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車やバイクのチューニング日記 最近は点火、インジェクション関連のチューニングが多いです
今日は、インジェクション仕様でのエンジン始動制御のお話・・・
今回はマニアックな話ですからね 興味のない方は飛ばしてください

EMSを例に書きますが ほとんどのインジェクション仕様も
基本は同じような制御です
自動車、バイクメーカーもエンジンを回転させる基本はほぼ同じですが 
電子スロットルもついていますし ミッション制御も含んでいます
制御が多く もっと複雑なことを行っています


EMSでエンジンを始動する時
「キーをONにして スターターモーターを回してエンジンを始動させます」
たった1行のこの文書ですが・・・ 
EMSをはじめフルコンや純正ECUでも 
この間にずいぶんいろんなことを行っていますよ!
順序を追って説明してみようかと思います

初めに今回は点火編です

キーがONになりクランキングが始まりました 
エンジンにもよりますが 200~300rpmだと思いますが
このクランキングはエンジンの圧縮状態に時は遅く 排気状態のときは速く
このように回転ムラは相当大きくなります
特に単気筒や2気筒エンジンは これが顕著に表れます
4気筒でも回転ムラは必ずあります 高圧縮エンジンの方が大きいですね!
クランクシャフトが回り始めると クランク角センサーの信号が入ってきます
今回は計算しやすいように クランク1回転で36個信号が入るとしましょうか
この例では信号と信号の間はクランク角度で10度となりますね
1個、2個、3個と信号は入ってきました クランキングが始まって
だんだん回転も安定してきました 最初の数個は停止状態からですからね~
回転変動が大きすぎ! これは計算から省いた方が良いですね
今から計算を始めましょう 
1個、2個と 2個信号が入りました この間クランク角度で10度です
この間の時間は 5ms(5/1000秒)でした と言うことは・・・
10度で5ms、360度(1回転)で180msです
60秒÷0.180秒=333rpmとなります
これで回転数は分かりましたが クランクの位置が分かりません
36個信号が入れば 1回転したことになりますよね これは確かですが
これでは 火花を飛ばす(点火)する位置が分かりません・・・

次はカムセンサーが登場します 
カムセンサーも分かりやすいように圧縮上死点で信号は出るとしましょう
クランキング中にカムセンサーの信号が入りました
今、クランクは圧縮上死点にいます そこからクランクセンサーの信号が
1個、2個と入ってきますが 火花を飛ばさなければなりませんね
クランキング中ですから 圧縮上死点前10度で火花を飛ばしましょう
カムセンサーの信号が入ってから クランクセンサーの信号が72個入ったら
クランクが2回転して圧縮上死点になります と言うことは・・・
クランクセンサーの信号が71個入ったら、ここが圧縮上死点前10度です
実際には この前にイグニッションコイルに通電しなければなりません
クランクセンサー信号70個で通電を開始して71個で通電をやめて点火
このようにすれば 通電時間5msで圧縮上死点前10度で点火が成り立ちます
ただし、クランキング回転数は333rpmの場合です
回転数が変われば 通電開始位置が変わります
666rpmだったら・・・ 69個目で通電して71個目で点火
これで通電時間5msで上死点前10度で点火となります
分かりやすくするために簡単に計算できる数字にしていますが
実際はもっと細かく計算していますよ・・・

ここで考えてください・・・
火花を飛ばすためにはカム信号が入力されないと
クランクの位置=火花を飛ばす位置が分からないとこになります
クランクが停止した位置によってはクランクが約2回転しないと
カムセンサー信号が入力されません
実際に火花を飛ばすには ここからさらに約2回転後になります
クランキング開始後、最長クランクが4回転して 始めて点火されます

EMSの場合 クランキングなのか エンジン回転中なのかの判断は
エンジン回転数で行っています
バイクの場合は 700rpmを境に下はクランキング中で
超えれば 通常のエンジン回転中の通常制御としています
ほかのECUや メーカー純正ECUなどは スターター信号を入力して 
クランキング中なのか回転中なのか判断する場合もあります
今どきの車でアイドリングストップ車などは 
アイドリングストップ中でもクランクがどの位置で止まっているか
ECUは把握しています そのため再始動も早いんですよ!

長くなりましたので 今回はここまで
これでやっと火花が飛びます
エンジンを始動するだけでも 言葉にすると大変なんですよね!
これをコンピューターは一瞬で行います
また、エンジンが始動しないと言うトラブルを修理する場合
このような原理を理解していれば トラブルシューティングも
比較的容易にできることになります

次回に続きます・・・

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プロフィール
HN:
Twin Top yoshi
性別:
男性
趣味:
バイク、車、ジェットスキー
自己紹介:
本業は、車のチューニングで バイク、車用 V-UP16.マルチスパークアンプMSAの製造もしています
バイク、ジェットスキー用の インジェクション仕様の製作も行なっています 
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