BANDIT1200 暖気状態は・・・
BANDIT1200は 冷間時のアイドルアップ用に2次エアーを入れますが
バルブを通る 空気流量が足らずアイドリング回転数が思ったように上がらない
このような症状になっていました
そこで アイドリング回転数調整用ソレノイドバルブを1個から2個に増設し
空気流量を2倍にして 対応させることにしました
その時の記事は こちらです
http://twintop1.blog.fc2.com/blog-entry-2989.html
このところ 外気温が下がりましたので テスト環境が整いました
外気温 ５～６度からのエンジン始動テストです
見にくいかな～ 右上がエンジン温度で6度です
回転数は1417ｒｐｍです この時の目標回転数は1400ｒｐｍと 上手にできました！
アイドリング回転数調整用のソレノイドバルブは100％となっていますが
実際には 95％を上下しています ギリギリですね～
愛知県で私の使い方であれば 氷点下でバイクに乗ることも有りません
この温度くらいで始動してアイドリングが1400rpmで設定どおりです
暖気状態のログです
左から右へ 9分くらいのログです
始動時 エンジン温度5度 ログの終了時67度
2段目の緑 ソレノイドバルブのDUTY比で 始動時95％でログ終了時15％
1段目の黄 空燃比は11.5～12.5
これなら 狙った通りでOKです！
今度は 冷間時の始動直後から走行してみようと思います
バルブを通る 空気流量が足らずアイドリング回転数が思ったように上がらない
このような症状になっていました
そこで アイドリング回転数調整用ソレノイドバルブを1個から2個に増設し
空気流量を2倍にして 対応させることにしました
その時の記事は こちらです
http://twintop1.blog.fc2.com/blog-entry-2989.html
このところ 外気温が下がりましたので テスト環境が整いました
外気温 ５～６度からのエンジン始動テストです
見にくいかな～ 右上がエンジン温度で6度です
回転数は1417ｒｐｍです この時の目標回転数は1400ｒｐｍと 上手にできました！
アイドリング回転数調整用のソレノイドバルブは100％となっていますが
実際には 95％を上下しています ギリギリですね～
愛知県で私の使い方であれば 氷点下でバイクに乗ることも有りません
この温度くらいで始動してアイドリングが1400rpmで設定どおりです
暖気状態のログです
左から右へ 9分くらいのログです
始動時 エンジン温度5度 ログの終了時67度
2段目の緑 ソレノイドバルブのDUTY比で 始動時95％でログ終了時15％
1段目の黄 空燃比は11.5～12.5
これなら 狙った通りでOKです！
今度は 冷間時の始動直後から走行してみようと思います
BANDIT1200 クローズドループから オープンループに変更します
BANDIT1200、当社のＥＭＳを装着して いろんな機能をテストしたり 開発に使用しています
今回、ＢＡＮＤＩＴ１２００でテストをしていたことは
アイドリング回転数制御を 目標回転数を決めて ＥＭＳに任せて自動制御させていました
絶えずアイドリング時の回転数を監視して 低ければ上げて 高ければ下げる・・・
理想と言えば理想の制御です 今時の車などは当たりまえに行っています
さてＢＡＮＤＩＴ1200でも十分効果を発揮して アイドリングの安定性は とても良くなりました
アイドリング回転数の上げ下げは スロットルバルブとエンジンの間に
2次エアーを入れて その流量を変化させて 回転を上げたり下げたりしています
この方法では 入れるのは 空気のみ 燃料はそのままです
入れた空気量だけ 空燃比は薄くなります・・・
最近、外気温の影響か？ 2次エアーの量が増えたようです
PWMのDUTY比が上がりましたので これは間違いありません
今までの回転数を維持するのに 余計に空気を入れる必要が有ると言うことになります
その分、空燃比は薄くなります 薄くなりさらに回転が下がり また 空気を入れます
このように悪循環に入りました
2次エアーを入れた分 燃料も入れれば問題は有りませんが
BANDIT1200は アルファーN方式でマップを参照していますので
入れた空気量の計量はできません
先日まで作業していたハイラックスの4連スロットル仕様は スピードデンシティー方式で
カムシャフトも 優しい仕様ですから 2次エアーの量も計量できますので
エアコンのアイドルアップなども可能でした
バイクの場合は カムシャフトが高回転向きですから
このスピードデンシティー方法でも難しいです
後はワイドバンド空燃比計の値を使用して クローズドループにするかですが
空燃比計が壊れたことを考えると・・・ 止めた方が賢明かと思います
