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2014年10月03日

【スバルECU知識】高流量フューエルポンプの制御

【スバルECU知識】高流量フューエルポンプの制御 #写真は「最速~」のなべさんのBlogより拝借。

ちょっと今後の勉強を兼ねて考察します。

なべさんyui108さんが悩まれているワールボロ255L/Hの燃料ポンプを使っている時のアイドル時や低負荷時の「燃料ポンプ騒音」を低減するのにGDA純正のECUはどんな制御をしているかです。


事の次第は、燃料ポンプ交換とその結末について詳しく書かれていますので割愛します。

このDENSOの電磁ポンプコントローラがECUからの制御信号が「未入力」の時は約60%のデューティで動いている事が解ります。

#バッ直電圧13.5Vに対し、8.0Vのパルス駆動している

これだと燃圧が下がりそうな感じですが、実際には150L/H以上で燃料を圧送していますからGC/GFのノーマルポンプと同等です。

イニシャル燃圧をレギュレータで調整しなくともFBさせていればECUが調整してくれるので燃調の微調整程度で問題無く走れるでしょう。

問題はここからブースト/回転数をあげて加速するときに燃圧を上げていく制御信号ですが、GDA(B)の純正制御の仕組みを調べました。



回路はこうなってます。

コントローラ端子の8,9番端子にECUからの制御信号が入っていますね。

でも;;



端子一覧には制御電圧の記載は無し;;

こうなると実車の信号を調べてみるしか方法がないんですが、



SSMのダイアグチェック項目を見ると信号がデューティパルスである事が明白ですw

ついでに整備書の端子電圧の項目を見ると、



ここに別系統の信号を入れてるのは確実でしょう。

詳しくは実車の確認が必要ですが、車速や過給圧に比例するパルスを入力すればポンプの制御電圧が変化しそうです。

手軽なところではブーストセンサー電圧からPICなどでPWM入力すれば良さそうですし、サブコンの5V出力があれば実験出来そうです。

ポンプを駆動するスイッチング回路はMOS-FET等で作れますが、駆動電圧がデカイので、このDENSOのコントローラを流用する方が安全でしょう。

こんな感じで私も将来は高流量ポンプ制御に挑戦しようと考えてますが・・・

#ご意見お願いしますw
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Posted at 2014/10/04 00:14:49

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この記事へのコメント

2014年10月4日 0:21
マイコンがよくわからんヲラは・・R34ポンプ常に全開ですww

すでに6年使ってますwww
コメントへの返答
2014年10月4日 0:29
トラブルが起きないならそれはそれでおkだと思いますw

でも・・・割るボロ五月蠅そうだし、電圧制御出来れば「燃ポン突然シボン」は大分軽減出来そうな気がして;;
2014年10月4日 0:25
NAO's Project.さん、どうもです~。

アナログ野郎のグラグラには電気や回路図等はチンプンカンプンです。
なべ管理人さんやNAO's Project.さんは凄いですね。
尊敬しますよ。
色々勉強になります。
コメントへの返答
2014年10月4日 0:31
どもです!

いえいえ;;私も素人ですw

ですからこうして皆さんのご意見を頂戴して勉強中ですw

スバルの燃ポン寿命は特に短いですから対策したいなと考えましたww
2014年10月4日 0:52
yuiKくんの何シテルにカキコして思った!

GC8のマニュアルDCCD ECUで0~5Vを突っ込めば可変制御できる?
出力は12V PWM。出力段も申し分なし?(FETでスイッチングしてます)

センサ情報を可変電圧化する回路はいるけど・・
たとえば普段は3Vぐらい突っ込んでおいて、高負荷で5Vにするとか・・
コメントへの返答
2014年10月4日 1:01
そうなんです!

あのコントローラを使えば手軽に可変制御出来そうな気配がしますw

燃圧を監視しながら走行負荷でポンプの端子電圧がどう変化するか実験すればイケル!!

