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2025年10月09日 イイね!

SA-GIRL制御基板の回路設計

SA-GIRL制御基板の回路設計
SA-GIRLの電気系は、火曜日にテストしたような基板レベルで売っている半完成品を組み合わせて作ろうと考えています。以前にブログで書いた図の再掲ですが、全体構成はざっくりこんな感じにするつもりです。


★は元々手持ちに余っているもので、☆の2つがまさに火曜日にテストしたものですね。
◆と◇は、Moddoreを後から自動化改良したとき(車がいなくなったことを検知して動作開始)に作った基板を使います。

こんな感じで全体のうちのかなりの部分を"ありもの"で賄う構成で作ろうとしているわけですが、さすがにそれらを制御する調停役がいないと動きません。この図の「新規設計制御基板」と書いたもののことです。

メカ系の工作をボチボチ始めているのですが、製作途中での動作テストにおいても、電気系がある方がいいので、この制御基板の設計を早めに固めてしまうことにしました。なお、昨日今日で設計を考えているわけではなく、前々から考えてきているものを最終的に固めようと言うことです。


さて、制御基板をどうやって作るのかには、いろいろ選択肢があると思います。王道としては、マイコンを使ってそのI/Oにありもの基板を繋ぐスタイルかなと思います。

 [例] PICマイコンで電気ポットを作る

動作シーケンスをプログラムで記述することになるため、何か問題があったときに変更しやすくてつぶしが効きそうです。

さらに簡単に実現しようとするならば、汎用のPLCを使うという選択肢もあるかもしれません。でも、格安のものでもそれなりの値段はしますし、産業用の本格的なものはかなり高額なのが問題です。

 [例] Amazonで売っている格安PLC

一方で、今回作ろうとしているものは、動作シーケンスがそんなに複雑なわけではありません。次に進むか否かの条件判定もそれなりに必要ですが、比較的シンプルなものだと思います。そのため、Moddoreのときと同様に、トランジスタや抵抗といったディスクリート部品を使ってロジックを組むので良かろうと判断しました。

まあ実際には、トランジスタと22kΩ抵抗がいっぱい余っている(100個単位で安く売っている)という理由が大きいのですけどね。ディスクリート部品は圧倒的に安いのです。


そして、ディスクリート回路は考えるべきことが単純で、Moddoreを作ったことで多少慣れているからというのも大きいです。

で、それなりに時間をかけて考えた回路がこちら。



‥‥あれ? 簡単なはずが割と複雑‥‥ですね(汗)

それは、
・壁に近づいた場合だけではなく一定時間経過した場合にも止める動作に入るとか、
・車がいなくなっても壁に近いときには動作を始めないとか、
・車輪が下に着いていないと動作を始めないとか、
・一旦動かし始めた後じゃないと停止動作は始めないとか、
そんないろいろな条件をAND/ORする論理回路を作り込んでいくうちに、だんだんややこしくなったためです。

なお、こんなそこそこのサイズの回路がいきなり思った通りに動く自信はないので、KiCADでシミュレーションしながら設計しています。

これが、KiCADで同じ回路を描いたものです。

※周辺にシミュレーションのための余計な回路がくっついています。

この基板の回路に、さらに車がいなくなったことを検知するレンジファインダー1と、壁に近づいたことを検知するレンジファインダー2の回路も一緒に入れたものがこちらです。

※つぶれて見えないと思いますので雰囲気で

これで、全体のシミュレーションができるのですが、動かしてみた結果がこちらです‥‥


‥‥が、説明がたいへんなので、説明はやめておきます。ざっくりいうと、シミュレーション上では思った通りに動いていると思います‥‥‥たぶん‥‥。


と言うことで、回路はこれでいいことにして、結構ある部品を基板上に配置して、うまく配線する基板デザインが次にやることです。それができたらPCB発注ですね。

ぼちぼち進めます。
Posted at 2025/10/09 20:17:30 | コメント(3) | トラックバック(0) | 日記
2025年10月07日 イイね!

