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4連休はGoToキャンペーン．．．ではなく法事のため帰省してまいりました。

48Lの燃料タンク vs 帰省
48Lの燃料タンク vs 帰省リターン

は冬だったので、夏場初のロングドライブとなります。今回はスタッドレス＋スキーキャリアがない代わりに、エアコン稼働率がUP（冬４割、今回１０割）しています。燃費は相殺して同じくらいか？結果や如何に。

往復共通
・日本海側経由 約560km、高速9割、一般道1割
・巡航速度80～100km/h（半分くらい雨だったので80km/hまで落ちた）
・7割はACC使用、ECOクルーズ。適宜Sモードも使用。
・4人乗車、荷室9割
・10割エアコンON

■往路
・標高差＋500m
・渋滞30分

　航続距離　593km
　給油量　36.5L
　実燃費　16.2km/L
　メーター燃費　15.9km/L

■復路
・標高差－500m
・エアコンONでアイドリング駐車　40分

　航続距離　563km
　給油量　34.6L
　実燃費　16.3km/L
　メーター燃費　15.9km/L

なんと！メーター燃費より実燃費（満タン法）の方がいい結果になりました。
（いつもは実燃費の方が数％悪いが、今回は数％良い）
WLTC燃費（高速16.0km/L）に近い値です。

そして冬の燃費よりも若干いいですね。
冬には未施工だったアルミテープの効果か！？　ま、冒頭に書いたスタッドレス＋スキーキャリアの所為か、天候により巡航速度が低めだった所為ではないかと思いますが。その辺は来冬までのお楽しみで。

アルミテープチューンに関して、参考にさせていただいている神聖 ノンタマさんのブログおよび、Axeloidさんのブログで新しい情報が出ていましたので、フォローアップします。

いつもの如く原典（トヨタの特許）を読み込んでいます。いずれも既出の特許の改善、および素材の工夫（※）が中心となります。それにしても2016年の公示以降、専門の部隊でもいるのでしょうか、日々改善を追及しているトヨタの執念に驚かせられます。

※：アルミテープ以外の除電方法。その理由は前回のブログで考察したとおり、製造コストやロバスト性などが考えられる。今回の特許本文にて「見た目のため」という言及もあり。


■ヒューズボックスの除電
特開2020-042928
https://ipforce.jp/patent-jp-A-2020-042928

電源ラインを除電することにより「センサなどの検出値の誤差などを抑制」「アクセルペダルの踏み込み量を変更してからの加速度（駆動力）の変化が顕著に改善された」としています。

ただ、「電源ラインの帯電」と「センサの誤差」には論理の飛躍があるように思われます。電源ラインが対GNDでkVオーダーで帯電していたら、そもそも電子回路としては成り立ちませんし、静電ノイズの影響でしょうか？どういう原因が誤差につながるのか、もう少し具体的な言及が欲しいところです。
それは置いておくとして、電源ラインの除電は+12Vラインであれば、どこでもいいと思いますが、ケーブルにアルミテープを貼るとなると施工性が悪いので、じゃヒューズボックスに、ということだと思います。ちなみに電源ライン除電の初出はバッテリーターミナル（特開2018-1879）です。
また、特開2018-7367（ハイブリッドシステムの除電）を引き合いに、除電のためのアース線の引き回しは「見栄えや組付け性が悪い」としています。「見栄え」を気にしているのは意外ですね。

「見栄え」を気にするので、ヒューズボックスにアルミテープをそのまま貼るのではなく、表面を「微細な金属材料を含有したメタリック塗料」で覆うという凝ったものになっています。

さらにこの特許の注目すべき点は「有効放電面積の最適値」に言及している点です。これは前述の特開2018-7367でも言及があり、理由はそちらに書いてあるので割愛するとして、今回は「効果を体感し得る許容範囲は、９０００平方ミリメートルから９０７０平方ミリメートルまで」と断言している点に注目です。
つまりテープが小さすぎても大きすぎても意味がない。ヒューズボックスに貼るテープの具体的な大きさを考えると
　94x94mm = 8836mm2 →NG
　95x95mm = 9025mm2 →OK
　96x96mm = 9216mm2 →NG
なんてこった！1mmの誤差も許されないなんて！特許本文ではモノがモノだけに電位計測ができないので「体感で」最適値を出したと言っています。トヨタには神ドライバーがいるのでしょうが、素人には超絶敷居が高いですねorz


■ファンの除電
特開2020-83190
https://ipforce.jp/patent-jp-A-2020-83190

これは分かりやすいですね。ファン筐体の特許は既出（特開2016-117388）ですが、羽根そのものにテープを貼って除電するというもので、今更感があります。素人的には、むしろこちらを先に考えると思います。（現にみんカラ界隈でファンの除電と言ったら羽根の除電がスタンダートだと思います）

羽根の面方向ではなく、円周方向に貼っているあたりが、ノウハウかもしれません。
これからの季節、エアコンの冷却効率アップも燃費には重要ですので、折を見て実施してみたいと思います。


