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の画像です。
１月４日
Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏでエンジンを動かす準備の第一段階として、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が３個とコンデンサが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の信号を接続して、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歯の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。理想空燃比は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度前に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、カム角を分岐してＳｐｅｅｄｕｉｎｏに入力し、インジェクタのみＳｐｅｅｄｕｉｎｏで噴射してみます。
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バイトの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で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の１１.２ｍＳｅｃは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１４.７
・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軸は回転数で区切りを８５１と同じように編集します。
Ｙ軸はアクセル開度でこれも８５１同じ区切りに編集します。
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の最大時間間隔を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をインポートします。
マップを開くと、インポートした２Ｄマップが参照できます。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と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を固定して作ったＴＰＳの分岐ケーブルです。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とＴＰＳケーブルが使えるようにエンジンエミュレータを改造しました。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に強くなると思います。赤枠のＴＰＳのプラス電源はコネクタで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。上部のキャップ側に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の黒を使いました。湿度が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が外せました。フェアリングの右内側にＥＣＵやリレー、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、前に移動すると外せる”とのことでしたが、前方にはメータユニットと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、前に移動した後に、下に移動して、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事です。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。下の緑丸を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）はモレックスの非防水です。キルスイッチはモーメンタリでオープンでキルです。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で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／ウインカスイッチは非防水の１１０サイズの９ピンです。１ピンは未使用です。
左スイッチの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。赤数字は追記しました。
ＥＣＵとリレーボックスが右側の前方に配置されています。Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏの下ケースと比べてみます。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
スマートコイルの動作確認を行いました。２個とも動作良好です。
ＴＰＳの分岐ケーブルと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電源を分離して、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のキャリブレーションを行います。全閉と全開で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、カム角用ハーネスケーブルも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と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バイトの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のＴＰＳとカム角が入力できたので、Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏの点火タイミングを調整します。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用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と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、半導体を実装します。
１月２３日
予備基板の続きです。コネクタ、気圧センサとジャンパ線を実装しました。
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ジャックと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で動作確認を行いました。ＣＯＭポートが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と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が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の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サイレンサに接続します。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。接続部は楕円に加工しました。
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サイレンサと接続できました。
タブレットの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
タブレットの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、１２Ｖ／３Ａ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バッテリに直付けできるか安定化電源に繋いで確認します。下限は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、ガレージの外で、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とエンジンエミュレータで噴射タイミング色々変えて、瓶の中に噴射します。
燃圧は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０．０５％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４．５％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。
