Arduino

RZ50等 4EUエンジン用デジタルCDIの製作 安定動作へ…

さて、前回の点火時期計測のおかげで、なんとかピックアップ第一波からどの程度待ってから点火すればよいかというデータが取れました。コレさえあればあとは回転数を計算すればなんとでもなります

今回、制御用マイコンはESP32を使用します。内部はArduinoで動かします

実はPICマイコンだとPIC16F161Xファミリとかいう点火位相に関しての専用機能を備えたマイコンがあるんですが、ソレをしちゃうと一般公開で気軽に作ってもらえなくなるので、色々と楽なArduinoベースで進めていきます。これは構想の段階から決定していました。
しかし、Arduinoでは周波数の問題で16Mhzだと性能がギリギリすぎるということで、オーバースペックですがESP32を搭載することになりました。ちょうど手持ちの評価ボードもありましたので、これで試作を進めていきます

で、いきなりですが回路図です


Test


たぶんサイリスタ駆動部とかがの設計がガバい。BUT THIS CIRCUIT IS WORKING!!

とりあえずサイリスタのトリガ電流は定格より流したほうがしっかりスイッチできると言うことを聞きましたので、とりあえず流しまくるようにしました。しかし抵抗の発熱が大きい(計算では0.2W程度しか発熱しないはずで、シブイチ抵抗だとまあギリギリ収まる程度の発熱。安全率取るとちょっとこわい)ので1Wと大きめのの抵抗入れるようにしてます。たぶんここもうちょい高抵抗でもいい気はする(200くらい?)

後日このへんのオシロ波形を記載します

あとフォトカプラの入力に関しては色々やった結果この定数に落ち着きました。入力と並列に入ってる抵抗はかなり重要です。無いと高回転でバグります。あと電流流しすぎオタクになってフォトカプラが劣化してしまうので、こっちにバイパスさせてあげることで過電流をある程度防げます。
あと逆耐圧が低いので直列にSBDを入れてあげましょう。30Vくらいのでいいです。

付け加えて、プラグは必ず抵抗入りプラグを使用すること。抵抗なしだとノイズ多すぎになって死にます。

で、上記の回路ではないのですが、一度試作した1号機がこれ

IMG_2403

IMG_2405

IMG_2404

調子に乗って色々書いてますが、結局コレはノイズとか無視して部品配置やりまくったせいでアイドリングすらしませんでした。回路修正しようにも結構詰めて作ったので厳しい。

なので、二号機を作りました。面積はかなり広くなりますが色々と回路修正しやすいようにしてあります。実際、サイリスタの駆動回路まわりで誤動作しまくったので助かりました。


IMG_2412

(当時はサイリスタを駆動するにもフォトカプラで絶縁してみたりと工夫していた。試作段階ではGNDは共通なので意味はないのだが絶縁DCDCを使えば後々に完全に絶縁できると目論んでいた。結局必要なかったのだが…)

IMG_2423

で、当然ながらこれでもかとベタ代わりの銅箔テープ

IMG_2413


サイリスタの駆動回路についても、正論理で駆動すると思わぬタイミングでノイズによる点火が入ってしまうようで、うまく駆動できませんでした。で、負論理で駆動させてもしばらく謎の挙動に悩まされまくったんですが…最終的にはピックアップ入力周りの回路を見直して解決。


無事、高回転域に関しても動作を確認しました。



YEC-CDIの実測データ(緑線)を元にした点火MAP(橙線)はこんな感じです。
あくまで電気的に見える部分でのMAPなので、フライホイールにタイミングライトあてて実測するとズレると思います。4EUはカバーを開けて点火時期を確認するってのができないので大変です。のぞき穴から確認するしかありません。見やすいように加工したサイドカバーと騒音を出しても良い環境があればいくらでも測れるんですが…

とりあえず安定稼働したということで、業者に基板を発注します。

スクリーンショット 2021-06-28 040139

2層基板で片面は全部ベタでビアも打ちまくりです。これなら素子の放熱もノイズ耐性もそれなりに期待できるでしょう。
コンデンサについてもある程度選べるように穴を2,3個に増やしています、実際、安定動作版でもコンデンサは2段重ねになっています

IMG_2533

ケースはこの真中の箱になります。手前のデイトナのアナログCDIよりすこし大きくなりますね。

しかし、基板を見ていただくと分かる通り、ESP32の評価ボードがそのまま刺さる形になります。これがかなり基板面積を圧迫していますので…最終版ではさらに小さくなる予定ではあります

まあ評価ボードは評価ボードなりに、マイコンの下にフォトカプラ突っ込むという立体配置をしているのですが…

基板が届いたら次の記事書きます。

Q.進捗どうですか?

