Drive-by-Wire an einem Mazda MX-5 NA/NB: Vorteile und ECU-Funktionen

Der Mazda MX-5 NA und NB wurden serienmäßig mit einem mechanischen Gaszug ausgeliefert. Einfach, zuverlässig und genau das, was man von einem leichten Roadster aus den 90er Jahren erwartet. Für ein Serienfahrzeug oder ein einfaches Setup ist daran überhaupt nichts auszusetzen.

Dennoch wird Drive-by-Wire bei älteren MX-5s immer interessanter. Nicht, weil ein Gaszug schlecht ist, sondern weil eine elektronische Drosselklappe viel mehr Möglichkeiten bietet, sobald man mit einem modernen ECU, Turboumbau, Motorswap oder Automatikgetriebe arbeitet.

Bei Drive-by-Wire gibt es keinen direkten Zug mehr zwischen Gaspedal und Drosselklappe. Das Gaspedal sendet ein elektrisches Signal an das Steuergerät. Das Steuergerät steuert dann die elektronische Drosselklappe. Dadurch kann das Steuergerät viel genauer bestimmen, wie der Motor auf Ihre Pedaleingabe reagiert.

Das mag weniger pur klingen als ein Gaszug, aber in der Praxis geht es vor allem um Kontrolle. Sie können den Motor bei niedrigen Geschwindigkeiten ruhiger reagieren lassen, ihn bei Bedarf schärfer einstellen, den Leerlauf besser regeln und Funktionen nutzen, die mit einem normalen Gaszug viel schwieriger oder weniger elegant zu realisieren sind.

Warum sollte man DBW in einen MX-5 einbauen?

Der größte Gewinn liegt nicht in der Spitzenleistung. Eine Drive-by-Wire Drosselklappe macht Ihren Motor nicht automatisch stärker. Der Gewinn liegt vor allem in der Fahrbarkeit, den Einstellmöglichkeiten und zusätzlichen Funktionen.

Bei einem mechanischen Gaszug ist das Verhältnis zwischen Pedalstellung und Drosselklappenstellung größtenteils mechanisch bestimmt. Wenn Sie das Pedal weiter durchtreten, öffnen Sie die Drosselklappe weiter. Einfach und direkt, aber auch begrenzt.

Bei DBW kann das Steuergerät bestimmen, was passiert. Eine kleine Pedaleingabe kann beispielsweise für den Straßengebrauch sanft aufgebaut werden, während derselbe Motor in einem anderen Kennfeld viel schärfer reagiert. Das Steuergerät kann auch bei der Leerlaufregelung, Launch Control, Traktionskontrolle, Geschwindigkeitsregelung oder bei Schaltvorgängen eines modernen Automatikgetriebes eingreifen.

Für einen Standard-MX-5 mag das nicht notwendig sein. Für einen modifizierten MX-5 kann es jedoch sehr interessant sein.

Bessere Leerlaufregelung

Einer der praktischsten Vorteile von DBW ist die Leerlaufregelung. Bei einem originalen MX-5 wird der Leerlauf über ein Leerlaufregelventil und eine Luftumgehung geregelt. Das funktioniert prima, solange alles einigermaßen standard bleibt.

Bei modifizierten Motoren kann das schwieriger werden. Denken Sie an andere Nockenwellen, Turbo, ITBs, Motorswaps oder ein Standalone-Steuergerät. Dann möchten Sie, dass das Steuergerät sehr präzise regeln kann, wie viel Luft der Motor bekommt.

Mit einer elektronischen Drosselklappe kann das Steuergerät die Drosselklappe selbst für die Leerlaufregelung verwenden. Sie benötigen dann nicht immer ein separates PWM- oder Schrittmotor-Leerlaufregelventil. Beim ME442 oder einem ECUMaster Black kann die DBW-Drosselklappe auch zur Regelung der Leerlaufdrehzahl verwendet werden.

Das macht DBW besonders interessant bei Umbauten, bei denen Sie einen sauberen Kaltstart, eine stabile Leerlaufdrehzahl und einen guten Übergang in den Teillastbereich wünschen.

Gaspedal-Mapping

Ein weiterer wichtiger Grund für den Einsatz von DBW ist das Gaspedal-Mapping. Sie können selbst bestimmen, wie der Motor auf die Pedalstellung reagiert.