午前休の隙間時間で部品テスト

午前休の隙間時間で部品テスト
まだ頼んでいない部品もありますが、SA-GIRLを作るための部品が集まってきました。今日は別件で午前休を取得していたんですが、朝少し時間があったので、ちゃんと動くか気になっていた部品の動作テストをしていました。

気になっていたのは、こちらのリニアアクチュエーター(右)、双方向モータードライバー(左上)、ラッチングリレー(左下)の3点です。


ラッチングリレーは後回しにして、残り2つはセットで使うものです。

このリニアアクチュエーターは、排気ガス排出ノズルを取り付けたフレームの後側に付ける予定の駆動輪を上下に動かすために使います。


双方向モータードライバーは、そのリニアアクチュエーターを制御・駆動するものです。

まずは、こんな感じで配線をして主にドライバー基板のテストから。


右上に12V電源、右下にリニアアクチュエーターを繋いでいます。写真には写っていませんが、汎用のいつもの電源を使っています。

左側は、動作開始・停止を指令する端子で、K1とK2がそれぞれ準方向と逆方向のONで、S1とS2がOFFです。各端子を一番上のGNDに落とすことで、開始と停止を指示できます。

その動作確認をしてみた様子がこちら:
https://youtube.com/shorts/ffTHu_Jeqjk


ちゃんと動いていますね。この動画の最後の方では、実際の回路を接続する場合を想定して、プルアップ抵抗で12Vに繋いでおいて、スイッチONで0Vに落とすテストもしています。問題なく使えそうです。


ということで、リニアアクチュエーターを動かすことはできたので、このリニアアクチュエーターで排気ガス排出ノズルのフレームを持ち上げることができるのか確認することにしました。

まず、排気ガス排出ノズルのフレームの後側を持ち上げるのに必要な力を計ってみると、だいたい2.8〜2.9kgfくらいでした。


これにまだ影も形もないSA-GIRLの重さが若干加わることになりますが、せいぜい数百g程度増えるだけでしょう。

一方で、このリニアアクチュエーターは120Nの力を出すことができます。ストロークはたっぷり50mmあります。120N = 12.2kgfなので4倍の余裕パワーのはずですが、本当に持ち上がるのか実際に試す実験をしてみました。

まあ実験と言っても、床とフレームの間にリニアアクチュエータを挟んで、持ち上がるのか見てみるだけなんですけどね。


で、やってみた結果がこちら:
https://youtube.com/shorts/bLYOy-rTzpo


問題なく持ち上がりますね。このリニアアクチュエーターとドライバー基板を使えば、駆動輪の上げ下げは十分できそうです。


最後に、最初に戻ってラッチングリレーのテストもしました。

その前に車でもたくさん使われている一般的なリレーは、小電流のON/OFFで大電流を流せる接点をそのままON/OFFするものですね。


それに対して、ラッチングリレーとは、小電流のパルスをきっかけに大電流接点のON/OFF状態が切り替わりそれが保持される動作をするリレーのことです。私が買ったものは、信号線をGNDに落とすたびに、大電流側のONとOFFが切り替わるタイプのものです。

その単体テストの結果がこちら:
https://youtube.com/shorts/GVMoF-8e_h8


このプッシュスイッチは押している間だけ通電するモメンタリスイッチなのですが、押すたびにONとOFFが切り替わっている(抵抗が極大⇔0で切り替わる)様子がわかると思います。思った通りの動作をするものでした。

これを何に使いたいかと言うと、自作の装置に極力電気を流しておきたくないので、動作終了後にAC100V側の根元の電源を落とすのに使います。Normaly Open(NO)側に100Vを通すつもりなので、電源が落ちた後もOFF状態が続くようにします。待機電流を0にするということです。

電源ONも、12V系に一時的に物理スイッチで電気を流して、ラッチングリレーを一度ONにして初めて電源が入るようにするつもりです。


さて、ひとまず今日の部品達が問題なく使えそうなことがわかったので、次はメカ系の工作ですかね。細かな設計図のない現物合わせでの工作となりそうですが、頑丈かつ軽く作りたいところです。

制御基板の回路もなるべく早く固めないと、PCBが発注できませんね。そっちもなるべく早めにやりたいところです。
Posted at 2025/10/07 20:28:26 | コメント(1) | トラックバック(0) | 日記
2025年10月05日 イイね!

