Datenimport Excel

So, jetzt habe ich aber hier genug geschwafelt und "einleitende Worte" von mir gegeben. Kümmern wir uns jetzt einmal um die wirklich interessanten Dinge.
Wir nehmen also jetzt einmal an, wir haben genügend Log-Daten aus unseren Fahrten gesammelt und haben die csv-Dateien, wie oben beschrieben etwas angepasst, um sie besser importieren zu können.

Also, im nächsten Step werde ich dann mal anfangen, die Log-Daten zusammen zu bringen (bei mehreren Dateien), sie nach Excel zu importieren und dann die Daten entsprechend zu "transformieren".

TBC - to be continued

AFR-Tabelle (Grundlegende Aussagen und Anforderungen)

Auch wenn die VE-Tabellen die vielleicht wichtigste Grundlage für die Motorsteuerung darstellt, wird häufig das meiste Augenmerk auf eine andere Tabelle gelegt: die AFR-Tabelle.
Dabei haben die in der AFR-Tabelle eingetragenen Werte eigentlich erst einmal nichts mit dem eigentlichen Motor zu tun.
Diese Tabelle beschreibt "einfach nur" das Verhältnis des Luft/Bezin-Gemischs, das in den Zylinder gelangen soll.

Unterm Strich könnte man sagen, hier kann sich eigentlich jeder selbst verwirklichen, wenn es da nicht einige technische Gesetzmäßigkeiten oder aber rechtliche Vorgaben gäbe.
Ich möchte hier jetzt keine Diskussion losbrechen, welche Tabelle mehr oder weniger Sinn macht, ob sie erlaubt ist oder nicht. Letztlich muss bzw. kann es jeder für sich entscheiden.

Da es sich hier um ein Tutorial handelt, habe ich einmal verschiedene Anforderungen an die AFR-Tabelle gestellt, von denen versucht werden soll, diese auch zu berücksichtigen.
Wenn jemand der Meinung ist, die Anforderung sollte in seinem Fall nicht berücksichtigt werden, dann einfach darüber hinweg sehen.

Anmerkungen meinerseits:
Mir ist vollkommen bewußt, dass wir an dieser Stelle jetzt in den "emotionalen" Bereich einsteigen! Damit es nicht zu emotional wird, einige Worte vorab von meiner Seite.

Gerade im Bereich der AFR Werte gibt es nicht DIE Lösung. Auch hier bewahrheitet sich wieder ... viele Wege führen nach Rom.
Während der eine unbedingt eine 13.2 in eine Zelle schreiben würde, sagt der Nächste, ihm würde auch eine 13.6 oder 13.8 ausreichen und der 3. kommt mit einer 13.0 oder 14.4 um die Ecke.
!!!!Heißt 4 Personen, 5 Meinungen!!!!

Diese Tutorial soll nicht ausdrücken, was ist richtig und was ist falsch! Ich möchte hier einen Weg aufzeigen, den jeder individuell nutzen kann, um SEINE WAHRHEITEN in Form eines Tunes auszudrücken. Daher spiegeln gerade die AFR-Werte, die hier als Ergebnisse herauskommen, eine Tendenz bzw. einen Bereich wieder. In den meisten Bereichen können die Werte dann auch noch etwas nach oben oder unten korrigiert werden.
Wir werden auch sehen, dass bestimmte Bereiche vollkommen egal(!) sind und manche dann aber doch ganz bestimmte Werte erfordern!

Diese Tutorial spiegelt vorwiegend meine Meinung wieder, von der ich auch nicht behaupte, dass die das Maß-der-Dinge ist. Sagen wir daher einfach, es geht in eine möglicherweise annehmbare Richtung
Falls jemand der Meinung ist, dass ich ggf. vollkommen falsch liegen sollte, dann würde ich darum bitten, mich darauf aufmerksam zu machen. Dann kann ich es auch korrigieren!


Anforderungen
Jetzt aber zu den (meinen) Anforderungen an die AFR-Tabelle:

• Grundlegend sollte die AFR-Tabelle natürlich erst einmal technisch gesehen Sinn ergeben. Selbst das ist bei Original-Einstellungen aber auch bei vielen Motorrädern, die vom Prüfstand kommen - aus meiner Sicht - nicht selbstverständlich. Wir werden uns dies einmal beispielhaft am Original Tune meines TC96 Motors anschauen.
  
