自動車のエンジン設計の基本要素とソフトウェア

自動車設計に必要なソフトウェアを概観した。

自動車関連ソフトウェア大綱
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1ce7094c9c6c90c91886

エンジンに焦点をあてて設計上の基本要素を洗い出し、ロータリーエンジン、水平対向エンジン固有な事項を網羅しようとした。

ChatGPT

自動車のエンジン設計の基本要素はなんですか。

ChatGPT:

自動車エンジンを設計する際には、熱力学・流体力学・材料・制御といった多分野を統合した「要素設計」が必要です。
以下はガソリン・ディーゼルなどレシプロエンジンを念頭に、基本要素を体系的にまとめたものです。

1. 熱・燃焼系
   要素 主な設計ポイント
   サイクル設計 オットー／ディーゼル／アトキンソン等、圧縮比・膨張比・燃焼温度。熱効率と排ガス規制を両立。
   燃焼室形状 スワール・タンブル流、点火位置、スキッシュクリアランス。ノック抑制・完全燃焼。
   吸排気系 吸気ポート形状、バルブタイミング（VVT）、過給（ターボ／スーパーチャージャー）。
2. 機械構造
   要素 主な設計ポイント
   シリンダブロック／ヘッド 熱変形・剛性・重量。鋳鉄かアルミ合金か。
   クランク系 クランクシャフト、コンロッド、ピストン。慣性力バランスと疲労強度。
   バルブトレイン DOHC/SOHC、リフト量、チェーン／ベルト駆動、カムプロフィール。
   潤滑系・冷却系 オイルポンプ容量、オイルギャラリー配置、ウォータージャケット設計。
3. 材料・表面処理
   高強度鋼、アルミ合金、Ti合金、コンポジット。
   ピストンリング・シリンダライナーの摩耗低減コーティング（モリブデン、DLC等）。
   熱膨張差への対応と軽量化。
4. 燃料供給・点火
   燃料系：直噴(GDI)／ポート噴射、インジェクタ角度・噴霧粒径。
   点火系：コイル設計、スパークエネルギー、イグナイタ制御。
5. 制御・電子システム
   ECU：空燃比制御、点火時期、EGR、過給圧制御。
   センシング：O₂センサ、MAP/MAF、ノックセンサ、温度・圧力センサ。
   モデルベース制御：MBSE、適応学習、故障診断(OBD)。
6. NVH（Noise, Vibration, Harshness）
   機関バランス、フライホイール、ダンパ、マウント設計。
   吸気・排気音、燃焼騒音。
7. 排出ガス・環境対応
   触媒、DPF/SCR、EGRシステム。
   WLTP・EPA規制に合わせたエミッション戦略。
8. 信頼性・生産性
   耐久寿命試験、熱疲労・摩耗解析。
   鋳造性、加工性、組立工数、コスト最適化。
   まとめ
   自動車エンジン設計の基本要素は、
   熱効率と燃焼
   機械構造と強度
   材料・表面処理
   燃料供給・点火制御
   電子制御・センサ
   NVH
   排出ガス対応
   信頼性と量産性
   の大きく8領域に整理できます。
   これらは相互に依存しており、エンジニアリングではシミュレーション、試作評価、規制適合を同時に進めながら最適解を探ります。

ロータリーエンジン、水平対向エンジンを例に、それ以外のエンジンと検討するとよい事項の違いを説明してください。

ChatGPT:

ロータリー（ヴァンケル）エンジンと水平対向（ボクサー）エンジンは、ともに「レシプロ４ストローク直列」などの一般的なピストンエンジンと構造が大きく異なります。
そのため設計検討の重点や課題もかなり違います。以下に比較して整理します。

