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2007年11月03日

【ECU】排気バルブタイミング

【ECU】排気バルブタイミング エアインテークガイドを自作・取り付けしてからというもの、エアクリをスポーツタイプに交換したてのときのように、吸気音が大きく聴こえ、タービンの音もよく聞こえるようになった。

些細なパーツなのだが、効果は大きかったようで、装着前と較べてBoost Errorが負値を示す(=Target Boostを実過給圧がオーバーする)ことが増えたので、ログを見ながらInitial Wastegate Duty Cycleを編集し、部分的にはノーマルよりも抑えたWastegate制御へと補正した。

エアインテークガイドだけでこんだけ効果出るなら、レゾネータ外しの効果もかなり期待できるなあ・・・



吸気バルタイ、燃調、点火時期、ブースト管理などが、ある程度気に入ったセッティングとなってきたところで、排気バルタイに挑戦中である。
オーバーラップのことだけを考えるのであれば、吸気バルタイの調整だけをすればよいのであろうが、どうも吸排気バルブのタイミングはもっと奥が深いようだ。

しかし、排気バルブタイミングについての情報が本当に少ない。
少なすぎるので、どうも大多数のプロも、吸気バルタイメインで調整して、排気バルタイには手をつけてない節が見受けられる。

特に書籍にもあまり載っておらず、WEBでは、幾つかのサイトで以下のような情報を得られる。
基本的に、どのサイトもほぼトヨタのVVT-iの解説のコピペなので、私もそのまま引用させて頂きます。

==================================================================
【1】アイドリング域
・吸気側を遅らせてオーバーラップを減らして、吸気側への燃焼ガスの吹き返しをなくし、アイドリングを安定させて燃費向上を図る。

【2】中負荷域(発進加速)
・吸気側を早く開き、オーバーラップを大きくして、わざと吸気側に排気ガスを流入させることにより、燃焼温度を下げてNOxの低減、炭化水素を再吸入して排出HCの低減を図る。
さらに、吸気管の負圧を緩和することにより、吸入時のポンピングロスを低減して、燃費向上と排ガス清浄を図る。

【3】軽負荷域(定速走行)
・吸気側を遅らせてオーバーラップを減らして、吸気側への燃焼ガスの吹き返しをなくし、エンジン回転数の安定を図る。

【4】中低回転・高負荷域(停止からのフル加速・登坂)
・吸気バルブの閉じタイミングを早くして、吸気が沢山入った段階でバルブを閉じる。
・排気バルブが開くのを遅くして、爆発力を有効に使いトルクを向上させ、エンジン回転を安定させる。

【5】高回転・高負荷域(高速走行・追い越し加速)
・高回転域では流速が早くなり、ピストンが上がり初めても慣性吸気が行われるので、吸気バルブの閉じタイミングを遅くして、充填率を高め出力向上を図る。
・排気バルブを早く開き、排気ガス圧を早く抜き、ピストンが下死点から上昇しやすくする。

==================================================================

ここで、レガシィのECUの排気バルブタイミング(Exhaust Cam Advance Angle (AVCS) )のマップを見てみると、上記解説と真逆のセッティングがされていることに気づく。

つまり、
低中回転・高負荷:進角
高回転・高負荷:遅角
というノーマルのマップなのである。

もしかすると、マップ(というかEnginuity等編集ソフト)の表現の仕方の問題で、VVT-iで言うところの「排気バルブタイミングを遅く」がスバルのマップでは「遅角」ではなく「進角」・・・と逆で表現されているのかもしれない。
所詮はピストン上死点など、何らかの基準位置に対しての角度なのだから。


で、考えても調べても前には進まないので、排気バルブタイミング以外を共通のマッピングとする、A、Bの2マップ(A:ECOボタン押したとき、B:押してないとき)を用意し、排気バルブタイミングは、

 A:VVT-iの解説に従い、低中回転・高負荷域を遅角化し、
  高回転・高負荷域を進角化
 B:VVT-iの解説と真逆となるが、ノーマルECUのマップを
  強調する形で、低中回転・高負荷域を進角化し、高回転・
  高負荷域を遅角化

としてみた(図のマップがそれ。現在はこれとは違いますので注意)。
少し危険ながら、ハッキリとした差を出すために、ノーマルに対し、A・B派手に真逆のマップとしてみた。

体感としては

A:軽やかに回る。
  線は細く、トルク感はないが、高回転へのレスポンスがよい。
B:トルク感かなりアリ。
 重く回る感じで、フル加速時に抵抗感アリ。レスポンスは悪い?

