制御方式の種類

今回はＦＩの空気量の検出方式のお話です。制御方法の知識にあたります。

さて、以前書いた「はじめに」という記事でエンジンには混合気という物が必要だということはわかっていただけたと思います。

混合気の中に含まれるガソリンの量の比率を空燃費といいます。

キャブレターのセッティングをした事がある人は知っていると思いますが、空燃費が適正でなければエンジンはかぶってしまったり息つきしてしまったりします。

ＦＩは、エンジンがどれだけの空気を吸い込んでいるのかを計測して、それに応じて適正な量の燃料を噴射するようにできています。

ただひたすら、計測→噴射　という処理を繰り返すだけです。

ＦＩには吸い込まれる空気量を計測するやり方の違いで、三つの方式があります。

【マスフロー方式】
エアフローメーターというパーツで直接空気量の検出をする方式。吸気管内に流れた空気の量がそのままわかるので、それをエンジン回転速度で割り算して１サイクルあたりに吸い込まれた空気の量を計算できる。計算が比較的簡単で、正確なのが利点。欠点はエアフローメーターが吸気抵抗になる事。

エアフローメーターにはいくつかの方式がありますが、ここでは割愛させていただきます。

共通して言えるのは、とにかく空気の量を直接計れる事です。

これがどういうことかというと、検出できた空気量に対して一定の比率でガソリンを噴射すればいいので計算が楽です。

他の方式では空気の量を推測するという考え方なので、色々と難しい面があります。

【スピードデンシティ方式】
吸気管内に圧力センサーを装備し、１サイクルあたりに必要なガソリンの量をエンジン回転速度と負圧の大きさで推測する。利点は圧力センサーが吸気の妨げにならない事。欠点は計算が複雑で、色々な補正が必要なこと。

最近の車はわりとこの方式が多いようです。負圧と吸い込まれる空気量はほぼ比例するのを利用したやり方です。

特性として負圧の変化にやや遅れが生じるため、がばっとアクセルを開けた瞬間などに誤差が生じます。

それを補正するために、アクセル開度を監視したりするなどという、制御的に難しい面があります。

しかし現在は技術の進歩で、かなり正確な補正ができるようになっていて、デメリットが解消されつつあるようです。

【スロットルスピード方式】
エンジン回転速度とアクセル開度から吸入される空気量を推定する方式。空気量も圧力も計測しないので精度面では劣るが、そのかわりアクセル開度に対してダイレクトに反応するので、難しい補正なしでもレスポンスが良い。また、スロットルポジションセンサ以外に必要な物が無いなので構造が簡単である。

うちのＣＲＭがこの方式です。ハードウェアもソフトウェアも簡単にできるのが利点です。

「この回転数の時に、このアクセル開度だったら、これだけの燃料を噴射してください」

という事をＥＣＵに覚えさせる（表にして覚えさせます。これをマップといいます）だけです。

マップを作る作業が容易ではないのが欠点ですが、キャブセッティングがきちんとできる人ならなんとかなるでしょう。