GPR Diesel Package

Part No: #23189

GPR Diesel Package は、ディーゼル燃料を使用するエンジンを制御するための、柔軟性と拡張性に優れたレース ECU プラットフォーム。 直噴・コモンレール・ターボディーゼルを前提に設計されているが、 自然吸気ディーゼルにも適用できる汎用性を備えている。

MoTeC のガソリン用 GPR パッケージで確立された多くの機能が再構成されており、 既存の GPR ユーザーにとっても馴染みやすい操作性と設定体系となっている。

レース用途で一般的な補助機能を幅広く備えており、 ローンチコントロール、トラクションコントロール、ドライバースイッチ(Pit、Launch、Boost Trim など)、ギアボックス制御、インタークーラスプレー、トランスミッションポンプ、デフポンプ、クーラントポンプ など、 競技車両で必要となる機能をカバーする。 また、改造車で多用される エアコン制御 にも対応している。

GPR Diesel Package は、以下の M1 Direct Injection ECU に対応

  • M141
  • M142

また、M130 / M150 用の派生パッケージも用意されており、 一部車両(例:Toyota Hilux)で使用される 外付けインジェクタドライブボックス と組み合わせて運用することができる。
M141 と M142 の主な違いは、 直噴インジェクター駆動に使用される Boost Voltage と Peak/Hold 電流の最大値にある。

そのため、エンジン側のインジェクタに応じて ECU を選択する必要がある。

必須センサー(GPR Diesel を動作させるために必要)

  • 却水温センサー
  • 燃料圧力ダイレクトセンサー(コモンレール)
  • MAFセンサー または 吸気圧センサー+吸気温センサー(3点すべての使用を推奨)
  • スロットルペダルセンサー
  • エンジンスピードリファレンスセンサー(クランク角センサー)
  • エンジン同期センサー(カム角センサー)

推奨センサー(性能最適化のため)

  • 排気温度センサー
  • ブースト圧センサー
  • 燃料温度センサー
  • 大気圧センサー
■M1 によるディーゼルエンジン制御

Multi Pulse Injection System(マルチパルス噴射システム)

M1 では、最大4回の噴射パルス(2つのパイロット、1つのメイン、1つのポスト)を使用して燃料を供給します。 燃料質量(Fuel Mass)は後述の計算に基づいて求められ、必要に応じてパイロット噴射とメイン噴射に分配されます。

ポスト噴射は他の噴射とは独立して計算され、 エンジントルクの生成ではなく、排気処理やターボ制御を目的として使用されます。 そのため、エンジントルクへの影響は限定的です。

Main Pulse System(メイン噴射システム)

本パッケージは、スロットルペダル位置に応じて燃料質量を比例的に供給します。 その後、以下の各種テーブルや補正計算により、燃料質量が制限されます。

燃料質量を制限する主な要素

  • Fuel Mass Limit Smoke
  • Fuel Mass Limit Smoke Trim
  • Fuel Mass Limit Compensation Coolant Temperature
  • Fuel Mass Limit Compensation Exhaust Temperature
  • Fuel Mass Limit Compensation Turbocharger Speed
  • Fuel Mass Limit Compensation Gear
  • Fuel Mass Limit Altitude
  • Fuel Mass Limit Exhaust Temperature
  • Fuel Mass Limit Fault
  • Fuel Mass Limit Inlet Manifold Pressure
  • Fuel Mixture Minimum

Fuel Mixture Minimum(燃料混合比の下限制御)

排気ラムダがユーザー設定値より濃くならないよう、 Fuel Mixture Minimum テーブルに基づいて燃料質量にトリムを適用します。

Engine Speed Limiting(回転数制限)

ユーザー設定の回転数範囲を維持するため、燃料質量を調整します。

Exhaust Temperature Protection(排気温度保護)

排気温度に基づいて燃料質量を制限し、 ターボチャージャーなど排気系コンポーネントの過熱を防ぎます。

Idle Control(アイドル制御)