DCCD電圧はモロ期待出来そうですねw
2014年10月4日 1:00
255L/Hの燃料ポンプを70%とかの出力で全域で安定するのならば、燃ポンコントローラーで固定させるのが複雑にならなくて良いじゃないでしょうか?固定だけなら回路難しくないはず...
妥協案ですがw

ちなみにそのコントローラー持ってますw
コメントへの返答
2014年10月4日 1:05
上の回路図で見るとおり、ECUの信号で可変する「スイッチング電源」なので、固定するより可変する方が簡単です。

それに可変することでポンプの負荷を低減する目的もあるのよw

是非実験してみて!!
2014年10月4日 1:04
ファァァァww ここまで調べが付いていたとは(爆

PWMで電圧下げても燃ポンの排出量足りてれば燃圧は維持できると。
で、ポンプコントローラの仕様を調べたら(ってか配線図に載ってないのによく調べますね!)、ECUから8,9番で入力して、6番でポンプへPWM信号出している。
ここでECUからの入力はSSMではFuel PUMP Duty signalとあって、実際ECUがどんな計算してるのか解らないけれど、PWM信号を出力している。
コントローラは、未入力?のときは6割運転、入力あれば10割運転?(入力に対してどんな出力するかは更なる調査が必要) 
そもそもGCのECUにこの信号ないので、ブーストや車速信号なので代替すれば動くんじゃないかと。 自前でFETで可変電圧作れるけれど、電力でかいので、やっぱこのDENSOのコントローラー使いましょう。
かな?

あんまリニアにポンプ電圧変わるのはどうだろうと思うので、HIGH/LOW切り替えぐらいがいいのかなあと個人的に思います。と考えると制御しやすいトリガは何だろう。。 コントローラーの動き見ながら変換回路作らないといけなさそうですね。
#あってるのかw
コメントへの返答
2014年10月4日 1:12
フッフッフッw
色々考えておるのだよww

「電圧下げたら燃圧が足らない?」

何シテル?で、そうコメ返されたときに「本当に足らなくなるのか?」と考え始めました。

燃圧レギュがいい仕事してくれるので、
最低燃圧=イニシャル燃圧になる最適値を探し出せば高負荷でも燃圧の調整は不要だと思う。

後はキミの実験次第!!
2014年10月4日 1:14
ナンカムツカシイコトカイテアル


自分はあの音・・慣れましたw

ドンガラだと他の音で聞こえないんですよね~

yuiさんだと内装付いてるファミリーカー?だし耳に入るんでしょうね・・・

温まると音量凄いですからね~

よーちゃんがすげ・・とw
コメントへの返答
2014年10月4日 1:53
ヲタクの習性ですw
車いじれない時は妄想が駆け巡りますww

よーちゃん号の騒音と比べたらそんなに煩くないかも?!ww

確かに騒音もありますが、燃料が常にリターンされてしまうことで熱を持ち燃調に悪影響を及ぼすのもちょっと怖いです;;

STIポンプぐらいなら問題無いと思うんですが、ワールボロ使うとなるとちょと対策を考えようと思いましてw
2014年10月4日 1:21
そういえば・・・・R32GTR用って33GTRよりうるさいんですよね

GTR用って防音?でゴム巻いてあるじゃないですか

あれで音下げてるんですかね??

GTRも低負荷高負荷で切り替えている??

コメントへの返答
2014年10月4日 1:56
そういえば巻いてありますね!
かなり煩いんですねw

#昔乗っていましたが気付かなかった;;

日産も昔は全開だったと思います。

やってて2段階でしょうw
2014年10月4日 1:23
たとえばw燃圧3.55Kにしてブースト1.5Kかけて=燃圧5.05Kでポンプが足りるなら、
全開でヘコたれないとこまで能力落としてやればポンプも長生きしてくれますかね♪

でも燃圧高いほどポンプの能力落ちるんですよね。
コメントへの返答
2014年10月4日 1:59
そうなんですよねw

SARDの燃圧レギュの調整最大圧以上は流量が上がっても圧力は逃げてしまうんでしょうね。

最大流量÷4本>=インジェクタ全噴射量

まで上げられれば後はお休みさせて上げましょうw
2014年10月4日 1:29
みやさん↑

34R用は33R用よりもっと静かですw

32Rってゴム無しですよね?

