アルドウィーノを使った
オープンソース、オープンハードの
ローコストECU

テージのECUが壊れていた時は
Speeduinoに装換する予定です。

その5:エンジンへの接続準備の続き




2024年
1月1日
フェイスブックなどで使ったお正月用画像です。


1月4日
Speeduinoでエンジンを動かす準備第一段階として、カム角入力にテージの実カム角信号を接続してSpeeduinoが動作するか確認します。Speeduinoのカム角の入力回路は抵抗3個コンデンサ1個接続されています。


カム角分岐ケーブルの先に
Speeduinoと同じ入力回路をバラックで付けてエンジンをかけててみます。カム角の電圧が少し小さくなりますが、エンジンの始動、回転は正常で、並列で接続しても大丈夫です。


エンジンエミュレータの代わりにテージの実カム角信号を接続して、正しく信号が取り込めていることを確認しました。トリガパターン、48歯2歯抜けで動作しています。クリックすると、約4.5Mバイトの動画をダウンロードします。


ご近所対策で大分前に作製したZARDのバッフルを使います。排気音は小さくなりました。


1月5日
Speeduinoにダミー燃料マップを作って、インジェクタを噴射させ、空燃比を下げる実験をしてみたいと思います。以前、空燃比計で測定した時に2000rpmで空燃比10〜11を行ったり来たり、インジェクタの開き時間は5〜6mSecでした。理想空燃比14.7で、重量比でガソリン1gに対して空気14.7gという事です。パワーを出したい時に13くらいが良いとされています。カム角信号のみテージからの実信号を使い、エンジンエミュレータのTPSの開度で燃調を調整できるようにします。赤枠内のアイドリング周辺の開弁率を低く設定します。


TPS開度が少ない時はインジェクタの開き時間が約1.9mSecです。


開度が多い時は開き時間が約5mSecです。


インジェクタの噴射タイミングを確認するために、実エンジンで測定しました。2000rpm付近のカム角と水平側のインジェクタの駆動信号をアナログディスカバリで測定しました。カム角の基準の2歯抜けから90度前噴射を開始しているようです。この時の回転数は2142rpm、インジェクタの開き時間は約5.67mSecでした。



1月7日
ダミー燃料マップ の続きです。冷えている時の制御はまだ無いので、オリジナルの状態でエンジンを温めてから、カム角分岐してSpeeduinoに入力し、インジェクタのみSpeeduino噴射してみます。


噴射量を絞ると回転が2000から2500rpmくらいに上がり、空燃比12.5位まで薄くすることができました。これより絞るとエンジンが止まりました。一応、制御出来ていると思います。クリックすると、約3.7Mバイト動画をダウンロードします。


1月8日
下は2006年頃に作ったケントエンジンのマップです。ドカの851のマップを21倍したデータです。スロット ルスピード方式はスロットル開度が小さい時にマップを細かく分けているのが特徴です、Y軸のアクセル開度は0から10%までを7分割しているのに対して、上の方は 42、57、79%とまばらです。


Seeduinoでは設定の制御アルゴリズムTPSを選択すると、スロット ルスピード方式に設定されます。因みに、ダイアログの上に出てくる要求燃料量11.2mSecエンジンの設定を行うと自動的に計算されますが、以下の計算で確認できます。

・25℃、1気圧の時の空気は1Lあたり1
.18g
・空燃比は14
.
・1気筒は
 1100/2=0
.55L
・1気筒あたり100%吸い込んだ時の空気量
 1
.18*0.55=0.649g
・1気筒あたりに必要なガソリン量
 0
.649/14.7=0.0441g
・ガソリンの密度
 0
.75
・1気筒あたりに必要なガソリン体積
 0
.0441/0.75=0.0588cc
・テージのインジェクタ1分当たりの噴射量
 329cc
・インジェクタ1秒当たりの噴射量
 329/60=5
.4833cc
・必要なインジェクタの噴射時間
 0
.0588/5.4833=0.0107=10.7mSec


