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投入後から悩まされているLINK ECUの始動不良．

まずは燃料系の見直しを行いましたが，どうも狙った挙動が得られず，日によって掛かりが良かったり悪かったりと不安定．閉鎖された試験室で行っている訳ではないので，気圧が湿度等の変動要素はありますが，それが原因だとしても過敏過ぎ．

「こりゃ，原因は燃料系じゃないな・・・」と思い始め，今度は空気系の見直しの方に着手してみました．

最初の始動なのでアクセルはOFF状態．すなわちスロットルは全閉ですので，空気量をコントロールしているのはEACVのみとなります．このEACVは水温によって開度を変更する事ができ，燃焼が不安定な低水温時には開き気味にして高めのアイドル回転数を，反対に安定した燃焼が得られる暖機後は閉じ気味にして低めのアイドル回転数を実現します（LINKでは，これを「アイドルベースポジション」と言います）．

LINKの始動制御は，この「アイドルベースポジション」に「始動Stepテーブル」を加算して始動後のアイドル状態よりも開度を開く機能があり，マニュアルには以下のように書かれています．

　【始動Step】
　　・ エンジン始動時の空気流入量を増やします．　
　　・「始動Step」はエンジン回転数が検出されてから3秒でフェードアウトします．

これを素直に読むと，「始動Step」の作動領域は以下となります．

　開始　･･･　エンジン回転数が検出されてから
　終了　・・・　開始後3秒

スターターを捻ったら，3秒間だけ「アイドルベースポジション」に「始動Step」分が上乗せされるという感じなので，図にするとこんなイメージでしょうか．



まずは，このイメージに従って，「アイドルベースポジション」＋「始動Step」時の空気量に合うように燃料増量を調整していくのですが，最初に火がついた後，ブスッ・・・ブスッ・・・と燃料が濃過ぎて失火しているような挙動を示しました．

火がつく前後で燃料量は一定ですから"濃過ぎ＝空気が足りない"となります．「3秒間は空気量は変わらないのに変だなぁ～？」と思い，もう一度マニュアルの文言を読み直してみると，

　【始動Step】
　　・「始動Step」はエンジン回転数が検出されてから3秒でフェードアウトします．

「フェードアウト・・・あっ！」と，ここで勘違いに気付きました．実際の動きはこうだったのです．



そう，「フェードアウト」という事は，3秒かけて「始動Step」はなくなる（＝アイドルベースポジションと同じ値になる）という意味でした．燃料量が一定なのに，空気量が徐々に減らされるので，リッチ失火していたようです．


ならば，「始動Step」の機能を無効化して，「始動step」で増やしていた分をそっくりそのまま「アイドルベースポジション」に上乗せしてみます．



これで，ブスッ・・・ブスッ・・・といった失火挙動はなくなり，安定して燃焼させられるようになりました．


しかし，「アイドルベースポジション」を大幅に増やしてしまったため，回転数が2500rpm近くまで吹け上がる状態になってしまいました．そこで，今度は1800rpm程度に収まるよう「アイドルベースポジション」の値を設定し直し，その空気量に合うように燃料増量を再調整しました．



これで，吹け上がり過ぎず，安定した燃焼状態を作り出せるようになりました．


ところが，「アイドルベースポジション」に合うように燃料増量を半分近くまで絞ったため火がつきにくく，数回スタータを捻らなければならず，その果てにようやく火がついたとしても，すぐに消えてエンストしてしまいました・・・．




「この燃料量でも火がつかない訳ではないのに，何でこんなに不安定なんだ！？」と悩みながら計測データを見返していると・・・，

「アレッ？ スターターを捻った瞬間にアイドルベースポジションが80%になってないか・・・？」

最初のキーONエンスト状態では，「アイドルベースポジション」は0%なのですが，スターターを捻った瞬間，値が80%にすっとんでいました．「何だ？ コレ？？」とマニュアルをひっくり返してみるも，そんな制御は見当たらず，悩んでいると「アイドルステータス」の動きが目に留まりました．