燃料質量のクローズドループ制御により、 安定したアイドル回転を維持します。 Ramp Down 機能により、アイドルへの移行も滑らかに行えます。

Assisted Gearshifts(アシストシフト)

燃料質量を独立制御することで、 アップシフト/ダウンシフトを個別に最適化できます。

燃料ポンプ制御

最大 2つの比例制御ポンプ1つの同期式直噴ポンプを構成可能です。

警告システムによる燃料質量制限

61種類の警告項目に対して燃料質量の上限を設定できます。 警告システムは、センサー値の異常や入力/出力の故障を検出します。

主な警告項目:

  • エンジンオイル圧
  • クランクケース圧
  • 燃料一次圧(バンク1・2)
  • 冷却水温
  • 吸気温
  • エンジンオイル温度
  • 排気ラムダ
  • 排気温度
  • 排気温度(上流)
  • エンジン回転数

Pilot Pulse System(パイロットパルスシステム)

本システムは、メイン噴射の前に最大2回のパイロット噴射を行うことで、 エンジンの滑らかな運転とノイズ低減を実現します。

各パイロット噴射の燃料質量は、

  • エンジン回転数
  • 総燃料質量(Fuel Mass)

に応じて可変制御され、 さらに 冷却水温(Coolant Temperature) による補正も可能です。

パイロット噴射のタイミングは以下のいずれかで設定できます:

  • TDC(上死点)基準
  • メイン噴射基準
  • 計算値によるタイミング

また、タイミングは

  • エンジン回転数
  • 総燃料質量 に応じて変化させることができ、 冷却水温および 吸気温(Engine Charge Temperature) による補正も適用できます。

Post Pulse System(ポストパルスシステム)

本システムでは、メイン噴射の後に 1回のポスト噴射を追加することができます。 ポスト噴射は 排気処理やブースト構築を目的として使用され、 エンジン出力(トルク)にはほとんど影響しません。

ポスト噴射の燃料質量は

  • エンジン回転数
  • 総燃料質量(Fuel Mass) に応じて可変制御され、 冷却水温(Coolant Temperature) による補正も可能です。

ポスト噴射のタイミングは以下のいずれかで設定できます:

  • TDC(上死点)基準
  • メイン噴射基準
  • 計算値によるタイミング

タイミングは

  • エンジン回転数
  • 総燃料質量 に応じて変化させることができ、 冷却水温による補正も適用できます。

さらに、ポスト噴射は以下の状況で独立制御が可能です:

  • オーバーラン(減速時)
  • ローンチ(発進時)

また、以下の動作中に 有効/無効を切り替える設定ができます:

  • ギアシフト中
  • トラクションコントロール作動中
■機能

Diesel専用の追加機能

  • 1〜8 気筒のディーゼル直噴エンジンを動作(誘導式/ピエゾ式インジェクター、同期式 DI ポンプ対応)。
  • ターボチャージャーブースト圧制御(PWM ソレノイドまたはサーボモーター)
    • VNT(可変ノズルターボ)、ウェイストゲート、バイパスなどに対応
    • PID 制御により応答性と安定性をユーザーが完全制御可能
    • ブースト目標は Fuel Mass、Engine Speed、Ambient Pressure で可変
    • 安全のため複数のブーストリミットを設定可能(Coolant Temp、Engine Load、Exhaust Temp、Inlet Air Temp、Race Time、Gear、Vehicle Speed、Turbo Speed)
  • スロットルバルブ制御
    • エンジン停止補助
    • オーバーラン時の出力低減
  • EGR(排気再循環)制御(サーボ/ソレノイド/ステッパー)
    • EGR 量は Engine Speed と Fuel Mass で可変
    • Air Temp、Coolant Temp、Ambient Pressure の補正
    • Start-Off EGR(発進時の煤対策)
    • Overrun/Gear Shift 用の個別 EGR Aim
    • EGR 要求時に Throttle Servo または EGR Cooler(フラップアクチュエーター)を制御
  • グロープラグ制御
    • プレクランキング/クランキング中/ポストクランキングの独立制御
    • Coolant Temp と Battery Voltage の補正
  • 各気筒の点火出力(噴射タイミング確認用)。
  • 高度な LTC Enable 機能(ラムダセンサーの安全動作管理)。

