【構造変更】CVTサンバーのMT化【スーパーチャージャー】

概要

ECVTが壊れて不動になったKS3サンバーを、MT化して公道復帰させよう!というプロジェクトです。

サンバーの場合はAT車にMT車の変速機やペダル、シフトレバー等をポン付けできてしまいます。
でも、構造変更が必要となります。人生初の公認をやってみよう!

※構造変更にチャレンジする方は事前に軽自動車検査協会に問い合わせると良いです。ここを見るより確実です。

【強度計算について知りたい方へ】
先にお断りしておきますが、このページではドライブシャフトの強度計算をしていません。
当該地区の軽自動車検査協会では材質の証明を求められてしまい、個人では無理という結論に至りました。できたよ!という方はコメントください!

不動で購入。ECVTの修理を断念

KSサンバーが3台並んでいる
3台すべてサンバーなんだな

不動のサンバー(ECVT、スーパーチャージャー(SC) )を入手しました。上の写真の左端です。
なんか、部品取りでもう1台のサンバー(MT、NA)がついてきました。(写真の右端)
写真の中央は元々持ってたサンバー(MT、SC、4WD)です。なお不動。

なんでこんなにあんねん

購入時点では簡単に直るだろ、と思ってました。

なお症状は下記です。

  • D,Ds,Rでも接地状態では一切駆動しない。
  • 宙に浮かすとタイヤが回る。
  • 異音はしない。

考えられる原因は下記です。結局わかりませんでしたが・・・。

  • CVTオイル不足
    →入っていた。
  • パウダークラッチのコイルに通電するブラシの摩耗
    →抵抗値や電流は正常だった。
  • CVT内部のオイルポンプ不良によるライン圧低下
    →オイルポンプを駆動するシャフトのスプラインが摩耗して空転する事があるらしい。
     当該車両は摩耗していなかった。ただ、油圧を見るとやや低い気がした。
  • パウダークラッチ自体の故障
    →外観では判らない。これなら修理費高すぎる。可能性はかなり高い
  • スチールベルトの破断
    →オイルパンを外せば破片が出てきそう。そういえば見てないな。修理費高すぎ

ということで部品取り車両もあったのでMTに載せ替えます。

面倒になってきたぞ

ミッションの載せ替え

大まかな流れ

  1. エンジン&CVTを車両から降ろす
  2. クラッチペダルやシフトレバーを取り付ける
  3. エンジンとMTを合体する
  4. エンジンを車両に載せる
  5. 配線の加工をする
  6. 構造変更&車検
  7. 完成

後々構造変更用の書類用に写真をたくさん撮っておくとよい。

ポイント

  1. サンバーの場合ミッションだけ降ろすよりエンジン+ミッション同時に方が楽。油圧台車を使うと楽。
  2. ミッションマウントはCVT/MT-2WD/MT-4WDは異なる。
  3. クラッチペダルはブレーキペダルとステアリングコラムごと移植する必要がある。
  4. チェンジレバーはポン付けできる。
  5. スピードメーターケーブルはMT用を使う。CVT/MT-2WD/MT-4WDで長さが違うので注意する。
  6. チェンジレバーの配線はNかPのポジションで配線する。
  7. チェンジレバーのリバーススイッチは短絡しておく。
  8. そして後ろのリバースランプの配線に、MTのリバーススイッチを割り込ませる(他の方法でも良いが、これが楽)
  9. CVTコンピューターのカプラーは抜く。
  10. ECUの配線を1ヶ所切る←エンジンチェックランプが点滅する場合。(後述)
  11. SCエンジン車の場合はSC用MTを使わないと改造申請が困難(後述)

載せ替え作業

載せ替えの作業を写真ベースでお伝えします。

ミッションを降ろします。

サンバーの場合、エンジンごと外したほうが圧倒的に楽です。、

エンジンとミッションが降りた様子
エンジンメンバーごと降ろすと簡単です
降ろしたエンジン
エアコンガスが抜けてたので、今回はエアコンコンプレッサーも外しましたよ
エンジンとミッションを分離した。エンジンについている銀色のものが電磁クラッチ
銀色のUFOみたいなものが電磁クラッチです。
CVTの軸。同軸上に2本生えている。
CVTミッションです。真ん中の細いスプラインが、オイルポンプの駆動軸です。これが摩耗してるだけなら、楽でしたが・・・

ミッションを降ろします

またかよ!