　【クランクデューティ】
　　・ステッピングモーターがクランキングポジションにあることを示しています．

　【Hold - 始動】
　　・始動Stepテーブルが適用されています．

「これだ！」と思い，この文章を解釈してみると，どうやらこういう作動タイミングのようです．

　開始　・・・　クランキングポジション（＝スターターON状態）
　終了　・・・　スターターOFF（＝400rpm以上になった瞬間）




作動タイミングが分かったところで，このままだと「400rpmまでは火がつきにくく，400rpm以上になったら空気が急激に絞られる」という動き方になってしまうため，「最大Clamp」を使って，強制的に最初の80%開を絞る事にしました．



これでようやく，最初の火のつき具合が安定したのですが，「最大Clamp」は始動時以外でも機能するため，「アイドルベースポジション」と同じ値にする事は出来ず，どうしても400rpm以降で空気量が急激に絞られてしまい，その付近で燃焼が不安定になります．


そこで，この400rpm前の強制開と「アイドルベースポジション」を滑らかにつなぐように「始動Step」を再設定しました．



これでようやく，"最初の火のつきやすさ"と"火がついた後の燃焼の安定性"を両立出来るようになりました．


いやぁ～，ここまで来るのに3週間も掛かってしまいましたが，何とか妥協出来るトコまでは来られました．まだ常時1発始動とはいかないので，引続き細かな調整は必要ですが，少なくとも始動のロバスト性（外乱の受けにくさ）は十分高められたので，始動不良によるバッテリー上がりの懸念は大幅に小さくなったのではないかと思います．

先月から投入したLINK ECU．気温が高い事もあり，まだ持てるポテンシャルをフルに発揮していない状態ですが，各種センサ値が読めるという事でデータ解析の範囲は飛躍的に拡大しました．

しかし，当然の事ながら，メーカーが多大な時間を掛けて開発したECUとは異なり，まだ詰めきれていない部分もいくつかあります．その中で今1番の困っているのが始動性．暖機終了後の始動性は悪くないのですが，一晩冷やした状態だと非常に掛かりが悪いです・・・．

1週間ショップに預けて確認してもらいましたが，なぜかショップの環境では再現せず，やむなく原因究明を自分で始めてみました．

まずは，現状の確認．

始動中はオルタネータが発電しないので，バッテリのみでスタータの電源を補わなければならず，どうしても電圧降下が起きてしまいます．この電圧降下によってECU～PC間の通信が途絶えてしまうため，始動過程のデータは計測出来ない（様子が分からない）のが非常に辛いところです・・・．

このため，始動の様子を動画で撮影してみました．それでは始動1回目．



はい．全く掛かりません・・・．元気良くスタータは回っているのでバッテリが原因ではなく，火がつかない（空燃比が濃過ぎ or 薄過ぎ）のが原因に思えます．


続けて，始動2回目．



1回目に比べると，火がつきかけているのが何となく分かります．この感触だと次で掛かりそう．


という事で，始動3回目．



3回目にして，ようやく掛かりましたが，火がついた直後に「ボフッ，ボフッ」と咳き込むような音がして500rpm前後で暫く停滞した後，吹け上がる感じです．


今の時期ならバッテリの出力も安定しているので，始動に3回程度かかっても何とかなりますが，真冬でバッテリが弱っている時に，これだけの回数を行うのは心臓に悪いです・・・．何とかして，今のうちに解決しておきたい．


では，何をイジれば良いのか，LINKのマニュアルを読みながら考えてみましょう．
LINKの始動制御は，大まかには下図のような動き方となっています．



燃焼というのは化学反応ですので，空気だけでも燃料だけでも燃えません．両者が混合して，点火スパークというエネルギーが加わった時に初めて燃えます．但し，空気よりも燃料の方が必要な着火エネルギーは小さいため，必然的に燃料が濃い方が着火しやすくなります．このため，上図のように始動過程は積極的に燃料を増量しています．