Bei einem Turboumbau kann das sehr angenehm sein. Ein MX-5 mit viel Drehmoment oder einem schnell ansprechenden Turbo kann im unteren Bereich recht heftig reagieren. Mit DBW können Sie die erste Pedalbewegung sanfter gestalten, sodass das Auto in Kurven, bei nasser Fahrbahn oder im normalen Straßenverkehr besser dosierbar bleibt.

Oben können Sie die Drosselklappe immer noch vollständig öffnen. Sie verzichten also nicht unbedingt auf Leistung, sondern machen die Art und Weise, wie die Leistung abgerufen wird, besser kontrollierbar.

Der Unterschied liegt hauptsächlich in der Gaspedalkurve, die bei einer mechanischen Drosselklappe standardmäßig linear ist. Bei viel Leistung oder aggressiven Motoren kann eine progressive Kurve wünschenswert sein.

Für den Straßengebrauch können Sie ein sanfteres Kennfeld erstellen. Für sportliches Fahren können Sie stattdessen ein direkteres Kennfeld verwenden. Je nach Steuergerät und Setup können Sie dies mit Map Switching, Boost Control oder anderen Motorsportfunktionen kombinieren.

MaxxECU

Oben sehen Sie ein Beispiel von MaxxECU, auf der linken Seite die Gaspedalstellung und unten die Drehzahl. So können Sie basierend auf Gaspedalstellung und Drehzahl einstellen, wie die Drosselklappenstellung sein soll.

Damit können Sie das Gaspedal bei niedrigen Drehzahlen sanft reagieren lassen und bei höheren Drehzahlen aggressiver.

Tempomat

Bei einem Gaszug benötigt man einen separaten Aktuator, um die Drosselklappe mechanisch zu betätigen. Bei DBW kann das Steuergerät die Drosselklappe selbst ansteuern, sofern das Steuergerät den Tempomat unterstützt und die richtigen Eingänge vorhanden sind.

Nicht jedes Steuergerät unterstützt dies auf die gleiche Weise. Bei MaxxECU ist der Tempomat mit E-Throttle offiziell dokumentiert, mit Eingängen für unter anderem Set, Abbrechen, Beschleunigen, Verzögern, Wiederaufnahme und Bremspedalstatus.

Das MaxxECU und der ECUMaster Black verfügen über die Möglichkeit, den Tempomat zu konfigurieren. Beim ME442 ist dies nicht mehr möglich.

MaxxECU Tempomat-Einstellungen

Throttle Blip und Rev Matching

Beim Herunterschalten möchte man manchmal, dass der Motor kurz etwas Gas gibt, um die Drehzahl anzugleichen. Das nennt man Throttle Blip oder Rev Matching.

Bei einem Schaltwagen ist dies vor allem bei sequenziellen Getrieben, Paddleshift-Setups oder sehr spezifischen Motorsportanwendungen interessant. Bei einer modernen Automatikgetriebe-Umrüstung wird es viel relevanter.

Ein ZF 8HP Getriebe funktioniert am besten, wenn das Motorsteuergerät und die Getriebesteuerung gut zusammenarbeiten. Beim Hochschalten kann eine vorübergehende Drehmomentreduzierung erforderlich sein. Beim Herunterschalten können Rev Matching oder ein Throttle Blip helfen, den Übergang sanfter zu gestalten.

Deshalb ist DBW für unsere eigene 8HP MX-5 Swap-Entwicklung ein wichtiger Bestandteil des gesamten Setups. DBW gibt dem Steuergerät viel mehr Kontrolle darüber, was der Motor während der Schaltvorgänge tut.

Bei MaxxECU ist Throttle Blip als Motorsportfunktion dokumentiert und E-Throttle wird als empfohlene Methode zur Zufuhr von zusätzlicher Luft während des Blips genannt. MaxxECU unterstützt außerdem GEN1 ZF 8HP 45/70/90 Getriebe.

ECUMaster EMU Black unterstützt auch DBW Blip, Gear Cut, Launch Control, Traction Control und Rev Matching Funktionen, abhängig vom weiteren Setup.

Welches Steuergerät passt zu DBW in einem MX-5?

Das richtige Steuergerät hängt davon ab, was Sie mit dem Auto machen wollen. Ein einfacher atmosphärischer Straßen-MX-5 stellt andere Anforderungen als ein Turbofahrzeug mit DBW, Boost-by-Gear und 8HP-Umbau.