■エアフロセンサまわりの除電
特開2020-84852
https://ipforce.jp/patent-jp-A-2020-84852

これもありそうでなかった話です。既出の特許だと「除電により吸気抵抗を低減」としているわけですが、スロットル全開時ならともかく、エア流入量自体はセンサーで測っているわけですし、多少の流入不足は補正されるのでは？というモヤモヤ感があったのですが、この特許とセットであれば、そのモヤモヤ感も幾分か低減されるもんでしょう。

これも折を見て実施したい。


■シート、フロアマットによる除電
特開2019-117709
https://ipforce.jp/patent-jp-A-2019-117709

これはちょっと毛色が違いますが、面白いので書いておきます。２層になったシートの生地に正負の帯電特定を持った素材を使用し、乗員の体の動きによって摩擦・帯電を促し、裏側生地の負の帯電を使って車体の正の帯電を中和する、というものです。
アルミテープによる除電を受動的除電とするなら、こちらは積極的に負の帯電を起こして除電する能動的除電になると思います。ちなみに、マイナスイオン発生機を使った超能動的除電の特許もトヨタから出ていますが、これはアルミテープの趣旨から外れるので割愛します。
シート生地の話なので、アルミテープとの相性も悪く、まぁ参考程度ですね。


以上、今回の追加特許の話でした。

あと、新特許ネタではありませんが、燃料タンクの除電（特開2016-133032）に関連し、ノンタマさんのブログで、燃料キャップの除電が燃費効果大、という話があったので、フォレスターの給油経路を確認したところ、途中がゴムホースになっている（給油口と燃料タンクは絶縁状態）ことが判明してガッカリした、という話を整備手帳に後日書きます。

その２で電源・スイッチ・アンプ回路の検討をしたので、ユニバーサル基板に組んでテストしました。

結果、問題点が数点見つかったので、その話を書きます。



修正前回路：


■問題点１
表示を一時OFFする機能のため、スイッチ押したらオペアンプ（平衡－不平衡変換用）の電源を落とす作戦でしたが、R2→R3→R4の経路で信号が伝わるので、完全OFFできないことが判明。そりゃそうだ。スペアナ側の入力抵抗が20kΩなので、R3を30kΩとしたら入力が1/4にしかならない！保護用ダイオードD2も仕事するので、もうちょっと減衰するかな？とはいえ、結果的には電源OFFしてもスペアナは反応したまま。痛恨のミス。

■問題点２
回路のデバッグをしていると、上記の回路が一時OFF中かどうかが単純に分からない。モニタ用のLEDが欲しい。

■問題点３
これは問題点というわけではないのですが、たかがスペアナ表示にステレオ回路は要らないだろうと、片chだけ配線し、片chはGNDに落とすパターンとしたのですが、ふと、片ch入力と両ch入力で表示レベルに差があるのかしらと思って試したら、両ch（左右逆相）＜片ch＜両ch（左右同相）の順でS/Nが良くなりました。スペアナ内でL+Rを単純加算で合成しているらしく、完全にLRが逆相だと無信号と同じになりました。
ということは、片chをGNDに落とすのではなく、両chにパラで同じ信号を出力した方がよさそうです。

■問題点４
今回使用した三端子スイッチングレギュレーター　ROHM BP5293-50、

高効率なのはイイ感じ（手で触っても全く発熱なし）なのですが、どうも高周波のモスキート音みたいなチーーという音が耳につきます。データシートには「音」のことは一切言及なし。どうしたものか。発振でもしちゃてる？？


そして回路を以下に修正しました。


■問題点１対策
2SC1815+2SA1015でオペアンプの電源を制御する回路はやめて、2SC1815のみで出力側をGNDに落とす方法に変更。むしろ単純な回路になりました。バイアス6Vかけてるので、これをGNDに落とすとR4の分だけ電流が流れるので、R4はちょっと大きく。
ちなみに確実にミュートするには、トランジスタのコレクタとエミッタを逆にして（コレクタ側を接地）、ベースに通常時は負電圧をかけるやり方が定石らしい。しかも2SD2144とか、それ向きのトランジスタがあると。今回は負電源がないし、それなりに（スペアナが反応しないレベルまで）ミュートできれば十分なので、普通のエミッタ接地にしています。

■問題点２対策
上記OFF回路の変更によって、74HC02のゲートが一個浮いたので、そこにモニタ用のLEDをぶら下げました。

■問題点３対策
両chにパラで同じ信号を出力すると、負荷（スペアナ側の入力抵抗）が半分になって、DCカット用コンデンサC6によるカットオフ周波数が上がるので、容量を少しUPしました。

■問題点４対策
BP5293-50のパッケージをふと指で押さえると音が止むことに気づきました。そういうことであれば、制振ゴムを貼るとかで何とかなりそうです。


基板検討は終わったので、次、マウント方法について書きます。