ケントエンジンの自作ＥＣＵ化
ケントエンジンのＥＣＵ（インジェクション化）を紹介していきます。
２００６年
３月３１日
左はトランジスタ技術の付録で９２年５月号です。当時からこれをみてＥＣＵを自作できないかと思っていたのですが、ケントエンジンをＥＣＵ化するために調査を開始しました。この記事はＨ８を使ってＭＲ−２の４ＡＧを自作のコンピュータに置き換えるというものです。右は同じ作者が出版した”電子制御エンジンの基礎・応用”です。現在は絶版ですがここからコピーを買えます。記事の制御方式はスピードデンシティ方式です。
４月１日
ガレージにオークションで買ったＡＥ１０１の４連スロットルが来ていました。４バルブ用で８２５０円でした。
残念ながら、インジェクタは燃料の配管がインマニと一体となっているタイプで流用できません。燃料配管が個別になっているタイプのインジェクタを購入する必要があります。
早速、スロットル部をインマニから分離します。スロットルボディは１つ１つがばらばらになります。口径も丁度良さそうです。新たにケント用のインマニを作り、この４連スロットルを付ける予定です。一番端にはスロットルポジションセンサが付いていました。これはそのまま流用できそうです。
＜作製予定のＥＣＵの仕様＞
・制御方式
スロットルスピード方式、ＭＰＩー独立噴射方式
学習機能無し
・動作温度範囲
通常のデバイスなので下が−１０℃くらいです。
・メインセンサ
スロットルポジションセンサ
クランク角センサ
・補正用補助センサ
大気圧
気温
水温
（バッテリ電圧）
・制御コンピュータ
ＳＨ７０４５（ＳＨ２、２８ＭＨｚ）秋月のボードをメインにインジェクタドライバ、センサ入力回路などを追加
・制御ＯＳ
ＴＯＰＰＥＲＳ１．４Ｘ＋ＴＩＮＥＴ
・外部インターフェース
シリアル（デバッグ用）
イーサネット（データ通信用）
＜克服すべき課題＞
・ＭＡＰ
ドカ８５１（ウェーバ・マレッリ）のＭＡＰを調査して使用（笑）？
・クランク角センサ
デスビを改造して７２０度と細かいパルスを出力する光センサを追加？あるいはカムに光センサを追加？
＜買うもの＞
・ＳＨ２ボード
・インジェクタ
・大気圧センサ（ＮＡ用のバキュームセンサを流用？）
・水温、気温センサ
＜作るもの＞
・ＳＨ２ボード＋インターフェースボード
・クランク角センサ
・デバッグ用エンジンシミュレータボード
・ＥＣＵ組込みプログラム
・ＦｒｅｅＢＳＤ側マップ表示、変更アプリケーションプログラム
＜参考ＵＲＬ＞
モンキーをインジェクション化
ＮＳＲをインジェクション化
（リンク切れ）
Ｎｙａｔｏｎ
E&Eシステム
ビートのマップ切替え
Haltech
（リンク切れ）
ALPHA
（リンク切れ）
自動車
（リンク切れ）
自作ＥＣＵは作れるか？
ＥＣＵ-ＲＯＭ：//ＤＥＬＴＡ ＨＦＩｎｔｅｇｒａｌｅ Ｅｖｏ １ ’９２
マセラッティＲＯＭ解析プロジェクト
フリーダーにはいばらの道がよく似合う
４月８日
オークションで購入したＢ１６Ａ（ＶＴＥＣ）のインマニ＆インジェクタが来ていました。１６００ｃｃで１６０馬力用のインジェクタです。ＺＣ用（１６００ｃｃで１３０馬力）を探していましたが、インマニ付きでこちらの方が安かったです。３１００円です。
インジェクタ単体に分解します。下の白いのは吸気温センサです。燃料配管（デリバリ）も流用できそうです。ケントのインマニに合わせてみると間隔がほぼ同じでした。この燃料デリバリはアルミですが、けっこう重いです。インジェクタは通電して動作することを確認しました。
こちらもオークションで購入した、ＥＰ７１スターレットの負圧センサ、ちょっと古過ぎでしょうか？早速動作テストします。５Ｖの電源を接続し負圧〜圧力を掛けて電圧が変化することを確認します。正確な測定は会社の真空チャンバ（脱泡器）で行なう予定です。６００円でした。