これは部品ドリ車ですね

部品ドリ車からミッション降ろす様子
部品取車(MT・NA)からエンジンとミッションを降ろします。後に判明するがこれは使えません。
フライホイールのスターター用歯車が欠けている
MT用のフライホイールも必要です。この部品取り車のフライホイールのギアは死んでました。

んーメンドイ。サンバーヲタクのパイセンに助けを求めます。

☎「もしもし、パイセン? サンバのフラホもってない?」
パイセン「あるよ」

もらったエンジンとミッション。載せてる油圧台車は便利。
NEW エンジン(NA、死んでる)、NEW MTミッション

壊れたエンジンを貰ったのでフライホイール問題は解決しました

ちなみにこのエンジンについてるミッションは後期型なので、
今回の改造車には使えません。ドラシャの固定方法が違うのですね・・・

スバル 年次改良、多すぎる問題

めんどいねぇ・・・・・・

改造車のエンジンとMTを合体する

フライホイールとクラッチ一式をもとのエンジンにつけた
クラッチ一式を改造車のエンジンにドッキングします。

なお、NAとSCではクラッチのサイズが違います。
なんとかしましょう。

???「KSサンバーのマウントって、3種類あんねん」

エンジンマウント、3種類。
前期(A型?)のほうがゴージャス。MTとCVTと4WDはそれぞれ互換性がない

注意しましょう。写真のどれがどれかは、、忘れました。

車体に載せる

車体にエンジンとミッションを載せた様子
降ろせたんなら載せられるやろ

あとはクラッチペダルを取り付けたりシフトレバーを取り付けたりしておきます。

ATからMTに変えるので、配線変更

AT車の場合、リバースランプのスイッチがセレクター(シフトレバー)のところにあります。
MT車の場合はMT自体にスイッチがあります。

今回はセレクターの所をショートしておいてリアのランプへ向かう配線をエンジンルーム内で
MTのスイッチにつなぎました。

ランプに向かうハーネスを切って、割り込ませる。
リバースランプの配線にMTのリバーススイッチを割り込ませる

CVTコンピュータは不要なのでカプラを抜いておく。

セレクターはニュートラルのポジションの状態になるよう配線加工しました。

あとからわかったが、しばらく走行するとエンジンチェックランプが点灯した。
CVTのエラーが出ていたがECUの配線を1本抜くだけで解決できた。

ECUのカプラー。抜けかけてるピンがそれだ。
写真の中央の抜けかけているピン。抜くか切る。

配線図を見てたらピンと来た。CVT車だけアースに繋がっている謎のピン。これだと思ったら大正解だった。CVTとMTの判別用かな。

あとは車検整備しながら改造申請書を作るだけだったのだが・・・

問題発生

軽自動車検査協会と改造申請のやりとりをしていくなかで今回の仕様では申請が通らないことが判明。

具体的には出力の大きいSCエンジン車に出力の小さいNAエンジン車のMTを搭載しているために下記の問題が発生しました

  • NA用のMTは、SC用よりギア比がローギアードのためドラシャの駆動力が大きい
  • このギア比の仕様のモデルは存在しないため、強度検討書が必要
  • 強度検討書には、ドライブシャフトのねじり強度の検討が必要
    • その計算にはドライブシャフトの材質(引張強さの値)が必要
      • 材質は表向きに知りようがない 問題①
  • 加減速時の計算が必要 問題②

問題①
ネットの事例で強度検討書を作成してる例はいくつかありましたが
材質をどうしてるのかというと、S45C等、ドラシャで使われないモノで計算していたりしてました。
実際の材質はSCM435のようなもっと強度のあるものを使っているはずです。
いずれにせよ仮の値などでは駄目、みたいなニュアンスで担当者に言われたので厳しい。

問題②
これも必要と言われたのだが計算事例も見せてもらえなかったし、ネットにもない。

ピンチ

対策案

強度検討書が厳しそうということがわかったので対策を考えました

  1. 駆動力が強すぎるなら1速封印すればいいんじゃね案
  2. SC用MTをゲットする案
  3. しれっと別の検査協会に提出してみる

1でも通るのだが、やっぱギア比はSC用のほうが実用的じゃね、ということでSC用ミッションをゲットすることにしました。

SC用ミッションであれば「動力伝達装置の一式載せ替え」という形で計算を省略できます。

3はどうなるのか興味があるが実行してません・・・w

ところで、
 「今のNAミッションをSCミッションと言い張れば、行けるんじゃね」
と思う人、居ると思います。
しかし部品の流用元の車両を特定する資料、つまりドナー車の自動車検査証返納証明書であったり、部品購入時の納品書が必要となるのでバレます。

