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ローバーミニ、ミニクーパーのエアコン使用時馬力損失をGテックで計測

夏は暑いです。
ミニクーパー(mini cooper)はエアコンガンガン効かせて走ってますが、どうも車の力がなくなります。
ここぞというとき?は、そのつどミニクーパーのエアコンのスイッチを切ってやらないといけませんし。
そこで、実際どれぐらいミニクーパーの馬力損失があるのかGテックで計測してみました。ローバーミニクーパーのエアコンによる馬力損失計測結果画像
シフトライトは3500RPMに設定
メインラン:エアコンなし ラン1:エアコンあり
街中での常用回転までしかまわしていませんが、3500RPMで1割以上馬力の損失があります
非力なミニクーパーでは痛いですね・・・・・(計測馬力はあくまで目安です)
そこで、今後の課題、エンジンパワーがほしいときだけミニクーパーのエアコンがOFFになるパーツを作ります。この機構だけなら水銀スイッチの組み合わせで十分だとの友人からの指摘ですが、せっかくミニクーパーのエアコンの制御をするなら、冬場の窓の曇りも自動で取れるようにしたいので湿度センサーとも組み合わせてトータルなオートエアコンにしたいです。
冬場、暖房と冷房同時にかけてミニクーパーのウインドウの曇りを取ってるのですが、すぐに曇らなくなる代わりに寒くなるので切ったり入れたりめんどくさいので・・・・・・
そのために今後はPIC16F877A をマイコンの勉強しながら使っていきたいです。

大学の授業での発表も一応終わり、PICマイコンの課題は一息つきました。
そろそろミニクーパー実装用のパーツ製作に取り掛かります。
まず、ミニクーパーのヒーターファンとエアコンスイッチのラインの電流を測ってみました。
ヒューズBOXでの電流はエアコンスイッチ(エアコンファンとは別)で4A、 ヒーターファンは6A近く流れていたので秋月電子にMOSFETを発注。
スイッチング回路はミニクーパーのヒューズを取り外してそこに割り込ませます。(むろんヒューズ自体は機能させますが)
ミニクーパーの加速時にエアコンをOFFするタイミングは負圧センサーで判断しますが、センサーとしてよりもスイッチとしての役割でしかないのでPICを使わずにアナログ回路のみで構成してみます。ローバーミニクーパーのエアコン制御用コンパレーター回路画像
3端子レギュレーターと オペアンプ(楽天市場) です。
コンパレータIC買ったのですが、今まで使ってきたオペアンプでコンパレータ機能にしたほうが楽だったので変更^^;
負圧センサーの出力がミニクーパーのアイドリング時1.5v 負荷時2.7vで変動するので基準電圧の設定をその間でアジャストできるように可変抵抗を使ってあります。基準電圧の付近でスイッチング素子への信号が切り替わります。
MOSFETが届いたらテスト予定です

あけましておめでとうございます^^; 今年もミニクーパーをよろしくお願いします。
正月休みを利用して少し作業を進めました。ほったらかしにしていたわけではないですが、時間が取れなくて進んでいなかったローバーミニのエアコン制御パーツの続きです。
ミニクーパー室内のヒューズBOXのヒューズを差し替えてスイッチング回路を割り込ませます。ローバーミニクーパーのエアコン制御スイッチング素子検証回路画像
以前製作したコンパレータ回路とMOSFETのスイッチング素子を組み合わせました。
模範回路は
「続 トランジスタ回路の設計」p222 オープンドレイン回路です。ていうか、これしか使えない^^;
使用した素子は2SK447、コンパレータの信号でミニクーパーのエアコンのオンオフがこの素子で機能しましたが・・・・ヒートシンクが小さすぎるのかかなり熱くなるのでもう少し大きなものをつけてみます。
一応電力考えて素子を選んだのですが、発熱の対策をどのように考えるか勉強したことないので・・・
まあ、わからないことがあるから面白いんですよ。

