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2016年01月18日

【ビート】【Vプロ】閉角時間、ドエルタイム、ドエル角の考え方の整理

【ビート】【Vプロ】閉角時間、ドエルタイム、ドエル角の考え方の整理 関内(横浜)なう。
今週も出張続きなので、ビート×Vプロのセッティングの続きはできないケドも・・・


昨夜の

ブログエントリ: 「【ビート】【Vプロ】HKS V-PRO(Vプロ、金プロ)閉角時間(ドエルタイム)調整

だケド、いろいろ手探り状態なので、自分自身の頭の整理も兼ねて書いてみる。



間違いなどご指摘頂けるととても有り難いです。



●閉角時間=ドエルタイムの概念図

ソース: mlabo: 「点火を強化するには・・・コイルとイグナイターによる点火の仕組みなど」

を自分なりに再整理してみたのが下図。




※(2016.01.18)ドエルタイム増による点火時期遅角に関しては、私の解釈が間違っていたようなので、上図を修正しました。
詳しくはコメント欄をご覧ください。
ワンオフもぇ~♪さん、C.A.Mさん、ご教示ありがとうございますm(u_u)m





●ドエルタイムのセッティング

1) 無負荷でのドエルタイムの増量

昨夜は、イグニッションプローブとオシロスコープで、点火プラグ送りの電圧(=コイル二次側)を見て、磁気飽和していないことを確認しながら、徐々にドエルタイムを大きくしてみた(おおよそのレンジで150μsec増量)。

※ドエルタイム自体に関しては、負荷条件は関係ないと考え、停車状態で、アクセルを踏んで、各回転数域をセッティング。
長い時間、停車状態(=空冷オイルクーラが全く役に立たない)で高回転運転していたので、油温が100℃超えて焦った。。。



ただし、写真のように、電圧スロープの途中でパルスが必ず混入しており、コレが、Vプロの「セッティングマニュアル」にある

"ディストリビュータ制御の場合、閉角時間が長いと他の気筒の信号と重なり不具合がでますので注意してください。"

なのかなあ・・・・と悩む。
(その他にも、いろんな意味でDI化したい)



昨夜のブログに、ワンオフもぇ~♪さんから、スロープ途中のパルス混入について、ご解説頂いた↓。

"波形にノイズが乗ったように見えるのは、デスビのロータ(コイルのセンターコードからの配電)からデスビキャップのサイド電極(ビートなら、3気筒なので3つ内部に出っ張っているところ)に向けて、ミリギャップ(正式名称です)での放電が、5000rpmの編集後画像では、コイルの2次電圧の立下り開始から約8μs後に縦軸1divちょいなので、縦軸の値が仮に正しいと仮定すると、約11~12kVで起こった後、更に3μs後に燃焼室内の点火プラグ放電ギャップで約14kVで飛火(これも正式名称)していることを示した、典型的な波形です。
  ↓
デスビキャップ内のミリギャップ放電が観察できているだけで、ノイズでは無い と。"


ワンオフもぇ~♪さん、ありがとうございますm(u_u)m



2016.01.18 追記)
昨夜のブログにワンオフもぇ~♪さんから追加コメント頂きました↓

"3気筒だと、他の気筒の影響は、基本的にありません。"

ワンオフもぇ~♪さん、ありがとうございますm(u_u)m







2) ドエルタイムの増量後の実走セッティング

ドエルタイム増
  ↓
点火の電圧をUPしたのと同じ効果
  ↓
燃焼改善
  ↓
同じ量の燃料を噴射していると空燃比(A/F)がリーン寄りに移行
※mistbahnのビートはスロットル制御なので、負圧域でない限りは燃料噴射量はスロットル開度に依存してほぼ一定
  ↓
A/F狙い値となるよう燃料噴射量増量
  ↓
多くの燃料を燃やしているワケだからトルク増


・・・という流れだと解釈しているが、合ってるのかな?




ただし、閉角時間(=ドエルタイム)増に伴う、点火タイミングの遅れについては、まだ何も対策していないので、パワーダウンしている可能性もある。

ドエルタイム増時間を角度換算して、点火時期を進めることもできるケド、やっぱりノッキングを聴きながら進角していくのがベターなのかな?