図が英語なのでとっつきにくいですが，大まかに分けると5段階の制御が行われている事が分かります．

①Pre-Crank Prime（始動前噴射）
始動させる前，すなわちエンスト状態（0rpm）の時に噴く分です．ポート噴射式の場合，ポートの壁面が冷えていると噴いた燃料は壁面に付着して，なかなか筒内に入り込みません．これを防ぐために，エンジンが回転する前に余剰に噴いて，壁面を濡らし，付着を防ぐ機能です．

ここの単位は[ms]．キーをSTART位置にしてから設定した時間分だけインジェクタが開いて燃料が流れ込みます．


②First Crank Enrichment（初回クランク補正）
スタータが回り始め～最初の1回転（360°）間，後述する「クランキング補正」に更に加算する形で増量する機能です．あんまり聞かない機能ですが，恐らく気筒判別するまでの間（360°?），増量させる事を狙っているようです．

ここの単位は[%]．「始動前噴射」と違って，こちらは回転させながら燃料を流しますし，「クランキング補正」に更に加算する形なので，濃過ぎにならないか？という心配があります．


③Crank Enrichment（クランキング補正）
その名の通り，クランキング時（スタータが回っている間）に補正する機能です．この機能の終了タイミングは，回転数が400rpm以上になった時で，スタータだけで回っている時には大体200rpmですから，火が付いて400rpm以上にならなければ，延々とこの補正が作動している事になります．言い換えると，クランキング中の空燃比を決める一番の要素となりますので，この補正が最も重要そうです．

ここの単位も[%]．1つポイントなのは，400rpmを超えた瞬間に補正が切れるのではなく，補正を継続させるディレイタイマ（Crank Hold Time：クランキングホールド時間）が設定出来る事です．これによって1回ついた火を失わずに暫く維持させる事が出来ます．但し，長く維持させ過ぎると，今度は濃過ぎで失火する可能性も出てくるので設定には注意が必要です．


④Post Start Enrichment（始動後増量）
回転数が400rpmを超えて，ディレイ時間も終了し，「クランキング補正」が完全に切れたタイミングで入れ替わりに作動する補正です．アイドリングの目標回転数までソフトランディング（軟着陸）させるように減衰させる機能となります．

ここの単位も[%]．3回目の始動で，一旦火が入った後，「ボフッ，ボフッ」と咳き込むような挙動になっているのは，この増量のせいなんじゃないかと思っています（濃過ぎて失火している）．このため，今回は無効化してみる事にしました．


⑤Warm Up Enrichment（暖機増量補正）
「始動後増量」が切れた後に作動する補正機能です．本来は暖機促進のために使うのでしょうが，EF8の排ガス規制レベルでは，使う必要がありませんね．


・・・という事で，④と⑤を無効化し，①～③のパラメータを振って始動性が改善するかチェックしてみます．但し，②は水温に寄らず固定値で全温度帯に影響が出るため，イジるのはちょっと怖い．①は壁面付着なので効果代が読めませんし，値を増やす側はプラグがカブる可能性が高い．

結果，③の「クランキング補正」の低水温域（20～30℃）をイジって，始動性の改善を試みます．


1回始動して暖機が完了すると，先程の動画のような始動不良は起きないので，完全に冷えた状態まで待つ必要があり，1日1回しかテストする事が出来ません．このため，かなり時間がかかりましたが，初期値の3倍まで濃くしてみたところ，3回→1回で始動出来るようになり，「ボフッ，ボフッ」という咳き込み挙動もなくなりました．

そして本日．「イイじゃん，もっと盛ったれ～♪」と調子にのって，更に濃くしたところ，今度は全く火が入らず，クランキングを繰り返しているうちに恐れていたバッテリー上がりを起こしてしまいました・・・orz．

