3A/3E インプット&アウトプット
3A/3Eシステム紹介
テックエッジWBO2 3A/3Eシリーズの大きな違いは、内蔵ディスプレイの有無です。
3A/3A2モデルは、1MBのオンボードログメモリーとUSBポートを搭載しています。
周辺機器との接続について
センサーコネクターには、1つの空燃比センサー(標準LSU7200)を接続可能です。RJ45コネクターには、ディスプレイ、またはPC接続ケーブルを接続します。
RJ11コネクターには、次期ディスプレイ(詳細未定)を接続します。
3A/3E2モデルにはUSB仮想シリアルポートがあり、USBポートでPCとの接続が可能です。
3A/3E1モデルは、LD02やLA1とPCを同時に接続するためにRJ45Sが必要になります。
3A1/3A2はケースの片側に取り外し可能な10端子I/Oコネクターを2個、備えています。
ステータスLEDとファンクションボタンはケース上面にあります。
ケース上面のステッカーの記述は以下のとおりです。
- StatusLED/ステータスLED センサーの動作状況やエラー、アラームなどを表示します。
- HeaterLED/ヒーターLED センサーヒータの加熱状態を表します。
- LOG Button/ログボタン オンボードメモリーでのロギングをコントロールします。
- DSP Button/DSPボタン 3Eシリーズでは、内蔵ディスプレイの表示切替に使用します。
- CAL Button/CALボタン このボタンを押し続けると自動較正を開始します。
- センサーケーブルコネクターには、コストの低いボッシュLSU4.2センサーの他、数種類のセンサーを接続します。センサー種類を変更する場合は、それぞれ専用のファームウェアと 専用のケーブル、本体のジャンパーセッティングの変更が必要です。
- 電源コネクターには通常、自動車(12V)からの電源(5A程度)を接続します。安全の為、電源線末端と車両側配線の接続部分にフューズを設けてください。 その他、ベンチなどの場合はAC・DCアダプタ(12V60W以上)でも動作可能です。
- USBコネクターはウィンドウスPC上では仮想シリアルポートとして認識されます。シリアルポートをもたないラップトップPCなどでは変換アダプタが不要になり大変便利です。
- 10端子コネクターには被覆を剥いだ配線をネジ固定で配線します。端子はログ入力、信号出力ポートにあてられています。
- RJ11コネクターは次期インテリジェントディスプレイ用に準備されています。また外部ログスイッチ端子も備えています。
- RJ45コネクターにはディスプレイ、PC用のシリアルデータが出力されます。LD01の為にSVout信号も備えています。
3A/3E テクニカルインフォメーション
3A1ユニット本体はケーブルなしで、150mmx180mmx30mmのサイズとわずか200グラムの重量です。
側面コネクターは約15mm突き出します。センサー、電源、ディスプレイケーブルは他の2.0ユニットと共通ですが
グリーンのコネクタのピン配列は異なります。側面コネクターは下の図のとおりです。
ロギングコネクター(Y5)出力(WBlin, NBsim, SVout, 5V電源, ログボタン, アラーム)
- SG1 アラーム端子とも呼びソフトウェア設定でON、OFF可能な、シフトライトやブザー用のネガティブ(GND)スイッチ端子です。
- LED ログステータスLEDを外部に設置する為の出力。(LED駆動用)
- PB1 外部ログボタン用端子。GNDへ接続するとスイッチONとなる。
- WBlin+ 12bitディファレンシャル(電源から独立したGND)空燃比信号出力。
- WBlin- WBlin+のためのGND端子
- SVout 10bitシングルエンド(電源GND)空燃比信号出力(0〜5V)
- NBsim 10bitシングルエンド(電源GND)空燃比信号出力(0〜5V)
- EXT 5V 外部センサー用、電流制限(1Aまで)5V出力
- GROUND シングルエンド空燃比信号と5V出力の為のGND端子
- VSSin 車速センサーの為のパルス入力端子
ロギングコネクター(Y2)入力(USR3,2,1, GND, RPM, TC4,3,2,1)
- COIL RPM LOと選択式。保護回路付、12Vパルス入力。タコメータ信号接続などを想定。