RもGDも2JZ-GTEwも低負荷で能力落としてます。
コメントへの返答
2014年10月4日 2:00
やっぱり最近は細かく制御してますね。
2014年10月4日 1:40
なんかかん高い音が後ろの方からするので、何度も振り返ってしまいましたよ(爆
どれぐらいまで下げれば気にしなくていい音量になるかってのも気になります。
ゴム巻いたら音小さくなると思います。ガソリン満タンにしたら音小さくなったのでw

一定に下げて本来の性能使わないなら、GDBのポンプに戻したほうが早そう。それじゃあつまらない!
コメントへの返答
2014年10月4日 2:04
そして燃料の温度も上がっちゃう;;

使わない燃料のほうがどんどん加熱されちゃうのでエンジンにも悪影響が出やすくなります。

そこで燃ポンをコントロールしてあげれば、高負荷時のエンジン冷却にも効果が出るはず!

#おじさんトコにコントローラ転がってないかな?w
2014年10月4日 3:00
はい!

自分もⅡCX君同様の意見で無理にPWMを可変させる必要ないと思います。

仮にDuty70%で高負荷時に燃圧が間に会ってるならそれでいいかと。
逆に下手に制御させようとして失敗するリスクが物凄い高いかと……

それと写真のですが、多分ぱっと見だけですが、ただの出力回路のみかと思います。マイコン付いてたらすみません(笑)
コメントへの返答
2014年10月4日 9:02
それだと、
「燃料ポンプをわざわざ交換する必要が無い」
と同じにならない?

STIポンプと言えど、
160,000cc/60=2,666cc/min
なんで電圧降下で可動効率が落ちると555ccのインジェクタでもおぼつかなくなる。

これは多分単体でスイッチングしてるから「モジュレータ」だねw
2014年10月4日 6:50
日産用語でいうとこのフュエルモジュレータですね。

コレって8V~13.5V(たぶん)までを
無段階で変化させるんでしょうか?

段階的でいいならリレーとかでもOKな気が?


燃ポンは消耗品と割り切り
定期交換でバッ直でもイイ気もしますが…

それだとつまらない?
あとうるさい?
コメントへの返答
2014年10月4日 9:11
その通り!

日産のフューエルシステムにはパルセーションダンパーなどスバルには無い用語が多いですねw

そうだと思います。
ECUが直接「手を下す」インジェクタと違い、トランク内に引っ張り出されている「出力パワトラ」ですね。

ここまで出張してる回路があるなら、しっかり機能させてあげたい!
っていう話のつもりです。

あと騒音と共に「燃料の過熱防止」もありますね。
2014年10月4日 7:00
漢はバッ直で壊れたら交換!ですよw

インプレッサもビートもバッ直で乗ってます~

トルク増すし回転が滑らかになるのでそれはそれで良いです(^_^;)


でも・・温まった時の音が少し下がるなら・・下げるスイッチとかあると確かにいいかもですね(汗

ゴム巻きだけでも試してみようかな・・・・
コメントへの返答
2014年10月4日 9:21
うう;;
段々形勢逆転で押されてる;;

まあGC/GFまではマッタク制御無しですからねww

そうそう!