1. 基本構造の違い
   形式 構造特徴 主なメリット 主なデメリット
   ロータリー トロコイド形ハウジング内で三角ローターが回転。ピストン往復運動なし。 コンパクト・軽量・高回転スムーズ シール摩耗・燃費/排ガス課題
   水平対向 左右に対向したシリンダが180°配置。 低重心・振動少・冷却均一 幅が広い、製造コスト高
   一般レシプロ 直列/Ｖ型のピストン往復運動。 汎用性・製造コスト低 機械振動や高さが増す
2. 設計検討の主な相違
   A. 熱・燃焼系
   ロータリー
   長く薄い燃焼室：燃焼速度が遅くノックより未燃焼HC排出が問題。
   ローターとハウジングの局所高温によるシール劣化・熱変形を重視。
   水平対向
   燃焼室はほぼ通常ピストンと同じ。
   ただし左右バンクの冷却水流路の均衡や空冷の場合は左右気流の均一性が重要。
   B. 機械構造・潤滑
   ロータリー
   エキセンシャルシャフト偏心荷重・アペックスシールの潤滑が最重要。
   2ストロークに近く、燃焼室にオイルをわずかに供給する設計。
   水平対向
   ピストンは横向き。オイル滞留やオイル上がり対策（リング配置・クランクケースブリーザ）が必須。
   エキゾーストマニホールドは長く左右対称設計が難しい。
   C. NVH（振動・音）
   ロータリー
   １ローター２回転で３パワーストローク。非常にバランス良好。
   ただし排気脈動が通常エンジンと異なり、排気音チューニングが必要。
   水平対向
   一次・二次振動が理論的に相殺。低重心で車両運動性能に寄与。
   ただし左右排気管長差による独特の排気音が特徴。
   D. 冷却・材料
   ロータリー
   ローター周辺の局所高温を下げるハウジングウォータージャケット設計と特殊耐熱材。
   水平対向
   左右均一冷却を確保するウォータージャケット。空冷時はフィン設計と車体下側空気流の確保。
   E. 制御・排出ガス
   ロータリー
   HC排出が多いため、触媒活性温度の迅速到達や二次空気供給を重視。
   アイドル・過渡時の空燃比制御が独特。
   水平対向
   排ガス後処理は通常のレシプロと同等だが、左右集合排気管のO₂センサ配置などが課題。
   F. 車両パッケージング
   ロータリー：非常に短く軽量。前後重量配分の自由度が高い。
   水平対向：全幅が広いため前輪切れ角やクラッシャブルゾーン設計に制約。
   まとめ
   検討上の重点 ロータリー 水平対向
   燃焼・排ガス ★★★ ★
   シール/潤滑 ★★★ ★
   振動対策 ★ ★★
   冷却設計 ★★★ ★★
   パッケージ ★★（自由度高） ★★（横幅制約）
   つまり、
   ロータリーエンジンでは「燃焼・排出ガス・アペックスシール耐久・局所冷却」が特に重要。
   水平対向エンジンでは「オイル管理・左右冷却均衡・横幅と車体設計」が特徴的な検討事項です。
   どちらも一般的な直列やV型に比べ、特有の熱・潤滑・パッケージング課題がエンジン設計の中心テーマになります。

ロータリーエンジン、水平対向エンジンで使う材料で違いはありますか。

ChatGPT:

はい、ロータリーエンジンと水平対向エンジンでは使用材料の選択や要求特性に明確な違いがあります。
これは、両者の構造や熱・摩耗条件が大きく異なるためです。以下に整理します。

1. ロータリーエンジン（ヴァンケルエンジン）
   特徴
   三角ローターがハウジング内を回転する構造
   ハウジングやローターの局所温度が非常に高くなる
   アペックスシール部の摩耗が設計寿命を決める
   材料選定のポイント
   部位 材料例 設計上の狙い
   ローターハウジング 高耐熱鋳鉄、Ni合金スリーブ 高温下の耐熱性、摩耗抵抗
   ローター本体 アルミ合金＋鉄スリーブ、炭素鋼 軽量化＋剛性、熱膨張管理
   アペックスシール 炭化タングステン鋼、セラミック複合 高耐摩耗、高温硬度、潤滑油保持
   サイドシール/オイルシール セラミック、耐熱鋼 摩擦低減・耐熱性
   ガイドローラー/軸受 耐熱ベアリング鋼、カーボン複合 摩擦軽減、寿命延長
   材料選択の特徴
   耐熱・耐摩耗重視：燃焼室が小さく局所温度が高いため
   軽量化より耐久優先：回転部の慣性は小さいが、シール寿命が最重要
   表面処理活用：DLCや窒化処理で摩耗低減
2. 水平対向エンジン（ボクサーエンジン）
   特徴
   左右にシリンダが対向配置
   ピストン往復運動の振動はほぼ相殺される
   冷却水路の均一化が必要
   材料選定のポイント
   部位 材料例 設計上の狙い
   シリンダーブロック アルミ合金（鉄スリーブ）、鋳鉄 軽量化＋剛性、加工性
   シリンダーヘッド アルミ合金 熱伝導性良好、軽量
   ピストン アルミ合金 軽量化、熱伝導、熱膨張制御
   クランクシャフト 鍛鋼、合金鋼 強度・疲労耐性
   コンロッド 鋳鋼または鍛鋼 高応力耐性
   バルブ・バルブガイド 耐熱鋼、合金鋼 摩耗・熱膨張管理
   材料選択の特徴
   軽量化と剛性のバランス：低重心化が設計目標
   通常の摩耗管理：ピストンリング・バルブ摩耗は標準的
   冷却均一化を意識：ブロック・ヘッド材質で熱伝導率を最適化
3. 両者の比較まとめ
   特性 ロータリー 水平対向
   熱負荷 局所高温（燃焼室・シール） 均一冷却、熱負荷分散
   摩耗・シール アペックスシール、サイドシールの耐摩耗性が最大課題 ピストンリング・バルブ摩耗が通常レベル
   軽量化 重要度低め（小型・回転部） 高重心対策で重要
   材料種 耐熱鋳鉄、耐摩耗鋼、セラミック複合 アルミ合金＋鉄スリーブ、鋳鋼・鍛鋼
   表面処理 DLC、窒化、コーティングが必須 標準熱処理・表面硬化で十分
   まとめ
   ロータリーエンジンは「局所高温＋摩耗部位が致命的」なので、耐熱・耐摩耗材料・表面処理重視。
   水平対向エンジンは「低重心・振動吸収・軽量化」が重要で、アルミ合金＋鋳鋼/鍛鋼のバランスが設計焦点。
   両者で材料設計の優先度が逆転する点が特徴的です。
   もし希望であれば、具体的なロータリーエンジン（マツダRX-8）と水平対向エンジン（ポルシェボクサー）で使われた材料一覧表も作れます。作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、代表的な実例として マツダ RX-8 のロータリーエンジン（13B-MSP RENESIS） と ポルシェ 911 の水平対向エンジン（3.0～3.8L 水平対向6気筒） の使用材料を整理した一覧表を作成します。

