionne. Ensuite tu ajuste en fonction des besoins...
 #2551  par LR78
 12 mars 2013 14:31
Résolution du problème :

Avant de toucher aux réglages du boitier j'ai monté un capteur neuf = idem mais un peu mieux (perte de synchronisation en dessous de 1500 Trs au lieu de 2000/2500 Trs).

Les deux potentiometres a fonds a gauche ( + capteur neuf) = signal stable quelque soit le régime moteur !
 #2554  par Manu
 15 mars 2013 10:32
C'est toujours ce que je fait en premier ;-) monter un bon capteur VR => celui d'origine sur les Renault par exemple fonctionne très mal...