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が壊れているみたいなので
Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏ（ＳＴＭ３２）に装換しました。
その２４：
アイドリング中のエンジン停止の解析
デュアルホイールをフォトインタラプタ用に変更
２０２５年
５月１７日
プライマリ／セカンダリパルスの電圧を確認します。コネクタの間に緑枠のアダプタを入れて信号を分岐します。
プラグを外して、クランキングします。全体的に上にシフトしているようです。理論値はＬＯＷが０．８４Ｖ、ＨＩＧＨが１．６８Ｖです。原因は定電流出力がＴｙｐの７／１４ｍＡを超えているからだと思われます。データシートの定電流出力の範囲はＭｉｎが５．６／１１．２ｍＡ、Ｍａｘが８．４／１６．８ｍＡです。
現在のヒステリシスコンパレータの閾値は理論値を元に、以下のようになっています。上にシフトしているとＬＯＷ側のマージンが少ないです。
Ｒ１を２Ｋから２．４ＫΩにすると良さそうです。
５月１９日
以前に行った、シンク・ロスが発生した時にプライマリパルスのカウント数を表示するコードを少し変更しました。割り込みハンドラ内でｖｓｓ（車速）に代入するのを止めて、新しく宣言したｌｏｓｓ＿ｔｏｏｔｈＣｕｒｒｅｎｔＣｏｕｎｔｅｒのみカウント数を代入します。割り込みハンドラはなるべく早く抜けた方が良いです。
ｌｏｇｇｅｒ．ｃｐｐは元のｖｓｓ（車速）に戻します。
メインループ内でｇｅｔＳｐｅｅｄ（）の代わりにｖｓｓ（車速）にｌｏｓｓ＿ｔｏｏｔｈＣｕｒｒｅｎｔＣｏｕｎｔｅｒを代入します。
５月２０日
ダイレクトイグニッションに変更したので、ベースボードに載っている、緑枠のイグニッションドライバの電源を５Ｖに変更しました。このコイルの点火信号は３．３Ｖでも点火しますが上限は不明なので、念のため、駆動電圧を下げました。
上記に加えて、ヒステリシスコンパレータの閾値も変更しました。気温が高いので、午後の４時過ぎてから、１時間ほど試走しました。今のところシンク・ロスによるエンジン停止は出ていません。
５月２１日
ダイレクトイグニッションのステーはアルミで作製しましたが、カーボンで再作します。
１ｍｍ厚のアルミ板で型を作ります。全部で４個、雄雌型が必要です。
ポリエステル樹脂で積層します。クリップが足らないので２個つづ作ります。
シンク・ロスの続きです。近所を１時間ほど試走しました。シンク・ロスでエンジン停止はありませんでしたが、急にイグニッションがオフになりエンジン停止しました。メータユニットの電源も落ちるので直ぐに分かります。イグニッションスイッチの接触不良のようです。たまに、イグニッションスイッチをひねっても電源が入らない時があり、分解して確認する必要がありそうです。
初めの２個を離型しました。
続いて、残りの２つを積層します。
５月２２日
ステーの続きです。整形して取り付けます。垂直気筒の左側です。
こちらは、水平気筒の左側と右側です。
イグニッションスイッチを外して分解します。タンクとエアフィルタボックスの上側を取り外して、固定ボルトを２本外すとスイッチが外れます。
スイッチを分解して、接点を２０００番のサンドペーパで磨きました。接点には接点グリスを塗っておきます。
組み立てて、何回か切り替えて、テスタで導通を確認します。微妙な位置でオフにならない事を確認しました。
５月２４日
細かい不具合が２件発生しました。１つ目はフロントブレーキのストップスイッチの故障です。ブレンボのブレーキマスタはストップスイッチが無いので、マイクロスイッチを後付けしています。
使用しているのはアマゾンで購入したオムロン互換のマイクロスイッチで、１０個で８００円の安売り品です。故障の原因は振動と思われますが、クリックが無くなり動作しなくなります。
今回は本物を買ってみます。価格は互換品の約１０倍です。これでダメなら油圧スイッチに交換します。
２つ目は右ハンドルの汎用スイッチが動作不安定です。このスイッチはＳＤログの開始／停止、燃調マップの切替に使っています。テスタで測ると、スイッチに問題は無く、別ボードとエンジンエミュレータでは正常に動作するので、ハーネスかＥＣＵの内部の不具合と思われます。
汎用スイッチは緑枠のように、５ＶプルアップをスイッチでＧＮＤに接続してロジックレベルを作っています。信号はＤ２４（ＳＴＭ３２のＰＡ１５）に接続されています。元々、未使用ポートなので、Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏのベースボードでジャンパ接続しています。
５月２５日
アマゾンで購入の本物のマイクロスイッチが到着しました。下が購入したオムロン製です。
