ECU その1
ECUとかインジェクションとかの仕組みが気になったので調べてみた. やりたいことがあるとすれば,
- 60km/hの速度制限
- ECU自作
- トラクションコントロール
くらいだろうか.
以下, YZF-R15 Ver1 Service Manualより引用・翻訳
OUTLINE OF THE FI SYSTEM
燃料供給システムの主な機能は, エンジンの動作状態と大気温度に従って最適な空燃比で燃焼室へ燃料を送ることです.
従来のキャブレターシステムでは, 燃焼室へ供給される空燃比は, 流入する空気の量とそれぞれのキャブレターで使われているジェットによって計量された燃料によって生み出されていました.
同じ空気の流入量にも関わらず, 必要な燃料の量はエンジンの動作状態, 例えば加速, 減速, 荷重によって異なります.
キャブレターはジェットと様々な補助機器により燃料を計量します, そのためエンジンの動作状態の一定の変化に適応するために最適な空燃比を達成できます.
エンジンの性能向上とより綺麗な排気ガスを得るための要件として, 空燃比をより正確に,細かく調整する方法が必要になっています.
これに対応するために, このモデルでは電子制御燃料供給システムを従来のキャブレターに変えて採用しています.
このシステムでは如何なるエンジンの状態でも, 様々なセンサーの入力から燃料供給量を決定するマイクロプロセッサーを用いることで最適な空燃比達成することができます.
この燃料供給システムを採用することで, 正確な燃料供給, エンジンの応答性の向上, 燃費, 排ガスの削減を達成しました.
FI SYSTEM
フューエルポンプはフューエルフィルターを通してフューエルインジェクターに燃料を送ります.
プレッシャーレギュレーターはインジェクターへの燃料の圧力を250kPaに維持します.
ECUからフューエルインジェクターへの信号に応じて燃料の通路が開き, その間だけインテークマニフォールドへ燃料が送られます.
従って, 長い時間インジェクターへ活性の信号を送ると, 多くの燃料が供給されます. 逆に, 短い時間インジェクターを活性させると, 少ない燃料が供給されます.
インジェクションの期間とタイミングはECUにより決定されます.
- スロットルポジションセンサー
- クランクシャフトポジションセンサー
- インテークエアー圧力センサー
- インテークエアー温度センサー
- リーンアングルセンサー
- クーラント温度センサー
から入力される信号によりECUがインジェクションの期間を決定します.
インジェクションのタイミングはクランクシャフトポジションセンサーからの信号により決定されます.
結果として, 運転状況に応じた必要な燃料の量を常に供給できます.
SENSOR
- Crankshaft position sensor resistance : 248–372 Ω at 20℃
- クランク角が死点の時だけ抵抗が変化して電圧が上下する仕組み
- Intake air temperature sensor resistance : 5.7–6.3 kΩ
- Coolant temperature sensor resistance : 310–326 Ω at 80℃
- Intake air pressure sensor output voltage : 0.789–4.000 V at 20.00–101.32 kPa
- Lean angle sensor output voltage
- Less than 65°: 0.4–1.4 V
- More than 65°: 3.7–4.4 V
- Throttle position sensor
- (closed position) 0.63–0.73 V
- 開度に応じて電圧が上昇
- Speed sensor
- フロントホイール1周毎に0Vと5Vを往来する
所感
YAMAHA YZF-R15(Ver2) ハンドルの交換
ハンドルを買う
YZF-R15のフォーク径は33φです。バーの径は22.2φです。
注意点1
主に垂れ角調節が出来るセパハンは, ハンドルバーとフォーククランプの連結部分がフォーククランプの最下部より更に下にはみ出る場合が多いです。このはみ出た部分がアッパーブラケットピンチボルトに干渉します。
従って, 設置する際に, はみ出る量だけアッパーブラケットからハンドルを浮かせて固定することになります。フォーククランプより下にはみ出る量が出来るだけ少ない製品を選びましょう。
注意点2
ハンドルバーの根元がアッパーブラケットから離れ過ぎるとブレーキホースの長さが純正のものだと足りなくなります。フォーククランプとハンドルバーが出来るだけ水平な製品を選びましょう。
以下に上手く付けられない製品の写真を示します。
フォーククランプより下にはみ出る量が多いです。
アッパーブラケットとハンドルバーの根元の高低差が大きいのでブレーキホース長が足りなくなります。