という真逆のフィーリングとなった。

Bの方が好みなのだが、ここで悩ましいのが、
「そもそも自分のトルク感はアテになるのか?」
ということ。
大勢が乗車しているとき、登坂時など、負荷が大きいときにはトルク感を感じやすい・・・・のだが、「負荷による抵抗感=トルク感」と誤解しているのではないか?
本当にトルクがあるエンジンはひょっとして軽やかに突き抜ける感じなのではないか???
と混乱気味。
誰か正解を教えてください。


混乱しながらも、数日間走ってみて、やはり低回転・中負荷域ではとにかくBが好みなので、現在は

 (A)ノーマルの排気バルタイ
 (B)3600[rpm]までは排気バルタイをやや進角としたマップ

としてみている。
街乗りでの低回転・低負荷域でしか運転していないが、フィーリングは(A)より(B)がよい。

中・高回転域、高負荷域については、今後詰めて行きます。


※(2008.01.10後日談)
AモードではTurbo DynamicsによるWastegate Duty補正が行われないことが判明
低回転・低負荷域のチェックには大きな支障を与えないと思われるが、本テストでのA・B比較にはあまりイミがなくなった。




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●レガシィB4(BL5A) 関連目次はこちら
ブログ一覧 | レガシィB4 OpenECU | 日記
Posted at 2007/11/04 00:25:50

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この記事へのコメント

2007/11/04 08:11:07
う~ん…
難しくて全くついていけません(笑)

排気バルタイを弄った結果のAとBですが、エキマニ交換で同じ結果でしたよ。
SG9純正非等長エキマニだと加速時のトルク感は凄いんですが、重たく回ります。
社外の等長エキマニだとかなりスムーズに回るんですが、トルク感が薄れました。。

適度に排気抵抗があった方がトルク感があるらしいですね。
引っ張られる感じがするというか。
TOMEIなんかがあえて非等長を採用してるのは、このトルク感を失わないためらしいです。
コメントへの返答
2007/11/04 09:46:02
> 難しくて

私も排気バルタイは情報不足なので、勘と感性で(笑)調整中です。

エキマニ交換と一緒・・・参考になりますね。
ありがとうございます。

マフラーなんかも排気抵抗の少ないものだと出力は上がるけど低速トルクはなくなるって言いますもんね。

ECUでは、回転域と負荷でマップを作れるので、低回転・低中負荷はトルク感重視、高回転域や高負荷域はレスポンス・伸びを重視してセッティングして行きたいと思います。
2007/11/09 00:41:23
遅コメすいません。

排気バルタイは、本当に情報が少ない
ですよねえ。新しいインプSTIは
DUAL AVCSなので、多少なりとも参考
に出来そうなので、ノーマルMAPが
出回ることを期待してます。
当分先になるとは思いますが...
コメントへの返答
2007/11/09 07:58:14
A~C型のBLのSTIバージョンのECUデータが欲しいです。参考用に。
なかなか乗ってる人いないので難しいんですが・・・・。

未だに排気バルタイではハマってます。

2400[rpm]以下に絞って2パターン試したりしているのですが、排気バルタイを進角化しても遅角化しても、バランスが崩れます。
ノーマルの排気バルタイに対して吸気バルタイを詰めたので、それがよほどか上手くキマってるのかもしれません。

上述のように、低回転域では

進角:太く、「圧」のかかった感じになるが、ボケた感じになるのと、レスポンスが悪くなる
遅角:シャープになるが細い。レスポンスはよくなる。

という感じです。

今夜は、2800[rpm]以下に絞って、ノーマル排気バルタイベースに、1.00[g/rev]以上の高負荷域のみ、ほんの少し遅角化したマップを試す予定です。
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