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いっちィーの愛車 [トヨタ MR-S]

整備手帳

作業日:2009年5月21日

GRID LM-2取り付けとA/F他記録等

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色々実験をしたいので、中間コネクターを購入し配線を取り出す。
O2センサーは分岐ではなく、純正O2センサーかA/Fアンプからのエミューレート信号かをコネクターで選択できるようにする。理由はノイズ防止。
スロットル開度の電圧信号とエアフロ信号は分岐で半田付けと熱収縮チューブで絶縁。

エンジン回転はパルスなので、配線とコネクターは別にしグランドも別にする事にした。コネクターはモレックスを使用。
コネクターからLM-2までは全てシールド線を使用。主グランドは1点としグランドループを防ぐ。シールドは、O2センサーエミュレート信号、回転パルス信号、アナログインのエアフロとスロットル信号の計3本。バッファIC等は一切使用しない。

ちょっと電気の知識がある人なら簡単です。

取得するデータは、下記の4つ
・VTA電圧値 (スロットル閉 0.65V ~ 全開 3.95V)
・エアフロー電圧値 (アイドリング 1.13-1.15V ~ 高負荷
 約4.35V位)
エアフロー電圧値ピークは、汚れでもかなり変化、エアフロ
 個体差でカーブも変化しました
・タコメーターに出力するバルス (LM-2のRPM Calibrationで
 2pulses Per Rev)で正しく表示しました。
・空燃比 LC-1の空燃比データをMTS経由でLM-2に送りました、
 但しLM-2には表示されません。
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簡単な配線の経路図を示します。

LM-2はA/Fアンプ機能も兼ねていますが、A/F機能は今回は使用しません。
LC-1が安定している環境だからです。LC-1からLM-2に信号をシリアルで送っています。
試運転として、LM-2のA/F機能を使用してみましたが、完全運用まで時間が掛かりそうなので今回は止め。
なぜかと言うと、いくつか気になった事がありましたので。

・ヒーターアースとコントローラーのアースが一緒になっており
 ノイズ面で不安がある事。
・ネットで検索してみると、不具合事例としてLM-2のA/Fセンサー兼用で、
 回転数がとんでもない値を示し安定しないとの報告もありました。
・電源取り出しがシガライターですので接触不良が発生しやすいこと等。
・A/Fアンプがしっかり動作していないと、センサーが汚染などでこわれる恐れがあります。
・ノートパソコンとUSBで接続したまま、ノートパソコンをシャットダウンすると、
 LM-2が再起動を繰り返すトラブルがあった。
 USB接続をシャットダウン前に取り外す。取り付けるときはパソコンが起動してからで
 トラブル回避できそうです。

これらは、他にも不確定な動作異常が発生する可能性があるので、MTSというイノベート機器同士をシリアルで接続する機能を選択しました。見事安定しています。但し、ログを見てみますと高回転でノイズが乗ってるような波形です。

ECUの各センサーは整備書で調査、考察しました。
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これはロギングしている画面ではなく、リアルタイムで表示しているものです。

LM-2のディスプレイの値がパソコンに表示されます。

残念ながら、LC-1のデータはLM-2のディスプレイには表示されないようです。
ま、ダッシュボードのBDメーターで確認できますが。

これらは、まずは事前に結線図を作成するなりして、きっちり考察して臨まないと厳しいかも。現車で配線切り貼り接続では、多分訳がわからなくなります。
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【利用方法】
あらかじめLC-1のA/Fセンサーをウォーミングアップしてエンジンを始動しておきます。
1)ノートパソコンとLM-2をUSB接続します。もしここで
 LM-2が再起動を繰り返すなら、パソコン立ち上げ後USBを接続します。
2)ノートパソコンを立ち上げ、CPU、メモリー使用率が安定するまで待ちます。
3)LogWorks3を立ち上げ、LM-2のシリアルポートで接続通信します。通信が確立すると
 画像のようなメーターが表示されます。
 もちろんメーターのセットアップで好きなスキンが選べます。
4)MTS接続を選択しメーター追加でLC-1のA/Fを表示できます。 アナログ経由ではないのでA/F値も正確です。
 LM-2のA/Fメーターの表示も残りますが、使用しないので消してしまいます。
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5)パソコンでログを取ってみましょうという事で、
 赤いボタンをクリックするとチャートが出現してグラフを描きます。
6)停止するとそのセッションは終わります。
 再度赤いボタンをクリックすると次のセッションとして記録されます。
7)ログを保存する時はファイル名を付けて保存します
6
【保存したログの解析】
複数のセッションは1つのファイルで保存されています。
三次元グラフなど色々機能があります。

画像の右上は、加速中のグラフの一部を切り出し、横軸に回転、縦軸にエアフロ電圧、格子にA/Fを表してみた図です。高回転高負荷域の空燃比は12.1位を示しています。

例えば、S-AFC等のエアフロの補正に利用する場合は、縦軸にスロットル電圧(0.65V~3.95Vを適当な数で刻み、横軸は回転数を適当に刻みます。
縦軸の電圧を%で入れなおします。縦横の格子にログを取った空燃比が表示されますので、S-AFCのダイヤルでスロットル開度と回転数を確認しながら補正~ログを取りの繰り返しで、希望の空燃比に近づけるといった使用方法も考えられます。どのように利用するかは使い手の工夫次第だと思います。

但し、純正ECUの場合はO2フィードバック区域があるという事を理解しないと、せっかく補正しても補正できていないといった状況に陥る事があります。
Power-FCでO2フィードバック機能を生かしている場合も同様です。O2フィードバックとは、街乗りなどパワーをそれ程必要としない運転状態(軽負荷域)はO2センサーで理論空燃比に自動的に合わせる機能です。理論空燃比は14.7になります。

O2フィードバックしない区域とは高負荷域で、低い回転でもアクセルを多く開けると負荷は高くなりO2フィードバックしませんので補正が効きます。

純正ECUの空燃比も検証できそうですので、近々検証してみたいと思っています。
その場合は、O2センサー信号を余っているアナログインにて記録する事で、O2フィードバックON/OFFが分かりそうです。
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LM-2の機能の1つであるSDメモリーカード保存では、LC-1の空燃比もロギングできます。
パソコンを接続しなくてもSDカードにLC-1の空燃比もプラスで記録できます。
 SDカードでロギングし、自宅に帰ってパソコンにインポートしログを再現しゆっくり解析できます。

【LM-2単体でロギングしたい場合】
1)LM-2のレコードボタンを押すと、ログが開始されます。ロギング中は表示が反転します。もう一度押すと停止します。
2)再度レコードボタンを押すと次のセッションの記録が始まります。
3)全てのセッションを保存したい場合は、レコードボタン長押しで、1つのファイルが保存されます。日本語の取り扱い説明書が付属されていない為、確実ではありませんが、一応これでSDカードにファイルが作られます。
4)SDカードに保存したファイルをパソコンに取り込む場合は、SDカードリーダーでパソコンに接続し、LogWorks3を立ち上げインポートします。パソコンでの記録とSDカードの記録は拡張子が異なりますので注意が必要です。

尚、USBのパスパワーでLM-2の電源が入ってしまいます。これが再起動を繰り返す不具合の要因になっているかも知れません。
対処方法は、USBをパソコン立ち上げ後に接続すると不具合は出ないみたいです。

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