  
• Es geht in diesem Tutorial nicht darum, auch noch das letzte mögliche PS oder den letzten möglichen Nm an Drehmoment aus dem Motor zu quetschen. Ob das Motorrad jetzt 78PS oder 80PS hat oder 129 bzw. 133 Nm besitzt, ist bei einem Gewicht von ca. 400kg (inkl. Fahrer) aus meiner Sicht absolut nebensächlich. Hier geht es eher darum, bessere Arbeitsbereiche zu schaffen und den Motor zu bestimmten "Zeiten" besser anzusteuern, was in diesem Fall bedeutet, die Gemischaufbereitungen zu bestimmten Zeiten zu ändern. Letztlich soll erreicht werden, dass der Motor in einem niedrigeren Temperaturbereich arbeitet, vor allem viel ruhiger läuft, seltener in den sog. Klopf-Bereich reinläuft und gegensteuern muss usw. usw.
  
  
• Da die AFR-Tabelle die einzige Möglichkeit bietet, das Motorrad auf einen persönlich abzustimmen, soll versucht werden, auf Basis der Log-Daten Auswertung ein Nutzer-Profil zu erstellen. Dieses soll verschiedene Bereiche beinhalten und die dafür notwendigen Einstellungen abdecken. Ich würde behaupten, dass das Profil, das ich auf Basis meiner Fahrweise erstellt habe, wahrscheinlich für über 90% aller Fahrer zutreffen wird.
  
  
• Ich bin jetzt nicht unbedingt ein Gesetzesverfechter aber dennoch sollen hier auch die Anforderungen hinsichtlich der TÜV Vorgaben in die AFR-Tabelle einfließen. Wir werden sehen, dass es sich in keinster Weise negativ auf die Fahreigenschaften auswirkt oder sonst etwas. Vor allem hat es den Vorteil, dass man unbekümmert einer Kontrolle durch die Rennleitung entgegen sehen kann und man braucht sich nicht die Mühe zu machen, vor einer TÜV-Prüfung immer wieder das Original-Tune einzuspielen.
  

Bevor es jetzt weitergeht, hier einmal ein kurzer Ausblick, welche Inhalte hier in nächster Zeit vorgestellt werden sollen

1. VE-Tabellen - natürlich Front / Rear und warum beide Zylinder getrennt betrachtet werden müssen
   
2. AFR-Tabelle - mit etwas Info zu Stoichiometrischen Verhältnissen und in welchen Bereichen es wichtig ist, davon abzuweichen
   
3. Datenimport Excel mit einigen notwendigen und wichtigen Einstellungen
   
4. Notwendigkeit der Datentransformation
   
5. Berechnung einiger wichtiger Daten/Spalten - inkl. Warum und Wieso!
   
6. Analyse/Auswertung der Daten: AFR - Air Fuel Ratio
   
7. Analyse/Auswertung der Daten: VE - Volumetric Efficiency
   
8. Optimierung der VE-Tabellen
   
9. Analyse/Auswertung der Daten: Bevorzugter Fahrbereich -> für Optimierung der AFR-Tabelle bzw. individuelles Fahrprofil
   
10. Analyse/Auswertung der Daten: Beschleunigungsbereich (TP) -> für Optimierung der AFR-Tabelle bzw. individuelles Fahrprofil
    
11. Analyse/Auswertung der Daten: Beschleunigungsbereich (MAP) -> für Optimierung der AFR-Tabelle bzw. individuelles Fahrprofil
    
12. Optimierung der AFR-Tabelle
    
13. Optimierung CLB (Closed Loop Bias)
    
14. Einfach mal einige andere Daten (Stammdaten) und was man alles damit machen kann
    - Motordaten/Stammdaten - Gangdiagramm / Schaltdiagramm
    - ...
    
15. Ausblick auf weitere Analysen
    - Zündzeitpunkte
    - ...
    

Log-Daten / CSV-Dateien

Warum die Nutzung der Log-Daten: Die Gründe sind eigentlich einfach und klar!

• Aus dem Power Vision System habe ich die "Einstelldaten", die für die Motorsteuerung genutzt werden!
  
• Die Log-Daten geben mir die tatsächlichen Messwerte des Motors wieder, heißt, mit den aufgezeichneten Werten lassen sich die im Tune hinterlegten Werte überprüfen, zumindest was bsp. die Werte der VE-Tabellen betreffen
  
• Man muss aber die Daten etwas überarbeiten bzw. in eine andere Form bringen ... oder einfach gesagt "transformieren"
  
• Wichtig ist aber auch erst einmal dafür zu sorgen, dass man die Daten aufzeichnet, die man für die Analyse benötigt.
  