3) ドエルタイムとドエル角(ドエルアングル)

閉角時間=ドエルタイムは、μsecあるいはmsecで語られる時間単位だケド、エンジンの点火のパラメータなので、点火時期(こちらは角度で語られる)と、単位系を合わせないとワケがわからない。

ソース: da44.jp 「ドエルアングルとドエルタイムをちょっと考えてみた」

で勉強させて頂き、以下の2式を。


●ドエル角(ドエルアングル)からドエルタイム(ドエル時間、閉角時間)を算出




●ドエルタイム(ドエル時間、閉角時間)からドエル角(ドエルアングル)を算出



この式を元に、昨夜のビート×Vプロのドエルタイムのドエルアングル換算をしてみた。


まずは、

昨夜のドエルタイム増量分(μsec)の、ドエル角に対する影響

を算出。

rpm Time(μsec) Angle(degree)
1113 0 0.0
1419 0 0.0
1726 0 0.0
2032 0 0.0
2339 0 0.0
2645 25 0.4
2952 50 0.9
3258 100 2.0
3871 125 2.9
4177 150 3.8
4484 150 4.0
4790 150 4.3
5097 150 4.6
5403 150 4.9
5710 150 5.1
6016 150 5.4
6323 150 5.7
6629 150 6.0
6935 150 6.2
7242 150 6.5
7548 150 6.8
7855 150 7.1
8161 150 7.3
8468 150 7.6
8774 150 7.9
9081 150 8.2
9387 100 5.6
9694 100 5.8
10000 100 6.0
   
回転数に関係なく、150μsec増量していると、当然、回転数上昇とともに、ドエル角への影響は大きくなる。
(回転数上昇とともに、1サイクルの時間[μsec]が短くなるため)



次に、

閉角時間=ドエルタイムのマップをドエルアングル(ドエル角)に換算。

rpm Time(μsec) Angle(degree)
1113 2710 18.1
1419 2665 22.7
1726 2620 27.1
2032 2575 31.4
2339 2530 35.5
2645 2485 39.4
2952 2465 43.7
3258 2565 50.1
3871 2405 55.9
4177 2385 59.8
4484 2365 63.6
4790 2320 66.7
5097 2275 69.6
5403 2230 72.3
5710 2185 74.9
6016 2140 77.2
6323 2095 79.5
6629 2050 81.5
6935 2005 83.4
7242 1960 85.2
7548 1870 84.7
7855 1780 83.9
8161 1690 82.8
8468 1600 81.3
8774 1510 79.5
9081 1420 77.4
9387 1280 72.1
9694 1190 69.2
10000 1100 66.0

うーむ。

世の中に出回ってるドエル角のマップは、

「回転数上昇とともにドエル角を増していき、6000rpmあたりから上は120度一定」

みたいなモノが多いので、7242rpmをピークに、そこから上の回転数でドエル角が降下している私のマップは、高回転域のドエルタイム(=閉角時間)をもっと増量してやる余地があるのかも??

※実際に、昨夜は実走してみて、ドエルタイム増量前と同様の燃料噴射マップで、5700~7200rpmはリーンになったが、7200rpmより上は「変わらない、あるいはほんの少しリッチ寄りに」なった!





4) ビートの純正ECUとの比較

ビートの純正ECUのドエル角の回転数マップは

rpm Angle(16進) Angle(10進)
低回転 15 21
1D 29
  2B 43
  40 64
  52 82
76 118
高回転 8A 138

このマップは、各行が何rpmに対応しているのかが不明なのだケド、高回転域で

 82→118→132

と、やはりWEBで散見される「高回転域=120度」の法則に近い



そう考えると、今の私のVプロの「閉角時間メイン」マップの7500rpmより上は、もっとドエルタイムを長くとってやるべきなのかな。



VPROはセッティングを「別名ファイルに保存」できるし、リロードできるので、あれこれ試してみて、ストレートスピードが速かった2016.01.10の鈴鹿フルコースのセッティングに戻すこともできる。
(コイルを壊してしまったり、エンジンブローさせちゃダメだケド)

いろいろチャレンジしてみよう。




●ホンダ・ビート(PP1) ECU関連目次はこちら
●ホンダ・ビート(PP1)関連目次はこちら
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Posted at 2016/01/18 00:10:05

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この記事へのコメント

2016/01/18 01:28:15
>●閉角時間=ドエルタイムの概念図

ドエルタイム増に伴う、点火エネルギ増の概念は、正しいです。

点火コイルのみ電源電圧を上げることでも、同様の効果が出ます。
(書かれていることは正しいです)
 →ただし、点火コイルパンクの可能性が極端に高くなるため、極力避けてください。(理由は、後述)