初ツーリングに初展示(?)、展示車は寂しかったけど‥‥

初ツーリングに初展示(?)、展示車は寂しかったけど‥‥
今日は、春日部市の庄和総合公園で行われたライダーズミーティング2025@レジデンシャルパークSHOWAに嫁さんと参加してきました。今年が初開催だそうです。


少し前にみんとものひろさんからこのイベントの話を伺っていまして、さくらモーニングクルーズ(SMC)とハシゴをしようと思っていたのですが、SMCは中止とのこと。ライダーズミーティングにだけ参加してきました。SMCの中止を教えてもらったのもひろさんなんですけどね。


また、ひろさんからはみんとものsugiさんと朝一緒に行くという話を聞きまして、それと同時にsugiさんからも誘われ、宇都宮在住の同年代車3台でツーリングしながら会場に向かうことになりました。

と言うことで、8時にコンビニに集合した3台です。



68年スピットファイア、68年カルマンギア、69年カルマンギアです。ドイツとイギリスと生まれの違いますが、イタリアンデザインと言う共通性はありますね。ほぼ同じ年代の宇都宮ナンバーの3台。

こうして並べて見ると、スピットファイアはカルマンギアよりも一回り以上小さくて、かなり低くて平べったいです。

少しお話をした後、ひろさん先頭で3台でつるんで準高速の4号を南下。



ようやく涼しくなってきて、朝は寒いくらいでしたが、風を感じながらのドライブが気持ちいいです。スピットファイアで初ツーリング!!

途中でひろさんのお知り合いのテロンさんとも合流し、


イベント開始時間の10時よりも少し前に会場に到着しました。入口で少し迷いましたが、この芝生の広いエリアが会場でした。


会場には、みんともでフェラーリ仲間のFnorickさんとKまろさんがすでに来られていました。オープンだと車を駐める前から直接顔を合わせる感があって、いきなり自然に挨拶できますね。

会場はかなり広く、後ろの方の芝生の上に並べて駐めました。



Fnorickさんの355とKまろさんのモデナも近くにあります。



ひろさん以外のみんともの皆さんには、スピットファイアの初お披露目となりました。

日本ではあまり見かけない車なのもあると思いますが、皆さんまじまじと見られています。車の話も弾み、年齢も感性も比較的近い方々のためか、皆さん口々に「カッコいい」と言われています。はい、私もそう思って買いました(笑)。


他の参加車両をざっと眺めて見ると‥‥‥あれ!? 珍しい車はほとんど来ていないような‥‥‥
‥‥‥‥‥‥‥
‥‥‥もう一度最初のパンフレットに戻ると、


「珍しいスーパーカーやカスタムカー・世界に数台しかないバイクが庄和総合公園に大集合」

と書かれています。

でもね、スーパーカーと呼べそうな車は、FnorickさんとKまろさんの2台くらいしか来ていないのですよ。パンフレットに書いておけば集客しなくても大丈夫と想定されていたのでしょうかね!?(笑)

我々以外の参加車で珍しい車と思われる車は、このアメ車2台(シボレー・シェベルSS、マスタング コンバーチブル)と、



よくイベントでお見かけするヨーロッパと、


この63年式と思われるビートルくらいだと思います。


そもそも、引いて見ると、参加車両はスッカスカ。


ちょっと車イベントとしては寂しい感じでした。

「ライダーズミーティング」とのことですが、バイクの方もこんな感じ。




バイクは詳しくないですが、やっぱりちょっと寂しいですね。

ただし、お店はたくさん出ていました。





ステージも立派。ずっと演奏されていました。



思うに、おそらく敢えて車イベントとしての宣伝をしなかったのでしょうね。初回で勝手もわからず、車が来すぎてしまうことを懸念したのでしょう。それでももうちょっと各所で告知が必要だったんじゃないですかね。