- RPM LO COILと選択式。TTLレベルパルス入力端子。ECUやピックアップセンサーなど5V信号接続を想定。
- USER4-USER7 シングルチャンネルのKタイプ熱電対入力。
- GROUND シングルエンドのアウトプットと5V出力用のGND端子。
- USR1-USR3 シングルチャンネルの0〜5vアナログ電圧入力。
- *USR4-USR7 熱電対入力は0〜5v入力へ変更可能。
アナログ入力 USER1、USER2、USER3
Y2の右の3ピンは3つの0-5ボルトのシングルエンドアナログ入力(USER1からUSER3)です。
それらをTPS(スロットルポジションセンサ)とMAP(マニホールド絶対圧)などの電圧をサンプリングするために使われることができるけれども、
測定された電圧が5ボルトを越えるべきでないこと覚えていてください。
パルスが外部の回路によって処理されてない限り、彼らは、パルス入力を測定することに適当でありません。USER電圧は、コンフィギュレーションパラメータ(デフォルト10サンプル/sec)によって決定された割合で10bitの解像度でサンプリングされます。 3つのチャネルは少なくとも10kオームの入力インピーダンスを持っています。 10bitの解像度は5mVまでの微弱信号を検知できますが、実際の場で、雑音の限界により15から20ミリボルトまで解像度を低く設定します。
左のダイアグラムはどのように2種類の接続可能なタイプの入力がUSER入力に接続するかを示します。 シングルエンド入力ポジティブ信号ワイヤ(+)は、入力ピン(この場合に10 = USR 1をピン留めしてください)の1つに行き、信号のための戻り経路(-)は車のワイヤリング経由です。 フローティング入力プラスの信号線は、別の入力ピン(この場合に8 = USR 3をピン留めしてください)に行き、 信号のための戻り経路は車のワイヤリングというよりもGROUNDピン(ピン7)経由です。
何も接続しない入力がフローティングとなり、電圧レベルを示すかもしれないことに注意してください。 この現象を無視するか、物理的に、GND(ピン7)へのすべての使用しないインプットを短いワイヤで接続してください。
*TEWBLOG使用の場合は端子は開放したまま、設定テーブルを0に設する方法をお勧めします。(ギア・ガレージ注)
熱電対(サーモカップル)インプット USER4~7(TC1~4)
ピン3 - Y2の6は4つのシングルエンド熱電対入力です。
非常に低いレベルの熱電対信号(電圧利得は101倍です)を増幅する1つの熱電対増幅器(4つのMUX入力または多重記憶制御装置)があります。
使用できるKタイプ熱電対は、温度範囲が1,200℃(実際の電圧入力範囲は0〜49.5ミリボル)です。
コールドジョイント補償が、生の熱電対データによりよい正確度を与えるために適用されることができるように、3A1はまた、周囲温度を測定するために使われる内部のサーミスタを持っています。2タイプの熱電対があります。 1つは2つのターミナルを持ち、もう一つは一つのターミナルとグラウンドリターンを持ちます。 両方のタイプは使用可能ですが、2つのターミナル(フローティング)の物だけが、自動車での使用においてノイズの少ない結果をもたらします。 フローティングの熱電対は、グラウンドと信号の入力(右でイメージを見てください)の間に取り付けます。 いくつかの熱電対はねじまたはボルトの接続機構を持っていて、1つのワイヤを使います。 これらは作動するであろうけれども、それらは2線式熱電対よりノイジーになるでしょう。
熱電対は、2つの異なった金属が結合される「ホット」ジャンクションと「コールド」ジャンクションの違いに依存して電圧を発生させます。 Kタイプ熱電対のための基礎資料はhttp://srdata.nist.gov/its90/main/its90_main_page.htmlでNISTから使用可能です。 別で説明されるように、熱電対入力はジャンパ変更によって0-5v入力に再設定されるかもしれません。
タコインプット RPMCOIL/PRMLO(Pin4/Y2),ジャンパーJ4
3A1は、ロギングのためにキャプチャーされる2つのパルスチャネルを持っています。
これらは2つの入力(RPM & VSS)に分類され、1つのRPM入力が2つの入力選択(0-12v COIL & 0-5v RPM)に分割されます。