GPRP-DIの標準機能

  • 多くの一般的なエンジンタイプに対応する設定可能なエンジン同期モード。詳細は REF・SYNC のプリセットトリガーモード一覧を参照。
  • 各気筒の上死点を設定可能(オッドファイア対応)。
  • 1〜4 本のカムシャフト制御+1 つのスイッチ式カムシャフト。
  • 排気量、燃料特性、インジェクター特性などの物理設定により、チューニング前のエンジン始動を簡素化。
  • 多くの一般的な自動車センサーのキャリブレーションをサポート。手動定義も可能。
  • アナログ/デジタル(周波数/デューティ)センサーをサポート。
  • 単線デジタル(SENT)センサーをサポート。
  • 全センサーの高短絡/低短絡診断を実施
    • 異常検出時は該当センサーを使う機能を停止、または推定値に切り替え
    • Airbox Mass Flow Sensor はオフセット/ゲイン異常の追加診断あり
  • MoTeC デバイス(ADR、E8XX、PDM、SLM、Video Systems)をサポート。
  • BOSCH ABS M4 ユニット向け CAN メッセージをサポート。
  • インジェクション/点火出力を含むほとんどの出力にテスト設定あり。
  • ターボチャージャーバイパス(ブローオフ)制御を設定可能。
  • PWM 制御の 2 つのクーラントファン出力。
  • PWM フィールド巻線制御によるオルタネータークローズドループ制御。
  • エアコン制御(スイッチ式出力、冷媒圧センサーオプション)。
  • PWM 制御のクーラントポンプ出力。
  • クーラントポンプのアフターラン機能(追加ポンプ出力オプションあり)。
  • 燃料カットによるエンジン回転数制限。
  • 燃料ポンプのスイッチ式出力。
  • Fuel Flow Supply/Return センサー入力。
  • ギアボジション検出(デュアルセンサー、または回転数/車速推定)。
  • ギアシフト要求(アップ/ダウンスイッチ、またはギアレバーフォースセンサー)。
  • GPS 取得とログ(CAN/RS232)。
  • GPS デバイスで GLONASS メッセージをサポート。
  • インタークーラー温度およびスプレー制御。
  • 専用温度センサー+ポンプ出力によるデフ温度制御。
  • エンジンチャージ温度計算(吸気温度補正、ヒートソーク対策)。
  • ラップ距離/時間/周回数(BR2/GPS/スイッチ入力、スプリット/セクター対応)。
  • ローンチコントロール(回転数、スロットル制限、ブースト目標、燃料量トリム)。
  • レースタイムシステム(Fuel Mass、Fuel Timing、Boost Limit、Throttle Limit のテーブル)。
  • Engine Load Average(回転数制限/ブースト制限テーブル)。
  • インレットマニホールドフラップ(位置制御)。
  • インレットマニホールドランナー(位置フィードバック)。
  • アシストエンジンスタート(クランキング/始動後の Fuel Mass/Idle 補正)。
  • エンジン稼働時間ログ。
  • 複数ユーザー向けの設定可能なセキュリティ。
  • ブレーキ状態(スイッチ/圧力センサー)。
  • クラッチ状態(スイッチ/位置センサー/圧力センサー)。
  • トランスミッションブレーキ(“bump”)+ “creep” 機能。
  • クラッチスリップ比の計算。
  • ECU 内部 G(前後/左右/上下)。
  • MoTeC デバイス向け CAN 受信(定義された CAN ID)。
  • 最大 3 系統の CAN バスをサポート。
  • 標準 MoTeC CAN テンプレートで一般的な ECU チャンネルを送信。
  • 8 個の設定可能なスイッチと 8 個のロータリースイッチ(各 10 ポジション)は、Launch、Pit、Traction、Race Time Reset、Engine Speed Limit Max、Throttle Pedal Translation、Boost Limit、Traction Aim、Traction Control Range、Transmission Brake Bump、Wheel Circumference、Wheel Speed Limit Maxに同時マッピングできます。
  • パルス式タコメーター出力(ピン/スケーリング設定)。
  • デュアルバンク DBW スロットルサーボ制御。
  • スロットルセンサー入力(2ch アナログ/SENT)。
  • スロットルペダルセンサー(変換テーブル)。Ford などのハイブリッド OE ペダル対応(アナログ+デジタル)。
  • ケーブルスロットル時はペダルセンサーまたはスロットル位置センサーを使用。
  • デフポンプ出力(ユーザー定義の温度制御)。
