サブハーネス(センサー系)整理

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LEDプロジェクターランプの断線からはじまった今回の電装系トラブルは、メインハーネスを巻き込んで、大変なことになりました。そこで後付けの電装品をできるだけメインハーネスから切り離してサブハーネスとして独立させることにしました。

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まずセンサー類の配線を整理しました。Arduinoを中心にした省電力システムで、消費電流は100mA@12V前後。わずか1.2Wしか消費していません。劣化がはげしかったLEDのバーグラフタコメーターと、ウインカーインジケーターは廃止しました。

それでも、見ての通り、改造と増設を繰り返したために、手作りの限界とも言えるくらいの複雑な回路を形成しており、いつショート/断線してもおかしくないようなシロモノ。

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まずは、Arduinoを中心としたメイン基板を、工具入れの中に突っ込んでみました。ポーチがクッション代わりです。2本のEtherケーブルで16本分のケーブルを代用していますが、端子同士が近接しててひじょーにあぶなっかしい。特に、取り外したバーグラフタコメーターから来ていた電源がトラブルメーカーでした。

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そこで、Arduinoを含めたセンサー全般を、USB電源駆動に切り替えました。USB電源は、百均はやめて、エーモンの高いやつにしました。これがメインハーネスとの間の障壁となって、バイクを守ります。あなたは死なないわ、私が守るもの……。USBを抜いてパソコンにつなげば、本体を車体から下ろさなくても、プログラムをデバッグしたりアップロードすることができます。なんか最新式のレーサーみたいで、かっこいいかもと思ったのですが、ご近所から見るとハイテクなバイク泥棒にしか見えないみたいです。

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あと、ケーブルをまとめるのに、高周波ノイズを吸収してくれるフェライトを使ってみました。効果はオカルトレベルだとは思いますが10個で1000円だったので、、、。

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iPhoneを駆動するUSB電源は別に用意。配線はタンク下からすっきりと。引っ張って抜けてしまうとタンクをおろさないと差し込めないことがわかった時には後の祭りでした。

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後ろ側はメイン基板の入った工具入れに直結しています。百均ポーチよりは冷却が良いみたいです。

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サブハーネスの配線の多くは、サイドカバー内の小物入れスペースにつっこんですっきり?、まだOLED液晶表示が乱れたり、フリーズしたりするので、回路全体のオーバーホールが必要です。

その後、バーグラフタコメーターと同じ点火パルス処理回路を自作して、シフトインジケーターを復活させました。やっぱりあると便利です。フリーズ問題は、電源配線の接触不良だったようです(コネクタがゆるんでたり、ハンダがはずれかけてたり)。いろいろいじっているうちに追加電装系もまあまあ安定動作するようになり、またツーリングが楽しめるようになってきました。

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クラッチダイオード交換(メインハーネス電装系修理完了)

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昔のバイクには、メインハーネスの途中に小さな黒いパーツがついていることがあります。クラッチダイオードと言って、クラッチスイッチとニュートラルスイッチの間にはさまって、クラッチを切るか、ニュートラルに入っている時だけ、セルモーターが回るようにするための回路の一部をなしています。これが断線するとニュートラルでセルが回らなくなり、短絡するとクラッチを切るたびにニュートラルランプが点くようになります。今回のトラブルは断線型。

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VTだとこの白いプラスチックの爪のところにひっそりはまっています。電気系統をチェックしていた時に、マグネチックスイッチとアースの間に1000〜1400kΩくらいの抵抗があり、このダイオードの存在に気づきました。これが断線すると、ニュートラルに入っていても素子が抵抗となり、マグネチックスイッチに電流が流れなくなり、セルモーターが回らなくなります。はずしてみると、完全には断線しておらず順方向で870kΩの抵抗がありました。

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もうひとつの抵抗の原因が、ボディーアースにありました。VTはこの一点にアース線が集中しています。ビスが真っ黒に汚れてワッシャーも入っておらず、これではアース不良を起こしても不思議ではありません。新品のスプリングワッシャーとビスに交換です。

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いつものバイク屋さんに行ってクラッチダイオードの在庫を調べてもらったら、まだ鈴鹿に79個残っているとのことで、早速注文しました。2日で到着。新しいパーツの順方向抵抗を測ったら800kΩくらいあります。古いのとあまり変わらず一瞬冤罪だったかなと思いましたが、はめ込んでみるとニュートラルで確実にエンジンがかかるように!わずか70kΩの改善ではありますが、新品パーツは安心感が違います。古い方は、劣化して電磁石を駆動するだけの電流を流せなくなっていたのかもしれません。でも古いのも一応とっておく貧乏性。

