スピードリミッタ−の解除


 

1.目的

BNR32は、車速が180km/h以上になるとフューエルカットが作動する。これを無効にするスピードリミッタ−カットを作る。

 

2.結果

簡単な電子回路で、スピードリミッタ−カットを作ることができた。

 

3.車速センサーのしくみ

BNR32のスピードメーターは機械式だ。そのメーター内にある車速センサーの素子は、一般的なリードスイッチである。メーターの入力軸が1回転するごとに、リードスイッチはON/OFFを2回繰り返す。各制御ユニットの回路でリードスイッチはプルアップされているため、メーターが1回転するごとに2発のパルス信号がECCSに入力される。スピードメーターの回転数はJIS規格で定められていて、入力軸の回転数が637rpmの時に指針は60km/hを指す。この時、パルス信号の繰り返し周波数は、21.23・・Hzになる。

 

4.ECCSを騙す方法

フューエルカットを無効にするためには、車速センサーのパルス信号に細工をしてECCSを騙す必要がある。単に配線をカットして車速信号を切断する方法では、ECCSが車速センサーの異常と判断してしまうからである。その場合は、エンジンの回転数が5,400rpm以上かつ高負荷状態が5秒間続くとフューエルカットが作動するようになっている。では、どのような細工をすれば良いのか。色々な方法が考えられると思うが、パルス信号の数を2分の1に減らす方法が技術的に簡単そうだ。そのような回路を車速センサーとECCSの間に付加すれば、フューエルカットの作動する速度を180km/hから2倍の360km/hに変更することができ、実質的にフューエルカットを無効にすることが可能なはずである。
パルス信号の数を2分の1にする場合、一般的な論理回路では分周回路を用いることが多い。基本回路はTTLのICが1個あればできるが、リードスイッチのチャタリングノイズを除去するための回路等が必要で、回路が少し複雑になる。あいにく手持ちのICもないので、もっと簡単にパルス信号の数を減らすことができないものかと考えたところ、3秒後に閃いたのが無安定マルチバイブレーターであった。車速信号より長い周期のパルス信号を無安定マルチバイブレーターで作り、それを車速センサーの信号と合成すれば、ぶつ切りになった車速信号が出力されるはずだ。無安定マルチバイブレーターのデューティー比を50%に設定すれば、車速センサーのパルスの数が2分の1になるという訳である。ぶつ切りの車速信号をECCSが正しくカウントするかどうか心配であったが、結果的には何の問題もなかった。

 

5.注意点

本来、車速信号はエンジンのアイドル制御とパワステ及びスーパーハイキャスの制御(他の車種ではA/T、ASCD、オートスポイラーなどの制御も)に必要な信号である。
アイドル制御は、車速4〜8km/h(整備資料が曖昧)以下で作動するようになっている。しかし、リミッターカットの回路を付加した場合は、停車状態で車速センサーの出力がない時にも無安定マルチバイブレーターのパルス信号がECCSに入力されてしまうため、状況によっては停車状態であっても走行しているものとECCSが判断してしまう可能性がある。そうなると、停車中のアイドル制御が正常に作動しないことも考えられる。従って、無安定マルチバイブレーターの繰り返し周波数は、車速4km/hの車速信号よりも低く設定する必要がある。
尚、パワステ及びスーパーハイキャスについては制御ユニットが独立しているため、ダイオ−ドを入れて方向性を持たせることで弊害は避けられる。

 

6.試作と実験

無安定マルチバイブレーター程度の回路なら手持ちの部品で間に合うので、まずは実験をしてみた。時定数を探るために抵抗器とコンデンサの値を何度か変えて試してみたところ、無安定マルチバイブレーターの繰り返し周波数を1.3Hzにした時、フューエルカットが作動しないことが確認できた。1.3Hzのパルス信号は車速にすると3.67・・km/hに相当するので、アイドル制御にも理論上は問題ないはずである。走行実験の他、机上での連続通電試験も実施して動作確認をしたところ、結果は良好であった。

 

7.回路図

実験中は、D1に発光ダイオードを使用した。繰り返し周波数を目視でカウントするためである。発光ダイオードのままでも良いが、完成時には適当な整流用ダイオードに付け換えた。尚、D2はパワステ及びスーパーハイキャスの制御ユニットに弊害が及ばないようにするためのダイオードである。これも適当な整流用ダイオードで良いと思う。

 

電源は3端子レギュレーターを使用し、電圧の変動とノイズを低減させた。コンデンサの値は適当に選んだだけで根拠はない。D3はECCSに予想外の悪影響を及ぼさないためと、3端子レギュレーターの保護のために入れてみた。これも適当な整流用ダイオードで良い。

 

8.完成品と使用方法

完成した基板は緩衝材に包み、グローブボックス左のスペースに収納した。配線の接続は、すぐ下にあるECCSのハーネスに割り込ませた。パワステ及びスーパーハイキャスの制御ユニットに1/2の車速信号が入らないようにするためにも、この位置に設置するのがベストだ。

   

このようにして、意外に簡単な回路でスピードリミッターカットを作ることができた。そして、本来の動力性能を引き出すことが可能となり、富士スピードウェイのストレートを5速全開で走ることができるようになった。
この回路をBNR32に組み込んでから15年以上が経過したが、アイドル制御とパワステ及びスーパーハイキャスに誤作動やトラブルは1度も発生していない。

 


1999/08/21
2006/10/26 更新

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