進捗どうですか

A.
進捗ダメです



はい。結構更新が長くなってしまいましたね。色々ありました。
エクストリームバーベキューとか行った気がするのでそれについてはこっちに


エクストリームバーベキュー 2016/9/17-19 - Togetterまとめ http://togetter.com/li/1026423 @togetter_jpさんから



でまあ端末とかもXperia Z ultraとかいろいろ買ったりした気もするけどきっと気の所為。GPD WINをポチったのも気の所為ですね。

さて、今何をしているかといいますと


2016-11-23-22-39-46


2016-11-23-22-39-52


2016-11-23-22-39-58


2016-11-11-17-36-47


なんか作ってる


いやまあね。 レーザー加工機使えば筐体加工一瞬だしそろそろ色々やらないと
NT京都がヤバイのでさっさととりあえず一台作ってしまおうと。

で、制作はいつもと同じく、レーザーカットしたのを接着剤で組み上げるだけ。結構強度が出るしすぐに作れる。


2016-11-13-19-03-10
 

はいなんかできた。

でもこれよく考えたら細長くね?こんなんで大丈夫か?って思ったので、横幅を2倍にして縦横比1:2くらいにして、それに伴い砲塔を拡大・・・


2016-11-12-18-41-23
 

拡大・・・?


ってオイイイイイイイ!!!!!!でかすぎるだろ!?っていうかああああああああああああ!!!!!!横幅二倍したいだけなのに縦まで二倍してどうすんんおおおおおおおおお!!!!!!?!?!?!?!? 

2016-11-12-18-41-56
 


デカすぎィィィ!!!!!!!!!!!


 ってことで、90式の寸法測ってみたら、このままの比でもまあ問題なさそうってことで、結局最初のやつで製作続行。

2016-11-13-23-03-36
 

砲塔旋回ギアつけて~


2016-11-18-21-45-22


2016-11-18-21-45-10
 

磁石着脱式にして~


2016-11-18-21-45-38
 

走行用ギアボックスつけて~


2016-11-19-18-10-34
 

砲身付けるやつ印刷して~


2016-11-20-19-09-27

2016-11-20-19-09-21
 
 
なんかいろいろやって仰俯角‐6~16度 とれるようにして~


2016-11-20-21-35-30
 
2016-11-20-21-35-25
 

マガジンと自動装填装置をつけた。


現状進捗ここまでだけど、とりあえず現状の課題を


・スペースの使い方が下手すぎてまたもスペース不足
・俯角取れない
・ 砲が無限に回らない、砲の旋回速度が遅い

んで、現状は解決策として、
・スペースは筋肉で解決
・一応サスペンションが色々仕込める仕様なので、アクティブ…とまではいかないが、姿勢制御用のサーボやソレノイドを搭載予定
・スリップリングを搭載し、 無限回転サーボに駆動系を取り替える 

等々。コイルガン部分に関しては、砲塔バケット方式を取ることでコンデンサとか充電回路とかを載せる。結構無理矢理になりそうだけどね。仕方ないね。
コイルガンは飾りなので、別にそこまで威力とかは求めていないが、それなりには必要なので。戦車作りてえ!主砲は何にしようか!!!あ、コイルガンでいいや!!!!!!くらいのノリ。別にコイルガンである必要はない。コイルガン戦車は一見チープな題材だが、突き詰めたらジャイロスタビライザーやサスによる姿勢制御、自動装填や無線も必要になる。結構難しい。ジャイロスタビザライザーはまあジャイロ追加するだけでできそうな題材ではあるが、コイルの磁力で死ぬ可能性があるため、それらを回避する必要がある。こういう点でも、コイルガンを載せるということは面白い。

とりあえずNT京都までには動く実車を持っていきたいところ。他のプロジェクトはしばらく見送りとなりそう。 
Twitter プロフィール
ブログにコメントされても平気で半年見ないままとかザラにあるので、取材とか諸々はTwitterでお願いします(DMもあまり見ないので、DMした上でリプも頂けると確実に反応できます)
アクセスカウンター(PV)

    人気記事はZVSらしい

    最新コメント
    アーカイブ
    画像
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • たぶん世界初?Microdrive版HDD-MIDI演奏機の試作
    • ライブドアブログ

    トップに戻る