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Erstellen einer Geschwindigkeitstabelle

 
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Nachdem auch Lenz 28 CVs (configuration variables) für die Tabelle verwendet und intern 256 Werte kennt, habe ich mein Kochrezept für eine Geschwindigkeitstabelle an diese Situation angepaßt. Zudem ist es damit auch allgemeingültiger. Das alte Rezept für die älteren Lenz-Decoder gibt es natürlich noch, auch als PDF.

Vorbemerkungen

Wozu dient eigentlich eine Geschwindigkeitstabelle? Sie erlaubt eine fast beliebige Zuordnung von Geschwindigkeiten zu entsprechenden Reglerstellungen. Damit kann man z.B. dem unteren Geschwindigkeitsbereich mehr Reglerweg zuordnen, um feinfühliger Rangieren zu können. Außerdem kann die Anfahrspannung so eingestellt werden, daß einerseits ein langsames Kriechen möglich ist, aber andererseits der Regler keinen toten Weg im unteren Bereich hat. Weitere Anwendungen sind die Anpassung der Höchstgeschwindigkeit und die Angleichung des Fahrverhaltens mehrerer Loks, um eine problemfreie Mehrfachtraktion zu ermöglichen.

Diese veränderte Zuordnung von Reglerstellung und Geschwindigkeit darf aber nicht mit der Anfahr- und Bremsverzögerung verwechselt werden. Diese erlauben zwar auch ein sanftes Anfahren und Bremsen, wirken aber nur dynamisch. Die Geschwindigkeit kann nicht feinfühliger eingestellt werden, als mit der Werkseinstellung des Decoders. Auch ist keine Anpassung von Anfahrspannung und Höchstgeschwindigkeit möglich.

Die einfachste Form einer Tabelle ist die Verwendung der drei CVs 2, 6 und 5 für Anfahrspannung, Geschwindigkeit bei mittlerer Reglerstellung und Höchstgeschwindigkeit. Einerseits ist dabei aber der Übergang zwischen den beiden Abschnitten u.U. sehr abrupt, andererseits werden die CVs 5 und 6 nicht von allen Decodern unterstützt. Bei Lenz wird z.B. CV 5 nur bei geregelten Decodern unterstützt, CV 6 nie.

Eine deutlich genauere Tabelle kann in den CVs von 67 bis 94 abgelegt und durch Setzen von Bit 4 in CV29 aktiviert werden. Das Setzen von Bit 4 entspricht einer Erhöhung des Wertes um 16. Mit dieser Tabelle werden die Werte für 28 Fahrstufen festgelegt. Im 28-Fahrstufenmodus gibt es also für jede Fahrstufe einen Wert. Im 128-Fahrstufenmodus erzeugen die Decoder durch Interpolation zusätzliche Werte. Ältere Decoder wie z.B. der DZ120 von Digitrax unterstützen die Tabelle aber nur im 28-Fahrstufenmodus. Ist die Tabelle per CV29 aktiviert, haben die CVs 2, 6 und 5 keine Wirkung mehr. So sollte es zumindest sein.

Beim 128-Fahrstufenmodus fragt man sich natürlich, wozu man eine Tabelle benötigt, da man ohnehin (fast) jede intern mögliche Fahrstufe einstellen kann. Die Tabelle erlaubt aber, den nutzbaren bzw. sinnvollen Geschwindigkeitsbereich optimal über den Reglerweg zu verteilen.

Die hier erzeugte Tabelle dient der Anpassung von Anfahrspannung, Höchstgeschwindigkeit und vor allem einem vergrößerten Reglerbereich fürs Rangieren. Dazu wird einer Geschwindigkeitsänderung im untersten Bereich drei mal soviel Reglerweg zugeordnet, wie der gleichen Änderung im obersten Bereich. Natürlich kann man je nach persönlichen Wünschen die Kennlinie stärker oder schwächer krümmen, aber ein Verhältnis von drei hat sich bisher als guter Kompromiß zwischen Rangier- und Streckenbetrieb herausgestellt.

Es wird davon ausgegangen, daß die CVs 67 bis 94 die Werte von 0 bis 255 annehmen dürfen und auch alle 28 CV verwendet werden. Dieses ist bei neueren Decodern der Fall, sollte aber anhand der Decoderbeschreibung geprüft werden.

Ermitteln der Eckwerte

Als erstes muß die Anfahrspannung ermittelt werden. Auch wenn das Register bei Verwendung der Tabelle nicht verwendet wird, sollte man dazu am einfachsten CV02 verwenden. Erstens ändern sich die benachbarten Werte automatisch mit und zweitens hat man dann auch bei ausgeschalteter Kennlinie ein (für den Streckendienst) brauchbares Anfahrverhalten.

Bei den folgenden Tests muß beachtet werden, daß erst bei Step 4 (wenn man bei 0 anfängt) = 12% (Anzeige beim DT100) der Motor Spannung bekommt: Bei 14 Fahrstufen waren 0 und 1 'Halt' und 'Nothalt'. Bei 28 Fahrstufen hat man einfach alles verdoppelt, also 'Halt', 'Halt', 'Nothalt', 'Nothalt', Stufe 1, Stufe 2 .. Stufe 28. Dieses gilt aber nur für den 28 Fahrstufenmodus. Außerdem zeigt beispielsweise die Intellibox die erste Fahrstufe mit '1' an.