慌ててショップに電話し，店長に泣きついて予備のバッテリとブースターケーブル持参で救援に来て頂きました．
（店長，夜遅くに対応有難う御座いました！）


う～ん・・・．やっぱりデータを見ながら判断出来ないのは辛いなぁ～．
ただ，濃過ぎになる値は何となく掴めたので，ここから少しづつ薄めて，バランス点を探ってみたいと思います．

理想の始動は，こんな感じ（↓）なので，これを目指して微調整を繰り返していきます．

「フルコン投入による追加情報の入手」とは言ったものの，どんな入出力があって，どんな演算をしているのか分からないので，まずはお試しで計測を開始．

初期設定だと計測可能な全データが設定されていましたが，全域ゼロの無駄な（計算していない）パラメータも多く，これだとデータ容量を圧迫するので，家の周囲を走り回りながら使えるデータ/使えないデータの選別から始めました．またサンプリング周期も40Hzとなっていましたが，適合する訳ではないので，GPSロガーと同じ10Hzにまで落してみました．

この結果，計測1時間で約60MBとコンパクトなデータサイズとなり，解析画面も以下のように纏めてみました．



左上の時系列グラフは，上から車速[km/h]，エンジン回転数[rpm]，スロットル開度[%]，ブレーキペダルスイッチ．

車速はGPSロガーでも計測出来るので，これは同期を取るのに使えます．エンジン回転数も車速とギヤ比から割り出せなくはないですが，シフトチェンジ中は計算出来ないので実測値があった方がベターです．そして，スロットル開度とブレーキSWは，ドライビングを解析する上で武器となります．B16Aはワイヤーによる機械式スロットル（メカスロ）なので，アクセル開度＝スロットル開度となり，アクセルワークの分析に使えます．ブレーキの方も願わくば開度センサの方が嬉しいですが，ABSもないクルマに付いているはずがなく，ON/OFFのスイッチ式．恐らく踏み始め側で判定するのだと思うので，ブレーキリリースのポイントを判断するのには使えるかもしれません．


右側のパラメータリストは，種類毎に大まかに分けました．

左側上段は，基本パラメータ．バッテリ電圧[V]，車速[km/h]，エンジン作動時間[sec]，エンジン回転数[rpm]，アイドル回転数[rpm]，水温[℃]．バッテリ電圧やアイドル回転数はサーキットでは不要ですが，走行前の初期チェックには使えるでしょう．


左側下段は，デバイス出力．ここはLINKの出力ポートに独自に割り付けるので，一部ラベル名が表記されていませんが，以下となります．

　　Aux 1　・・・　EACV
　　Aux 2　・・・　燃料ポンプ
　　Aux 3　・・・　エアコンクラッチ
　　Aux 4　・・・　チェックエンジンランプ
　　Aux 5　・・・　エンジンファン
　　Aux 6　・・・　カム切替スイッチ
　　Aux 7　・・・　（未使用）
　　Aux 8　・・・　PCS

サーキットでエアコンは使わないので，ここで有用なのは「カム切替スイッチ」くらいですかね．


右側は上から順に，空気，燃料，点火です．

まず，空気系．B16AはDジェトロ（Druck-Jetronic）ですからエアフロセンサではなく，吸気圧（MAP：Manifold Absolute Pressure）センサを用いて吸入空気量を推定します．スロットル（TP：Throttle Position）全開時は大気圧（BAP：Barometric Air Pressure）と同値になりますが，B16Aには大気圧センサが搭載されていないはずなので，どうやって計算しているのかは不明です（LINK ECUはセンサ内蔵？）．まぁ，ターボエンジンでなければ，それ程，大気圧は重要なパラメータではないので，吸気圧センサの値を使って推定しているのかもしれませんね．

次いで，燃料系．興味本位に数値を追いかけたくなりますが，現場で適合しない以上，これらのパラメータは私にとってはあまり意味がないです．せいぜい実λ（ラムダ平均）等からエンジンコンディションを推測するくらいでしょうか．