補助的なVSS入力の詳細は下を参考にしてください。
右のダイアグラムは大量の高周波雑音を生成するRPMピックアップ導入を補助するために使われる低減フィルタ経由のRPM入力ルーティングを示します。- COIL入力は直接COIL(または、いくつかの車によって生成されるようなタコメーター信号)に接続されます。 Y1のピン4Yは通常、ポイントとCOILの間の配線と接続します。 電子点火装置とディストリビュータを持っている車では、トランジスタスイッチ(または点火増幅器)とコイルの間に接続するでしょう。 COIL入力は決して12ボルトより大きいどのような電圧にも接続しないべきであり、結果はWBo2ユニットへの損害として生じるかもしれません。
- LO/RPM入力はECU(イグナイタ駆動式)などで生成される理論レベル(TTLレベル)の信号を接続します。5Vのパルスはエンジン回転数の幾らか小さい倍数になるでしょう。
純正のタコメータの多くは5V信号で駆動されていることが多いようです。
LO/RPM入力とCOIL入力は同時には使用できません。それは同じログチャンネルに違う経路で信号を供給しているからです。
RJ45(Y1)出力(SVout, TX, RX, GND, Vbatt)
3A1は空燃比センサーの測定値とマップテーブルに基づき計算され、
ソフトウェアで設定可能な3つの独立した5V空燃比信号を供給します。 RS232Cデータストリームはデジタルの正確さで測定した空燃比とすべてのログデータを供給します。
コネクタ出力の詳細は以下のとおりです。
- SVout-1番ピン SVout出力(出力信号についてはこちら)
- RX-2番ピン RS232Cデータ受信ポート
- TX-3番ピン RS232Cデータ送信ポート
- 空き-4番ピン
- GROUND-5番 RS232CシグナルとVbatt接続用のGND端子
- 空き-6番
- 空き-7番
- Vbatt-8番 ディスプレイ用の電源。(100mA以下)
RJ11コネクター(LSS Tx, SVout)
6ピンRJ11コネクターはインテリジェントディスプレイ用の設計されています。
1200bpsの低速シリアルインターフェースはディスプレイ用に十分な速度です。
その他にSVout出力とログボタン出力を備えています。
RJ11コネクターには以下の信号出力があります。
- BUTTON-1番ピン スイッチからGNDへ接続することで内蔵メモリーログスイッチとして機能します。
- LSS TX-2番ピン 次期ディスプレイ用信号出力。(現ファームウェアでは未対応)
- NBSim-3番ピン NBSim空燃比信号出力(出力信号についてはこちら)
- GROUND-4番 RS232CシグナルとVbatt接続用のGND端子
- SVout-5番 SVout空燃比信号出力(出力信号についてはこちら)
- Vbatt ディスプレイ用の電源(100mA以下)
WBlin Pin4&Y5,(Pin 4/Y1 on RJ45) Widwband Output
3つの電圧信号出力の中で、もっとも正確なのがWBlinです。12bitのD/A変換器と65のルックアップテーブルにより生成されます。(解像度向上のための補完あり)
3A1は、WBlin出力を最高8.192Vまでプログラム可能です。
WBlinの特別な機能を「ディファレンシャル出力」と呼んでいます。
これは、ノイズの減少とWBlinと接続された装置との電圧のオフセットを減少するように設計されます。
WBlinディファレンシャル出力についての詳しい記述はこちら(但し、3A1はWBlin上で最高8.192Vまで)。
WBlinはラムダ0.6から大気まで、0から8Vの範囲でソフトウェアを使用して再設定することが可能です。
デフォルトのリニアワイドバンド出力(WBlin)は右の図のようになります。
デフォルト設定のAFR(空燃比)19での最高電圧は5.00Vです。AFR19に達した後出力は5.00Vで固定します。
これは既存の空燃比計との100%互換性のためであり、ログ用装置への入力でオーバーロードをかけません。
デフォルト設定のWBlinをAFRに変換するためには、単純に測定された電圧を2倍して9を加えてください。
リニア(線形)の出力の利点はワイドバンド出力電圧からAFRへの変換を簡単に設定できることです。