シフトレバーが1速に入らないように、ゲートを作った
1速封印用の金具も作ったりしたんよ

ところで、

高えよ、SC用ミッション

球数少ないから高いんよね

買ったSC用ミッション。
SCミッション、中古でも4万した。辛い

あとは以前やったようにミッションを交換するのみです

せっかく載せたエンジンとミッションを、また降ろす様子
エンジンミッション降ろし、3回目?4回目
NA用ミッションとSC用ミッション
型式は同じTM60だがギア比が異なる。TM601AAがNA、TM601ABがSC(たぶん)

ちなみに、ドラシャもNAとSCで異なる。SCのほうが太い。

スプラインの直径は同じなので付くことはつく。
改造申請書上は、SC用を使わないと駄目。

なお、前期と後期ではミッション側の固定方法が異なる。

前期(A型、B型?)→ピン打ち込み
後期(C型以降かな?)→Cリング

ハブ側もナットのサイズが異なる。

注意が必要。

前期⇔後期はドラシャをバラして組み替えることで対応可能。
NA⇔SCは等速ジョイントのサイズも違うから、組み換えは不可能。

注意が必要。

ドライブシャフト。2本ずつ。
ドラシャいっぱいゾーン。写ってる以外に3セットぐらいあった。わけわからん

ヤフオクでドラシャを買ったらネジ部が潰れているのが届いた。

ネジ部を叩くな💢

クレーム入れたら別のを送ってくれました

嬉しい

あとは車検整備して書類準備して検査協会に持ち込むだけです。

祝!公認

検査協会に持ち込み検査を受ける。流れは中古新規とほぼ同じです。

途中で車体の写真を撮られたりするくらいの違いでした。

車検証の型式欄「V-KS3改」とある
輝く「改」の文字

V-KS3 うれしい

改造申請の詳細

必要書類

  1. 改造する車の自動車検査証 or 自動車検査証返納証明書 のコピー
  2. ミッションのドナー車の型式や類別区分番号が分かる資料
  3. 第3号様式(保安基準適合検討書)
  4. 第9号様式
  5. 第10号様式
  6. 車両外観図
  7. 改造部分詳細図及び改造概要等説明資料

参考になるかもしれないのでデータをアップしておく。

1. 改造する車の自動車検査証 or 自動車検査証返納証明書

表題の通りそのままだ。コピーを添付する。

分かりやすいように、欄外にでも「改造する自動車」と書いておいた方がよい

2. ミッションのドナー車の型式や類別区分番号が分かる資料

ミッションを部品取りする車の情報がいる。自動車検査証や自動車検査証返納証明書のコピーがあれば一番良いけど、今回はミッション単品を中古で購入したので、それの納品書を使用した。
当然、車両型式や類別区分番号などの情報が載っている必要がある。

勘のいい人は気付くと思うが、部品の出所が分からないと苦戦する羽目になる。

3. 第3号様式(保安基準適合検討書)

改造車が保安基準に適合しているか確認する資料だ

流用元の部品をそのまま使うなら特に問題ないと思う。

うpした資料ではGVWを計算しているが、軽自動車では要らない

4. 第9号様式

「改造自動車等届出書」
表:トランスミッションは(3)-① 動力伝達装置にカテゴリされている。
裏:必要な添付資料が一覧されている。

5. 第10号様式

「改造概要等説明書(改造自動車等審査結果通知書)」
改造の概要と、改造前後の諸元を記載する。

目的は「走行性能の向上」とした。
動力伝達装置の欄に「TB40型自動式変速機 を TM60型手動変速機 に変更」と書いた。
変速機型式と、変速方法(自動・手動)を明確にしておいた。

諸元表で、車両重量や最大安定傾斜角度は分からなかったので、製造元に問い合わせて教えてもらった。

改造車の重量は、実測できれば一番いいが、とりあえず標準車と同じにしておいた。
CVT→MTで10kgほど軽くなると思うが誤差の範囲内でしょう。

6. 車両外観図

改造車の外観寸法が分かる資料。
数字はカタログ等に載っていると思う。実際に測っても良いと思う。
サンバーは貨物車なので荷台寸法も要る。
四面図が無かったから、実写の写真を撮って寸法を書き入れた。