最後に点火系．こちらも同様ですね．ドエルタイムなんてマニアック過ぎて，とても素人には解析出来ません．


それにしても，さすがは30年前の電子制御．アナログ入力がたった5つとは恐れ入りました．デジタル入力も5つのようですし，Furyの空き端子的には余力があるので，今後は追加センサ等で更に情報量を増やしたいところですね．

ドライビング解析的には，先のブレーキ開度検出用のストロークセンサ，シフトチェンジ検出用のニュートラルスイッチ等が欲しいところです．欲を言えばステアリング角度なんかも検出したいですが，これはちょっとハードルが高いでしょうかね・・・．一方で，油温センサは追加メータ用に既に付いているので，ハーネスの配索さえすれば，すぐに読み込めるはず．サーミスタの定数が分からないと温度値への変換は困るかもしれませんが，追加メータと睨めっこすれば分かるかもしれませんね．

いやぁ～，やっぱり頭（ECU）が良くなると色々と夢が膨らみます．今後の発展が楽しみになってきました！

コツコツと仕上げてきたEF8ですが，いよいよ詰め代がなくなり，ここから先は割切りが必要な領域へと踏み込んできました．

とはいえ，あくまで街乗りベースのコンセプトなので，エアコンやパワステを外したり，ドン空＆エアロで武装という領域には，まだ踏み込む勇気がないので，「軽く出来ないなら，パワーを上げるしかない！」という事で，先々のエンジン交換に向けた先行投資の意味も込めてフルコンを投入する事にしました．

選んだのは，最近アチコチで見かけるようになったLINK ECU．


色々なところでB型エンジンでの実績を聞きますし，EF8が3台同時入庫するようなお店（タイトル画像）ならお手のモン！かと思いきや，さすがはネオヒストリックカー．各種センサの世代が古過ぎて，かなりの苦労を強いてしまったようです（言われてみれば，ネットで見かけるのは，エアコンレスの割切り仕様ばっかりでした・・・汗）．


さて，フルコン投入という事は，すなわち「現車合わせセッティング」という事ですので，結構なパワーアップを期待したくなりますが，正直オーバーホールから8万km近く経過したお疲れエンジンにそれを期待するのは酷というもの．従って，今回の私の狙いは「パワーアップ」ではなく，「フルコンによる追加情報の入手」だったりします．

なんせEF8はOBDなんて概念のない世代ですから，CAN通信を介した車両情報の入手は困難ですし，GPSロガーによる解析もそろそろ頭打ち．ここから先，更に（車体側の）セッティングとドライビングの詰め代を探るには「もっと走行中のEF8の情報を増やすしかない」と考えました・・・なんて，論理的な理由では実際はなく，「仕事で32bitマイコンのデータ解析を嫌という程やるのに，自分のクルマが8bitで，しかも解析出来ないなんて我慢ならん！」という，酷く直情的な理由です（笑）．


とはいえ，やっぱり多少なりともパワーの変化は気になるので，まずはCDM（Chassis Dynamo Meter）での計測結果を見てみましょう．

残念ながら今回は，ECU変更前のデータがないので，サービスマニュアルから出力特性の図を拝借．まぁ，サービスマニュアルの図なんて，手を加えてあるに決まっているので参考にもならないかもしれませんが，トルクは1000～8000rpmまで右肩上がりで特性，ピークパワーは7500rpm前後といった感じです．



それに対し，セッティング後はこんな感じとなりました．



　　　　　　　　　　　　ノーマル　　　　→　　セッティング後
　出力　　・・・　160.0PS/7600rpm　→　168.8PS/7530rpm
　トルク　 ・・・　15.5kgm/7000rpm　→　16.3kgm/7240rpm

おお～，カタログスペック以上は出てますね．8万kmのエンジンとしては十分な数値じゃないでしょうか．パワーは欲しいですけど，決してパワー頼りでタイムを狙っている訳ではないので，私としてはこれで不満はありません．

あとはピークパワーに達するまでの過渡特性が，どう変わったのかを試すのが楽しみです．願わくば0.7秒差を埋める出力特性であって欲しいところですね！