Falls jemand nicht weiß, wie man die Datenaufzeichnung aktiviert. Auf den verschiedenen Cockpit-Layouts gibt es einen Button "Start Log". Den Button einfach bei laufendem Motor drücken und ab-geht-die-Post. Dann zeichnet das PV alle Daten auf, die kommen. In regelmäßigen Abständen werden die Dateien dann beendet und gleich neue Dateien erstellt, so dass es vorkommen kann, dass Ihr 4, 5, 6 oder nochmehr Dateien in dem Verzeichnis auf dem PV habt. Hängt einfach von der Länge Eurer aufgezeichneten Fahrt ab.
Wenn man den Motor aus macht, wird automatisch die Aufzeichnung beendet. Daher wichtig, nach Kaffee und Kuchen und Weiterfahrt, wieder den "Start Log Button" drücken.

Mittels WinPV können die Dateien alle vom PV auf den PC kopiert werden. Die Namen der Dateien lauten log0000.csv, log0001.csv usw.



Struktur der Daten
Wenn man sich die Dateien anschaut, dann sieht es so aus wie im folgenden Bild dargestellt.
Die CSV-Dateien kann man sich mit einen normalen Text-Editor wie "Notepad", "Textpad" oder sonstigem Ansehen. Geht auch mit MS Excel aber nicht zu empfehlen! Grund ist, dass es sich hier um eine Textdatei handelt, die eine US-amerikanische sog. Codepage nutzt. Die meisten werden MS Excel installiert haben, die auf deutschen Einstellungen basiert. Das führt zu Problemen bei der Darstellung von Dezimalwerten usw. Die Amis nutzen den Punkt, wo die Deutschen das Komma erwarten!

Bei der Einsicht der Log-Daten kommt dann auch die erste Anforderung, die mir aber auch erst nach einigen Testfahrten aufgefallen ist.
Je nach Einstellung des Power Vision System kann es dazu führen, dass sich die Struktur der Log-Daten ändert. Bei mir ist es aufgefallen, dass ich bei bestimmten Einstellungen bsp. die in Bild 2 unter Punkt 3 aufgeführten "GEAR" Einstellungen hatte. Bei anderen Einstellungen war diese Datenspalte plötzlich nicht mehr vorhanden.



Daher hier die Anmerkung:

• Für dieses Tutorial ist es wichtig, dass die von mir gelb gekennzeichneten Spalten in den Log-Daten vorhanden sind. Dabei ist egal in welcher Reihenfolge die Daten kommen. Wichtig ist nur, dass sie da sind.
  
• Heißt also wir benötigen für dieses Tutorial: RPM (Drehzahl), SET AFR (Air Fuel Ratio - Luft Benzin Verhältnis), MAP (Manifold Absolute Pressure - Luftdruck im Ansaugtrakt der Einspritzanlage), TP (Throttle Position - Drosselklappenstellung, oder man könnte es auch vergleichen mit der Gasstellung), VE Front/Rear (Volumetric Efficiency - Luftdurchsatz pro Zylinderfüllung) - für vorderen und hinteren Zylinder.
  
• Warum die Zylinder unterschiedlich sind, wissen vielleicht einige, dazu kann ich aber noch an geeigneter Stelle etwas sagen. Gerade bei luftgekühlten Motoren wie dem TC96 ist dies immens wichtig!!!
  
• Optional: Für die "persönliche" bzw. individuelle auf mich optimierte AFR-Tabelle habe ich noch auf VSS (Geschwindigkeit) zurück gegriffen, daher wäre es sinnvoll auch diese Spalte in den Log-Daten zu haben.
  

Man kann es sehr schnell prüfen, welche Spalten aufgezeichnet werden.

1. PV ans Mopäd anklemmen,
   
2. Mopäd starten und für ca. 1 min. die Daten aufzeichnen.
   
3. Dann PV vom Mopäd abklemmen und an den PC anschließen
   
4. Log-Daten auf den PC übertragen und ansehen.
   
5. Es werden dann einige hundert Datensätze aufgezeichnet worden sein, aber Ihr könnt ja an den ersten Zeilen sehen, welche Spalten in der Datei vorhanden sind
   

Vorbereitung der Dateien für den Import in Excel
Damit wir die Daten "vernünftig" in MS Excel importieren können, ist es einfacher, die csv-Dateien ein wenig anzupassen.
Es kann sein, dass Eure csv-Dateien geringfügig anders sind. Das hat aber dann nur mit der Anzahl der Spalten bzw. einführenden Zeilen zu tun.