車はすぐに見終わってしまったので、たこ飯(300円)と、くし鴨(300円)で早めのお昼ご飯にすることにして、




暑くなってきたので、ソフトクリーム(400円)もいただきました。


長居する感じでもないので、近くにいた方には軽くご挨拶して、正午前には帰ることにしました。

今日のイベント自体はちょっと寂しい感が拭えませんが、初のつるんでのツーリングとみんともさんへのお披露目ができて良かったです。




《おまけ》昨日のキャブ調整がちょっとイマイチに思った(前の方がいい)ので、家に帰ると2日連続でエアクリーナー外してのキャブいじりをしておりました。正解が見えません。

Posted at 2025/10/05 20:18:23 | コメント(5) | トラックバック(0)
2025年10月04日 イイね!

チョークケーブル直したり

チョークケーブル直したり
8月の納車直後の頃に、チョークの反応が悪く暫定的に直したところがやっぱりおかしい‥‥‥チョークノブの遊びがやたら大きくて、かなり引かないと効かないのです。 

これがそのときに手を入れる前の写真で、ワイヤーがズルズル中に入ってしまう状況だったので、


タイラップを何本か巻いて、一応入らないようにしていましたが‥‥‥


でもこれ、ちゃんと確認すると、留め所がそもそもおかしいですね。詳細は後述しますが、今日はそれを直したりしていました。


まずは、邪魔なエアクリーナーを外すところからです。


ところで、エアクリーナーを外そうとすると、その前を通る燃料ラインに前々から気になることがありました。後ろキャブ→ホース→銅管→ホース→前キャブと配管されているんですが、真ん中の銅管のところに中途半端に付けてあるホースで作ったカバー的なものがあるんです。


これ、なんでしょうね?? あまり付けられている理由が思い浮かばないんですが、パーコレーション対策なのか銅管保護なのか、いずれにしても後方にずれていて前側に盛大に隙間もあるし謎なんです。

とりあえず取っぱらいました。

目的がわかりませんが、きっとカバーをするご利益があるのだろうと、355の排気バイパスバルブで使っていた古いホースがちょうど良さそうだったので、長さを合わせて切り、


ホースを切り開いて、カバーしておきました。柔軟性が失われてホースとしては使いたくなかったので、第二の人生にちょうど良さそうです。


このカバーにご利益はなさそうにも思うのですが、少なくとも見た目はスッキリしました。素材感がそっくりで前後のホースに馴染んでいます。


寄り道はそれくらいで、エアクリーナーを外すと、チョークワイヤーのキャブ接続部が露出します。


ワイヤーがちょっと長めに余っていて、しかもほつれていますね。チョークワイヤーが若干張り気味だと思っているので、この余りを使って、多少なりとも余裕を持たせたいのでほつれを直します。

で、YouTubeで見た伊東家的なやつをやってみることにしました。タイラップをほつれの手前に巻いて、


クルクル回しながら先に方に進めて行くと、


まあまあ、元に戻りました。

これが接続部の全体像ですが、やっぱり上側がおかしいのです。


以前の暫定修理では、黒い被覆を延長するようにタイラップを巻いたのですが、その下の金属管(?)に力が掛かるようにしないといけないと思われます。

一旦ワイヤーをキャブから外して、改めて確認すると、


赤矢印のところの被覆が、タイラップで押されてめくれ上がっていますね。そもそもそこで力を受けるのが誤りで、オレンジ矢印の金属管のところで力を受けるようにしないといけない。