1月9日
早速、851のマップを使ってSpeeduino用のマップを作ってみます。初めにマップをエクスポートします。現在のマップがテーブルファイルとしてセーブされます。


テーブルファイルをエディタで編集します。X軸回転数区切りを851と同じように編集します。


Y軸アクセル開度でこれも851同じ区切り編集します。


続いて肝心の噴射量です。851の噴射量は時間間隔です。一方、Speeduinoは開弁率なので、851の最大時間間隔90%になるように係数を掛けて演算して噴射量を作成して、テーブルファイルを編集します。編集したテーブルファイルに適当な名前を付けてセーブします。


作成したテーブルファイルインポートします。


マップを開くと、インポートした2Dマップ参照できます。エンジンエミュレータで回転数、アクセル開度を与えると、黄色でマークされます。


3Dも表示できます。スクロールバーで視点も変更できます。



1月12日
ハーネスに使用するカム角TPS用の耐熱シールドケーブルを調達して、コネクタを圧接しました。本番のハーネスに使えるように長めにしておきます。


TPSコネクタのオス側のハウジングは無いので3mm厚のアクリルで作製します。QCADで図面を作成してレーザ加工機で切り出しました。


右は上のハウジングを使って、ホットメルトでコンタクト固定して作ったTPS分岐ケーブルです。左は以前に作製したカム角の分岐ケーブルです。TPSは単純分岐させると、テージとエンジンエミュレータのプラス電源(5V)がショートするので注意が必要です。


1月13日
新しく作製したカム角TPSケーブルが使えるようにエンジンエミュレータ改造しました。以前に追加し切替スイッチを廃止して、ケーブルの差し替えでエンジンエミュレータとテージの切り替えを行います。シールド線になったのでノイズ強くなると思います。赤枠のTPSのプラス電源コネクタ切り離せるようにしておきます。


テージのストップランプ、ウインカなどリアライトのコネクタは防水5ピンが使われています。以前に購入した防水コネクタのセットは4ピンまでしか無いので、アリエクスプレスで追加購入しました。


ケーブルを圧接できる防水ヒューズホルダを探していましたが、なかなか良い物が見つからないです。下はアリエクスプレスのブレードヒューズ用の防水ホルダです。上部のキャップ側固定穴が開いています。固定方法がイマイチですが、これを購入しました。価格は10個セットです。


1月15日
以前、スマートコイルの駆動回路を切削基板で作製しました。ヤフーオークションで購入したムルチストラーダのコイルの上に載せて、シーリングする準備をします。側面にガムテープを巻いて、垂れ止めします。


シーリングはセメダインのスーパXを使いました。湿度低いと硬化が遅くなります。


1月16日
懸案だったフロントフェアリング外せました。フェアリングの右内側にECUリレーヒューズボックスがあります。大分前にビモータフォーラムで質問したところ、”固定ネジを外して、移動すると外せる”とのことでしたが、前方にはメータパネルヘッドライトがあり、寸法的に、そのままでは外れないです。フェアリングをかなり開いて移動した後に、移動して、やっと外れました。フェアリングはカーボン製なので割れたらです。知恵の輪的に、無事、外れました。


ビモータフォーラムに質問した時の写真です。下の緑丸赤楕円まで広げないと、前方には外れないです。


フェアリングが外せたので、各種コネクタを確認します。キースイッチのコネクタは左側に配置されています。コネクタは防水4ピンです。


ハンドルスイッチのコネクタは右側に配置されています。


右スイッチ(スタート/キル)はモレックス非防水です。キルスイッチはモーメンタリオープンキルです。インジェクション車のキルスイッチはオルタネートが多いですが、キャブレタ車はモーメンタリショートでキルです。テージはモーメンタリで昔風になっているのでしょうか(笑)。