1. csv-Datei in Text-Editor laden
   
2. Bei Betrachtung der in Bild 2 dargestellten Datei müssen die ersten 38 Zeilen gelöscht werden. Je nach Datei kann es sein, dass es weniger oder mehr Spalten und damit entsprechend Zeilen sind.
   Daher also alle Zeilen löschen vor dem blauen Strich. Eure 1. Zeile in der Datei fängt dann mit            "Time","RPM",...               an.
   
3. Als letztes muss dann die Zeile mit den Benennungen gelöscht werden. Das ist in Bild 2 die Zeile 40.
   
4. Damit sähe Eure Datei dann aus wie im folgenden Bild. Das ist die Grundlage, auf der die Datenanalyse stattfinden wird. Die 1. Zeile dient der Spaltenüberschrift, damit wir später in unserer Excel Datei wissen, welche Spalte welche Daten enthält.
   
5. Diese Datei dann so speichern, entweder mit demselben Namen oder als Kopie mit Namen Eurer Wahl.
   

Anmerkung:
Ich kann gerne am Ende dieses Tutorials meine Excel-Datei mit allen hier noch anzusprechenden Funktionen zur Verfügung stellen, das ist kein Problem. Ich werde es dann aber erst am Ende tun, damit klar ist, was in der Datei alles passiert und diejenigen, die damit arbeiten wollen, wissen (hoffentlich), was sie tun müssen.

TBC - to be continued

Kurzes Vorwort

Hallo zusammen,

es gibt hier im Forum einen Thread über Power Vision. Häufig erscheinen dort Fragen zum Thema "Erstellen einer AFR-Tabelle", "Wie erstelle ich mir ein Tune?", "Wie passe ich meine VE-Tabellen an?" usw. usw.
An dieser Stelle möchte ich einmal ein "Tutorial zur Erstellung eines individuellen Power Vision Tunes" vorstellen, dass nahezu alle Fragen in irgendeiner Form ansprechen bzw. berücksichtigen wird.

Dazu sei direkt gesagt, die hier gewählte Vorgehensweise ist nicht der Pfad-der-Dinge. Bekanntlich führen viele Wege nach Rom und wahrscheinlich würde es jeder anders angehen.
Ich beschreibe hier lediglich einen dieser Wege, der ein bestimmtes Ziel verfolgt und dies wurde bzw. kann von Euch auf dem hier vorzustellenden Weg erreicht werden.

Ich bin natürlich an allen konstruktiven Verbesserungsvorschlägen interessiert, aber bitte konstruktiv und nicht irgendwelche abfälligen Kommentare, die nicht mit Argumenten untermauert sind.

WICHTIG:
Auf eines möchte ich aber von vornherein hinweisen. Auch mit diesem Tutorial ist das Erstellen eines Tunes nicht mal eben in 5 Minuten erledigt. Es gibt halt nichts "umsonst"! Auch bei dieser Vorgehensweise muss man etwas Zeit investieren und wer die nicht hat, der sollte halt einige hundert Euro in die Hand nehmen und es machen lassen!


Zeitraum
Ich kann nicht versprechen, dass dieses Tutorial jetzt hier innerhalb der nächsten 7 - 10 Tagen vollständig vorgestellt wird, daher bitte um Nachsicht, wenns mal einige Tage länger dauert.


Einleitung

... und los gehts:
Ich habe mich in 2023 mal etwas intensiver mit der Power Vision Thematik befasst bzw. mit der Struktur der Tunes.
Primär ging es darum, zu verstehen, wie das Tune und vor allem die Motorsteuerung strukturiert ist und basierend auf den Ergebnissen habe ich mal ein "Privates Data-Analytics Projekt" durchgeführt.

Dieses Projekt hatte eigentlich 2 Ziel-Bereiche.

Zum einen erst einmal ein technisches Ziel:
    - verschiedene Tools für die Datenanalyse auszuprobieren und gegenüber zu stellen
    - einige Tests, ob man hier mit KI-Modellen etwas realisieren kann bsp. AFR-Tabellen erstellen usw.

