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Daniel Henzulea氏が、ハーレーダビッドソンのバイク向けに、マイコンを使った診断ツール「ESP32-HD」を開発しました。故障コードの読み取り・消去に加え、車両データの表示や部品の作動テスト、ABSのエア抜きなどに対応し、ファームウェアと操作画面のソースコードを公開しています。

ESP32と通信回路を組み合わせ、ブラウザーから操作

ESP32-HDは、無線通信機能を備えたマイコン「ESP32」と、車両側の通信信号を変換するCANトランシーバーを組み合わせて使います。対象とするハーレーの診断端子は独自の6ピン式で、車両の電子制御装置を結ぶ通信網「CANバス」に接続します。

ESP32がWi-Fiアクセスポイントとして動作し、スマートフォンやパソコンを接続すると、ブラウザーから診断機能を操作できます。専用アプリのインストールやサブスクリプションは不要です。ソースコードはGPL-3.0-or-laterライセンスで公開されています。

ハードウェアは、デュアルコアのXtensa LX6を搭載したESP32と、外付けのCANトランシーバーを使う構成です。通信速度は500kbpsで、ESP32内蔵のCANコントローラーを利用します。CANコントローラーは通信データの形式や送信の調整、エラー検出を扱い、トランシーバーはマイコン側の信号と車両配線上の電圧信号を相互に変換します。

故障コードの確認からABSの整備手順まで対応

診断では、応答する電子制御装置を自動検出し、装置ごとの故障コード件数を表示します。故障コードの読み取り・消去に対応し、1685件のコードを照合できるデータベースも内蔵しています。照合にインターネット接続は不要です。

車台番号、部品番号、製造番号などの識別情報を取得するほか、センサーやスイッチの状態をリアルタイムで表示できます。エンジン制御装置では最大41項目のライブデータに対応し、ファン、リレー、燃料ポンプ、ランプなどを直接動かすテスト機能も備えています。

整備向けの機能は、アイドリングの再学習、スロットル位置センサーのリセット、速度計の補正、タイヤ空気圧監視センサーのID・状態確認です。車体制御装置では盗難防止用PINの読み書きと電子キーの登録にも対応しています。

ABSは、制動時に車輪がロックするのを防ぐ装置です。ESP32-HDには前後の油圧回路のエア抜きを段階的に進める機能があり、ポンプや電磁弁の作動、ブレーキ圧の表示、ポンプの作動周期の自動検出を組み合わせています。

CANの接続に加え、診断要求と応答を扱うソフトウェアを実装

ESP32-HDは、診断通信の規格「UDS」を、CAN上でデータを運ぶ「CAN-TP」と組み合わせて実装しています。対応規格はそれぞれISO 14229とISO 15765-2です。

UDSによる診断では、テスターが選択した電子制御装置へサービス要求を送り、装置が応答を返します。UDSは診断処理を扱う上位の通信規約で、CANは配線上の信号やデータのやり取りを扱う層に位置します。ESP32-HDで故障コードの取得や整備機能を操作画面へつなぐのは、この要求と応答を扱うソフトウェアです。

CANの1つの通信フレームに収まらないデータは、複数のフレームに分割して送ります。その転送手順を定めるのがISO 15765-2で、車台番号のような長いデータの取得にも関係します。また、受信したCANデータを数値や状態として表示するには、データの意味を読み解く処理が必要です。

純正診断機もコード読取以外の整備機能を備える

ハーレーの純正診断機「Digital Technician II」は、故障コードの確認に加え、制御装置のソフトウェア書き換え、車両設定、部品を作動させるテスト、手順に沿った診断を備えています。2022年の対応機能には、クイックシフター向けの車両設定や、車種ごとの各制御装置の書き換えが含まれます。

2026年の更新でも、制御装置の交換対応や設定、ソフトウェアの更新に対応しています。具体的な変更は、ギア表示の補正処理の改善や、ABSに関係する電子油圧制御装置の補正操作などです。

現在はCAN・UDSに対応、旧型向け通信とチューニング機能を計画

ESP32-HDの実装済み機能は実機で動作しています。現在の対応通信はCAN・UDSで、開発者はCAN以前の古い制御装置向けにJ1850 VPWへの対応を進め、将来の版ではエンジン調整用マップの読み書きも計画しています。

開発者が示す使用条件は、各機能を理解した人が車両をスタンドに載せ、車輪を地面から離した状態で使うことです。

車輪の回転中はABS弁を作動させないなどの保護機能も組み込まれています。また、診断コネクターのピン番号、配線色、形状は車種や年式で異なる場合があるため、開発者は接続時に対象車両の配線図などと照合するよう求めています。