- 記述1 WBO2はラムダ(空燃比)計であり無鉛ガソリン使用時のストイキAFR=14.7にあわせて較正済みです。 ストイキ値が14.7ではない他の燃料の場合は、右のグラフのX軸(AFR)を修正する必要があります。
- 記述2 RS232Cデータフレーム中のラムダデータはもっとも正確で、他のすべてのアナログデータに起こる、信号劣化の影響はありません。
SVout Pin7&Y5,(Pin 4/Y1 on RJ45) Compatibility Output
SVout信号はLD01のようなアナログディスプレイのために意図されています。SVoutを生成するために、プロセッサは直線補間と65のワードルックアップ・テーブルを使います。 それは標準化したポンプ電流(Ipx)をSVoutを表している10ビットの値に変換します。 プロセッサの上のハードウェアPWM(パルス幅変調)ピンは実際のSVout電圧を発生させます。
SVoutはオリジナルのoz-diy-wbユニット(そして1.5のユニットのVwb)からVout信号と互換です。 それは、アナログLD01のディスプレイ(または、そのコネクタを変更するならばより古い5301)を動かすために使うことができます。 12bitのWBlinが、SVoutテーブルを使うことができることに注目してください。WBlinを使っていなくて、より正確なSVout電圧を望んでいるならば
WBlinの再プログラミングを考えるべきです。 SVoutがフルリッチからフルリーンまでをカバーしていたとしても、電圧の範囲は狭く(3V以下)、 解像度はより大きい電圧範囲の上で、より小さいAFR範囲を使うのに比べて減ることを覚えていておいてください。
デフォルトのSVoutは右図の通りで、非常に濃い混合気(ラムダ0.6、AFR=9)では約1.0V 、ストイキで2.50V、薄い混合気(AFR=25)で3.1Vの間で変化します。
ユニットが正しく大気較正をされた時、フリーエア(大気)ではSVoutは正確に4.00Vを示すべきです。(実際はアナログ出力のため0.02V程度の誤差が出ます)
デフォルトAFR対SVout関係はVoutテーブル/グラフのページの中で示されます。 アナログVoutは、高速ロガーによっても記録されるであろう、継続的に使用可能な信号です。 私達は最小10ビットのコンバータを最もよい正確度のために推薦します。
NBsim Pin6&Y5,Simulated Narrowband Output
合成されたナローバンド(NBsim)電圧は、10ビットのA/D PWMコンバータ(単極フィルタ付)と65のワードルックアップ・テーブルを使って、 搭載されたマイクロコントローラによって作り出されます。 完全な0から5ボルトの出力は使用可能であるけれども、出力を0から1ボルトに限定することは可能なステップの数を約200(1つのステップあたり~5mV)に減らします。
NB出力は、ボッシュLSM-11センサ(純正タイプO2センサーと同等)のraw( 未補正)出力と互換であるようにデザインされます。 デフォルトNBsim vs AFRのグラフのためにこのexcelスプレッドシートを参照してください。
NBsimは再設定可能であり、それは幾つかの興味深いこと、ECU(O2センサー付)を騙してリーンやリッチで運転することなどを可能にします。
シリアル RS232 Rx Pin2/Y1, TX PIN3/Y1&GND Pin5/Y1(RJ45カプラ)
3A1のRJ45コネクタはRS232と他の信号を運びます。
ユニットは記録されたデータをそのTxライン[ピン3]上に転送し、そのRxライン[ピン2]上のPCからコマンド(PCまたはディスプレイからの)とコードアップデートを受け取ります。左のダイアグラムはケーブルの中のワイヤと各端の接続も示します。 ピン名が左から右に変わることに注意してください - WBユニットのTxピンはPCのRxピン(そして逆もまた同様)に通信します。 [ピン5]はリターンデータ経路を保護するためのRxとTxデータラインのためのシールドです。
実際のRS232ケーブルのイメージがあります。 ケーブルは、PCでのロギングのために、またはそのコード(ファームウェア)を再フラッシュするために使われます。 ケーブルを拡張する必要があるならば、オス-メスのストレートDB9延長ケーブルを使うべきです。(クロスケーブル、またはヌルケーブル不可)