1. マツダ RX-8（13B-MSP RENESIS） ロータリーエンジン
   部位 材料 特徴・目的
   ローターハウジング 高耐熱鋳鉄（Ni合金含有） 高温耐性、耐摩耗
   ローター本体 アルミ合金＋鋳鉄インサート 軽量化、熱膨張制御、剛性確保
   アペックスシール 炭化タングステン鋼 高摩耗耐性、高温硬度
   サイドシール セラミック複合 摩擦低減、耐熱
   ローター軸受 耐熱ベアリング鋼 高回転負荷に耐える
   クーリング系 アルミ合金ウォータージャケット ハウジング局所高温の放熱
   排気系 ステンレス鋼・耐熱鋼 高温排気ガス耐性
   潤滑系 高温用エンジンオイル + DLCコーティング 摩耗防止、油膜保持
2. ポルシェ 911（水平対向6気筒エンジン例：991世代 3.0～3.8L）
   部位 材料 特徴・目的
   シリンダーブロック アルミ合金＋鋳鉄スリーブ 軽量化＋耐摩耗性
   シリンダーヘッド アルミ合金 熱伝導良好、軽量化
   ピストン アルミ合金 軽量化、熱伝導、熱膨張制御
   クランクシャフト 鍛鋼 高応力・疲労耐性
   コンロッド 鋳鋼または鍛鋼 高応力耐性、耐疲労
   バルブ 耐熱鋼またはチタン 高温排気ガス耐性、軽量化
   バルブガイド 耐摩耗鋼 摩耗低減、熱膨張対応
   オイル系・潤滑部 標準鋼材＋表面処理 摩耗管理、耐久性
   排気系 ステンレス鋼、チタン（一部モデル） 軽量化、高温耐性
3. 材料選択の比較ポイント
   項目 ロータリー（RX-8） 水平対向（911）
   局所高温対策 ローターハウジング・アペックスシールが熱集中部 シリンダーヘッド、排気側中心、左右均等冷却
   摩耗管理 シール・ローター摩耗が設計寿命に直結 ピストンリング・バルブ摩耗が中心
   軽量化の優先度 低（小型・回転部で慣性軽い） 高（低重心設計・車両重量配分に直結）
   表面処理活用 DLC、窒化、特殊コーティング必須 標準熱処理・窒化・クロムコーティング中心
   構造材料 高耐熱鋳鉄＋セラミック複合・耐摩耗鋼 アルミ合金＋鋳鋼/鍛鋼
   もし希望であれば、熱負荷・摩耗負荷・軽量化の優先度を含めた設計検討フローチャートとして図解することもできます。
   作りますか？

ロータリーエンジン、水平対向エンジンを積む自動車の車体の構造、形状などの制約または選好はありますか。

ChatGPT:

はい、ロータリーエンジンと水平対向エンジンを搭載する自動車は、エンジンの形状・重量・熱管理・振動特性に応じて、車体設計に特有の制約や設計上の選好があります。以下に整理します。

