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2008年01月21日

【ECU】実走ログからのトルク・出力計算

マクロは、はそ@GDB-C specCさんの影響で、実走ログデータの整理に私も覚えたいなあ・・・と思っていたのだが、たまたま仕事で覚える必要があったので、1/14に本を買ってきて覚えた。
条件付書式による色つけの自動化だとかは、プログラムの知識がなくても作れてしまうんですね。素晴らしい。
プログラムもVB素人の私にも簡単だった。

マクロには、

・ヘッダ文字列の90度回転
・各項目の条件付書式による色分け
・Engine Speed Difference (rpm)の列挿入・計算→値入力
・Engine Speed Acceleration (rpm/msec)の列挿入・計算→値入力
・Engine Speed Acceleration Avr (rpm/sec)の列挿入(これは計算は手で)
・Throttle Opening Angle Difference (%)の列挿入・計算→値入力
・Real Vehicle Speed (kph)の列挿入・計算→値入力
  ※タイヤサイズ変更に伴う、メータ読みの97.9%補正
・列幅の補正

などを基本機能として実装している。
これらは、今まで時系列でログを見ながら手作業で行っていたので、ショートカットキー一発で自動処理されるようになり、涙ちょちょぎれ。

↓マクロにより整列された様子





で、以下、更に魅惑の機能を実装。

fileNiceでダウンロードした「Log file Interpolation ver3p6L」というExcelマクロに、実走ログからトルク・出力を演算する機能があったので、解析し、自分でもマクロを組んでみた。
どうもUK人が作ったっぽく、単位系をSIやJISに直すのが大変だった。

図はマクロ処理したExcelから該当箇所のみを抽出したサンプル。
「Log file Interpolation ver3p6L」のアルゴリズムが信頼できるものかは定かではないが、解析した結果、およそ以下の演算を行っている。

・Time:測定値

・Engine Speed [rpm]:測定値

・Throttle Opening Angle [%]
 これは「Log file Interpolation ver3p6L」にはないが、スロットル全開のときのみ計算したいので、目安として

・Vehicle Speed [kph]:測定値

・Real Vehicle Speed [kph]
 タイヤサイズ変更に伴う、メータ読みの97.9%補正

・Real Vehicle Speed [mph]
 「Log file Interpolation ver3p6L」は単位を[mph]で計算しているので、[kph]→[mph]変換。
 mph = kph ÷ 1.61

・Real Vehicle Speed Acceleration [kph/msec]
 加速度算出
 現在行をyとすると
(Real Vehicle Speed[ y ] - Real Vehicle Speed[ y-1 ]) ÷ (Time[y] - Time[y-1])

・Rough Acceleration [Gs]
 [Gs]という単位が何なのか、まだ調べてないが、加速度の単位。[G・sec]なんだろか?
 Mph Acceleration = Real Vehicle Speed Acceleration ÷ 1.61
 Rough Acceleration [Gs] = Mph Acceleration * 45.5486542443

・Smoothed Acceleration [Gs]
 ロガーのサンプリングレートの遅さもあり、値にガタツキが生じてしまう。
 例えば、前行で大きめの加速度を記録したら次行では小さかったり。
 で、スムージング処理。
 ExcelのTREND関数を使っている。
 画像の例だと、
 Smoothed Acceleration [Gs] (I8) = TREND(H8:H11,A8:A11,A8)
 のように、4行での加速度変化の傾向を計算し、フィードバック。
 ※元ネタの「Log file Interpolation ver3p6L」では6~8行と長めのスムージングをされてた


で、いよいよトルク計算だが、その前に、計算条件として以下のパラメータが存在する。


・Weight [lbs]

 「Log file Interpolation ver3p6L」では、
 Legacy 2006:3400[lbs]
 Delta Weght:360[lbs]
 となっている。

 考えるのが面倒だったので、私もこのままの値を使っている。
 ちなみに、Delta Weightには、タンク内ガソリン重量や、人・荷の体重を
 代入する。

 1[lbs] = 0.453593[kg]なので、デフォルト値を[kg]換算してみると、
 Legacy 2006:1542[kg]
 Delta Weght:163[kg]
 計:1705[kg]
 となっている。
 私のBL5A(2003)は1460[kg]で、私のB4はトミーカイラのFRPバンパーで
 だいぶ軽量化しているが、新生児用のチャイルドシートと幼児用のチャ
 イルドシートを積載しているので・・・・うーん、どうなんだろう。
 タンク内ガソリン量を考慮しても1705[kg]ほど重いとも思いにくいので、
 1705[kg]で計算しているトルク・出力値は少し高めに計算されていると
 思う

 →1705[kg]は車両総重量だった(諸元より)。よってこのままの計算でほぼOK。

・C1(補正値)
 Inertia Calibration Constant
 「Log file Interpolation ver3p6L」では、Legacy 2006で0.2とされている。
 wheel dia [inch]、ギア減速比などから算出されているようだが、その算出
 式がわからないのが気持ち悪い。
 ころがり抵抗なんかも入ってるのかな?
 一応、ギア減速比は1.296と、BL5Aの3速の減速比で計算されているみたいな
 ので、C1=0.2は、BL5Aでも割と信用できそう。