簡単なところではyuiさんが書いていた「電圧を微調整する回路」で、走りに合わせてポンプの稼働率を変えるんでも効果はあります!
2014年10月4日 9:36
デューティパルスだったら信号線2本もいらないんじゃないでしょうかね?
信号入れなくても規定のデューティーで駆動されるようですし。

個人的には入力が複数本あるので
2進数じゃないかなぁ、と思います。

 00 : 60% / 01 : 75% / 10 : 90% / 11 : 100%
、みたいな?
コメントへの返答
2014年10月4日 9:45
それもあるかもしれません。

実際SSMの動きを見ていないのでプリセットされたデューティを切替えてるだけなら固定数値かもw

この2本の信号はボディアースから両方ともフローティングしていますから、
・Signal-1 = rpm pulse
・Signal-2 = Boost pulse

と2系統で制御されている可能性もありますw

#そんなメンドクサイ事してないか?
2014年10月4日 9:44
おおっ! 静穏に使う発想はなかった!!!
うちもワルボロ、他の不都合と音で外して、新古品でみやさんのところに旅立ってたりします。

段階制御にすると、切り替わり時に燃調がおかしくなると思うので無段階推奨です。
制御はエアフロ電圧+アクセル開度のマップ制御、もしくはエアフロ電圧にアクセル開度補正がいいかと思います。
ちなみにこのくらいなら、PICのアセンブラモジュールがあるので、組み合わせてチョイチョイでできますよ。

その前に消費電流測定をやってみません?
コメントへの返答
2014年10月4日 9:54
おお!
師匠の援護射撃が!!

そうそうwギミックを堪能したいムキにはリニアで可変させたいですよねww

サブコンやフルコンにそういった「外部出力」があるなら手軽ですし、マイコンならきめ細かい制御が出来そうですねww

そう、それも検討課題ですね。
ポンプの消費電流には余裕があると思いますが、元々想定の無い高流量ポンプの負荷に耐えられるか・・・

是非yuiさんに実験してもらいたいww
2014年10月4日 9:58
脊髄反射(w で書き込んでおいてなんですが、
今、ご当人のページを見てきたら
コントローラのハーネスカプラに
信号名が刻まれているんですね。

それを見ると、FPC と
DI?(見づらい)のようで、これには
燃ポンのカット機能もあるようなので、

DI:duty input
fpc : fuel pump cut

みたいな意味かもしれません。

だとすると、fpcがhi/loでon/off 。
diは入力電圧に比例したdutyで
ポンプ駆動されるとか?

オシロスコープ持ってるようなので、
上記信号をみたら一発で分かるんじゃないでしょうか。(w
コメントへの返答
2014年10月4日 10:33
うおっ!
さすがてぇかむさん!!
観察眼が鋭いですww
#気がつかなかった;;

トラブル時には電源側の「ポンプカットリレー」がいますから、
これは長い下り坂の時の燃料カット時にポンプも止めてるんじゃないでしょうか?
#すげえな・・・

当のご本人は「箱換え」と共にECUやハーネスを改変してしまってるので、本来のECUの信号を確認できないんですねww

一度GDAに乗っている方にテスターあてて貰いたいですww
2014年10月4日 10:10
このモジュレータの主目的は消費電力低下で、電子デバイスの多い最近の車のアイドリング時の電力確保や燃費対策と思うんですよね。
そういう意味ではGC世代には不要といえますね。
#実際問題として燃料ポンプの寿命は十分に長いと思ってますし。


高流量ポンプの低負荷時の燃圧過剰上昇などを防ぐということであれば、結構期待できるかも。
あとはバランス用の極低抵抗を挟んで、2機掛けのパラレル駆動もありですね。
#そのための消費電力測定です。
コメントへの返答
2014年10月4日 10:29
きっとそうなんでしょうね。

この時代の電装から発電制御や燃費制御を積極的に導入し始めてますし、インジェクタも技術革新してますね。

今回の話は、
騒音低減でポンプを可変制御したい。
でもその為に複雑な回路追加はメンドイ;;
何か手軽な既製品はないか?
そう言えばなべさんトコの記事のコントローラはどんな制御をしてるんだろう?
という起点で始めましたw