以下に上手く付けられる製品を示します。ヤフオクで33φのセパハンを覗くとほとんど以下の製品一択になりそうです。
上の写真の製品だとアッパーブラケットの上に付きます。ブレーキホースの交換も不要です。
YAMAHA YZF-R15(Ver2) スターターモーターの点検
下図を参考にモーターを外します。
(R15 ver1のサービスマニュアルから引用)
外すと以下のようになります
この状態のスターターモーターのプラス端子(上の画像で上側に突き出している部分)とバッテリーのプラス端子を接続します。また, バッテリーのマイナスとモーターの胴体部分の適当な部分を接続します。この状態でモーターが回転すれば異常はありません。
ちなみに失くした時の参考までに, スターターモーターのプラス端子を留めるボルトはM5 10mmで丁度良いです。
YAMAHA YZF-R15(Ver2) リレーの点検
YZF-R15 Ver2が不動になった時にスターターリレーとスターティングサーキットカットオフリレーを点検したのでメモ。
スターターリレー
シート下にある黒いボックスです。バッテリーも黒いボックスと言えますが, それではなくピンク色の部品と連結されているものがスターターリレーになります。
テスターを当てる際はまず黒いボックスを配線から分離します。
写真の赤いリード線はバッテリーのプラスに繋がっています。バッテリーのマイナスを写真で見て赤の右に繋ぎます。
残りは下図のようにテスターを繋いで抵抗を測ります。
(Ver1のサービスマニュアルから引用.R/Wは赤白を意味しますがVer2では赤です)
スターティングサーキットカットオフリレー
タンデムシート下にある青いボックスがスターティングサーキットカットオフリレーです。
[ニュートラル OR クラッチレバーを握っている]状態でキルスイッチをON/OFFするとリレーからカチカチ音がします。
テスターを当てる際はまず青いボックスを配線から分離します。
写真の赤いリード線はバッテリーのプラスに繋がっています。バッテリーのマイナスを写真で見て赤の下に繋ぎます。
残りは下図のようにテスターを繋いで抵抗を測ります。
(Ver1のサービスマニュアルから引用.L/Bは青黒を意味しますがVer2では青です)
Intel EdisonでモバイルWi-Fiカメラ
Intel Edisonを使用してモバイルWi-Fiカメラを作成しました.
PCの画面
ソフトウェア
$ opkg install opencv
でEdisonにOpenCVがインストールされます.
$ python
>>> cap = cv2.VideoCapture(0)
>>> ret, frame = cap.read()
これで変数frameにカメラ画像が代入されますので, socketでmacへ画像を送信しました.
パーツリスト
- Edison BreakoutBoard KitＩｎｔｅｌ Ｅｄｉｓｏｎ Ｂｒｅａｋｏｕｔ Ｂｏａｒｄ Ｋｉｔ: マイコン関連 秋月電子通商 電子部品 ネット通販
- UVCカメラ https://www.amazon.co.jp/iBUFFALO-%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E5%86%85%E8%94%B5200%E4%B8%87%E7%94%BB%E7%B4%A0Web%E3%82%AB%E3%83%A1%E3%83%A9-%E3%83%95%E3%83%AC%E3%82%AD%E3%82%B7%E3%83%96%E3%83%AB%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%83%A0%E6%8E%A1%E7%94%A8%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB-%E3%83%96%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%AF-BSW20KM14BK/dp/B00E3LD1RQ
- コードコネクタ付コード２Ｐ（ＸＡ） （赤白）: パーツ一般 秋月電子通商 電子部品 ネット通販
- バッテリーhttps://www.amazon.co.jp/gp/product/B017V6214I
Edisonを使用する上での注意点
- ファームウェアの更新にはIntel公式のsetup toolを使用します.Finderからファイルを書き込むと容量が足りないと言われますが, setup toolを使用するとスムーズに進みます.(下記の公式チュートリアルは地雷だと思っています.http://edison-lab.jp/flash/mac/)
- バッテリーはJ21コネクタに接続します.ドキュメントには散々「バッテリーはJ2に取り付けろ」と書いてありますが, J2から給電出来るのはEdison本体だけで, USB機器には給電出来ません.また, J21は7V以上の電圧で給電しますが, その電圧を誤ってJ2に流すと過電圧で壊れるので気を付けましょう.