  • トランスミッションクーラーポンプ出力(ユーザー定義の温度制御)。
  • トラクションコントロール(Aim Main、Aim Compensation、Control Range)。
  • 車速測定(ホイールスピード、推定、GPS)。
  • 車速制限制御(ピットスピードにも使用可能)。
  • 警告システム(ライト/CAN 出力)。
  • 5 つの補助 PWM 出力(Duty は以下で可変)
    • Output 1:Engine Speed × Engine Load
    • Output 2:Engine Speed × Throttle Pedal
    • Output 3 & 4:Engine Speed × Fuel Mass
    • Output 5:Engine Speed × Aux Input
  • 追加センサー入力(ピン/CAN)
    • Airbox Mass Flow/Mass Flow Reference/Pressure/Temp
    • Ambient Pressure/Temp
    • Boost Pressure
    • Brake Pressure F/R、Brake Switch、Brake Vacuum Pressure
    • Clutch Pressure/Position、Clutch Switch
    • Coolant Pressure/Temp
    • Differential Temp
    • Engine Oil Pressure/Temp
    • Crankcase Pressure
    • Exhaust Pressure B1/B2
    • EGT(Collector/Bank 1/2/1〜8 気筒)
    • Lambda(Collector/Bank 1/2/1〜8 気筒)
    • Fuel Pressure/Temp
    • Fuel Tank Level
    • Gear Position/Gear Lever Force/Gear Neutral/Gear Shift Request
    • G-Force(前後/左右/上下)
    • Inlet Air Temp
    • Inlet Manifold Pressure/Temp
    • Inlet Manifold Flap ×2、Runner Position
    • Intercooler Temp
    • Steering Angle/Pressure
    • Transmission Pressure/Temp
    • Turbo Speed/Turbo Inlet/Outlet Temp/Wastegate Position
    • Wheel Speed(前後左右、配線/CAN)
■REF・SYNC のプリセットトリガーモード一覧
  • Bosch 140 40 – General Motors LLT, Audi BXA/Lamborghini LP560, Mazda L3-VDT
  • Camshaft One Missing Four Stroke
  • Camshaft Two Missing Four Stroke
  • Crankshaft One Missing Four Stroke
  • Crankshaft One Missing Two Stroke
  • Crankshaft Two Missing Four Stroke
  • Crankshaft Two Missing Two Stroke
  • General Motors DMAX LMM – General Motors 6.6L Duramax LMM diesel engines (late 2007 – early 2011) when the eighth digit of the VIN number is 6.
  • Isuzu 4JK1
  • Mitsubishi Fuso 4P10 (also Agco Sisu Power 49G)
  • Mitsubishi Fuso 6M60 – 2015 Fuso TKG-FK61F
  • Multi Tooth Four Stroke
  • Multi Tooth Two Stroke
  • Nissan YS23DDT – Diesel Navara
  • Scania DC16
  • Scania SGL12A
  • Toyota 1GD FTV – 2.8L common rail diesel (2015 – )
  • Toyota 1KD FTV – 3.0L common rail diesel (2000 – )
  • Volvo D11C – D11C truck engine (FM450 Platform)