元々キャブ仕様ですから そこまで必要か？ とも思いますし・・・
そんなことで クロースドループから オープンループにもどします
制御方法の違いで回転数 100ｒｐｍも変化することはほとんどありません
せいぜい 50ｒｐｍですから・・・
今回のこのテストは ハイラックスの４連スロットル仕様の制作が決まっていましたので
これに使用するかも？ こんな予想も有りましたので前もってテストしてきました
ハイラックスも 現在、この機能は使用していませんが 冬場に少し不安が有ります
その時に使用するか考えます
このように いろんな機能を 今後も試してみるつもりです
これも勉強ですからね！
今回、ＢＡＮＤＩＴ１２００でテストをしていたことは
アイドリング回転数制御を 目標回転数を決めて ＥＭＳに任せて自動制御させていました
絶えずアイドリング時の回転数を監視して 低ければ上げて 高ければ下げる・・・
理想と言えば理想の制御です 今時の車などは当たりまえに行っています
さてＢＡＮＤＩＴ1200でも十分効果を発揮して アイドリングの安定性は とても良くなりました
アイドリング回転数の上げ下げは スロットルバルブとエンジンの間に
2次エアーを入れて その流量を変化させて 回転を上げたり下げたりしています
この方法では 入れるのは 空気のみ 燃料はそのままです
入れた空気量だけ 空燃比は薄くなります・・・
最近、外気温の影響か？ 2次エアーの量が増えたようです
PWMのDUTY比が上がりましたので これは間違いありません
今までの回転数を維持するのに 余計に空気を入れる必要が有ると言うことになります
その分、空燃比は薄くなります 薄くなりさらに回転が下がり また 空気を入れます
このように悪循環に入りました
2次エアーを入れた分 燃料も入れれば問題は有りませんが
BANDIT1200は アルファーN方式でマップを参照していますので
入れた空気量の計量はできません
先日まで作業していたハイラックスの4連スロットル仕様は スピードデンシティー方式で
カムシャフトも 優しい仕様ですから 2次エアーの量も計量できますので
エアコンのアイドルアップなども可能でした
バイクの場合は カムシャフトが高回転向きですから
このスピードデンシティー方法でも難しいです
後はワイドバンド空燃比計の値を使用して クローズドループにするかですが
空燃比計が壊れたことを考えると・・・ 止めた方が賢明かと思います
元々キャブ仕様ですから そこまで必要か？ とも思いますし・・・
そんなことで クロースドループから オープンループにもどします
制御方法の違いで回転数 100ｒｐｍも変化することはほとんどありません
せいぜい 50ｒｐｍですから・・・
今回のこのテストは ハイラックスの４連スロットル仕様の制作が決まっていましたので
これに使用するかも？ こんな予想も有りましたので前もってテストしてきました
ハイラックスも 現在、この機能は使用していませんが 冬場に少し不安が有ります
その時に使用するか考えます
このように いろんな機能を 今後も試してみるつもりです
これも勉強ですからね！
アイドリング回転数のクローズドループ制御 現状報告 その3結論です
その２で終わるはずでしたが もう一回、お付き合いください
前回までの記事はこちらです
アイドリング回転数制御を PWM仕様のクローズドループ制御としたことで
回転数は 安定していますが空燃比の変動が大きくなりました
その対策は 考えましたが 制御がどんどん複雑になっていきます
複雑になればなるほど センサーのトラブルや経年変化による設定のずれなどが有った場合
調整や トラブルシューティングが大変になります
それと共に セッティングする人の知識も専門的になってきます
私の場合 開発目的で 今回のようにいろいろと試すことはありますが
EMSを実際に使用する人は ここまで求めているのか？
こんなことも考える必要が有ります
私のように キャブ仕様のバイクをインジェクション仕様にする人も ほとんどいないと思いますし・・・
私のBANDIT1200も アイドリング制御がオープンループの時
真冬でも エンジンはセルのみで始動して 放置すれば暖気終了
もちろん 暖気途中で走行しても問題ありません
アイドリング回転数が 温度で変動するといっても 100ｒｐｍくらいです
バイクの場合 インジェクション仕様の出始めは
アイドルアップレバーで回転数を上げる キャブで言うチョークレバーですね
暖気が進むにつれて 徐々に戻すという 原始的な方法でした
こんな仕様も有ったわけですから・・・
今回のBANDIT1200でのテストの結論です
どうしてもクローズドループにする必要はありません
オープンループで十分と言っても問題は無いと思います
私のBANDIT1200や セローは別ですが・・・
今後EMSをバイクに使用する場合