Für viele MX-5 Umbauten ist der ME442 interessant, besonders wenn Sie bereits im Motorsport Electronics Ökosystem sind. Der ME442 baut auf dem ME221 auf, fügt aber unter anderem Onboard-Wideband, Logging, CAN und Drive-by-Wire-Unterstützung hinzu.

Für einen MX-5 mit Turbo oder Performance-Setup sind vor allem diese ME442-Funktionen interessant:

• Drive-by-Wire-Unterstützung

• Leerlaufregelung über DBW

• Pedal- und Drosselklappenkalibrierung

• Launch Control

• Boost Control und Boost-by-Gear

• Klopfregelung

• CAN-Erweiterung

• Onboard-Wideband beim ME442

• Onboard-Logging beim ME442

• Traktionskontrolle, abhängig von Sensoren und Konfiguration

Der ME221 bleibt ein gutes Steuergerät für viele MX-5 Anwendungen, aber nicht, wenn DBW der Hauptgrund für den Umbau ist. Auch aus Kostengründen ist der Einsatz eines ME442 aufgrund des Onboard-Widebands und des mitgelieferten Sensors interessanter.

ECUMaster EMU Black ist zudem eine starke Option, wenn Sie mehr Motorsportfunktionen wünschen oder ein Setup bauen, bei dem DBW, Launch Control, Traktionskontrolle, Gear Cut, Blip und Rev Matching wichtig sind. Der EMU Black unterstützt Motoren mit elektronischen Drosselklappen und verfügt über DBW-Strategien mit Plausibilitäts-/Fehlerprüfung.

MaxxECU ist vor allem interessant, wenn Sie in Richtung fortschrittlicher Getriebesteuerung oder 8HP-Integration gehen. Dabei müssen Sie jedoch genau darauf achten, welche 8HP-Generation Sie verwenden. MaxxECU erwähnt die Unterstützung für GEN1 ZF 8HP 45/70/90, nicht automatisch für alle späteren Varianten.

Welche Hardware benötigen Sie?

Für eine DBW-Umrüstung benötigen Sie im Grunde drei Dinge: eine elektronische Drosselklappe, ein elektronisches Gaspedal und ein Steuergerät, das die Drosselklappe sicher ansteuern kann.

Für den MX-5 NA/NB verwenden wir eine Mazda MX-5 NC DBW Drosselklappe. Dafür haben wir einen Adapter entwickelt, mit dem die NC Drosselklappe sauber auf einem NA/NB montiert werden kann. Ziel ist nicht nur, dass es passt, sondern vor allem, dass die Drosselklappe sauber und gerade ausgerichtet ist. Bei vielen universellen Lösungen sieht man, dass eine elektronische Drosselklappe aufgrund des Bolzenmusters etwas schief sitzt, mit unserem 2-teiligen Design ist dies nicht der Fall.

Für das Gaspedal verwenden wir ein elektronisches Gaspedal aus einem Honda Jazz 2008-2015. Dafür haben wir einen Adapter entwickelt, mit dem das Pedal sauber in den MX-5 NA/NB montiert werden kann. Damit haben Sie mechanisch eine saubere Basis, um DBW in einen NA/NB einzubauen. Die Verkabelung und ECU-Einstellung bleiben abhängig vom gewählten Steuergerät und Setup.

Ist DBW für jeden MX-5 notwendig?

Nein. Für einen Standard-MX-5 oder ein einfaches atmosphärisches Setup ist ein Gaszug immer noch völlig ausreichend. Manchmal ist einfach besser.

DBW wird besonders interessant, sobald Sie mehr vom Steuergerät verlangen. Denken Sie an ein Turbo-Setup, bei dem Sie die Gaspedalreaktion und den Ladedruck gut dosieren möchten, ein Auto, bei dem Sie einen Tempomat hinzufügen möchten, einen Umbau mit Launch Control oder Traktionskontrolle oder eine moderne Automatikgetriebe-Umrüstung, bei der Motor und Getriebe zusammenarbeiten müssen.

Es ist also kein obligatorisches Upgrade für jeden MX-5. Es ist jedoch ein Upgrade, das viele Türen öffnet, wenn Sie das Auto moderner, besser einstellbar oder technisch umfangreicher gestalten möchten.

Worauf sollten Sie achten?