1. ロータリーエンジン（例：マツダ RX-8）
   エンジン特性
   非常にコンパクト・短い
   軽量
   高回転・高温局所集中
   アペックスシールの寿命を左右する熱管理が重要
   車体設計への影響
   項目 制約・設計上の配慮
   前後重量配分 前方に短く軽量なので、FRでも理想的な重量配分が可能。後輪駆動車ではトラクション向上に有利。
   エンジンルーム長さ 短いため、ボンネットを低く構えやすい → 低重心・空力形状の自由度が高い。
   冷却系配置 局所高温のため、ラジエータ位置・ウォータージャケット・補助冷却の配置が重要。
   排気系ルート ハウジング高温に対応するため、排気マニホールドや触媒近傍の耐熱設計必須。
   遮音・振動 基本的に振動は少ないが、排気脈動の音特性が独特 → 車体側のNVH設計で対応。
   パッケージング自由度 非常にコンパクトなので、前輪サスペンションやステアリング配置の自由度が高い。
   選好
   ロングノーズではなくショートフロント＋低重心設計が好まれる
   FRスポーツカー向き（軽量前部・後輪駆動）
2. 水平対向エンジン（例：ポルシェ 911）
   エンジン特性
   横幅が広い
   平べったく低重心
   ピストン往復運動によるバランス良好な振動特性
   空冷／水冷に応じた冷却ルートが必要
   車体設計への影響
   項目 制約・設計上の配慮
   車幅・エンジン搭載スペース 左右対向シリンダで幅が広いため、前後エンジン搭載時はトンネル幅やサスペンション幅に制約。
   低重心化 平べったい形状により、車両重心は下げやすい → コーナリング性能向上。
   冷却系配置 左右バンク均等冷却が必須 → ウォーターポンプやラジエータ配置に工夫が必要。
   排気系設計 左右バンク集合後のエキゾーストルート長差や排気音特性を考慮。
   トランスミッションレイアウト エンジン横幅が大きいので、後置・ミッドシップ設計ではギヤボックス・ドライブシャフト配置の工夫が必要。
   フロントオーバーハング短縮 後置エンジン車では車体後端に搭載 → 車両後端強度・クラッシャブルゾーン設計に注意。
   選好
   後置・ミッドシップ配置で低重心＋前後重量バランス調整
   横幅が広いため、フロント車室設計でステアリングやサスペンション取り回しに配慮
   冷却効率確保のため、車体側エアダクト設計が重要
3. 共通の設計視点
   視点 ロータリー 水平対向 コメント
   重心位置 前部軽量 → 前後バランス自由度高 低重心で安定性向上 車両ダイナミクスへの影響大
   車体幅/パッケージ 狭く設計可能 横幅制約あり エンジン搭載スペースの制約
   熱管理 局所高温 →補助冷却必須 左右バンク均等冷却 冷却系設計の自由度に差
   NVH・排気音 排気脈動特有 ピストン往復による自然バランス 車体側NVH対策は形式で異なる
   安全・クラッシャブルゾーン 前方軽量 → 衝突安全に配慮 後置ミッドシップ → 後方安全に配慮 車体強度設計に影響
   まとめ
   ロータリーエンジン
   車体設計の自由度が高く、FRスポーツカーに向く
   高温局所対策や排気音の制御が重要
   水平対向エンジン
   横幅が広いためパッケージングに制約
   低重心・振動バランスが優れるため、コーナリング性能に貢献
   冷却や排気ルートの左右対称化が重要
   希望であれば、この違いを車両前後・上下・左右の寸法制約や重量バランスと関連付けた図解にして視覚化することも可能です。
   作りますか？

ロータリーエンジン、水平対向エンジンの制御ソフトウェアに特徴はありますか。

ChatGPT:

はい、ロータリーエンジンと水平対向エンジンでは、構造や燃焼特性の違いに応じて制御ソフトウェアにも特徴や設計上の工夫が現れます。以下に整理します。

1. ロータリーエンジン（例：マツダ RX-8 13B-MSP RENESIS）
   特徴的な制御上の課題
   燃焼室の形状と燃焼速度
   長く薄い燃焼室 → 燃焼速度が遅くノックや未燃焼HC排出が問題
   制御対策：空燃比制御を高速に変化させ、燃焼効率を最大化
   高回転・高温局所
   アペックスシールの寿命に影響
   制御対策：局所温度に応じた点火時期補正、過給圧・吸気温制御
   ローター位置検出
   三角ローターは往復ピストンと異なる角速度特性
   制御対策：ローター角度センサによる正確な燃焼同期制御（点火・噴射タイミング）
   燃料噴射
   過渡域で燃焼効率が変化しやすい
   制御対策：ポート噴射＋直噴の混合制御や二次空気補正
   排気制御
   HC排出量が多く、触媒温度制御が重要
   制御対策：アイドリング時や過渡時に空燃比をリッチ/リーンに調整して触媒活性温度を最適化
   制御ソフトウェア上の特徴
   項目 ロータリーエンジンの特徴
   ECU入力 ローター角度センサ、吸気圧、温度、ノック
   燃料制御 高速空燃比補正、ポート＋直噴制御
   点火制御 ローター角度同期で精密制御、ノック補正
   過渡応答 高回転域で燃焼安定化、触媒温度管理
   追加制御 アペックスシール保護のための熱負荷監視
2. 水平対向エンジン（例：ポルシェ 911 水平対向6気筒）
   特徴的な制御上の課題
   左右バンクの均一燃焼
   左右バンクが分離しているため、冷却・吸排気差により燃焼が非対称になりやすい
   制御対策：バンクごとの空燃比・点火時期補正
   低重心・低慣性
   エンジンの慣性が少なくレスポンスが良い
   制御対策：スロットル開度や燃料噴射量の微細制御で過渡応答最適化
   高出力・過給対応
   ターボやスーパーチャージャーを搭載する場合あり
   制御対策：過給圧制御、バルブタイミング補正、ノック防止マップ
   排気・O₂センサ配置
   左右バンクの集合排気後、O₂センサで排気特性を監視
   制御対策：バンクごとに空燃比フィードバック制御
   制御ソフトウェア上の特徴
   項目 水平対向エンジンの特徴
   ECU入力 バンクごとのO₂センサ、温度センサ、吸気圧
   燃料制御 バンクごと補正、過給圧対応
   点火制御 バンクごとの最適点火、ノック補正
   過渡応答 高回転・低慣性に合わせたスロットル・噴射制御
   追加制御 排気温・触媒温度管理、左右バンク熱バランス制御
3. 両者の比較
   特性 ロータリー 水平対向 コメント
   エンジン回転同期 ローター角度依存 クランク角依存（バンク別） ロータリーは三角ローターの特性に合わせ精密制御
   燃焼制御 高速補正、過渡時HC対策 バンクごと空燃比補正 ロータリーは燃焼室特性重視、水平対向は左右均一重視
   過熱/耐久制御 アペックスシール温度監視 バンク温度均一化、過給圧制御 ロータリーは局所高温、水平対向は左右熱バランス
   NVH/排気制御 排気脈動制御重視 バンク集合後の排気特性調整 排気音や触媒活性に影響
   まとめ
   ロータリーエンジン
   燃焼室形状・ローター運動に特化した角度同期制御と、高速空燃比補正・アペックスシール保護制御が特徴
   水平対向エンジン
   左右バンクの均一化、低慣性応答、過給圧制御、排気集合のバランス調整が特徴
   どちらもECUソフトは通常の直列／V型エンジンとは異なる制御マップやセンサ配置を持つのが特徴です。
   必要であれば、この違いを**制御ブロック図（センサ→ECU→燃料・点火・過給制御）**で図解して示すこともできます。作りますか？

ロータリーエンジン、水平対向エンジンを積む自動車に固有な部品、ECUの数などに特徴はありますか。

ChatGPT:

はい、ロータリーエンジンと水平対向エンジンを搭載する自動車には、構造・冷却・排気・制御の特性に応じて専用部品やECU構成の特徴があります。以下に整理します。

1. ロータリーエンジン搭載車（例：マツダ RX-8）
   固有部品・装置
   部位 特徴・理由
   アペックスシール / サイドシール ローターの三角形シール。摩耗・熱膨張に対応する特殊材質。
   ローター専用軸受 / フロント・リアジャーナルベアリング 高回転負荷に耐える特殊ベアリング。
   補助冷却系 ハウジング局所高温対応のウォーターポンプ、ラジエータ配置、オイル冷却系。
   二次空気供給装置 排気HC低減用。ロータリー特有の燃焼効率補助。
   特殊排気マニホールド 高温集中、排気脈動対策。
   ECU・電子制御
   項目 特徴
   ECU数 一般的には1つのメインECUに集中制御されることが多い
   センサ構成 ローター角度センサ（各ローター）必須、吸気温・圧力・ノックセンサ、O₂センサ
   制御項目 燃料噴射（ポート+直噴）、点火時期、空燃比、アペックスシール保護、触媒活性管理
   備考
   高回転・局所高温のため、ECUは燃焼・温度・圧力の高速フィードバック制御が重要
   専用部品が多く、汎用エンジン部品はほとんど流用不可
2. 水平対向エンジン搭載車（例：ポルシェ 911）
   固有部品・装置
   部位 特徴・理由
   左右バンク集合排気マニホールド 排気集合後のO₂センサ制御に対応、排気長差の最適化
   フロント・リアバンク冷却通路 左右バンク均一冷却、サイドフローやウォーターポンプ分割
   低重心マウント 横置きエンジン特有のエンジンマウント設計
   オイル・オイルクーラー配置 後置ミッドシップ車のオイルパン、オイルクーラー配置に特化
   ECU・電子制御
   項目 特徴
   ECU数 メインECU＋バンク補助ECU（過給圧制御、左右バンク補正用）が使われる場合あり
   センサ構成 バンク別O₂センサ、吸気圧・温度センサ、ノックセンサ、スロットルポジションセンサ
   制御項目 燃料噴射（バンク別）、点火時期（バンク別）、過給圧、バルブタイミング補正、排気温管理
   備考
   横幅が広いため、ECUやサブECUでバンク別制御を分散して配置する例がある
   高出力・低慣性応答を狙う場合、過給・スロットル補助ECUを追加することもある
3. 両者の比較まとめ
   項目 ロータリー 水平対向 コメント
   固有部品数 多い（アペックスシール、ローター軸受、補助冷却、二次空気など） 標準ピストン系に近いが、バンク集合排気・冷却通路・低重心マウントなど ロータリーは特殊部品依存度が高い
   ECU構成 メインECU集中制御が中心 メインECU＋バンク補助ECUの分散配置もあり 水平対向は左右バンク補正・過給制御でサブECU追加される場合
   センサ特殊性 ローター角度センサ必須 バンク別O₂センサ、冷却温度センサ どちらも汎用レシプロエンジンより専用センサ必要
   制御項目の特殊性 アペックスシール保護、触媒活性、空燃比高速補正 バンク別燃料・点火、過給圧、左右温度補正 両者とも制御マップは専用設計が必須
   まとめ
   ロータリーエンジン搭載車は構造が特殊なため、部品もECU制御も独自設計が多く、ほとんど汎用化ができません。
   水平対向エンジン搭載車は構造はピストン系に近いものの、左右バンクの均一化や後置ミッドシップ配置に合わせてECUやサブECUが分散配置されることが特徴です。
   希望であれば、ロータリーと水平対向の部品・ECUの配置例を車体断面図に示した図解も作成できます。作りますか？

ロータリーエンジン、水平対向エンジンに固有なソフトウェアのソースコードは示せますか。

ChatGPT:

はい、ロータリーエンジンや水平対向エンジンに固有の「商用ECUの制御ソフトウェアそのもの」は、マツダやポルシェの知的財産なので公開されていません。したがって実際のソースコードを直接示すことはできません。
ただし、以下の方法で教育・研究向けに近似的に挙動を再現したソフトウェア例を示すことは可能です。

1. 可能な示し方
   A. モデルベース制御例（Python/C言語でシミュレーション）
   ロータリーエンジンなら「ローター角度→点火タイミング→噴射量制御」を簡易モデル化
   水平対向エンジンなら「バンク別空燃比制御・点火制御」をモデル化
   ECUの内部ロジックを模擬した学習用サンプルコードとして提示可能
   B. オープンソースECUフレームワーク
   ArduinoやRaspberry Piで動作するオープンソースのECUフレームワーク（例：Megasquirt, rusefi）を利用して、ロータリーや水平対向モデル用に改造
   実際のエンジン信号を再現する仮想センサと制御マップを組み込める
   C. 擬似ソース例
   ロータリー用

# 簡易ロータリー燃料制御（学習用）
rotor_angle = get_rotor_angle()  # ローター角度取得
rpm = get_engine_rpm()
temp = get_coolant_temp()
# 点火時期マップ（角度ベース）
ignition_timing = ignition_map[rpm][rotor_angle]
# 燃料噴射量（空燃比補正）
fuel_injection = base_fuel[rpm] * af_correction(temp, rotor_angle)
inject_fuel(fuel_injection)
ignite_spark(ignition_timing)
水平対向用
# バンク別空燃比制御
left_bank_afr = read_oxygen_sensor(bank='left')
right_bank_afr = read_oxygen_sensor(bank='right')
left_correction = afr_pid(left_bank_afr, target=14.7)
right_correction = afr_pid(right_bank_afr, target=14.7)
set_fuel(bank='left', amount=base_fuel+left_correction)
set_fuel(bank='right', amount=base_fuel+right_correction)
# バンク別点火制御
ignite_bank(bank='left', timing=ignition_map['left'][rpm])
ignite_bank(bank='right', timing=ignition_map['right'][rpm])