Brummt nur der Motor bei der ersten echten Fahrstufe, ist die Spannung zu niedrig, rollt sie richtig los, zu hoch. Man nähert sich durch Änderung des Wertes um 4, 2 und zuletzt 1 dem gewünschten Kriechen an.

Zur Ermittlung der Höchstgeschwindigkeit kann man sich, sofern vom Decoder unterstützt, des CVs 5 bedienen. Ansonsten gibt man einen Wert in CV94 vor und variiert diesen. Wenn die Werte in den anderen CVs der Tabelle stark verschieden sind, kann es lohnend sein, die Anfahr- und Bremsverzögerung für diese Tests zu erhöhen, um den Antrieb zu schonen.

Erstellen der Tabelle

Nehmen wir mal an, daß sich für die Anfahrspannung der Default-Wert 8 ergeben hat, die Höchstgeschwindigkeit aber auf ca. 2/3 reduziert werden soll. Mit 255 (maximaler Wert) * 2 / 3 = 170 ergibt sich der Wert für die höchste Fahrstufe.

Aus diesen Werten ergibt sich für die 27 Schritte zwischen den 28 Fahrstufen eine mittlere Schrittweite von (170 - 8) / 27 = 6. Bei Verwendung von diesem Wert ergäbe sich eine lineare Kennline.

Um das oben genannte Verhältnis von drei zwischen unterem und oberen Reglerbereich zu erhalten, fangen wir unten mit dem halben Wert (3) an und erhöhen auf den 1,5-fachen Wert (9). (0.5 * 3 = 1,5)

Damit haben wir 7 verschiedene Schrittweiten (3, 4, ... 9). 27 / 7 = 3,857. Die Schrittweite muß also etwa alle 4 Fahrstufen um eins erhöht werden.

Jetzt wird die Tabelle mit Spalten für Fahrstufennummer, CVs 67 bis 94, Schrittweite (SW) und Wert vorbereitet. Bei CV 67 gibt es keine Schrittweite und der Wert ist die ermittelte Anfahrspannung. Ab CV 68 wird bei der Schrittweite vier mal eine 3, dann 4 mal eine 4 usw. eingetragen. Jetzt errechnet man die Werte durch Hinzuaddieren der Schrittweiten.

 Fahrstufe   CV   1. SW   1. Wert   2. Wert   2. SW   prog. Wert 
1 67 - 8     8
2 68 3 11     11
3 69 3 14     14
4 70 3 17     17
5 71 3 20     20
6 72 4 24     24
7 73 4 28     28
8 74 4 32     32
9 75 4 36     36
10 76 5 41     41
11 77 5 46     46
12 78 5 51     51
13 79 5 56     56
14 80 6 62     62
15 81 6 68     68
16 82 6 74     74
17 83 6 80     80
18 84 7 87     87
19 85 7 94 96 ? 94
20 86 7 101 102 6 101
21 87 7 108 109 7 108
22 88 8 116 116 7 116
23 89 8 124 124 8 124
24 90 8 8 132
132   132
25 91 8 140 141 9 141
26 92 9 149 150 9 150
27 93 9 158 160 10 160
28 94 9 167 170 10 170

Es ist kaum zu erwarten, daß man am Ende der Tabelle genau den gewünschten Endwert erreicht. Normalerweise erhält man bereits bei den ersten Rechenschritten krumme Werte, die man runden muß. In diesem Fall war es nur die Zahl, wie häufig eine Schrittweite vorkommt. Daher muß am Ende etwas angepaßt werden. Im Beispiel wäre der Endwert zu niedrig geworden. Daher habe ich von hinten mit der Schrittweite 10 angefangen. Dort wo sich die Kurven schneiden (siehe eingerahmte Felder), erfolgt der Übergang zwischen den Kurven.

Das Erniedrigen alle zwei Schritte war eine grobe Schätzung. Hat man sich versehen, d.h. die Kurven schneiden sich nicht oder mit zu unterschiedlichen Schrittweiten muß man einen neuen Versuch starten. Etwas Probieren ist immer dabei. Man sollte an dieser Stelle aber nicht zu pingelig sein, denn im oberen Geschwindigkeitsbereich merkt man kleine Abweichungen ohnehin nicht.

Bei ungeregelten Decodern stellt man manchmal einen scheinbaren Sprung in der Geschwindigkeitskennlinie fest, und zwar dort, wo der Motor beginnt 'rund' zu laufen. Man kann zwar die Tabelle entsprechend modifizieren um diesen Effekt zu mindern. Im praktischen Betrieb ist aber dieser Punkt stark Lastabhängig, so daß eine Modifikation den Effekt sogar noch verstärkt. Ich rate daher von derartigen Anpassungen ab.

Damit hat man eine Tabelle, die programmiert werden kann und danach kommt wieder der Fahr- und Rangierspaß.

Kurve: Wert über Fahrstufe (8K)



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