何か修理に適したものがないか考えながら手持ちをものを漁っていると‥‥‥‥つぶす前のハンドリベットの頭が使えるんじゃないかと思い付きました。

リベットを潰すピンをハンドリベットから抜いてみます。


ピンの太さが1.9mmで、


ワイヤーの太さが1.4〜1.5mmくらいなので、ワイヤーを通せますね。


このリベットの頭をこんなふうに通せば、金属管に突き当たって力を受けられるんじゃないかと言う作戦です。


ちょっとアレコレやったんですが、結論から言うとこれではちょっと長すぎたので、短く切って、逆向きにこう通すことにしました。


それをキャブの取り付け部に挿し込むとこうなります。


これで、リベットの頭の出っ張りがキャブ側の穴の周りに突き当たり、ワイヤーの金属管とも突き当たるようになります。

でも、この下の方のレバーにワイヤーを固定するワイヤー押さえの穴に、どうやってもワイヤーが入りません。ほつれを直したとは言え、若干ワイヤーが膨らんでしまっているからだと思います。

しょうがないので、ワイヤー押さえの穴を2.5mmに拡げました。ビフォーの写真は撮り損ねました。


これで、なんとか取り付けできました。


これでチョークノブの遊びも適正になって、今まで以上にちゃんとチョークが引ける(チョークレバーのストロークが長く使える)ようになりました。これで恒久修理ということでいいでしょう。

多めに余っていたワイヤーの余りも適切になったと思います。逆に言うと、実は元々これくらいの余りだったのに、上側がおかしくなって、無理にワイヤーだけ引っ張ってごまかしていたんじゃないかと言う気もします。


さて、午前中にこのチョークの修理をやって、お昼過ぎから雨の予報だったので、今日はランチドライブはやめて、近所のこちらのフレンチへ。


Le Poulailler(ル・プライエ)さんです。今の家に引っ越してから、前の道をしばしば通るようになったのですが、なかなか行くタイミングがなくて初訪問です。

こちらの「鴨のチョコレートソース」をいただきました。


フレンチなんて滅多に食べませんが、チョコレートと言うかカカオのコクと苦味が効いた美味しい料理でした。嫁さんは仔羊のコンフィを食べたのですが、それも美味しかったようです。

こちらのお店は、フランス人シェフのワンオペです。陽気そうなフランス人のおじさんが、楽しげに接客されています。


調理に給仕にめっちゃ忙しく走り回っていて、提供までに少し時間がかかるので、ゆっくり急がない日にゆったり気分でランチするのがいいと思います。

デザートはイチジクのタルトにしました。


これも美味しかったですね。


家に帰ったら整備の続きです。


せっかくエアクリーナーを外したことだし、チョークは良くなったので、エンジンを掛けてのキャブ調整です。

と言っても、エンジンに不調があるわけではなく、ちょっとエンジンが温まった後にアイドリングが低すぎになることがあるので、若干上げることにしました。

これが調整前の前後風量で、前後ともに5−α [kg/h]で、



以前に調整したときから、まったく変化していません。そりゃそうか。

ほんのちょっとだけいじって、前後ともに5+α [kg/h]にしました。



ラジエーターファンの駆動等で変動がある中でも、1000回転弱くらいになるようにしておきました。


それから、燃料がちょっと薄い気がしていたので、ついでにジェットの上下調整も多少やりました。

明日雨でなければ、少し遠出をして、こちらにあるライダーズミーティングに行ってみようと思っているので、そのときに調子を見てみましょう。



《おまけ》朝食のパンはちょっと小さく、ランチもちょっとお上品だったので、今日はおやつにカップヌードル(無印)。たぶん発売された頃に衝撃的だったことが原体験として刷り込まれているのか、このオリジナルのやつがやっぱりうまいのです。

Posted at 2025/10/04 20:37:24 | コメント(1) | トラックバック(0) | 日記
2025年09月30日 イイね!