これはあくまで教育・研究用の簡易モデルであり、実車ECUの商用コードとは異なります。

1. 提示できる範囲
   モデルベース制御の擬似コード（上記のようなPython/C/C++）
   ROSやMATLAB/Simulinkでのロータリー・水平対向エンジンの燃焼・空燃比・点火制御モデル
   ECUの信号処理フローや制御ブロック図の図解
   もし希望であれば、ロータリーエンジンと水平対向エンジン用に教育向けの簡易ECU制御シミュレーションコード（Python）をフルで1つ作ることもできます。作りますか？

はい。お願いします。

ChatGPT:

では、学習・研究向けに、ロータリーエンジンと水平対向エンジンの簡易ECU制御シミュレーションを Python でまとめた例を作ります。
このコードは実車ECUの商用コードではなく、以下の挙動を模擬します：
ロータリー：ローター角度に基づく点火時期と燃料制御
水平対向：左右バンク別の空燃比・点火制御
仮想センサデータに基づく制御ループ

import math
import random
import time

# =========================
# 仮想センサの定義
# =========================
class VirtualSensors:
    def __init__(self):
        self.rotor_angle = 0       # 0-360度
        self.rpm = 1000            # 初期回転数
        self.coolant_temp = 70.0   # 水温[℃]
        self.left_bank_afr = 14.7  # 空燃比
        self.right_bank_afr = 14.7

    def update(self):
        # 仮想ローター角度更新（回転速度に応じて）
        self.rotor_angle = (self.rotor_angle + (self.rpm/60)*360*0.1) % 360
        # 仮想左右バンク AFR のランダム変動
        self.left_bank_afr += random.uniform(-0.05,0.05)
        self.right_bank_afr += random.uniform(-0.05,0.05)
        # 水温は少しずつ変化
        self.coolant_temp += random.uniform(-0.1,0.1)

# =========================
# ECU制御関数（擬似）
# =========================
def afr_pid(current_afr, target=14.7, kp=0.5):
    """簡易PID制御（P制御のみ）"""
    return kp * (target - current_afr)

def ignition_map_lookup(rpm, angle):
    """簡易点火時期マップ"""
    base_timing = 10.0 + 0.01*rpm  # deg BTDC
    angle_factor = 0.05 * math.sin(math.radians(angle))
    return base_timing + angle_factor

# =========================
# ECU制御ループ
# =========================
def control_loop(sensors):
    # --- ロータリー制御 ---
    rotor_angle = sensors.rotor_angle
    rpm = sensors.rpm
    temp = sensors.coolant_temp

    ignition_timing_rotary = ignition_map_lookup(rpm, rotor_angle)
    fuel_rotary = 0.05 + 0.001*(temp-70)  # 簡易空燃比補正

    # 出力
    print(f"[ロータリー] RotorAngle:{rotor_angle:.1f} deg, RPM:{rpm}, Ignition:{ignition_timing_rotary:.2f} deg, Fuel:{fuel_rotary:.3f} L/cycle")

    # --- 水平対向制御 ---
    left_afr = sensors.left_bank_afr
    right_afr = sensors.right_bank_afr

    left_correction = afr_pid(left_afr)
    right_correction = afr_pid(right_afr)

    fuel_left = 0.05 + left_correction*0.01
    fuel_right = 0.05 + right_correction*0.01

    ignition_left = ignition_map_lookup(rpm, rotor_angle)
    ignition_right = ignition_map_lookup(rpm, rotor_angle + 180)  # バンク差

    print(f"[水平対向] LeftAFR:{left_afr:.2f}, RightAFR:{right_afr:.2f}")
    print(f"  Fuel(L): Left={fuel_left:.3f}, Right={fuel_right:.3f}, Ignition(deg): Left={ignition_left:.2f}, Right={ignition_right:.2f}\n")

# =========================
# メインシミュレーション
# =========================
def main():
    sensors = VirtualSensors()
    for _ in range(20):  # 20回制御ループ
        sensors.update()
        control_loop(sensors)
        time.sleep(0.2)  # 0.2秒周期で制御ループ

if __name__ == "__main__":
    main()

このコードのポイント
ロータリーエンジン
rotor_angle に基づき点火タイミングを補正
水温で燃料補正
水平対向エンジン
左右バンクの AFR を別々に制御
バンク差を考慮した点火補正
簡易PID制御
空燃比補正を学習向けに簡略化
仮想センサ
回転数・温度・AFR を擬似生成
出力
各ループで燃料量と点火時期を表示
このシミュレーションを拡張すれば：
過給圧制御
アペックスシール保護温度監視
排気温フィードバック制御
などもモデル化可能です。
希望であれば、次のステップとして アニメーションやグラフでローター角度・AFR・点火時期の変化を可視化するバージョンも作れます。作りますか？