DBW muss richtig angeschlossen und kalibriert werden. Das Steuergerät muss das Gaspedal und die Drosselklappe korrekt erkennen. Die Pedalsensoren, Drosselklappensensoren, PID-Regelung und Sicherheitskontrollen müssen richtig eingestellt sein.

Betrachten Sie es daher nicht als ein "schnell anschließen"-Upgrade. Die mechanische Montage können wir mit Adaptern sauber lösen, aber der elektrische Anschluss und die Abstimmung müssen stimmen. Das gilt umso mehr bei Autos, die im Straßenverkehr eingesetzt werden. Konsultieren Sie für die Abstimmung von DBW immer einen Tuner, wenn Sie an Ihren eigenen Fähigkeiten zweifeln.

Fazit

Drive-by-Wire macht einen Mazda MX-5 NA/NB nicht automatisch besser. Ein guter Gaszug fährt immer noch prima. Aber sobald Sie sich mit modernen ECU-Funktionen, Turbo, Tempomat, Traktionskontrolle oder einer 8HP-Umrüstung beschäftigen, wird DBW plötzlich sehr interessant.

Sie erhalten mehr Kontrolle über Leerlauf, Gaspedalreaktion und Drehmomentaufbau. Sie können Funktionen nutzen, die mit einem Gaszug schwierig oder weniger elegant sind. Und bei modernen Getrieben gibt DBW dem Steuergerät die Möglichkeit, viel besser mit dem Getriebe zusammenzuarbeiten.

Für einen einfachen MX-5 mag es überflüssig sein. Für einen modernen MX-5-Umbau ist es oft ein logischer Schritt.

Häufig gestellte Fragen zu Drive-by-Wire in einem Mazda MX-5

Was ist Drive-by-Wire?
Drive-by-Wire bedeutet, dass die Drosselklappe elektronisch vom Steuergerät angesteuert wird. Das Gaspedal sendet ein elektrisches Signal, woraufhin das Steuergerät bestimmt, wie weit die Drosselklappe öffnet.

Warum sollte ich DBW in einem Mazda MX-5 NA/NB verwenden?
Hauptsächlich wegen zusätzlicher ECU-Funktionen und besserer Kontrolle. Denken Sie an eine verbesserte Leerlaufregelung, Gaspedal-Mapping, Launch Control, Traktionskontrolle, Tempomat und bessere Zusammenarbeit mit modernen Automatikgetriebe-Umrüstungen.

Ist DBW besser als ein Gaszug?
Nicht immer. Für einen Standard-MX-5 ist ein Gaszug völlig ausreichend. DBW wird vor allem interessant, wenn Sie mehr Funktionen über das Steuergerät nutzen möchten.

Kann ich mit DBW meine Gaspedalreaktion anpassen?
Ja, mit einem geeigneten Steuergerät können Sie die Beziehung zwischen Pedalstellung und Drosselklappenöffnung anpassen. Dadurch können Sie das Auto für den Straßenverkehr ruhiger machen oder für sportliches Fahren direkter.

Ist das ME442 für Drive-by-Wire geeignet?
Ja, die richtige ME442-Ausführung kann für DBW geeignet sein. Überprüfen Sie jedoch immer, ob Ihr ME442 mit dem DBW-Chip ausgestattet ist; bei den ersten Generationen ist hier nur eine Vorbereitung vorhanden.

Kann ich einen Tempomat mit DBW verwenden?
Das hängt vom Steuergerät ab. DBW macht den Tempomat technisch sinnvoll, aber das Steuergerät muss diese Funktion unterstützen. Überprüfen Sie dies immer pro Steuergerät und Softwareversion.

Warum ist DBW bei einem ZF 8HP Swap wichtig?
Ein ZF 8HP funktioniert am besten, wenn das Motorsteuergerät und die Getriebesteuerung gut zusammenarbeiten. DBW hilft bei Funktionen wie Drehmomentreduzierung, Throttle Blip und Rev Matching.

Welche Teile benötige ich für einen DBW-Umbau?

1. LCM - Mazda MX-5 NA/NB DBW Gaspedal Adapter Honda Jazz
2. Elektronisches Gaspedal aus einem Honda Jazz der 2. Generation 2008-2015
3. LCM - Drive By Wire Drosselklappenadapter MX-5 NA/NB
4. Mazda MX-5 NC Drive-by-Wire Drosselklappe (Achtung: nur die Drosselklappe ohne O-Ring-Nut ist geeignet)