- USB機器はMicroAでJ16に接続します.EdisonのJ16コネクタはMicroBで接続するとUSB子に, MicroAで接続するとUSB親になります.UVCカメラを繋ぐ際はMicroAに変換して繋ぎましょう.
以下のサイトが参考になりました.消費電流もこのサイトの記述とほぼ同じでした.
gataro-avr-ken.cocolog-nifty.com
特にWi-Fi通信時だけ瞬間的な消費電流が多く,
プログラム実行 => ~250mA
UVCカメラ+WiFi+プログラム実行 => ~350mA
といった具合でした.
処理内容によってはかなり発熱します.空冷しないと30分程度でUVCカメラが落ちました.
PCとのad-hoc(アクセスポイントを介さない)通信については下記を参考にして下さい.
*画像からOpenCVを用いてORB特徴量を抽出し, 特徴点を画像に書き込むタスクでは, MacBookPro(2.5GHzデュアルコア Intel Core i5プロセッサ)と比較して約14倍の処理時間を要しました.
*OpenCVを用いてUVCカメラから画像を取り込み, ORB特徴量を抽出し画像に書き込んだものをWi-FiでPCへ転送すると, 640*480のRGB画像で10秒程度のレイテンシでした.
まとめ
小型化する必然性があり, それを実現出来る(ハードウェアの腕に覚えのある)エンジニアでなければ, Raspberry Piを使った方が楽チンかな, という気はします.
Intel EdisonとMacのad-hoc Wi-Fi通信
2015年2月のファームウェアアップデートにより, Edisonで簡単にアドホック通信が出来るようになりました.本記事ではEdisonとMacのアドホック通信の手順について述べます.
1.下からEdisonのsetup toolをダウンロード
IoT - Intel® Edison Board Download | Intel® Software
2.setup toolを使用してEdisonのファームウェアを最新版に更新
*2015/2/6にリリースされたR2のベータ版「WW05-15」以降
3.下のドキュメントのsection 9.4にあるスクリプトをwpacli_ibss_open.shとして保存
http://download.intel.com/support/edison/sb/edison_wifi_331438001.pdf
*section 9.4はPDFの一番下です
4.Edisonで"sh wpacli_ibss_open.sh [Edisonから飛ばしたいSSID]"を実行
例 : $sh wpacli_ibss_open.sh edison
5.上で指定したSSIDのWi-Fiが飛ぶのでMacから接続
6.Edisonで"ifconfig wlan0 [Edisonに割り当てるIPアドレス]"を実行
例 : $ifconfig wlan0 192.168.3.3
7.MacでEdisonとのネットワーク設定を行う
ネットワーク環境設定を開いて,TCP/IPタブのIPv4の設定を"手入力"にします.
"IPv4アドレス"にはMacに割り当てるIPアドレスを入力し, "サブネットマスク"には"255.255.255.0"を入力します.
これでpingが通ればOK
おまけ
Edisonの/etc/wpa_supplicant/wpa_cli-actions.shを編集するとEdisonのIPアドレスを固定出来て便利です
if [ "$CMD" = "CONNECTED" ]; then
kill_daemon udhcpc /var/run/udhcpc-$IFNAME.pid
# udhcpc -i $IFNAME -p /var/run/udhcpc-$IFNAME.pid -S
ifconfig $IFNAME [EdisonのIPv4アドレス] netmask 255.255.255.0
route add default gw [ゲートウェイのIPv4アドレス]
*Edisonの機嫌が悪いときはrebootしましょう.
*IPアドレスが他の機器と衝突しないようにしましょう.