早速、レバー部を加工をして、取り付けました。
５月２６日
汎用スイッチの不具合の続きです。ＥＣＵのコネクタにピンを挿してハーネス側を調べます。
テスタで調べると、汎用スイッチのピンと＋５Ｖが抵抗で接続されていないことが分かりました。熱収縮チューブを取ると、抵抗のリード線が切れていました。イグニッションキーのコネクタの近くなので、イグニッションキーを修理した時に切れてしまったようです。
コネクタのコンタクトに直接抵抗を圧着するのをやめて、短いケーブルで分岐させました。
ハーネスは元に戻りましたが、ＳＤログが汎用スイッチによらず、常時、ＳＤロギング状態になりました。以下は上手く行かない時の手順です。赤枠のように外部ピンのログ開始機能を禁止にして電源を投入します。
その後、電源を投入したまま、Ｄ２４を使って汎用スイッチによるログ開始を有効にします。
この時のＴｕｎｅｒＳｔｕｄｉｏのウインドをキャプチャしました。左下のＡｕｘ２（Ｄ２４）ゲージは汎用スイッチに応じて１／０が交番しますが、中央下のＳＤログのインジケータは常時ＳＤログ中になっています。実際にもログが記録されています。原因は電源の投入時に実行されるｉｎｉｔ．ｃｐｐ内で外部ピンの設定をしているためです。ＴｕｎｅｒＳｔｕｄｉｏを立ち上げたまま、Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏの電源を再投入すると正常に戻ります。ＴｕｎｅｒＳｔｕｄｉｏは電源の再投入が必要な時はメッセージが出るのですが、このＳＤログではメッセージは出ないです。ハーネスの不具合と重なって混乱の元でした。クリックすると、約４．７Ｍバイトの動画をダウンロードします。
ログ開始の外部ピンの設定のプログラムを確認しておきます。ｓｐｅｅｄｕｉｎｏ．ｉｎｏのｓｅｔｕｐ関数からｉｎｉｔｉａｌｉｓｅＡｌｌ関数が呼ばれ、そこからｓｅｔＰｉｎＭｐｐｉｎｇ関数でボードの種類に対応したピン（ポート）の設定が行われます。
ｓｅｔＰｉｎＭｐｐｉｎｇ関数内でＴｕｎｅｒＳｔｕｄｉｏで設定された選択可能なピンを設定します。緑枠がログ開始の外部ピンの設定部分です。条件は外部ピンが有効でかつ、設定されたピン番号がデバイスの最大番号未満ならピンの番号を設定します。ｓｅｔｕｐ関数はＳｐｅｅｄｕｉｎｏの電源投入時に１回実行されるので、設定を反映させるには電源の再投入が必要です。外部ピンが有効かの条件はなぜか、重複しています。コンパイラは賢いので、影響は無いと思われます。
下はＴｕｎｅｒＳｔｕｄｉｏが電源の再投入が必要な時に出すメッセージです。このメッセージがＳＤログ設定にも出た方が良いです。
５月２７日
ストップスイッチと汎用スイッチの不具合が解消したので、鶴ヶ島のスーパマーケットまで試走しました。気温が低く、メッシュのジャンパでは少し寒かったです。行きは毛呂山、帰りは東松山市経由の下道で往復約６０ｋｍでした。行きにシンク・ロスが３回記録されました。この時のプライマリパルスの数は３６より少ない、１や１３などで、ノイズなどでセカンダリパルスが本来より前に発生しているのではと思われます。アイドリング中にメータユニットの回転数が異常に高くなってエンジンが停止することはありませんでした。
５月２９日
Ａｎｄｒｏｉｄで動くＳｐｅｅｄｕｉｎｏ用アプリのｍｓｄｒｏｉｄの有償版を買ってみました。価格は２１００円です。無償版との違いはボタンやインジケータ、ヒストグラムが表示できることです。難点は更新が停止している事、ＧＰＳを使った車速ゲージが動作不安定です。何故か、ｇｏｏｇｌｅマップを起動した後でないと、正しく表示されないです。また、ボタンはグローブがタッチパネル対応じゃないと押せないです。ゆくゆくはＷｉｎの１０インチのタブレットは大きいので廃止したいです。
熊谷のアストロプロダクツまで試走しました。残念ながら、行きにシンク・ロスが２回発生しました。アイドリング中の１回はメータユニットの回転数が異常に高くなってエンジン停止しました。走行中にも１回発生し、一瞬回転が落ちましたが、走行中なので、当然エンジンは停止しません。今回もなぜか、行きのみに発生しています。残念ながら、行きはｍｓｄｒｏｉｄで走っていたので、シンク・ロス時のプライマリパルス数は表示されず、確認できませんでした。９０分走ったとして、平均回転数が３０００ｒｐｍだとすると、エンジンは９０分間に２７００００回転し、この間に２回シンク・ロスが発生したということです。
５月３１日