ドエルタイム増に伴う、点火時期遅延の概念は、異なると思います。

確かに、ドエル時間を長くすることにより、数μsオーダーで影響が出ることは事実ですが、最終的に追い込んだときに考慮すれば良いのかと思います。


現在は、ESA(エレクトリック スパーク アドバンス)方式で、ドエル時間(点火コイルへの通電時間)と点火時期(コイルのカットオフのタイミング)の、別マップを持っています。


遅延時間が問題となるのは、コイルの2次電圧の立下り時間特性(例えば、20とか30kVまでの時間)が大きく異なる特性のコイルを採用するときに問題となります。

ビートで言えば、WAKOテクニカル製のでかいコイルへの交換等。




ドエル時間(コイルへの通電時間) ≒ コイル2次発生電圧ピーク値 = 最大使用可能なエネルギ

ざっくり解説するとこんな関係です。

ただし、高回転で、高性能を維持する必要があるかは別問題で、”エンジンの要求電圧を満足するように、純正の通電時間は決定されている” のです。

一般的に、過給無しエンジンであれば、始動時やレーシング時、もしくはWOT過渡でのエンジン3000~4000rpm辺りに要求電圧のピークを測定することがほとんどです。

さらに先の高回転では、要求電圧は、低下していきます。 →高回転でのドエル時間を短くしてある。
(点火コイルの熱限界の制約もあるため、むやみに長い設定としていないこともある)


高回転で要求電圧が高くなるエンジンは、過給エンジンだと思ってもらえばよいと思います。


書かれてみえるように、むやみに通電時間を長くすることは、点火コイルの焼損発生にモロ効いてきます。

純正のマップでの通電時間に対し、点火コイルの持つ余裕は、~5%程度の増大分ぐらいです。
(レーシング仕様は除く:寿命を犠牲にして無理して仕様する前提なので ←極端な場合 1レース毎にコイル交換したりする)

だいぶん発散したコメントとなってしまい、失礼します。
コメントへの返答
2016/01/18 02:09:13
詳細コメント、ありがとうございます。
スゴく勉強になります。

だいぶと理解が進んできました。


ドエル角増がコイルのパンクに繋がることは、純正ECUのROMチューンをしていた頃から、arakawaさんのブログなどでも拝見しており

http://www.h3.dion.ne.jp/~beat_ecu/ecu8.html

「見える化」手段がナイのでドエル角には手を出せずにいました。

==


点火時期遅延の概念について、ありがとうございます。

今から寝るので、後日、ブログ本文の画像の更新、テキストの追記しようと思います。


ブログ本文の、

「ドエルタイム増量分(μsec)の、ドエル角に対する影響」

を見て、このAngle値をまんま「点火時期遅角」と考えると、かなり点火時期進角させないとイケナイ理屈になり、どうしたもんかと考えこんでました。



確かに立ち下がりにランプがあると、点火時期遅延には影響ありそうですね。

本当に勉強になります。

==

> 一般的に、過給無しエンジンであれば、始動時やレーシング時、もしくはWOT過渡でのエンジン3000~4000rpm辺りに要求電圧のピークを測定することがほとんどです。
>
> さらに先の高回転では、要求電圧は、低下していきます。 →高回転でのドエル時間を短くしてある。


なるほど。
確かにWEBで散見するドエル角マップはほとんどがターボエンジンだと思います。
(フルコンやってる方々の大半はターボ)



ビート純正ECUの「ドエル角」は高回転にいくほど数字が大きくなっていますが・・・

・・・そうは言っても、リバースエンジニアリングによるものなので、

・そもそもどこまでマップが合っているのか?

・各行が何rpmか?

・16進、10進の表している数字が本当にドエル角そのものか?

などもハッキリとはわからないので、あくまで参考値とすべきなんでしょうね。


==

私のビートはレースカーではないですし、クラッシュして全損にならない限りはいつまでも乗り続けたいと思っています。

ただ、実質、サーキット専用車となっているのと、近い将来DI化するつもりであることもあり、今はコイル破損もある程度は覚悟して、ノーマルエンジン+デスビでいろいろ試して勉強するのもアリかな、とも考えてます。


==

> だいぶん発散したコメントとなってしまい、失礼します。

全く不快感とかナイです。

本当に勉強になります。

他ではなかなか得られない、貴重なご解説、深く感謝してます!
2016/01/18 10:09:33
普通のコンピュータだったら、ドエルを長くすると通電タイミングが早くなるように制御されますから点火のタイミングは変わらないはずです。

コイルへの通電を切った瞬間、いわゆるトリガに対して、プラグに火が飛ぶのは、数十マイクロ秒後らしいので、その遅れ時間のことを言っているのではないでしょうか?