SA-GIRLとしよう

SA-GIRLとしよう
ドライブ後に邪魔な排気ガス排出ノズルに、自ら下がってもらおうという装置の製作について、もう少し考えてみました。

まずは、類似製品が世の中にないため、ブログを書くにしても、
 「邪魔にならない位置まで下がる自走式駆動装置」
と毎回書くのは面倒なので、装着の名前を付けるところからです。(笑)

その前に、355側にある既存のModdoreは、

【名称】 Moddore
【読み】 モドーレ
【アクロニム元】 Move-to-Origin Device Drives Original Rear Exhaust
(訳:原点復帰装置が、自作の後方排気を駆動します)
【説明】
・装置の動作を説明する文章のアクロニムとなっている
・日本語の「戻れ!」をもじったモドーレ(小林製薬風)
・母音で終わる言葉の響きがラテン系言語っぽい
・「Ferrari」と母音と子音の並びが同じで、Ferrariと同じフォントを使うことでFerrariのロゴっぽいロゴが作れる

という4点から命名しました。

今度のスピットファイア側の装置についても同じように特徴を踏まえて考えて、

【名称】 SA-GIRL
【読み】 サガール(サ gə'ːrl (英国発音で))
【アクロニム元】 Self-propelled Automatic exhaust Gas nozzle Inaccurately Returns to its original Location.
(訳:自走式自動排気ガスノズルが、不正確に元の位置に戻ります)
【説明】
・装置の動作を説明する文章のアクロニムとなっている
・日本語の「下がる」をもじったサガール(小林製薬風)
・RとLの登場するのが英語っぽい

とすることにしました。

別体のノズルを腕で引き戻す装置のModdoreは、命令形(戻れ)なのに対して、自らが下がる装置のSA-GIRLは、自動詞基本形(下がる)です。


ということで名前も決めたことだし、早速、SA-GIRLの基本設計からです。

いつもより評判の良くない前回のブログでは、こういう感じで駆動輪を上下する機構を作ればいいのではないかと述べましたが、


この基本機構を現状のキャスター付きフレームの後側に、こういうふうに取り付けるイメージです。


これで、駆動輪が上に上がっている間は、今まで通り手で自由に動かせるはずです。車が出発していなくなったことを検知して、駆動輪を下げてある程度後ろに下がってくれれば、駐車時に邪魔にはなりません。

ある程度と言ってもちゃんと壁との距離に基づいた方が良さそうだし、最後には次に備えて駆動輪を上げておく方がいいので、そう言った諸々のことを考えたおおよその電気系の全体構成がこういう感じです。


距離を測るところに関しては、Moddoreの自動化のときに作ったPCB(プリント基板)が4枚余っているので、それが使えるでしょう。


リレーやタイマーやドライバー等は、基板レベルの製品が安くいろいろ売られているので、そういうのが活用できます。

そして、日頃は電気設計などしないので、動作フローと言うかタイムチャートを考えたりすることはありませんが、それも考えてみました。


でも、わざわざタイムチャートを書くのは大袈裟でしたね。特に複雑なロジックはなく、センシング結果やスイッチをきっかけに順に動かしていけばいいだけです。したがって、高級な頭も必要なく、単純な回路で実現できるでしょう。

とはいえ、物理的なメカ系の加工・製作は結構大変そうだし、電気系製作もそれなりにたいへんそうです。作ってみないとちゃんとできるかどうかわからないところもあるので、作るのには時間が掛かりそうです。

余っているものに加えて、新たに買った部品も入手でき始めてきたので、ぼちぼち作り始めたいと思います。
Posted at 2025/09/30 20:20:03 | コメント(3) | トラックバック(0) | 日記

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「在宅ワークの今日は、近所にできた新しい定食屋さんでお昼。ご飯におしんこ載せた出汁茶漬け、無限にいけそうです。」
何シテル?   10/08 12:26
2021年にF355を購入したことを契機にみんカラを始めました。案外向いているようで、今のところ続いています。 スーパーカーブームの頃、一番好きな車はミウ...
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