7. 改造部分詳細図及び改造概要等説明資料

一番肝心で、一番手間が掛かる資料だ。
様式は特にないが、どこを変更したかを明確にする。
そして、変更して強度に問題ないことを記載する。

今回はミッションの変更したことによってギア比が変わるので、
駆動軸(ドライブシャフト)にかかる最大トルクと最大回転数が変わってくる。
(FRや4WDなら推進軸(プロペラシャフト)も)

どちらも標準車より小さければ問題無いけど、そんな改造しないですよね。

ということで、駆動軸の強度計算が必要となる。

しかし、強度計算には駆動軸の材質が何か証明しないとだめといわれ、個人では難しい。

今回は、使用するエンジン(SC)とミッション(SC用)が載っている市販車が存在している。
そこで「それを一式流用するため問題無し」として強度計算を逃れた。

検査協会に聞きに行った時、
強度計算には、加速時・減速時の計算も要ると言われた。
例の計算式は開示してくれなかった・・・
ネットで調べた限りそこまで計算している例を見たことがない・・・・・・

掛かった費用

部品代

  1. スーパーチャージャー用トランスミッション 45000円
  2. ドライブシャフト左右 5000円
  3. サスペンションのボールジョイントブーツ類一式 1000円 ←破れていた

手数料等(2023年)

  1. 自賠責25ヶ月 18040円 本土の場合の値段(2023年時点)
  2. 重量税 8800円 ←18年超なので重税になる💢
  3. 検査手数料+技術情報管理手数料 2300円 ←新規中古よりすこし高い
  4. 車両番号標 1500円 ←ナンバープレートね。
  5. 臨時運行許可証 750円 ←仮ナンバー (必要の場合)

自分の人件費

気が狂うので考えてはいけない

検査協会に何回か出向く必要がある。当然平日なので、フルタイムで働いている人は有給が必要。

総括

CVT→MTの載せ替え自体はさほど難しいものではなかった。しかし改造申請の強度計算の難易度が高く、最終的に「強度計算」を諦め、高額なS/C用トランスミッションを使用することで強度計算をパスする形となった。ただし、支局や担当者により異なった見解を持つ可能性は否定できず、他の支局では違った結果になっていたかもしれない。

S/C用トランスミッションは高速寄りのギア比となっているため、燃費や快適性が高く、決して無駄な投資ではないと思う。

一連の取り組みで構造変更に対する理解が深まったと感じる。

そして、何より「改」付き車両となったので、合法的に堂々と公道を走ることができる。


買って良かったもの2024年

テプラ SR-R680

以前からラベルライターが欲しかったので購入した

ネームランドも検討したけど、互換テープが沢山あるテプラPROを選んだ

テプラにはいくつもモデルがあるが、

  • スタンドアロンで動く(テプラ本体だけで完結する)
  • ハーフカット機能付き(台紙から剥がしやすい)
  • PC接続ができる(自由に印刷できる、csvを連続印刷できる)