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先に交換したレギュレータもちゃんと仕事をしていて、ヘッドライトオフだと13.7〜14.1V。エンジンの回転数を上げても以前のように15Vまで上がることはなく、抑制がきっちり効いています。ウインカーやブレーキランプをつけてもびくともしない。LEDプロジェクターランプ(片目になってるけど)を点けても大丈夫。23W球の時代は警告がピーピー鳴ってたのがウソのよう。LED化の効果をようやく実感できました。

なぜかエンジン回転数を上げると電圧が少し下がり、アイドリング回転数付近で最高電圧を示すのは、そういう仕様ということにしておこう。あと、低回転でもジェネレーターがちゃんと仕事するようになったせいか、アイドリングが少し下がったのを修正し、ついでに同調も確認し、アイドリング状態で安定して14Vを供給するように調整しました。

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ヘッドライトを点けた状態でも、アイドリングで12Vをキープできますが、回転を上げても12.5Vくらいまでしか上がりません。できたら13Vは欲しいところ。古い250ccバイクの発電性能限界ということで、夜間の長距離走行は控えるしかないですね。とりあえず近所を50kmほど走ってきましたが、特にトラブルは感じられませんでした。途中の道の駅で、SDRのお兄さんとポンコツ談義をひとしきり。

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(その後、バッテリー端子に直接テスターをあてて測定したところ、静止時電圧12.85V。アイドリング時14.45V。ヘッドライト点灯時は、アイドリングで12.8V、回転上昇時には13V以上あることが確認できました。これなら夜間走行でも問題ありません。メーターに貼り付けた電圧計は左ウインカー裏のコネクタから取っているので、スイッチやコネクタでの電圧低下が0.4〜0.8V程度あるようです。追加の電装系はバッテリーから独立したハーネスを引き直して、リレー制御したほうが良さそうです。)

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トンネルを走りながらライトをつけたとき、手元の電圧計が12Vくらいまで低下して不安になったため、もう一度計測してみました。ライトオンで、アイドリング時と2000rpm時の電圧です。バッテリー電圧は正常ですね。さらに念のため、メインヒューズのところに電流計をはさみこんで、レギュレータからの電流の出入りを計測したところ、ライトオフならアイドリング時には0.3〜1.5Aくらいで充電してました。回転を上げてもマイナスにはならなかったです。

ライトをつけるとマイナスとプラスを行ったり来たり(充電したり放電したり)しますが、回転を少し上げるとプラスで安定します。電圧が最高値を示すのは1300rpmくらいです。しかし3000rpmまで上げると、電圧が下がってきて、これが走行時の電圧低下と関係あるような気がします。放電状態でずっと走り続けたらやばいですが、3000rpmでも、電圧は13.3Vをキープできているので、いきなりバッテリーが上がることはないだろうと思ってます。もしやばくなってもLEDプロジェクターで充分走れますしね。


今回のトラブルは、キーシリンダー、クラッチダイオード、レギュレータ、バッテリー、ボディーアースと複数のパーツのトラブルが重なって起きていて難儀しました。電装系はお互いに補い合ってなんとか持ちこたえてたりするからややこしい。これらのトラブルがウインカーとテールランプのLED化で一気に吹き出した感じです。エンジンがまったくかからなくなった時には、もうダメかもわからんねと思いました。こうやって再び一緒に走れるようになる日が戻ってくるとは、感無量です。

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もし治らなかったら、遺影にしようと思って用意した写真を2枚。来年もぼっち花見しよーな。
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キーシリンダー分解清掃

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ようやく煙が出た場所を特定できました。きっかけは、キーのひねり具合でニュートラルランプやオイルランプの明るさが変わることに気づいたこと。キーシリンダー内の接触があやしい。シリンダーを外すためには、この配電盤から大きい方の茶色と、小さい黒のコネクタを引き抜きます。

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すでにプラスチックの蓋はもろくなっていて、開けただけでバキバキ割れていきます。配線裏のハンダも半分溶けて一部はずれていました。これが煙の原因でしょう。

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あまり使われないパーキングの接点(上)には緑青が発生し、左下のイグニッション接点など、ほかも茶色く汚れています。ハンダが溶けていたのは2つ並んでいるバッテリーから直結している接点の裏。すべてヤスリで銅の色が出るまで磨きました。

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割れてしまったケースはアルミテープで補強しつつ、タイラップで固定です。

