スーパーカブの頭脳: PGM-FIシステムの技術と全容
スーパーカブのPGM-FIシステムは、θTH-Neによる制御とPb-Neによる制御____すなわちBEATのMTRECと全く同じ制御により理想的な燃焼を実現している。
ここでは、JA07のプレスインフォメーションに記載されている内容をもとに、実機・机上で調査した内容をまとめた。
参考文献
- JA07プレスインフォメーション - Honda
- LittleCub サービスマニュアル
- Supercub JA07 サービスマニュアル
システム全体構造
プロセッサ
プロセッサは16bitらしい。
電源
電源は2系統ある。
一つは12VのLoad Line、すなわち「負荷」用の電源線。
もうひとつは5VのSignal Line、信号用である。
入力系
スロットル(TH)
物理的なワイヤーをスロットルグリップからスロットルボデーまで引いて、スロットルボデーのスロットルバルブを直接操作する。
スロットルバルブの開度は、スロットルボデーにアッセンブリーされたセンサーユニットの可変抵抗で受け取る。
5Vライン。
センサーユニット
スロットル開度、吸気温度、吸入負圧を入力するセンサー系。
スロットルボデーにアッセンブリーされる形で小型化に一役買っている。
油温センサー(TO)
小型バイクの場合は水温センサーが無く、油温センサーから補正係数を算出する。
センサーの取り付け位置はシリンダーヘッドのオイルリターン経路の真下で、燃焼によりアツアツになったオイルの温度を計測する。
Templature Oilの略称。
O2センサー(O2)
O2フィードバック用のNallow Band A/Fセンサー。
出力系
イグニッションパルス(IGPLS)
キャブ車の時代に比べ、絶縁破壊で見えるプラズマ(火花放電)が格段に大きい。
12V。
フューエルポンプ(FFP)
12V駆動のモーター。
インジェクター(INJ)
インジェクター。
中身はソレノイドで、FFPによって加圧されたガソリンを噴出させる。
IACV
アイドル・エア・コントロール・バルブ。
キャブレターのパイロットエアと似たような役割をする。
パイロットエアバルブは、流路中でパイロットジェットから吸い出したガソリンとの混合気を生じるが、IACVはエア流量のみをコントロールし、混合気の配合調整はインジェクターの噴射量により制御する。
ECUから4本の配線を伴うことから、2相のステッピングモーターによる制御を行っていると考えられる。
制御関連覚書
減速時燃料カット
スロットル・オフすると空燃比計がLean方向に大きく傾く。
このことから、減速時燃料カット制御を行って燃費を稼いでいると考える。
Enigmaによりカット量を限界まで増やすと、再復帰(スロットルオン)時にドンツキに似たフィーリングとなるためおすすめしない。
ガバ開け時挙動
スロットルを急に開けると、キャブレター車では燃料と空気の比率が薄くなる。ただし、これは加速ポンプがない場合に限る。
このメカニズムを物理現象で考えよう。
スロットルバルブで絞られた部分が急に広がると、ベンチュリー管内の流れる空気の断面積が急激に増える（S → xS、xは1以上）。このとき、ベルヌーイの定理を使って流れる速度を考えると、流れる空気の速度が1/x倍になる。ベンチュリー管内での流れる速度が減ると、燃料が吸い出される量が減少する。
つまり、スロットルを急に開けると、ガソリンの噴射量が減って混合気が薄くなるのだ。
じゃあPGM-FIはどうなのか。
どうもインジェクターが増量補正をしているようだ。
以前作成した卓上ECUシミュレータとオシロスコープでもこの現象が確認できる。
スロットルバルブ開度のヒステリシス(時間微分)を計算している可能性がある。
Enigmaにも『電子加速ポンプ』たる機能があり、こうした機能が量産車にも入っていておかしいことはない。
4速リミッター
JBH-AA01限定装備。
4速の高回転領域で出力が制限されるリミッター。
参考:スーパーカブFIの小ネタ
フェイルセーフ
各種センサーの故障=ECUの入力値が既定値上下を超える場合、ECUはフェイルセーフモードに突入する。
フェイルセーフに突入すると、開け始め〜加速領域でかなりもたつき、失火のようなフィーリングを生じる。
型式別特徴
| 型式 | 独自機能 |
|---|---|
| JBH-AA01 | ・バングアングルセンサー ・ライディングカットリレー ・4速リミッター |
| EBJ-JA07 | イモビライザー |
ECU別
リトルカブ(GBJ/GCN)
レブリミッター: 9,500rpm
ピンアサイン:
| Pin No | Signal | 説明 | 入出力方向 |
|---|---|---|---|
| 1 | IGP | 12V電源 | 入力 |
| 2 | LG | Load Ground. 12V用GND | GND |
| 3 | O2 | O2センサー | アナログ入力 |
| 4 | SG | Signal Ground. 5V用GND | GND |
| 5 | TPS | スロットル開度可変抵抗中立 | アナログ入力 |
| 6 | Vcc | 5V電源 | 出力 |
| 7 | PRC | ライディングカットリレー。 無くても走る。 | シンク出力 |
| 8 | FFP | 燃ポン | シンク出力 |
| 9 | PG1 | GND | GND |
| 10 | PG2 | GND | GND |
| 11 | IGPLS | IGコイル一次側出力 | シンク出力 |
| 12 | PCP | クランクパルスプラス側 | ? |
| 13 | TOP SW | TOP SW | 入力(負論理) |
| 14 | TA | 吸気温センサ | アナログ入力 |
| 15 | SCS | サービスチェック | 入力 |
| 16 | INJECTOR | インジェクター | シンク出力 |
| 17 | ー | ||
| 18 | ー | ||
| 19 | ー | ||
| 20 | IACV2A | IACV2 | ? |
| 21 | IACV1A | IACV1 | ? |
| 22 | FI-IND | FI警告灯 | シンク出力 |
| 23 | PCM | クランクパルスマイナス側 | ? |
| 24 | TO | 油温センサ | アナログ入力 |
| 25 | ー | ||
| 26 | BANK | バンクアングル。 | アナログ入力 |
| 27 | PB | 吸気圧力センサ | アナログ入力 |
| 28 | REG CUT | レギュレータカット。 車体側12-14V常時印加。 | アナログ?入力 |
| 29 | NLSW | ニュートラルSW | 入力(負論理) |
| 30 | K-LINE | K-LINE | 双方向 |
| 31 | IACV 2B | IACV2 | ? |
| 32 | IACV 1B | IACV1 | ? |
| 33 | RESV-IND | 燃料警告灯/燃料センサ抵抗(GBJのみ) | アナログ入力 |
カブ110(JA07)
レブリミッター: 9,800rpm(?)