この3つができるモデルで最も安価なSR-R680を選んだ

言わずもがなラベルライターはありえん便利さで、部品整理などにとても役立っている。

3Dプリンター Bambu Lab P1S Combo

3Dプリンターを買った。既にEnder3 V2を持っていたけど、
高速&多色刷りで評判が良いP1Sを買った

AMSという装置によって4つのフィラメントで多色刷りができる

と言いながら多色刷りはあまりしないんだけど、フィラメントの切り替えを自動でやってくれるので非常に便利。

そしてとても印刷が速いし、3Dプリンターとしての完成度が高いので、条件出しもほぼしなくてOK

オムロン 体重計 HBF-214-BW

体重計を持っていなかったので買った

体脂肪率も測れるので健康になれるかもしれない

スマートフォン Google Pixel 8a

Pixel 6aを使っていたが、顔認証ができない・どうも電波を掴みにくいので、8aを買った

6aを下取りに出したら28,800円帰ってきた

GLISTON ガラスリペアキット

フロントガラスに飛び石を食らったので買った。

結構簡単にヒビを埋められた。

Felio バスクロック

風呂場用に防水のアナログ時計を買った

風呂場でも時刻を確認できるととても便利

ツノダ つかめるニッパー 125mm

切ったリード線がふっ飛んでいかないので便利

ニチバン マスキングテーププッシュカット

綺麗に切れるので便利

パナソニック 食器洗い乾燥機 NP-TA5

皿洗いが嫌いすぎるのでついに導入した。5人用なので内容量が大きく、鍋が入るので神

Samsung タブレットGalaxy Tab A9+

出先で動画見るのに便利。出先でPDFを見るのに便利←ここ重要

ベッセル 電動ボールグリップドライバー

ねじ回し作業の高速化ができて便利


グリスの種類

いつも何使うべきか悩むので、雑にまとめた。
指定があるならそれを使うべき。

  • 何でもいいところ→リチウム
  • 高温の所→ウレア
  • 樹脂やゴムの潤滑→シリコン
  • 水が掛かりやすい所→カルシウム
  • 高負荷→ +モリブデン
  • 焼き付き防止→ +銅

リチウム系

  • 万能。汎用性が高い
  • 耐水性・せん断安定性にも優れる
  • ゴムや樹脂には向かない(グリスの基油による)
  • 使用温度:-20℃~130℃
  • 用途
    • 自動車・家電

ウレア系

  • 耐熱性と耐水性に優れる
  • 使用温度:-20℃~180℃
  • ゴムや樹脂には向かない(グリスの基油による)
  • 用途例
    • 高負荷ベアリング

シリコン系

  • 耐熱性と耐水性に優れる
  • ゴムや樹脂に適す
  • 金属同士の潤滑には向かない
  • 使用温度:-50℃~250℃
  • 用途例
    • 樹脂製ギア
    • 熱い箇所

カルシウム系

  • 耐水性に優れる
  • 使用温度:-10℃~80℃
  • 用途例
    • シャーシグリス

モリブデン

  • ウレアグリスやリチウムグリスに二硫化モリブデンの粒子を混ぜ込んだもの
  • 極圧性が高い
  •  耐磨耗性に優れ、衝撃荷重に強い
  • 耐水性が低い(粒子が流される)
  • 有機モリブデン:二硫化モリブデンより酸化防止性を有し酸化安定性が優れる
  • 用途
    • CVジョイント

銅(カッパー)

  • ウレアグリスやリチウムグリスに銅の粒子を混ぜ込んだもの
  • かじり防止
  • 用途
    • ボルトの焼き付き防止
    • ブレーキパッドの裏


サボテンの記録🌵

育てているサボテンの記録です。

百均のサボテンも花を咲かすよ!

2013年3月

サボテン 金勢丸 お迎え

一人暮らしを機に、百均で購入した。

かわいい

サボテン 購入時のすがた 2013/3/31

かわいい

トゲトゲかわいいね

2014年1月(1年目)

大きくなってきた

1年目 おっきくなった

室内の窓際に置いている。

2014年5月(2年目)

大きくなったし、子吹きしたので鉢替えした。

2年目 子は実家においてきた。

子はトゲがフサフサしてて、これがまたかわいい。

2021年5月(8年目)

子吹きして増えている。

2014年から写真が無いが、、、適当に水やるぐらいだったので、あまり意識していなかった。

引っ越ししたりとかして環境は変わったけど、サボテンは室内の窓際に置いている。

いつか忘れたが、プランターに鉢替えした。

9年目 子はひょうたんみたいになってる

なんか元気無さそう。

ずっと水だけやっていたが、たまに肥料をやることにした。

肥料はハイポネックスにした。

サボテンは希釈2000倍なので・・・・・・
薄めるのがムズい。

2月に1回ぐらい、肥料入りの水をやる。
webによるとやりすぎは良くないらしい。

水やりの頻度も再検討した。

夏場の水やりは多めに、思い出したときにやる。3日に1回ぐらい。

冬場は2週間に1回ぐらいにした。

正しいのかは分からない。

2024年8月(11年目)

サボテン「金勢丸」 一度目の開花す!

咲かないサボテンなんだなって思ってたら11年目にして花が咲いた!

金盛丸のつぼみ

夜中に咲いたらしい。咲いた瞬間は見逃しちゃった。

次の日の朝、咲いていた花!
咲いた!咲いた!サボテン咲いた!
きれい。うつくしい。かわいい。

夜には萎れた。朝に写真撮っといてよかった。

こんなに大きな花が咲くなんて思ってもみなかったのでびっくりした。

というか茎ながい!