クローズドループでの使用、もしくは勧めることは無いと思います
実は 今回のテストは ４輪への使用も視野にいれてのテストです
４輪車の場合 エアコンが有ります エアコンの負荷は相当大きくなります
他にもパワーステアリングだとか 電気負荷などバイクには無い負荷も多く存在します
いちいち これらの負荷によるアイドル回転数の変化に対応するより
クローズドループ制御とした方が 簡単だと考えました
今回のテストデーターは これらに十分役に立つと思います
これからも いろんなテストは継続します
興味が有る方は たまに覗いてみてください
前回までの記事はこちらです
アイドリング回転数制御を PWM仕様のクローズドループ制御としたことで
回転数は 安定していますが空燃比の変動が大きくなりました
その対策は 考えましたが 制御がどんどん複雑になっていきます
複雑になればなるほど センサーのトラブルや経年変化による設定のずれなどが有った場合
調整や トラブルシューティングが大変になります
それと共に セッティングする人の知識も専門的になってきます
私の場合 開発目的で 今回のようにいろいろと試すことはありますが
EMSを実際に使用する人は ここまで求めているのか？
こんなことも考える必要が有ります
私のように キャブ仕様のバイクをインジェクション仕様にする人も ほとんどいないと思いますし・・・
私のBANDIT1200も アイドリング制御がオープンループの時
真冬でも エンジンはセルのみで始動して 放置すれば暖気終了
もちろん 暖気途中で走行しても問題ありません
アイドリング回転数が 温度で変動するといっても 100ｒｐｍくらいです
バイクの場合 インジェクション仕様の出始めは
アイドルアップレバーで回転数を上げる キャブで言うチョークレバーですね
暖気が進むにつれて 徐々に戻すという 原始的な方法でした
こんな仕様も有ったわけですから・・・
今回のBANDIT1200でのテストの結論です
どうしてもクローズドループにする必要はありません
オープンループで十分と言っても問題は無いと思います
私のBANDIT1200や セローは別ですが・・・
今後EMSをバイクに使用する場合
クローズドループでの使用、もしくは勧めることは無いと思います
実は 今回のテストは ４輪への使用も視野にいれてのテストです
４輪車の場合 エアコンが有ります エアコンの負荷は相当大きくなります
他にもパワーステアリングだとか 電気負荷などバイクには無い負荷も多く存在します
いちいち これらの負荷によるアイドル回転数の変化に対応するより
クローズドループ制御とした方が 簡単だと考えました
今回のテストデーターは これらに十分役に立つと思います
これからも いろんなテストは継続します
興味が有る方は たまに覗いてみてください
アイドリング回転数のクローズドループ制御 現状報告 その2
前回の記事では アイドリング回転数は安定しましたが 空燃比が変動します
アイドリング回転数のクローズドループ制御 現状報告 その１
少し復習を・・・
アイドリング回転数を指定回転数にするために ２次エアーを増減して回転数を調整しています
この２次エアーが入ることで 入った分空燃比が薄くなる もしくは減らした分濃くなる・・・
この対策を考えます
まずは結論から・・・
２次エアーの増減分の燃料を補正すれ空燃比の変動はなくなります これが答えです
では、どうやって２次エアーの増減分を検出するか？ ですが・・・
２次エアーの増減で変化するものは何・・・と考えます
その前にエンジンの負荷の検出方法を少し説明しておきます
エアーフローメーターを使用します これは エンジンが吸入するすべての空気量を実際に計量します
もう一つは インテークマニホールド内の圧力と回転数から 吸入空気量を予想します
最近は使われませんが スロットル開度と回転数から吸入空気量を予想します（過給機付きは不可）
大きくは この３種類です
話を戻します
エンジンの負荷で ２次エアーの増減で変化するものは・・・
エアーフローメーターで計量すれば ２次エアーの増減も計量（検出）可能です
インマニ負圧は 少ないですが変化は有ります
スロットル開度は 全く変化しませんので検出はできません
BANDIT1200の場合は スロットル開度を負荷にしていますので負荷では検出できません
ただし マニホールド負圧センサーも搭載していますので これを使えば可能です
この場合 俗にいう燃料マップを ２種類使用してお互いを乗算して使用しますが
２次エアーの増減でのマニホールド負圧の変化が多くても2％ですので
現実的には 不可能だと思われます
（スロットルが独立しているのと カムシャフトの作用角が比較的大きいです
このためアイドリング負圧が小さいので 変化が少ないと思います）