Ｓｐｅｅｄｕｉｎｏとｓｙｎｃｌｏｓｓで検索すると、色々と見つかり、やはりノイズ関連の不具合が多いです。以下、ＧｉｔＨｕｂの問題がちょっと気になりました。現在使っているファームウェアと同じバージョンのｓｙｎｃｌｏｓｓの不具合です。質問主はｓｙｎｃｌｏｓｓが出ないバージョンもあると言っています。このスレッドは途中で中断しているので、解決したのかは不明なのですが、新しいバージョンのファームウェアも出ているので、試してみる価値がありそうです。
６月２日
新しいファームウェアに今までの修正（ＲＴＣの時間ズレ、クランキング時の点火パルスの重複対策、車速情報にシンク・ロス時にプライマリパルス数に入れ替え）を追加してビルド、ダウンロードしました。今まで使っていたのは２０２４０２で、ｐａｚｉ８８さんの最新は２０２５０１．１です。本家のＧｉｔＨｕｂを確認したところ、２０２４０２にはフックスパックの．１と．２があり、その後、２０２５０１になって最新は２０２５０１．３です。ＳＴＭ３２に関連した修正で明記されているのは２０２４０２．２の”ＳＴＭ３２デバイスで非常に特殊なチューニング条件下での潜在的なロックアップを防止します”がありますが、これがシンク・ロスに関連しているか不明です。
新しいファームウェアでドン・キホーテ北鴻巣店まで片道約２９ｋｍ、時間約４０分試走しました。今までのところ、往復ともシンク・ロスは発生していません。
６月４日
新しいファームウェアの試走の続きです。ジョイフル本田の新田店に向かいます。
４０分ほど走って、深谷の先でシンク・ロスが発生しました。プライマリパルス数は１です。
ジョイフル本田行きは中止して、帰る途中でもシンク・ロスが発生しました。同じく、プライマリパルス数は１です。これはセカンダリパルスの割り込みハンドラでプライマリパルス数が１になっていることを示しています。ファームウェアのバージョンとシンク・ロスは無関係でした。
セカンダリパルスの割り込みハンドラでプライマリパルス数が１になる現象を考察してみます。プライマリパルス数は３７番目のハンドラ内で１に初期化されます。ここで不正にセカンダリパルスの割り込みハンドラが実行されると、シンク・ロスが発生して、この状態になります。下はセカンダリパルスが発生した直後のデュアルホイールの位置です。緑枠は鉄ボルトとセカンダリパルスセンサ、緑線が１番目のプライマリパルスです。ホイールの回転は反時計回りで、この後、少し回転すると１番目（３７番目）のプライマリパルス割り込みが発生します。
下はロジックアナライザ波形です。プライマリパルスは立ち上がりエッジ、セカンダリパルスは立下りエッジで割り込みます。緑のプライマリパルスが１の期間に不正にセカンダリパルス割り込みが発生すると、この現象が発生します。プライマリパルスの磁束？がセカンダリパルスセンサに干渉すると、この現象が出る可能性があります。ホイールとセンサのギャップを広げると変化があるか確認します。
秋月の非接触回転速度センサはｏｈ１８２という型番ですが、同じデバイスで文字情報の入ったＫＩＭ１４のＰＤＦがあるので、動作原理を確認しておきます。（ａ）磁束がＹ側に傾いた時に立ち下がりエッジを発生。（ｂ）磁束が開いている時はＬＯＷレベル出力。（ｃ）の磁束が−Ｙ側に傾いた時に立ち上がりエッジを発生。（ｄ）の磁束が収束している時はＨＩＧＨレベル出力です。
６月５日
デュアルホイールとセンサのギャップを広げてみます。セカンダリパルスのギャップを約１．８ｍｍ、プライマリパルスのギャップを約１．２ｍｍにしました。元々は約０．３ｍｍでした。
ギャップを広げると頻繁にシンク・ロスが発生します。この時のプライマリパルス数はランダムでは無く、３５でほぼ固定しています。やはり２つのセ
ンサが干渉しているようです。もしこれが原因とすると、外来ノイズ、コントローラボードには無関係の可能性があります。現在のプライマリパルス歯は３６ですが、クランキング時の点火パルスの重複対応で、プライマリパルスを４０歯にする予定なので、それに合わせて対策としてフォトインタラプタ式に変
更します。透過型フォトインタラプタを使うので、ホイールのかさ上げと直径も少し大きくする必要があります。
秋月のフォトインタラプタを使います。難点は懐が浅いのと、コレクタ電流のスペックが最小/最大で３０倍違うので個別に調整が必要です。外来光を遮断する必要があるかも知れません。
ホイールを設計しました。２ｍｍ穴を４０個開けて、プライマリパルスを発生します。セカンダリパルスは外周のスリットを使います。現在使用中の３６歯はモジュール１．５の平歯車で直径は５７ｍｍです。今回作製するホイールは１．５ｍｍ厚のアルミ板で直径は６６ｍｍで作製します。
図面にフォトインタラプタを追加して、スリットの位置を確認します。プライマリパルス用のフォトインタラプタは懐が足らないので改造が必要です。
オムロンのサイトにフォトトランジスタの使い方が詳しく出ています。直近にトランジスタをバッファとして追加するように推奨しています。