2024年10月(11年目)

サボテン「金勢丸」二度目の開花す!

1回目の教訓を活かし、開花を見守ることにした。

タイムラプス動画も撮影した。下の方に貼っておきます。

にょきにょき
つぼみ
開きかけの蕾
開いた!
直径10cmぐらいある
きれい。感動
サボテンの花❤❤❤❤❤❤
朝みたら倒れちゃってた

1回目の開花のときより茎の強度がないっぽい。

1年のうちに2回目が咲くとは思ってなかった。

冬になったら鉢替えしようかな?

2025年7月(12年目)

サボテン「金勢丸」三度目の開花!

今年も咲きました!!!

やっぱり夜に開花するね
翌朝の様子


バッテリーカレントセンサーの調査

近年の自動車にはバッテリーの充放電電流を測定するためのセンサーが備わっている。
このセンサーを使えれば、数十アンペアの電流を手軽に測定することができる。

調査対象部品

品番:28850-B2020 (トヨタ、ダイハツ)
メーカー:デンソー

測定対象の電線を真ん中に通す。
通常、1回通すだけ(1ターン)だが、ターン数を増やせば、測定レンジを狭めることができる。

バッテリカレントセンサ

ピン配置

ピンアサイン
  • ① TH
  • ② Vcc +5V
  • ③ Vout
  • ④ GND

THとGNDの間に温度センサー(サーミスタ)が内蔵されている

コネクタは、住友電装025型TS防水シリーズ4極のようだ
実験ではQIコネクタが刺さる

電流の向き

穴の内寸:24mm × 5.5mm

静特性

Vcc=5.00V
カレントセンサーに電線を10ターン巻き、測定した。
※10ターンで10A流した時、1ターンで100A流した時と同等となる。

測定する電流をIBと置いた。

Voutには、Vcc(5V)の1/2を基準電位とし電流IBに比例する電圧が発生した。

計算式:
IB [A] = (Vout[V] – 2.5) / 0.02

IB-Voutの測定結果

動特性

本来DCを測定するセンサーだが、AC特性も測ってみた。

100Ap-p相当の正弦波を流した時のVoutの振幅を測定した。

200Hzぐらいまでなら使用できそうである。

周波数特性
周波数特性 Gain (IB/Vout*50) [dB]
200Hzの実測波形、IB(上)、Vout(下)。Voutは-2.5Vオフセットして表示。
矩形波100Hzの実測波形、IB(上)、Vout(下)。Voutは-2.5Vオフセットして表示。

出力端子の特性

Vout端子の負荷特性を採った。

10kΩ以上で受けるのが良さそうだ。

Vout端子の負荷特性

温度センサー(サーミスタ)

GND間の抵抗から温度を測定できる。

R25℃ = 2000Ω
B定数 = 2985K

参考文献

12Vバッテリー端子(日産 キックス e-POWER・P15)by doggie_0505 – みんカラ https://minkara.carview.co.jp/userid/3395291/car/3174507/7123176/note.aspx



ヤングSSのタコメーター解析&修理

スバル360 ヤングSSのタコメーターの修理です。(依頼品)

症状

針が全く動かず。
ゆすると針が揺れるので、固着では無さそう。

車両側のハーネスは、オシロで当たるとちゃんとイグニッション波形が出ていました。

ファンクションジェネレータでパルスを入れてみたりしましたが、やはり反応せず。

分解

基板の部品面。フェノール基板はかなり草臥れてる
回路基板

ゲルマニウムトランジスタが出現!ゲルマニウムダイオードも数点使われています。
メーターには昭和43年の文字があります。今から50年以上前の製品です。

テスターのダイオードレンジで簡易的に当たってみましたが、壊れては無さそうです。

あとテスターで基板を触った時にメーターの針が振れたので、
一番危惧していたメーターコイルは断線していませんでした。

回路図

持ち帰って回路図を起こしました。

回路図。実際の基板には部品番号は無いよ

構成はチャージポンプ回路でした。
パルスのH期間に0.5uFのコンデンサを充電し、パルスの立下りエッジで電流計(メーター)へ電荷を放電します。

エンジン回転数が上がると充放電回数も増えるので、電流計の指示値が比例的に増加します。
コンデンサの電圧が8.5Vのツェナーダイオードで制限されているので、電源電圧の変動を受けません。