ここまでの内容について、Wikipedia以外の参考文献をできるだけたくさんお示しください。

ChatGPT:

以下に、ロータリーエンジンや水平対向エンジンに関連する制御ソフトウェアやチューニングに関する参考文献を、Wikipedia以外の信頼性の高い情報源からご紹介します。これらの資料は、エンジン制御の理解や開発に役立つ情報を提供します。
🛠️ オープンソースECU制御ソフトウェア

1. rusEFI
   概要：32ビットマイクロコントローラを活用したオープンソースのDIYエンジン管理システム。ロータリーエンジンの分割点火やステージングインジェクタなどの機能をサポートしています。
   リンク：rusEFI公式サイト https://chatgpt.com/c/68c93bbf-849c-832c-9d64-81ee37bc6d11#:~:text=リンク：rusEFI公式-,サイト
2. Speeduino
   概要：Arduino互換のハードウェアで動作するオープンソースECU。ロータリーエンジンの4ローター対応や分割点火、ステージングインジェクタなどの機能を提供します。
   リンク：Speeduino GitHubリポジトリ https://github.com/noisymime/speeduino/
3. FOME (Free Open Motorsports ECU)
   概要：ユーザーフレンドリーで安定性の高い設計を重視したオープンソースのエンジン制御ソフトウェア。OEM品質のエンジン制御を目指しています。
   リンク：FOME GitHubリポジトリ https://github.com/FOME-Tech/fome-fw?utm_source=chatgpt.com
   🔧 チューニングソフトウェアと商用ECU
4. VersaTuner
   概要：MazdaのMZR DISI、ロータリーエンジン、Skyactiv-DおよびSkyActiv-GエンジンのECUのリフラッシュやチューニングを行うWindowsアプリケーション。データロギング、チューン編集、診断機能も提供します。
   リンク：VersaTuner公式サイト https://chatgpt.com/c/68c93bbf-849c-832c-9d64-81ee37bc6d11#:~:text=リンク：-,VersaTuner公式サイト
5. Softronic
   概要：Porsche 987 Boxsterや987.2 Boxster、987.2 CaymanなどのPorsche車両向けのパフォーマンスソフトウェアとECUチューニングを提供しています。
   リンク：Softronic公式サイト https://chatgpt.com/c/68c93bbf-849c-832c-9d64-81ee37bc6d11#:~:text=リンク：-,Softronic公式サイト
6. APR
   概要：Porsche 718 Boxster、Cayman、911などのVolkswagen、Audi、Seat、Skoda、Porsche車両向けのパフォーマンス製品を提供する企業。ECUのアップグレードやデータロギングツールなどを開発・製造しています。
   リンク：APR公式サイト https://chatgpt.com/c/68c93bbf-849c-832c-9d64-81ee37bc6d11#:~:text=リンク：-,APR,-公式サイト
   📚 学術・技術資料
7. ResearchGate: Development of an electronic management system for a rotary combustion engine
   概要：新しい概念のスパーク点火ロータリーエンジンの組み込み制御と管理のための電子管理システムの開発に関する論文。ロータリーエンジンの制御に関する技術的な詳細が記載されています。
   リンク：ResearchGate論文 https://www.researchgate.net/publication/286652501_Development_of_an_electronic_management_system_for_a_rotary_combustion_engine?utm_source=chatgpt.com
   🧰 その他のリソース
8. HPAcademy: Learn How To Tune Your Mazda Rotary Engine
   概要：Mazdaロータリーエンジンのチューニングに関する10ステップのプロセスを学べるオンラインコース。ECU設定、トリガー設定、基本的な点火タイミングと燃料圧力の調整、初期起動、アイドルチューニング、定常状態燃料チューニング、最大点火タイミングテスト、定常状態点火タイミングチューニング、フルパワーチューニング、ロード/サーキットでの確認などが含まれます。
   リンク：HPAcademy公式サイト https://chatgpt.com/c/68c93bbf-849c-832c-9d64-81ee37bc6d11#:~:text=リンク：-,HPAcademy公式サイト
   これらの資料は、ロータリーエンジンや水平対向エンジンの制御ソフトウェアの理解を深めるために役立ちます。特に、オープンソースのECU制御ソフトウェアは、実際のエンジン制御の挙動を模擬するための貴重なリソースとなります。
   ChatGPT の回答は必ずしも正しいとは限りません。重要な情報は確認するようにしてください。