車の場合は ４気筒でもスロットルは１個 カムシャフトも作用角は小さく オーバーラップも小さいため
負圧が出やすいので これを使用している場合もあります
このように BANDIT1200に限らずバイクの場合は ２次エアーの増減を検出することは難しそうです
もう一つの方法が有ります これが一番現実的だと思います
空燃比が変化するわけですから 空燃比を元にフィードバックをかけ補正すれば解決しそうです
アイドリングの領域のみ 目標空燃比を設定して クローズドループ制御とすれば解決するはずです
今時の車などは もちろんこの方法で制御していますが この方法をテストするかは 決めていません
おそらくテストはしないと思います
理由は 市販のワイドバンド空燃比計の精度と寿命です
センサーはほぼBOSCH製です アンプは各社それぞれですが
バイクの場合 ノイズや電源電圧変動などで故障する可能性も有ります
現在 BANDIT1200とセローで使用している INNOVATE LC-1やLC-2では
クランキング中は 通電するなとの記載も有ります
仮に故障しても フィードバック量の上限や下限を設定することも可能ですが
ここまで必要かな？
また、長くなってきましたね
その３に 続けることにします 次回は結論です！
アイドリング回転数のクローズドループ制御 現状報告 その１
少し復習を・・・
アイドリング回転数を指定回転数にするために ２次エアーを増減して回転数を調整しています
この２次エアーが入ることで 入った分空燃比が薄くなる もしくは減らした分濃くなる・・・
この対策を考えます
まずは結論から・・・
２次エアーの増減分の燃料を補正すれ空燃比の変動はなくなります これが答えです
では、どうやって２次エアーの増減分を検出するか？ ですが・・・
２次エアーの増減で変化するものは何・・・と考えます
その前にエンジンの負荷の検出方法を少し説明しておきます
エアーフローメーターを使用します これは エンジンが吸入するすべての空気量を実際に計量します
もう一つは インテークマニホールド内の圧力と回転数から 吸入空気量を予想します
最近は使われませんが スロットル開度と回転数から吸入空気量を予想します（過給機付きは不可）
大きくは この３種類です
話を戻します
エンジンの負荷で ２次エアーの増減で変化するものは・・・
エアーフローメーターで計量すれば ２次エアーの増減も計量（検出）可能です
インマニ負圧は 少ないですが変化は有ります
スロットル開度は 全く変化しませんので検出はできません
BANDIT1200の場合は スロットル開度を負荷にしていますので負荷では検出できません
ただし マニホールド負圧センサーも搭載していますので これを使えば可能です
この場合 俗にいう燃料マップを ２種類使用してお互いを乗算して使用しますが
２次エアーの増減でのマニホールド負圧の変化が多くても2％ですので
現実的には 不可能だと思われます
（スロットルが独立しているのと カムシャフトの作用角が比較的大きいです
このためアイドリング負圧が小さいので 変化が少ないと思います）
車の場合は ４気筒でもスロットルは１個 カムシャフトも作用角は小さく オーバーラップも小さいため
負圧が出やすいので これを使用している場合もあります
このように BANDIT1200に限らずバイクの場合は ２次エアーの増減を検出することは難しそうです
もう一つの方法が有ります これが一番現実的だと思います
空燃比が変化するわけですから 空燃比を元にフィードバックをかけ補正すれば解決しそうです
アイドリングの領域のみ 目標空燃比を設定して クローズドループ制御とすれば解決するはずです
今時の車などは もちろんこの方法で制御していますが この方法をテストするかは 決めていません
おそらくテストはしないと思います
理由は 市販のワイドバンド空燃比計の精度と寿命です
センサーはほぼBOSCH製です アンプは各社それぞれですが
バイクの場合 ノイズや電源電圧変動などで故障する可能性も有ります
現在 BANDIT1200とセローで使用している INNOVATE LC-1やLC-2では
クランキング中は 通電するなとの記載も有ります
仮に故障しても フィードバック量の上限や下限を設定することも可能ですが
ここまで必要かな？
また、長くなってきましたね
その３に 続けることにします 次回は結論です！
アイドリング回転数のクローズドループ制御 現状報告 その１
今回は 少し長くなります 興味の無い方はつまらない話だと思います
言うまでもなく私のBANDIT1200のアイドリング回転数制御の話です
現在は、ソレノイドバルブを細かくON OFFして 流量を制御するPWM方式で
回転数をフィードバックして 設定した回転数にする クローズドループとしています