Das 2. Ziel betraf dann eher das Motorrad bzw. das im Motorrad vorhandene Tune.
    - In diesem Zusammenhang sollte eigentlich erst einmal geprüft werden, wie gut die Steuerungsparameter der Motorsteuerung sind
    - prüfen, ob es Möglichkeiten gibt, die Parameter zu optimieren
    - des Weiteren sollte versucht werden, ein individuelles Fahrprofil - nämlich meine Fahrweise in Form eines Profils - in die Motorsteuerung einzubringen und die Harley auf mich abzustimmen!
        Ich muss zugeben, ich bin ein "Freak" was die Erstellung von "individuellen Nutzerprofilen" betrifft, vor allem wenn es um elektronische Prozesse/Steuerungen geht
    - weiterhin wollte ich mir mal einige sog. Stammdaten anschauen und was sich vielleicht daraus so alles ermitteln lässt
    - natürlich, wenn es denn Möglichkeiten der Optimierung gibt, dann soll versucht werden,
        - die AFR Kennzahlen entsprechend zu optimieren,
        - die VE Tabellen korrekt und genau einzustellen,
        - ggf. Zündzeitpunkte usw. zu optimieren
        - ... und natürlich nicht zu vergessen, der TÜV will ja auch berücksichtigt werden => es soll natürlich alles unter Einhaltung der rechtlichen Vorgaben in Bezug auf CO2 Ausstoß erfolgen.


Fazit: Unterm Strich wäre es wünschenswert, wenn am Ende ein persönliches und auf mich bzw. meine Fahrweise abgestimmtes Tune "abfällt".


Um es an dieser Stelle vorweg zu nehmen:
- Ziel 2 wurde komplett erreicht. Ein auf mich abgestimmtes Tune ist am Ende dabei rausgekommen. Ehrlich gesagt sind die Ergebnisse viel besser als ich erwartet habe.
Dazu mussten jedoch mehr als 60% aller originalen Steuerungsparameter des Motors geändert werden! Das Tune in meinem Motor (TC96) enthält ca. 2.300 Parameter. Damit lässt sich leicht überschlagen, wieviele Änderungen hier vorgenommen wurden.

- Im Umfeld Ziel 1 wurde auch eine Vielzahl an Erkenntnisse erzielt. Erst einmal aber sind sämtliche Ergebnisse für Ziel 2 mit "normalen" Analyse-Tools erreichbar.
Der Einsatz einer KI ist prinzipiell recht einfach möglich. Jedoch wären dazu einige Daten notwendig, die mir bisher nicht im benötigten Umfang vorliegen.
Vielleicht gibt es ja über dieses Forum die Möglichkeit an entsprechende Daten zu kommen.
Ich werde dazu an gegebener Stelle nochmal was sagen, da es zu diesem frühen Zeitpunkt wahrscheinlich für die meisten zu "Entwickler-Technisch" würde und der ein oder andere dann gleich ... abschaltet

In den kommenden Threads werde ich einmal vorstellen, wie jeder - mit wenigen Kenntnissen in MS Excel - mittels eines Power Vision Systems sein eigenes optimiertes Tune erstellen kann.
An der ein oder anderen Stelle kann ich dann auch auf die von mir genutzten Formeln in Excel eingehen.


Voraussetzungen:

• Ein Mopäd vom Typ Harley Davidson
  
• Bei mir ist es ein TC96 Motor aber das geht auch mit jedem anderem Motor, an den man/frau (... man staune, hier wird auch gegendert) ein PV anschließen kann.
  
• Wahrscheinlich geht es auch mit einem anderen System - außer PV - aber das müsste dann übertragen werden
  
• Breitbandsonden, denn wir werden uns hier Meßbereiche anschauen, die über die Grenzen der Schmalbandsonden gehen. Ob man mit Schmalbandsonden auch dieses Tutorial durchführen kann ist fraglich. Ich werde zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal darauf zu sprechen kommen. Ggf. gibt es eine Möglichkeit, die aber von mir nicht geprüft wurde, da ich Breitbandsonden habe.
  
• WinPV auf einem Rechner installiert
  
• MS Excel mit Kenntnissen (Pivot-Tabellen, Pivotdatenzuordnen, SVERWEIS, Wenn, WennFehler usw.) - also kein großes Ding!
  
• etwas grundlegende Mathematik bzw. Physik, aber die Formeln dazu werde ich hier auch liefern.
  

WICHTIGER HINWEIS
Alle hier vorgestellen Ergebnisse, sind nach/mit bestem Wissen und Gewissen recherchiert bzw. vorgetragen. Dennoch übernehme ich keine Garantie oder Haftung für irgendwelche Probleme oder Schäden, die durch Übernahme der Ergebnisse oder Vorgehensweisen aus diesem Tutorial erfolgen. Wenn jemand Änderungen an seinem Tune auf Basis dieses Tutorials durchführt, dann geschieht es auf eigene Gefahr und Verantwortung.