CDIはドエルのこと考えなくていいので、そっちに逃げてます。

余談ですが、
ドエル角というのはポイント(ケタリング式)の時のカムの機械的タイミングから来ているものだと思います。
コイルへの通電時間が大事なので、今時の制御では角度表記ではないんだと思います。
コメントへの返答
2016/01/18 18:54:41
おお、そういうものなのですね。
参考になります!
ありがとうございます!


遅れ時間の件は、なるほどです。


VPROだとDIとの併用にメリットがあるのと、デスビが計測系に与えるノイズ多いのと・・・
・・・で、私もさっさとDI化したいのが実状です。


どの道、春以降、エンジンUPDATEを行う予定なのですが、自己ベストを更新できなかった1/10の鈴鹿フルから、2月交換のREV鈴鹿フルまでの間に、なんかしらできることをやっておきたい・・・

・・・というのと、ノーマルエンジンでどこまでいけるかも確認しておきたい・・・

・・・という思いでドエルに手をつけました。


ドエル「角」に関しては私も共通見解です。
2016/01/18 13:02:47
ノーマルエンジンにドエル角がどの程度寄与するか興味津々です。
個人的には点火系はチューンというよりは機械や燃調後のアジャストツールなので、ここで頑張るイメージではなかったです

DIも信頼性の寄与の方が大きいですからね。
コメントへの返答
2016/01/18 18:57:00
2月に時間が取れれば、シャシダイに載せて、同一日程(=同一条件)で、

ドエルいじる前のVプロデータと、
ドエルイジった後のVプロデータ

の両方のパワーカーブを測定して比較したいと考えています。


同じA/Fで、燃料多く燃やしているワケですから、理屈の上ではドエルタイム改善による燃焼改善はパワーアップになりうるハズ?
2016/01/18 19:41:57
CDIにしてもよくなるのは、定速低負荷走行からの追い越し等のアクセルがば踏み時とか、発進直後から2速シフトアップあたりとか、
なんとなくエンジンの負荷が大きく変化して高負荷になり始めの時、加速ポンプが働くような状況のような時ばかりのような気がします。。。確証は全然ないですが。。。

なので、ノーマルコイルでそうは変わらないような気がします。

あと、燃料は空気がないことには燃えないので、排気で見るA/F値では、どうなんでしょう?
残存酸素濃度をもとに測ってるんですよね。失火の時は薄く出るし。。。
理屈の上ではストイキより濃い状態というのは空気が足りてないわけだから、、、、、わからないので略。笑
コメントへの返答
2016/01/18 20:59:27
なるほど、勉強になります。

私はCDI化で「速くなる」という点に関してはそこまで期待しているワケではなく、前述のように、デスビのノイズに伴う計測関係の煩わしさだとか、自由度の低さから解放されたくて・・・です。




A/Fでの評価、人から教わったんですが、私は理にかなっているのではないか?と思います。

同じ燃料噴射量と同じ吸気量なら、A/Fは変わらないハズなのに、リーンになる。
 ↓
リーンになる=その分燃料がエネルギー変換された。
 ↓
燃焼改善された。

・・・というメカニズムは理屈に合うと思っています。

(シャシダイ、サーキットでのログ、体感以外で評価しようと思うと他に評価方法も思い当たらないですし・・・)
2016/01/18 19:48:30
あっ、そうそう、
ドエル長くしすぎるとコイルが熱くなって手で触れなくなりますよ。
何度まで大丈夫なのかわかりませんが、
パンクは熱で起きるのではないかと思いますです。
コメントへの返答
2016/01/18 21:01:54
ありがとうございます。

ドエルタイム増でコイルが発熱で焼損するのはいくつかのソースで勉強しました。

純正ECUのROMをイジりはじめた頃も、Arakawaさんのサイト

http://www.h3.dion.ne.jp/~beat_ecu/ecu8.html

で勉強しました。
(ビートのROM始めた頃、Arakawaさんにはメールのキャッチボールで随分お世話になりました)
2016/01/18 19:52:51
連投すいません。
熱ということで、COP(コイルオンプラグ)は高温、強振動な場所なので、コイルにとっては厳しい環境です。
寿命が短いみたいですよね。
コメントへの返答
2016/01/18 21:03:10
連投、大歓迎です♪
ありがとうございます。

「コイルオンプラグ」ってありますね!
コンパクトってメリットはあると思いますが、確かに過酷そうですね。。。
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