下はお手本にする予定のドカ８５１のＥＣＵです。ウエーバマレッリＩＡＷというもので、制御方式は作りたいＥＣＵと同じスロットルスピード方式です。Ｌツイン不均等点火のエンジンですが、ＭＡＰは参考に なりそうです。排気量は１気筒あたり４２５ｃｃ、ＤＯＨＣの４バルブのエンジン（９０馬力くらい？）なので、ケントと違って吸気効率もかなり良いと思われます。ケントエンジン用ＭＡＰにするにはかなり低め（０．７〜０．８掛くらい）にする修正する必要があると思います。インジェクタの容量を測り、インジェクタの開閉時間を調べて各回転数とアクセル開度のＭＡＰを調べ、それを元にテスト用初期ＭＡＰを作成する予定です。
ＣＰＵはＭＣ６８０３Ｕ４ＣＰＲです。６８００に周辺Ｉ／Ｏを入れたプロセッサ６８０１の内蔵ＲＯＭ無しバージョンです。他にＭＣ６８４０ＣＰＲ（タイマ）、ＭＣ１４４４２Ｐ（Ａ／Ｄ）が載っています。４ＭＨｚの水晶が付いていますが、４分周しているので動作クロックは１ＭＨｚです。６８００系は同期のバスで１クロックでアドレス出力、フェッチ／データ入出力が完結するので、インテル系の８０８０などと比べて同じクロックでも実行速度が速いです。ＲＯＭから出ている白黒の線は昔、レブリミットを５００ｒｐｍ上げたＲＯＭとノーマルのＲＯＭを２倍の容量のＲＯＭに書いて、外部のスイッチで切替えられるように改造して遊んでいました。たしか１００００ｒｐｍ／１０５００ｒｐｍだったと思います。
４月１０日
ＥＰ７１スターレットの負圧センサを会社へ持って来て特性を測定しました。右は脱泡用のチャンバにセンサと気圧計を
入れたところです。電線を細いものに繋ぎ代えて、蓋のシリコンシールの間に通します。外部に電源とデジボルを用意して測定します。圧力を下げる時は右の真
空ポンプで空気を引き、加圧する場合にはコンプレッサの空気をチャンバ内に送り込みます。真空、加圧とも少しづつ１気圧へ戻って行くので、特定の気圧でデ
ジボルの値を読みメモします。
結果をＯｐｅｎＯｆｆｉｃｅのＣａｌｃへ入力して棒グラフ化しました。気圧計のフルスケールの９３０〜１０７０ｈＰａまで測定しました。結果は３．４７〜３．８５Ｖまで約０．３８Ｖ変
化し、変化はほぼ直線的に変化するようです。本来は負圧計なので気圧計として使うと出力電圧は狭くなります。値は参考書では７５０ｍｍＨｇ
（１０１３ｈＰａ）で３．６Ｖとなっています。実際に測った方が少し高くなっているようです。ＡＥ８６の負圧センサも購入したので、こちらも測定してみま
す。
４月１５日
久しぶりに秋葉原に行き、ＥＣＵ用の部品を買ってきました。耐熱ビニル線です。０．５ｓｑです。
ＥＣＵ用ＣＰＵボード。秋月のＳＨ２ボードとＲｅａｌＴｅｋのＬＡＮコントローラ。２個づつ買いました。
２０ｘ４行のＬＣＤパネル、バックライト付きです。状態表示に使う予定です。右はＨ８のＬＡＮキットです。ＴＯＰＰＥＲＳのＴＩＮＥＴの標準ターゲットボードです。とりあえず標準ターゲット上でネットワークの各プログラムを動作させてその後、ＳＨ２へ移行する予定です。
インジェクタ用の電流制限抵抗とＬＡＮコントローラ用の変換基板。右はリレー、ホール素子です。変換基板はピッチが違いました（笑）。ホール素子は上限の温度が８０℃でエンジンルーム内は無理そうです。８ビットのＤＡも買っておきました。
単一電源のコンパレータとオペアンプ、８Ｖの３端子レギュレータ。
こちらは近所の書店で取り寄せしておいた”新電子制御ガソリン噴射”
４月１６日
ガレージにオークションで購入したロードスターの燃料ポンプが来ていました。
こちらもオークションで購入した耐圧燃料ホース２ｍと調整式燃圧レギュレータです。
ロードスターの燃料ポンプを改造します。実験がしやすいようにフランジ部をディスクグラインダで外しました。ポンプと配管の接続が８５１用で買ったものと異なり、Ｏリングでそのままポンプと接続されています。
セヴンのフレームの塗装の合間にキットを組み立てました。Ｈ８ＬＡＮキットは完成しました。ＳＨ２ボードはコネクタを付けるだけで、ほとんどハンダ付けが終っています。
４月２２日
オークションで買ったＢ１６Ａのインジェクタです。
前に買った物と抵抗値が全然違います。前のは２．４Ω、今回のものは１２Ω何で？
４月２５日
上記インジェクタですが、ちょっと調べたところ判りました。以前に買ったもの：CR-X