LEDオペレーション(ロガー、ステータス、ヒーター)
ユニットには3つのLEDがあります。正常なオペレーションのステータスは以下の通りです。
- 赤色=Logger LED/オンボードログの状態を表します。
- 緑色=RED/Status LED/バイカラーLEDはセンサーウォーミングアップの間の点滅表示、エラーコンディションの表示、 オンボードログステータスの表示をします。通常時は緑色で点灯しているべきです。
- 黄色=Heater Power LED/センサのヒーターに供給されているパワーのレベルを示します。 それは30Hzで明るく適度に明滅するべきです。
ステータスと黄色LEDからの診断
通常運転:
緑LEDは常にしっかりと点灯しているべきです。
黄色LEDは30Hz(まさに知覚可能です)で明滅するでしょう。黄色のフリッカの輝度は、どれくらいのパワーが、ヒーターの温度を維持するために使われているかを察することができます。
正常 - 暖機:
ユニットをONした直後、正常な暖機サイクルは、STATUS LEDに、短い鋭いON時間とより長いOFF時間によって1秒に約1回、赤色をフラッシュさせさせるでしょう。
黄色LEDは少量のフリッカ(30 Hz)を引き起こすであろうけれども、明るく点灯するべきです。
これは冷えたセンサのために20から30秒続くべきです。
時間が30秒大きく超えるならば、バッテリー電圧が低いか、またはそれを過ぎて流れているガスによって過度に冷えさせられている所に、センサーが置かれているかもしれません。
冷たいセンサポジションはセンサ寿命の減少と不正確な測定を結果として生じるかもしれません。
エラー - 暖機できません:センサーケーブルが繋がっていないかダメージを受けている、
バッテリーの電圧が低すぎる、またはその他の問題がヒータサーキットに起こった場合、
ステータスLEDは速い規則的なONとOFFを一秒間に2回の速さで点滅します。
この状態のでは、黄色LEDはぼんやりと点滅しているが
非常に鋭いフリッカを1秒あたり数回生み出します。(ユニットはセンサまたはサンプリングバッテリー電圧を捜しています)。この条件は、始動の間または空転の間に過度なバッテリドレインがある時に起こることができます。 それは状態の悪いバッテリまたは交流発電機/レギュレータまたは車の配線との間違ったポイントでの接続のしるしであるかもしれません。
PID アンロック: 一時的な条件がSTATUS LEDに、REDをフラッシュさせさせることは簡単に可能です。 AMBER LEDと緑色のPOWER LEDがオンであり続ける場合、これはPIDアンロック状態です。
PIDアンロックは必ずしもエラーではありません。それは、加熱またはセンサの冷却および/または周囲の空燃比の急速な変更を示します。 もしその時原因(スロットルポジションの急速な変更などの)なしでこれが起こるならば、それはワイヤリング、またはセンサーの老化で どこかで間欠的に現れるでしょう。 LD02とTEWBlogロガーの両方はこれらのコンディションを表示します。
ヒーターPID/赤LEDの鋭いシングルフラッシュを示します。
この条件は、センサが熱すぎるか、または冷たすぎる所に置かれた可能性があること示します。
一瞬点滅する場合は、ヒーターの急激な温度変化が加速やアクセルワークで急激に起こったものです。
ワイドバンドPID/赤LEDの鋭いダブルフラッシュを示します。
この条件は、空燃比が急激に変化している状態を示しています。
一瞬点滅する場合は、空燃比の急激な変化が加速やアクセルワークで急激に起こったものです。
シリアルロギング、ロガーボタン、ソフトウェア-3A2オプション
3A2は1メガバイトの搭載されたロギングメモリを持っています。
1 メガバイトは、1秒あたり10回サンプリングした、約60分のデータを保存するのに十分なメモリーです。
左のダイアグラムは、3A2が、どのようにデータを記録しているかの概要です。 それはラムダセンサと他の入力(説明された上記)両方からデータを収集している3A2を示します。 そのデータは直ちにRS232接続の外に送信されることができて、それはまた搭載されたメモリの中で保存することができます。 データセーブはRED LEDの左でON-BOARD LOGGINGボタンによってコントロールされます。 そのデータのダウンロードは、PC(TEWBLogは自動的にこれをします)から3A2に送信されるソフトウェアコマンドによってコントロールされます。