左ライト/ウインカスイッチ非防水の110サイズ9ピンです。1ピン未使用です。


左スイッチピン配置は少し表記が変ですが、一応、配線図内に記述があります。赤数字追記しました。


ECUリレーボックス右側前方配置されています。Speeduino下ケース比べてみます。リレーを移設すれば、ここにSpeeduinoのケースを置けそうです。



1月19日
スマートコイル動作確認を行いました。2個とも動作良好です。


TPS分岐ケーブルハーネスケーブルの確認を行います。緑枠が分岐ケーブルに接続したハーネスケーブルです。


TPSはエンジンエミュレータの5V電源分離して、車体側の5V電源を使います。


イグニッションをオンにしてTPSキャリブレーションを行います。全閉全開でADCカウントを取得して、設定します。


シールド線で作製した、カム角ハーネスケーブルエンジンエミュレータに接続します。


点火燃料系ともオリジナルECUを使ってエンジンをかけ、SpeeduinoにTPSカム角信号が正しく入力されていることを確認します。アイドリングは2000rpmで高めになっています。クリックすると、約3Mバイト動画をダウンロードします。動作良好です。


エンジンを動かす基本TPSカム角が入力できたので、Speeduinoの点火タイミング調整します。アナログディスカバリで波形を比較しながら、トリガアングルを調整して、点火タイミングがオリジナルと同じになるように調整します。上が実信号下がSpeeduinoです。230度に設定すると、大体合いました。波形が反転しているのはスマートコイル駆動信号だからです。


続いて、インジェクションの噴射タイミングもオリジナルに合わせます。同じく、アナログディスカバリの波形を見ながら、インジェクタ閉じタイミングを調整して、オリジナルと同じになるように調整します。上が実信号、下がSpeeduinoです。180度に設定すると、大体合いました。


アリエクスプレスで購入した、防水ヒューズホルダ5ピン防水コネクタが到着しました。



1月20日
空燃比計のO2センサが壊れました。初めはいつものように空燃比10くらいを表示していたのですが、その後20以上を表示します。昔の物のなので、LSU4.2の旧規格のワイドバンドO2センサです。センサは代理店で24000円、並行輸入で15000円位、互換品だと5000円位で買えます。


空燃比計が無いと先に進めないので、新しい空燃比計をヤフーオークションで購入しました。並行輸入品なので、正規品より少し安いです。2000円クーポンで3万円強でした。テージにも載せられるように、コンパクトな物を選びました。今使用している物はアンプ部が大きくて、かさばります。


1月21日
左右のハンドルスイッチ用のコネクタはモノタロウで購入しました。


1月22日
Speeduinoの予備基板を作っておきます。基板は5枚作製、実装部品は3台分購入してあります。初めに抵抗コンデンサ半導体実装します。


1月23日
予備基板の続きです。コネクタ気圧センサジャンパ線実装しました。


CPUボードとエンジンエミュレータを接続して動作確認しました。各センサ入力、駆動出力とも良好です。動作確認できたので、ジャンパ線はセメダインのスーパXで固定します。



1月25日
アルドウィーノメガの互換CPUボードをアマゾンで調達しました。本物は7000円位しますが、互換品は2500円位で買えます。早速、DCジャックUSBコネクタを外してにケースに入れられるようにしました。



USBコネクタの代りに半田面にピンヘッダを実装してケースに組込み、新しく作製した予備ボード動作確認を行いました。COMポート別番号になりますが、設定し直して動作良好です。


1月27日
Speeduino用にWin10の中古10インチタブレット購入しました。富士通製です。10インチならタンクの上に貼って走行出来そうです(笑)。メモリは4G、ストレージ128G、1.6GHzのAtomプロセッサ、価格は8500円でした。学校で使う文教モデルのようですでタッチパネルスタイラスペンの両方使えます。防水仕様ですが、USBケーブルを接続するとキャップを外すことになり、非防水になると思います。クレードルにはHDMI/VGA、USBが3ポート付いています。ACアダプタはクレードル用のみ付属していました。早速、Speeduinoに繋げてみました。動作良好です。