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ついでにメーターもきれいにして、本体への組付けを待ちます。

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復活の日(レギュレータ交換)

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ヤフオクで落札したCBR250Rのレギュレータです。年式は87年でしたが、あまり使われた形跡がなく、とてもきれいでした。

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だけど端子が合いません。VTのは真ん中に電圧監視用の端子が出ています。最近のレギュレータは電圧は内部で監視しているので、プラスとマイナスが2本ずつのものが多いです。CBRも同様だと仮定して作業を進めます。

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端子そのものには互換性があるので、6本のコネクタに4本の端子を挿入。緑は緑に、赤は赤に繋がるように。黒はどこにもつながらないことになりますが、回路図ではキーオンでバッテリーのプラスに繋がるだけのようなので、とりあえず無視します。

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コネクタは、住友電装の防水タイプにしました。どう考えてもこの場所には水がかかるので、その結果端子が錆びて抵抗が生じ、熱を持って溶けてしまうようです。

そして、新品のバッテリーを繋いでセルを回します。かからない。10秒、20秒、、、、かからない、、、

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プラグをはずしてみるとガソリンで濡れています。一度かぶったプラグは火花が飛びにくくなるので、これも新品と交換。火花が散るのを確認してから取り付けます。

さらに、セルを回す、、、かからない、、、、チョークを引いてもう一回!  ボッ、、、ボボッ、、、ボボボボボ、、かかったあ!チョークを戻すとスムーズにアイドリングしてます。しかし、電圧は12ボルト台から上がりません。バッテリーが消耗してしまったのでしょうか。再び自宅に持ち帰って充電をしなおしてから、もう一回チェックです。

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しばらくアイドリングしたら、それなりに電圧は上がってきました。燈火類もすべて動作します。とりあえずこの状態で様子をみることにします。

その後、ヘッドライト、ウインカー類を全点灯してみたら、ハンドル奥から煙が出てきました。どこかに接触不良箇所があるようです。セルモーターは回ったり回らなかったり、、、。まだまだトラブルは続きます。



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レギュレーター散る

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きれいな顔してるだろ?こいつ死んでんだぜ、、、。

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最初はバッテリートラブルから始まりました。LEDウインカー交換前から、エンジンのかかりが非常に悪い。バッテリーの寿命だと思って充電しても、またすぐにセルモーターが回らなくなる。新品バッテリーを注文しつつ電気系統をひとつひとつはずして点検していきました。

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どうやら、LEDプロジェクターまわりがショートしていたらしく、それを切り離したらとりあえずエンジンがかかりました(あとで原因は他にあったことが判明。いろいろな場所で抵抗が発生していて、電力が足りなくなっていたらしい)。しかし、エンジン回転を上げると電圧が17ボルトまで上昇。そこで消費電力を上げるべくヘッドライトをつけると、まさに事切れるがごとくエンジンが停止。それから2度とエンジンがかからなくなりました。バッテリーを充電して無理やりセルを回してもだめで、プラグをみるとガソリンでベタベタです。VTはフルトランジスタ点火なので、バッテリーが死ぬと火花が散らなくなります。どうやらレギュレーターを焼ききってしまったようです。人間で言えば、心肺停止状態です。

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パーツはSH538-12というもの。調べてみると87年式CBR250R(4気筒のやつ)と共通の部品で、偶然ヤフオクに4000円で出ていた比較的きれいなものを落札。VTのものが5本出力なのに対して、4本しかありませんが、おそらく電圧を検出するピンが外に出ていないだけだと思うので、無配線でいけると思います。まずは届くのをまちます。

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VTのテールランプとウインカーをLED化してみた

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ついに、この日がやってきました。白熱電灯の生産が終了し、世界は発光ダイオード(LED)へと進化している中で、わがVTの灯火類はいまだに高ワットの電球のまま。度重なる電子部品の増設により、常に電力不足に悩まされる中で、ついに私は決意したのです。やっぱ時代はLEDだよね、と。

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最初にとりかかったのが、ウインカーランプ。23W球が4つもついている、隠れたお荷物さんです。LEDウインカー球は、サイズと明るさ、そして発熱のバランスが問題になりますが、選んだのはセラミック球という、高輝度LEDが石で固められたようになっているタイプ。少々値ははります(エルパラさんで一個1900円)けど、堅牢さと放熱性では群を抜いていると思います。