シリアルPCロギング&ソフトウェア: シリアルRS232ポートからPCまたはハンドヘルドデバイスまでの直接的で、無制限なロギングはデフォルトで実行されます。 これは、WBo2が事実上無限の情報量を記録し、記憶することを可能にします。 Win32と他のプラットホームロギングソフトウェアは現在使用可能です。
オンボードロギングはまたLA1またはLD02インテリジェントディスプレイによってコントロールされます。 これらのディスプレイは、一押しでオンボードロギングをON/OFFできる単独のボタンを備えていて、 車両のダッシュボードからロギングを起動させる (ロギングステータスのフィードバックを受け取る)便利な方法を提供します。
ロギングボタンオペレーションとロギングステータス赤色LED-3A2オプション
ユニットには3つのLEDがあります。正常なオペレーションのステータスは以下の通りです。
- 赤色=Logger LED/オンボードログの状態を表します。
- 緑色=RED/Status LED/バイカラーLEDはセンサーウォーミングアップの間の点滅表示、エラーコンディションの表示、 オンボードログステータスの表示をします。通常時は緑色で点灯しているべきです。
- 黄色=Heater Power LED/センサのヒーターに供給されているパワーのレベルを示します。 それは30Hzで明るく適度に明滅するべきです。
ロギングボタンオプションと赤色LEDのステータス
ボタンのショート、ミディアム、ロングの押し方の組み合わせは搭載されたロガーに、3状態の1つを入力するように命じます - ストップ、ログ待機、ログON
- S=ショート 0.2秒から1.5秒間押す
- M=ミディアム 1.5秒から4秒押す
- L=ロング 4秒以上押す

ゆっくりとした点滅(一秒ごとのON/OFF)=ロギング待機中

ダブル点滅(一秒ごとに2回の点滅)=ロギング中
ここに、オンボードログを使う単純なステップがあります。
- Medium Press(ミディアム)でログ機能を待機中にします。
- Short Press(ショート)でログをON/OFFします。−マルチセッションが可能です。
- Medium Press(ミディアム)でログ機能を停止します。
- Long Press(ロング)は停止中または大気中どちらにおいても、記録データのすべてをクリアします。 (新しい記録をはじめる前に行ってください。)
USB仮想シリアルポートとWIN32ドライバー(3A2/3E2)
3A2/3E2は1MBのオンボードログメモリーを搭載しています。
その他、RJ45/RS232CポートとUSBインターフェースを、それぞれ一基搭載しています。
このUSBインターフェースを搭載することにより、
- 現存するPCソフトウェアと100%の互換性があります。
- オンボードメモリーからログデータのダウンロードに、より速い転送速度を提供します。(リアルタイムログでのデータレートは同じ)
3A/3Eジャンパー配置と詳細
3A/3Eシリーズ本体内部には、機能を設定するジャンパーが存在します。
- J1-Rescue-Reflash(レスキューリフラッシュジャンパー、レスキュー時以外はオープン(OFF))
- J2-Cal Jumper(Calジャンパー、常にクローズ(ON))
- J3-Sensor Select(センサー選択、LSUとNTKを選択(ファームウェアの確認、変更必要))
- J4-WBlin Ground(WBlinグランド、ONでWBlin-を本体(電源レベル)GNDへ接続))
- J5-User Input Gain(ユーザーインプットゲイン、TC-1〜TC4を0〜5V入力で使用する時は、x1に設定。 x100で通常の熱電対入力として使用
- J6-LSU Type Select(LSUタイプ選択、通常はLSU4.2ポジションでLSU4.2またはLSU4.0センサーを使用 。4.9にセットすればボッシュのLSU4.9が使用可能。
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