上手く利用できれば燃料ポンプ流用が安心して出来ますね!
2014年10月4日 11:39
GCの燃ポン駆動電圧13V固定?(ダイアルコントローラーみたいなもので電圧コントロールで駆動する)のかな?
家のGC燃ポン交換済みでエンジン始動時から五月蝿い・・ミーミー鳴いてます。
コメントへの返答
2014年10月4日 12:10
どもですw

実際にはダイヤルではなく加速増量的に増減したいですがw
ほぼそんな感じです。

ポンプの騒音対策には固定方法も考えたいですねw
2014年10月4日 13:29

お久しぶりです。

Fポンプの音がうるさい?のですか?
自分の場合は、音で異常や電圧具合を
判断するので静かなのは困るなぁ・・・。笑。

やろうとしていることはわかりますよ。
それには、あらゆる走行条件で、
走行時のフィードバック量や噴射量、A/Fをしっ
かりデータを把握してから、Fポンプ制御しない
と思うように走れなくなるかも・・・。
あとね、GDB系のお友達からF/Pコントローラーの
制御ログをもらうといいかもね。

コメントへの返答
2014年10月4日 13:43
どもですw

自分のポンプは未だVer6用なので今後の対策の為の考察ですね。

ラゲッジに荷物満載でも始動前の動作音はウルサイ程聞こえますので「元気度」は判りますww

本当はGDB以降でOpenPORT2.0でロギングしながらセッティングしたいですね。

実際SSMリファレンスデータにデューティのポートがある事は自明ですから、一度GD/GGのユーザーにRomraderで実験して頂きたいですww

その上で、
ワールボロ用、BNR用、R34用デューティなど「エアフロVQ変換表」の様にデータが揃えば後進の為になると思うんです。
2014年10月4日 14:51
一度GDAに乗っている方にテスターあてて貰いたいですww
↑俺っすか?笑

変態なエンジン乗っていて、チェックエンジンを全く消してない影響から、燃料ポンプコントローラーがちゃんと動かずに、60%くらいの低い電圧固定になっています。
よって、なべ車では写真に収めた波形以外は収録できません・・・。
あと、GDでもアプライドモデルによって制御ロジックが異なるような話も聞きます。

あと、LOW電圧か、HI電圧の2種類だったと思います。
ブーストがかかるくらいから、HI電圧になるとおもいますが構造上の理由で、14Vは燃料ポンプに掛からず90%~95%程度のDUTYになりますので、12V程度の電圧しかポンプに掛けれません。
ポンプの能力を使いきりたい場合は、バッテリー直が正しい選択かも知れませんです!

どんな信号がECUから入力されているのかが気になります。
続報を期待しております!
コメントへの返答
2014年10月4日 15:11
お疲れ様です!
ネタフリしちゃって申し訳ありません;;

いやいやw
「純正ECUで走っている人」ですねww

まじめな話、ECUからの二つの信号を始動時に同時に入力したりしないと「セーフモード」になったりする可能性もありますね。

なべさんの実験でも通電時、最初だけ12Vが出てその後「信号未検出」でセーブ動作になっている節があります。

これはVプロに変わってる所為で仕方ないですね。
でもこれを見た瞬間、
「このコントローラは単体でPWM駆動してるんだ・・・」
と興味が沸きましたww

多分、実際にGDAで信号を見てもそんなに大きな変化は無いかもしれません。
でも入力信号のデューティで30%駆動率が可変出来るって結構な効果です!

バッ直が確実とは判っていますが・・・

ワールボロポンプなら十分な流量があるわけですから「ちょっと贅沢な使い方」も出来ると思います。

なんとか動作実験が出来たら、そのデューティ値をサブコンでエミュしてGC/GFで使えたら面白いし、燃調SETの手助けにもなると思いますww

きっとyuiさんが先鋒をきってくれる事でしょうww

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「@yui108 くまさんの時かな?」
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