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しかし、なぜかうまく刺さらない、、、。よく見ると電球口金のぽっちの角度が微妙に違っています。VTのオリジナルは180度タイプ。それに対してLED電球は150度。ペンチでソケットを広げたり、無茶してみましたが無理。ならば、電球の方の邪魔なポッチを移動させればいいじゃん。と、ぽっちをひとつニッパで切って、180度の位置をヤスリがけして荒らしてからハンダを盛ってみました。

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うん、まあいいんじゃないだろうか。耐久性のこととかはこの際考えない。どうせ零号機は暴走することになってんだし。

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さて、フロントのウインカー球と交換と思ったら、なんだこいつ腐ってやがる、、、。ウインカーレンズを取り囲んでいたゴムパッキンが、劣化しきっていて復活不能。

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とりあえず、耐熱のアルミテープで代用しておきました。このテープは耐候性もある程度あるので、便利です。

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LEDに交換した時には、ウインカーリレーも交換しないとハイフラといって、ウインカーが激しく明滅してしまいます。球切れしても交換できないのかこいつと思われて恥ずかしいので、980円のリレーを買いました。

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コネクタ形状が合わなかったので、アダプターを自作。リレーの固定は両面テープ。

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ブレーキランプは、秋月の10個LEDが載った暖白色タイプx2と白色x1。ナンバー灯は白色タイプを使ってみました。ステンレスの汎用ステーを組み合わせてこんな感じに。こんな古いバイクのテールに、こんな凶悪なブツが仕込まれていようとは、だれも思うまい、、ぐふふふ。

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ナンバー灯は真下ではなく、やや斜め下を照らすようにしています。後ろを向いた1灯は、反射板を介してレンズ全体を照らし、ブレーキランプの視認性のアップを期待します。計画ではテールランプとして使う予定だったのですが、ブレーキランプにメリハリを付けるためにブレーキ連動にしてみました。真後ろ以外からの視認性への配慮もあります。(後日、ブレーキランプが充分明るいことがわかったので、テールランプに戻しました)

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部屋である程度テストを行ってから、いよいよ実機に搭載です。テール周りはバラしたことがなかったのですが、やっぱりテールカウルの取り付け部が割れていました。もろくなっているので慎重に分解。

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(追記 20160911)
後日、割れてしまったところをプラリペア(黒)で修復。アース線を挟み込めるくらいの強度になりました。

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テールユニットごと交換します。LEDに絶縁&振動対策としてダンパーゴムを挟んだためちょっと斜め向いちゃってますが勘弁してください。レンズと反射板は、ウインカーにならってアルミテープで接着。テールカウルの固定部もアルミテープで補強。

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そして無事点灯を確認!ちなみに丸目2灯は、NSRやCBRに通じる、ホンダの証です。分かる人には分かるかもしれないし、分からないかもしれない。

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ウインカーの視認性も問題なし!明るさは23W球に比べると暗いですが、100m後方からの視認性はクリアできていると思います。

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12V負荷時の消費電力がブレーキ灯2W、ウインカー2灯で5Wです(テスター実測値)。ほぼ1/10になりました。その結果、アイドリング時の電圧低下も解消。

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ナンバー灯もしっかり仕事してるようです。テールランプは暗いかなと思っていましたが、、、、、

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さらに暗くなってから撮影。テールランプの光量も十分だし、何よりブレーキランプとのメリハリがあることが重要なので、しばらくこのままいきます。テストと撮影のし過ぎでバッテリーがやばいことに、、、。そして、VTを手に入れて以来、最大の試練がこのあと待ち構えていることを、僕はまだ知らなかったのです。

(追記 2016/9/11)
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しばらく使ってみて、やはりテールランプが暗いと思ったので、中央のLEDをポジション点灯にしました。また、アルミテープでとめてあったレンズと本体をタイラップで強固に固定。振動でアルミテープがはがれて隙間が開くことがなくなり、テール周りもすっきりです。

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テールランプが反射板を照らして、LEDユニットの影がなんとなく鳥居に。前のウインカーポジション&デイライトとともに視認性アップに貢献してます。ナンバーも見やすくなって、ブレーキランプも光量充分。


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バイク(RZ250R&SDR)をおりて二十余年。仕事で体調を崩したときに、ともだちからVT250Fというバイクを譲り受けました。4半世紀を生き抜いてきたバイクにまたがり、ふたたび走り始めたら、なんだかだんだん楽しくなって、バイクも自分も元気になってきました。目標は、また北海道を自由に走り回ること。いつ倒れるかも分かりませんが、生暖かい目で見守ってやってください。



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