おかげで 誤差は目標回転数1250rpmに対して+-30ｒｐｍくらいに入っています
回転数が低ければ ソレノイドバルブから多くの2次エアーを入れて回転数を上げ 低ければ その逆です
実際に乗ってみると 回転数の安定性は文句ありません
以前、エンジン温度によってアイドリング回転数が変動したので この制御方法にしました
データーロガーのログです
グラフ３段の一番上 白が回転数、黄が空燃比、赤がマニホールド負圧
一番下の白が ソレノイドバルブの開弁率（Duty比）です
カーソル（青い縦線）のところの値は右に表示されます
回転数は1260rpm、MAP68.0、A/F12.30 下のグラフでPWM Idle Duty33.3％が開弁率です
A/F以外は ほぼ横一線で上下の振れはありません とっても安定したアイドリングです
空燃比の振れは +-0.5位です 実際はもっと細かく上下に振れていますが
平均化して表示していますので このような振れとして表示されます
本題はここからです
回転数の安定度は良いのですが 空燃比が変動します
回転数を変更させる方法としては ソレノイドバルブで２次エアーの量を増減して調整しています
と言うことは・・・
２次エアーを増やすと空燃比が薄くなります 減らすと濃くなります
多少の変動なら問題は有りませんが 変動が大きいとフィーリングが悪くなることも・・・
例として エンジン温度が高いときの発症が多いのですが・・・
吸入効率が落ちてきて回転数が下がり２次エアーを入れてアイドリングを上げようとします
その分、空燃比が薄くなります しかも、温度補正は高くなると薄くする方向です
上のログデーターでは 回転数1260rpm、エンジン温度が125.0℃ 空燃比12.30です
これは対策で 一時的に濃くしています
２次エアーバルブのDutyは33.3％ これは想定内ですが
場合によっては 50％位になる時も有り この場合は空燃比は13.5位になります
一時的に濃くしてこの数値です 通常の場合は13.5で 薄い場合は14.5位です
純正状態では装着されている 排気管に空気を入れることは行っていません
この状態で14.5では トルク不足を感じます
長くなりましたので ２回に分けることにします
次回は この対処方法を考えます
言うまでもなく私のBANDIT1200のアイドリング回転数制御の話です
現在は、ソレノイドバルブを細かくON OFFして 流量を制御するPWM方式で
回転数をフィードバックして 設定した回転数にする クローズドループとしています
おかげで 誤差は目標回転数1250rpmに対して+-30ｒｐｍくらいに入っています
回転数が低ければ ソレノイドバルブから多くの2次エアーを入れて回転数を上げ 低ければ その逆です
実際に乗ってみると 回転数の安定性は文句ありません
以前、エンジン温度によってアイドリング回転数が変動したので この制御方法にしました
データーロガーのログです
グラフ３段の一番上 白が回転数、黄が空燃比、赤がマニホールド負圧
一番下の白が ソレノイドバルブの開弁率（Duty比）です
カーソル（青い縦線）のところの値は右に表示されます
回転数は1260rpm、MAP68.0、A/F12.30 下のグラフでPWM Idle Duty33.3％が開弁率です
A/F以外は ほぼ横一線で上下の振れはありません とっても安定したアイドリングです
空燃比の振れは +-0.5位です 実際はもっと細かく上下に振れていますが
平均化して表示していますので このような振れとして表示されます
本題はここからです
回転数の安定度は良いのですが 空燃比が変動します
回転数を変更させる方法としては ソレノイドバルブで２次エアーの量を増減して調整しています
と言うことは・・・
２次エアーを増やすと空燃比が薄くなります 減らすと濃くなります
多少の変動なら問題は有りませんが 変動が大きいとフィーリングが悪くなることも・・・
例として エンジン温度が高いときの発症が多いのですが・・・
吸入効率が落ちてきて回転数が下がり２次エアーを入れてアイドリングを上げようとします
その分、空燃比が薄くなります しかも、温度補正は高くなると薄くする方向です
上のログデーターでは 回転数1260rpm、エンジン温度が125.0℃ 空燃比12.30です
これは対策で 一時的に濃くしています
２次エアーバルブのDutyは33.3％ これは想定内ですが
場合によっては 50％位になる時も有り この場合は空燃比は13.5位になります
一時的に濃くしてこの数値です 通常の場合は13.5で 薄い場合は14.5位です
純正状態では装着されている 排気管に空気を入れることは行っていません
この状態で14.5では トルク不足を感じます
長くなりましたので ２回に分けることにします
次回は この対処方法を考えます