バッテリを100%に充電してから、減り確認しました。Speeduinoを接続して、2時間経過で78%です。本体のACアダプタは12V/3Aで、プラグは一番細い3mmと思われます。テージのバッテリに直結できるか要確認です。


1月28日
タブレットの続きです。ブラウザはEdgeが入ってますが、Chromeブラウザのダウンロードサイトでダウンロードボタンを押しても何も起こらないです。旧版のIE(インタネットエクスプローラ)でもセキュリティでダウンロードサイトが表示できませんでした。どうもファイヤウォールブロックしているようで、一度ファイヤウォールを無効化して、
IEでやっとダウンロードできました。その後のインストールは順調でした。



1月28日
近くのホームセンタで125mmのアルミダクトとポリエステル樹脂の硬化剤を購入しました。硬化剤はサイドミラーステーをウエットカーボンで作製するためです。硬化剤が古くなって樹脂が全く硬化しなくなっていました。高温で成分が分解してしまうようです。右が古いものですが、まだ大分残っていました。


アルミダクトはガレージに既に設置されている排気ファンにZARDサイレンサを接続するためです。ガレージ内でエンジンをかける時が扉を開けていましたが、排気ファンを使ってガレージ奥側に排気し、音が漏れないように扉を閉めます。燃調が濃いこともあって、扉を閉めると一酸化炭素で倒れそうです(笑)。


既存ダクトはテージの後ろまで、天井を這わせて移動しました。購入したダクトを使ってZARDサイレンサ接続します。5角形なのでちょっと厄介です。


1月28日
ZARDサイレンサへの接続部を作製します。接続部は楕円加工しました。


既存ダクトとの接続はガラスウールで太さを調整して、アルミ線で縛って固定しました。


ZARDサイレンサ接続できました。


タブレット固定方法の検討です。タンクの前に平面があります。ここに取り付けるのが良さそうです。



1月30日
タブレット電源ケーブルを調達しました。電源の仕様は外径3mmのDCプラグ、12V3Aです。アマゾンで片側がUSBコネクタのケーブルが売っていました。モバイル機器の電源はPMIC(マルチ出力のDC−DCコンバータ)が使われていて、ある程度の入力電圧の変動があっても大丈夫なはずです。


早速、半部に切断しました。プラグはL字なので都合が良いです。


12Vバッテリ直付けできるか安定化電源に繋いで確認します。下限10.5V位で、それ以下では充電されません。


上は14V位まで上げてみました。85%位の電池で7〜800mA位流れています。電圧が高くなると、電流は少なくなります。ヒューズを介して、12Vバッテリに直付けしても問題なさそうです。


以前、インジェクタのダイナミックの噴射テストで水平/垂直気筒で噴射量が少し違っていたので、再確認しました。念のため、ガレージので、消火器も用意しておきます。以前と同じく、ハイパーモタードのスロットルボディにテージのインジェクタを取り付けてSpeeduinoエンジンエミュレータで噴射タイミング色々変えて、の中に噴射します。


燃圧0.32MPaです。


2分間の手動ストップウォッチで数種類のタイミングで比べましたが、2つのインジェクタに違いは殆どありませんでした。



1月31日
ガレージに設置する一酸化炭素チェッカを購入しました。アマゾンで1000円クーポンがあって約2000円でした。単三電池2個で1年稼働するようです。センサの寿命は約3年です。天井に近い所に設置しました。一酸化炭素は空気より少し軽いです。


早速、ガレージ内でテージのエンジンをかけると、直ぐに警報が鳴りました。鳴り初めは500ppm以上ありました。パーセントにすると05%ですね。扉を開けて工業扇で2〜3分換気すると200ppmに落ちました。5分くらいすると警報が消えました。因み に排気に含まれる一酸化炭素は5%が車検の上限です(サイレンサに直接プローブを入れた時の濃度)。このチェッカ、音声警告がうるさいです(笑)。濃度が 30ppm以下になるまで鳴り続けます。警告なので仕方ないですね。