ピンアサイン:
| Pin No | Signal | 説明 | 入出力方向 |
|---|---|---|---|
| 1 | IGP | 12V電源 | 入力 |
| 2 | LG | Load Ground. 12V用GND | GND |
| 3 | O2 | O2センサー | アナログ入力 |
| 4 | SG | Signal Ground. 5V用GND | GND |
| 5 | TPS | スロットル開度可変抵抗中立 | アナログ入力 |
| 6 | Vcc | 5V電源 | 出力 |
| 7 | ー | ||
| 8 | FFP | 燃ポン | シンク出力 |
| 9 | PG1 | GND | GND |
| 10 | PG2 | GND | GND |
| 11 | IGPLS | IGコイル一次側出力 | シンク出力 |
| 12 | PCP | クランクパルスプラス側 | ? |
| 13 | IMOV | イモビライザー | 入力(負論理) |
| 14 | TA | 吸気温センサ | アナログ入力 |
| 15 | SCS | サービスチェック | 入力 |
| 16 | INJECTOR | インジェクター | シンク出力 |
| 17 | ー | ||
| 18 | FI-IND | FI警告灯 | シンク出力 |
| 19 | ー | ||
| 20 | IACV2A | IACV2 | ? |
| 21 | IACV1A | IACV1 | ? |
| 22 | ー | ||
| 23 | PCM | クランクパルスマイナス側 | ? |
| 24 | TO | 油温センサ | アナログ入力 |
| 25 | ー | ||
| 26 | ー | ||
| 27 | PB | 吸気圧力センサ | アナログ入力 |
| 28 | |||
| 29 | NLSW | ニュートラルSW | 入力(負論理) |
| 30 | K-LINE | K-LINE | 双方向 |
| 31 | IACV 2B | IACV2 | ? |
| 32 | IACV 1B | IACV1 | ? |
| 33 |
※青色はGBJ/GCNとの差分箇所
カブ110(JA10)
レブリミッター: XXXXXrpm
ピンアサイン:
| Pin No | Signal | 説明 | 入出力方向 |
|---|---|---|---|
| 1 | IGP | 12V電源 | 入力 |
| 2 | LG | Load Ground. 12V用GND | GND |
| 3 | O2 | O2センサー | アナログ入力 |
| 4 | SG | Signal Ground. 5V用GND | GND |
| 5 | TPS | スロットル開度可変抵抗中立 | アナログ入力 |
| 6 | Vcc | 5V電源 | 出力 |
| 7 | ー | ||
| 8 | FFP | 燃ポン | シンク出力 |
| 9 | PG1 | GND | GND |
| 10 | PG2 | GND | GND |
| 11 | IGPLS | IGコイル一次側出力 | シンク出力 |
| 12 | PCP | クランクパルスプラス側 | ? |
| 13 | ー | ||
| 14 | TA | 吸気温センサ | アナログ入力 |
| 15 | SCS | サービスチェック | 入力 |
| 16 | INJECTOR | インジェクター | シンク出力 |
| 17 | ー | ||
| 18 | FI-IND | FI警告灯 | シンク出力 |
| 19 | ー | ||
| 20 | IACV2A | IACV2 | ? |
| 21 | IACV1A | IACV1 | ? |
| 22 | ー | ||
| 23 | PCM | クランクパルスマイナス側 | ? |
| 24 | TO | 油温センサ | アナログ入力 |
| 25 | ー | ||
| 26 | ー | ||
| 27 | PB | 吸気圧力センサ | アナログ入力 |
| 28 | |||
| 29 | NLSW | ニュートラルSW | 入力(負論理) |
| 30 | K-LINE | K-LINE | 双方向 |
| 31 | IACV 2B | IACV2 | ? |
| 32 | IACV 1B | IACV1 | ? |
| 33 |
※青色はGBJ/GCNとの差分箇所