トランジスタは2SB364
スペックはVCEO=-20V, VEBO=-12V, IC=-400mA, hFE=60~150

ダイオードはゲルマニウムダイオードです。スペックは不明です。

メーターは電流計で、フルスケール約600uA。内部抵抗は640Ωです。

1.5kΩの抵抗は実際には3kΩの可変抵抗です。

少ない部品点数でよくできています。先人の知恵です。

故障個所

2個のコンデンサと抵抗の故障でした。ESRが異常になっていました。

  • 0.1uF 250V MPコンデンサ
  • 0.5uF 50V マイカコンデンサ
  • 100Ω 抵抗

コンデンサはどちらもフィルムコンデンサに交換しました。

トランジスタは壊れていませんでした。基板から外して確認すると、hFEは約100でした。
ゲルマニウム半導体は熱に弱いので注意が必要(最大は80℃です……)。

100Ωの抵抗は実測440Ωぐらいになっていました。カーボン抵抗に交換しました。

修理した基板と交換した部品
修理した基板と交換した部品
基板の裏側
基板の裏側

調整

0~12Vの矩形波で266.7Hzの時8000rpmになるよう調整しました。

入力パルスの形によってズレると思いますので仮の調整です。

スバル360は2ストローク2気筒なので、クランク1回転で2回点火します。

8000rpm時・・・点火周波数 [Hz]=8000 [rpm] / 60 * 2 = 266.7 [Hz]

あ!この時代ならHzじゃなくて「c/s」ですね。

4000rpmを示すタコメーター
4000rpm時は133.3Hzとなる

動作確認

実車に取り付けたところ、問題なく動作しました。

2個目の修理依頼

もう1台のタコメーターも直してほしいと渡されたので修理しました。
1個目と同じくコンデンサが壊れていました。抵抗は無事でした。

2個目のタコメーターを分解した写真。調整用のボリュームの形が1個目と違った。
ボリュームの形が違った

これも調整したのち返却しました。

波形

参考として回路の波形を掲載します。

入力信号と電流計(メーター)の電圧です。
入力信号の周波数やDuty比が変わっても、メーターに入るパルスの形は同じ。よくできてますよね。

freq.=30Hz, Duty=50%
freq.=100Hz, Duty=50%
freq.=100Hz, Duty=10%

参考文献


Microchip StudioでATTINY202 備忘録

AVRマイコン ATTINY202は、UPDIという方式で書き込む。

USBシリアル変換基板で書き込むことができる。

Arduino環境ではなく、Microchip Studioでpymcuprogを使うためのメモ。

なおPCのOSはWindows10とWindows11で確認している。

書き込みツール ハードウェア編

USBシリアル変換ICを使う。秋月のモジュール基板を使用した。

CH340E USBシリアル変換モジュール Type-C

同じような変換ICならほとんど使えそう。
上記のモジュールは5Vなので、3.3Vの回路の場合は注意が必要と思う。

下記に回路図を示す。テスト用にLEDをPA2に接続した。

ATTINY202のVDD(1pin)-GND(8pin)間には5Vの電源と0.1uFのコンデンサを接続。
ATTINY202のPA0(6pin)には抵抗470Ωを介してCH340EのRXDへ接続。
CH340EのRXDからTXDにショットキーバリアダイオードを、RXD側がアノードとなるよう接続。
ATTINY202のPA2(5pin)には、抵抗10kΩを介してLEDのアノードを接続。LEDのカソードはGNDに接続している。
テスト用回路図と、USBシリアル変換モジュールへの接続図
DIP変換基板に載せたATTINY202をブレッドボードに載せ、USBシリアル基板からの接続は、電線を使っている
実際に接続した写真。とても簡単

書き込みツール ソフトウェア編

まずPythonをインストールしておく。

環境変数の設定が必要なので、インストーラーの最初の画面で「Add python.exe to PATH」にチェックを入れる。(詳しくは「Python 環境変数」でググって)