・C2(補正値)
 aerodynamic calibration constant
 「Log file Interpolation ver3p6L」では、Legacy 2006で0.012とされている。
 これも補正値の算出式が不明なのが気持ち悪い。
 おそらく前面投影面積と関係する値と思われる。

・Cd(空気抵抗)
 「Log file Interpolation ver3p6L」では、Legacy 2006で0.29とされている
 が、B4は0.28なので、私は0.28で計算。
 スポイラーなどを追加している場合は適当に補正が必要。



で、ようやくトルク計算・出力計算

■Torque
※「Log file Interpolation ver3p6L」には単位が書かれていないので、[N・m]だと思っていたが、[lbf・ft]だったorz....
だいぶと苦労したぞ


 Torque[lbf・ft] = (C1 × weight[lbs] × Smoothed Acceleration [Gs])
      + (C2 × Cd × Real Vehicle Speed [mph] ^ 2)

 Torque[N・m] = Torque[lbf・ft] × 1.3558

 Torque[kgf・m] = Torque[N・m] ÷ 9.80665


■Power
 Power[kW] = Torque[N・m] × Engine Speed[rpm] × 2 × 3.14 ÷ 60000

 Power[ps] = Power[kW] ÷ 0.7355


↓こんな感じになる


3速800[rpm]あたりからスロットル全開での実装ログ。
ECUセッティングは以下のもの
[MOE_027a] 整備手帳:【【ECU】排気系純正での最終ECU(その1)
[MOE_027b] 整備手帳:【ECU】排気系純正での最終ECU(その2)
[MOE_027c] 整備手帳:【ECU】排気系純正での最終ECU(その3)

で、得られたトルク・出力をグラフ化するとこんな感じ。


絶対値はともかく、トルクの谷などを探すにはもってこいっすな。
シャシダイも絶対値を測定できるものではないと聞くし。




●レガシィB4(BL5A)のECUチューン関連目次はこちら
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Posted at 2008/01/21 12:56:13

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この記事へのコメント

2008/01/21 23:57:03
あれれ?
純正で310馬力も出てるんでつか?

(・∀・)チゴイネ!
コメントへの返答
2008/01/22 00:05:06
いや、補正値が微妙なので・・・

たぶんweightを適正値にしたら、もちょっと下がると思います。

ま、あくまで絶対値を測定するツールではなく、回転数ごとのトルクカーブを見るためのものとして・・・(シャシダイも本来そういうものらしいです)
2008/01/22 11:46:12
さすがmistbahnさん。
あっというまにマクロも追い越されてしまった(^^)

マクロについてもいろいろと参考にさせていただきますのでよろしくお願いします。

ログをとるときですが、出来るだけ少ない項目にしてサンプリング周期を短くしたほうが誤差の少ない計測ができるのではないかと思います。

とくに出力の測定は短時間での測定になるので、誤差も大きくなるかな?と思います。

ためしに、回転数と車速だけのログをとってグラフを書いてみてはいかがでしょうか?
コメントへの返答
2008/01/22 11:52:19
いや、全然追い越してませんから( 笑)。
私のマクロは、はそさんのように、計測項目の増減に臨機応変に対応できないんです(計測項目数と並びは固定)。
計測項目を変更するたびに全部書き換え・・・というマヌケさです。

計測項目減らしたらサンプリングレート高くなるんですか?(まあ、Enginuity→ECUのリクエストがタイマー処理でなくスレッド処理ならその可能性もあるか・・・)

確かに、試す価値はありそうすね!
2008/01/22 12:34:33
ログ項目によってログの周期は変わりましたよ。
(インプレッサの場合は。)

3項目で0.08秒周期くらいでサンプリングできていました。

項目が多いと0.2秒周期とか、それ以上くらいでした。

参考までに(^^)
コメントへの返答
2008/01/22 12:43:51
あ、参考になります!

Knock Correction Advanceとか最近見てないし、外してしまおう。

マクロも、レイアウト編集用とトルク算出用は別関数にして、トルク算出用は、
・Time
・Engine Speed
・Vehicle Speed
の3項目のみのワークシート用にするのがよいかもしれないすね!
2008/01/22 12:39:10
マクロを組めるとここまで出来るんですね。自分は能力がないのでずっと手作業です(~_~;)ところでEnginuityのログですが、同じログ項目内容で何回か実走ログを取ると、その都度項目の順番が入れ替わりませんか(csvで見た時の項目列の入れ替わりです)?
コメントへの返答
2008/01/22 12:49:59
私も一週間前まで手作業でした(^_^;)

マクロ、Excelで
[ツール]→[マクロ]→[新しいマクロの記録]
を使えば、簡単な処理ならプログラムを一行も書かずに特定処理を記録させて以後、自動化できますよ(私も知ったばかりです)!


項目の順番、私は入れ替わりませんよ。
項目をチェックしていったときは、チェック順にロギングされますが、これをProfileに保存すると、次回からはアルファベット順にロードされるので、初回と並びが変わってしまいます。
なので、私は、計測項目を編集したときは、Profileに保存し、Enginuityを再起動し、Reload Profile(を2回実行)で計測項目をロードするようにしてます。

Enginuityのバグなのか、私の環境では、[Ctrl+P]でReload Profileしても項目チェックの入ってない状態でロードされ、その状態で再度[Ctrl+P]すると項目チェックがロードされてます。
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