型式 E-EF8 B16A 160ps：２．４Ωの低抵抗タイプ新しくかったもの：シビック 型式 E-EG6 B16A 170ps：１２Ωの高抵抗タイプということで、１７０馬力のは高抵抗タイプのようです。高抵抗タイプの方が外部に抵抗を付けなくても良いので良いかもしれません。ＭＣ６８０３Ｕ４を調べていたらこんなページがありました"BIGTURBO"
フォード・シエラのページみたいです。ウェーバ・マレッリの解析が載っています。ＥＣＵのブロック図やメモリマップなどが載ってます。また、６８０１のエ
ミュレータがあるので使えないか調査をしました。まず、通常のＭＣ６８０３との違いをデータブックで確認しました。下はモトローラの古いデータブックで
す。ＭＣ６８０３Ｕ４が載っていました。
エミュレーションに関係のありそうな違いは内蔵ＲＡＭの容量と内蔵のタイマカウンタの機能のようです。
・内蔵ＲＡＭは１２８から１９２バイトに増量
・タイマが３から６機能へ拡張
・３つのコンペア出力機能拡張
・２つのコンペア入力機能拡張
ということで、タイマ機能がかなり拡張されていることが分かりました。多分このＵ４というのはＥＣＵ用として作られたような気がします。
下が６８０１のエミュレータです。もう１０
年以上前に廃棄されていたのを取っておいたものです。６８０１用ですが、６８０３もエミュレーションできます。ただし、ＰＯＤ部には通常の６８０３が載っ
ているため、６８０３Ｕ４で拡張された機能は動作しません。なので、現状ではエミュレータを基板に挿してもたぶん動作しません。ただ、エミュレーションす
るためには基板からプロセッサを外してＩＣソケットにする必要がありますが、この外したプロセッサをＰＯＤの６８０３と交換すると正常に動作するのではな
いかと思います。まあ、色々と外したり付けたりしていると基板やプロセッサが壊れて動かなくなることもままありますので、これをやるにはけっこう勇気がい
ります。予備の基板やプロセッサがあれば直ぐにでもやってみたいですが〜
４月２８日
会社の休み時間でインジェクタテスタ用のパルスジェネレータを作ってみました。基板はトラ技の付録のＭＡＸＩＩ基板を使います。付録の基板は表面実装部品しか実装されていないので、水晶モジュール、電源、ピンヘッダ等を追加しました。水晶は８ＭＨｚです。Ｖeｒｉｌｏｇで論理を作り、２．５、５、１０、２０、４０ｍＳｅｃの間隔で８０％のON時間が出るパルスを６０秒出
力するようにします。時間の切替えはコネクタに接続したディジタルスイッチで選択します。電源を入れると動作を開始して６０秒で停止します。右の写真は
２．５ｍSECで６０秒（２４０００パルス）出したところです。ツールはＱｕａｒｔｕａｓを使いますが、８ＭＨｚクロックで６０Ｓｅｃのような長いシミュ
レーションは時間が掛かり過ぎるため現実的ではありません。正しく動作しているかを確認する短時間で終る論理でシミュレーションを行ない、その後実際に動作させ波形の測定をします。ちなみにカウンタが２４００２なっているのは電源投入時に２カウントされたためです（笑）。インジェクタのタイミングですが、無効時間が約１ｍＳｅｃ、例えば６０００回転なら１秒間に１００回転しているので、噴射の間隔は２０ｍＳｅｃと
いうとになります。２０ｍＳｅｃで８０％噴射しているということは吸気バルブが開いていない時も噴射していることになります。閉まっているバルブにガソリ
ンをあてて、熱で気化させるというのが本当のところのようです。この後、ＦＥＴのドライバを追加して規定の燃圧をかけて実際にガソリンを噴射して吐出量を
測る予定です。
４月３０日
気温センサの特性を会社の恒温曹に入れて調べました。左は恒温曹の外観です。右は内部で３つのセンサを入れます。左からスカイラインの外気温センサ、シビックの外気温センサ、ＣＲーＸの吸気温センサです。
外部に電源とデジボルを用意し、９００Ωの抵抗を直列に接続して電圧を測定します。温度は−２０〜６０℃まで１０度刻みで測定しました。
測定結果をＯｐｅｎＯｆｆｉｃｅに入れてグラフ化しました。温度の特性はサーミスタなので、ほとんど同じですが、ＣＲ−Ｘの吸気温センサはプラスチックの部分が薄く、応答が速いです。