プログラミングには、pymcuprogを使う。

コマンドラインかWindowsPowerShellを開いて下記を実行すると、pymcuprogがインストールされる。

py -m pip install pymcuprog

"py -m pip install pymcuprog"を実行したWindows PowerShellのスクリーンショット
スクショ

USBシリアル基板をPCに接続し、ポート番号を調べておく。

デバイスマネージャーのポートを見よ。CH340の文字がある
デバイスマネージャーでわかる

このPCの場合”COM5″だった。USBポートをかえると番号が変わるかもしれないので注意。

USBシリアル基板にATTINY202が繋がっていることと、
ATTINY202に電源が通電していることを確認してから、
下記を実行して正しく動くか確認する。
com5の部分はさっきのポート番号にしておく。

pymcuprog ping -t uart -u com5 -d attiny202

成功すれば
“Pinging device…
Ping response: 1E9123
Done.”
などと出てくるはずだ

Microchip Studioの設定

メニューのツール -> 外部ツールを選択

Tool -> 外部ツール

タイトル: pymcuprog

コマンド: pymcuprog.exe

引数:

write -t uart -u com5 -d attiny202 -f "$(TargetDir)$(TargetName).hex" --erase --verify

※2025/1/15 TerraSun様のご指摘により修正( –erase –verifyのハイフンは、2つ必要)
 ダブルクオート””は無くても可

終了時にウインドウを閉じるのチェックは外していたほうが、エラーの時に助かる。

タイトル・コマンド・引数を入力した「外部ツール」の設定画面

OKを押したら、ツールメニューにpymcuprogが追加される。書き込む時はこれを押す。

ツールのメニューにpymcuprogが追加された

Lチカコード

下記のコードでLEDが0.5秒ごとに点滅したら成功。

#define F_CPU 20000000UL / 6

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

int main(void)
{
	PORTA.DIRSET = 0b0100;	// PA2を出力に設定
    while (1) 
    {
		PORTA.OUTSET = 0b0100;
		_delay_ms(500);
		PORTA.OUTCLR = 0b0100;
		_delay_ms(500);
    }
}

周波数
F_CPU・・・ATTINY202の既定クロックは20MHzで、既定の分周比は1/6
なぜ1/6なんだろうか??

今までのAVRからレジスタが変わっている

DIRSET・・・入出力設定。特定のビットを1にする。
DIRCLR・・・同上。特定のビットを0にする。
OUTSET・・・出力設定。特定のビットを1にする。
OUTCLR・・・同上。特定のビットを0にする。
便利なレジスタが追加された。

参考文献

AVR-DA | Y-Lab. Blog https://blog.y-lab.org/?cat=13

pymcuprog · PyPI https://pypi.org/project/pymcuprog/

ChatGPTにも教えてもらった


普通自動二輪免許取得記 No.3 教習4日目、5日目

6月19日(水曜日)

本日は2コマの教習です。

17:20開始なので、会社を早く出て教習所に向かいました、が、ギリギリでした。
クランク・S字、行きたい方向に目線を送れというけど下を見てしまうよね。

もう一人の教習生も同時に走ってましたが、何回かコケていました。
(数回やるとバイクを起こすの辛そう)

思い切りが良いんだろうなぁ。私は思い切りが悪いです。

1コマと2コマの間に1時間空いてるので、外で他人の教習風景を眺めておりました。

2コマ目
課題の練習開始です。
クランク・S字、一本橋、スラローム

一本橋むずいなぁ、というところで終わり。

6月21日(金曜日)

有給休暇なので、昼過ぎから2時間の教習入りました。
午前中は雨が降っていましたが、午後から晴れたので良かったです。

1コマ目

ひたすら課題の練習です。

一本橋がクリアできねえ

2コマ目

一本橋がクリアできるようになりました

真正面をガン見したら行けそうです。

視線重要。

この時間、みきわめだったようです。

次回から第二段階


普通自動二輪免許取得記 No.2 教習3日目

6月15日 昼から2時限連続の教習です。

スケジュール表に「MA」とあったので、何だろうと思ったらAT車の試乗でした。
400ccのスクーターです。

四輪コースを周回しましたが(S字やクランクも含む)、こけそうになった。
パワーがあって重たいスクーター、低速度だと怖すぎる。

ちなみに今回も指導員1に対し教習生2で、もう一人の教習生は女性でした。

5年ぐらいかけて親を説得してやっと免許を取る許可を得られたらしい。

2コマ目はシミュレータです。転倒しました。
ABSの説明が長かった。

AT教習もシミュレータも女の子のほうが上手かったです。普通AT限定でスクーター経験も無いと言っていたけれど、センスがあるんだろうなぁ。私にはない。