だいぶほったらかしにしていたミニクーパーのエアコン制御パーツですが、締め切り期日を設定しました。
5月28日のガレージミニマムさん主宰のタカスサーキットタイムアタックに間に合わせるために作業を再開します。
ミニクーパーがエンジン出力状態でエアコンをOFFにするための切り替え回路はすでに製作しましたが、今度はじっさいエンジン負荷の状態を判断するための負圧センサーを用意します。
中古で手に入れたデンソウ製の負圧センサーです。TOYOTAの型番が入ってますね・・・・
(TOYOTA SENSOR ASSY,VACUUM 89420-12010 100798-1160 DENSO JAPAN)
AFRマイコン制御で使用したものとほとんど一緒だと思いますが
・・・・・端子に・・・・V(電源)G(アース)O(出力)の記載がないよ・・・・トヨタ仕様か?
闇雲に動作テストするのもあれなので、仕様の判明している負圧センサーと端子間の抵抗値を比べてみるとピン配置一緒でした^^。
蓑虫クリップで仮配線してセンサー単体の動作チェックをします
ミニクーパーの電気工作で重宝するのはジャンクDOSVから取っておいた電源です。
12V、5Vの定電圧源なので車の電装品や自作回路のテストに電源用意しなくてもいいので楽です。
電装品の動作電圧についてですが、一般カー用品は12vですが、センサー、アクチュエーター関係は必ずしもそうではありません。(低いと思ったほうがいい?)
流用を考えるときに仕様が不明な場合は電圧を低いものから試したほうがいいです。
ちなみにこの負圧センサーは動作電圧5Vでした。
口で吸って負圧をかけてやると出力電圧が変動します。
大気圧で0.75Vからの変動なので、この電圧にあわせて切り替え回路の基準電圧を設定してやればOKかな・・・・すこし増幅してやったほうがいい場合もありますが、その辺は現物あわせで^^;

以前予告していたミニクーパーのエンジン出力時だけエアコンを自動停止させるパーツですが、一応最終バージョンが完成しました。
筐体は実装テスト後いい具合にします。
前回はFET素子に直接ミニクーパーのエアコンコンプレッサー電磁クラッチ駆動電流を流したらものすごく発熱したので、今回は自動車用汎用リレーを使用しました。
オペアンプLM358を使ってコンパレータ回路を組み、ミニクーパーのエンジン出力時の負圧センサーの電圧変動でリレーをオンオフします。
リレー駆動には前回のMOSーFET2SK447をそのまま使いました。
例によってアレな配線ですが・・・・
オペアンプIC LM358、3端子レギュレターLM7808(オペアンプ駆動用8V出力)、LM7805(負圧センサー駆動用5V出力)コンパレータ基準電圧設定用 可変抵抗+抵抗、発振防止のパスコンなどで構成されています。
回路図はテスト終了後書きます
ミニクーパー車体の負圧ラインからセンサー取り付けように分岐させて、電源はヒューズボックスのアクセサリーから取り出します。エアコンコンプレッサ電磁クラッチラインのヒューズからこの機構を割り込ませます。
まあ、ミニクーパーへの実装テストがまだなので明日試しますね (続く)

前回完成したはずのミニクーパーエアコン制御パーツ、実装したらいろいろ問題が浮上しました。
天気がいい日は、エアコンがんがん効かせて部屋で半田付けに限りますよ(←引きこもり
まず、ミニクーパーのヒューズボックスラインから直接エアコンコンプレッサの電磁クラッチを切ろうとすると、間に入れたリレーがチャキチャキチャキとチャタリングのようになってとてもいけません。(ミニクーパーの制御上の問題というよりも、リレー単体を組み込んでこのようになるのでここでの改良はやめにしました)
そこで、おとなしくミニクーパーのエアコン操作パネルからONOFFスイッチのラインを見つけてそいつを制御基盤でコントロールしてやります。
取り出しにくいと思ったら・・・・・ミニクーパーのカーステレオをはずしたら簡単にでてきました。
ミニクーパーのエアコンONで通電するラインを見つけて切断し、制御装置のリレーにつなぎ換えます。
電源とグランドはミニクーパーのカーステレオラインにつなげて装着完了!
はじめからこの方法にすればよかったORZ
ごちゃごちゃですがとりあえずメインの基盤を絶縁物でぐるぐる巻きにして1DINに放り込みます。
早速試乗
これ、マジで商品にしても売れますよ
今日はいい天気で普通に走っていてもミニクーパーの水温85度、油温80度
この状態でエアコンがんがんに効かせても出力時だけOFFになるのでミニクーパーのパワーロスをまったく感じさせません(まあ、当たり前ですが)
市内一回りしてきましたが、ミニクーパーのエアコンの効きが悪くなった感じもしませんし(いつものように効きすぎ)快適さを失わずに走り回れます^^
安上がりな方法は傾斜スイッチと組み合わせる場合もありますのでこれなら完全組み込みできますね。
ただ、負圧センサー利用のほうが踏み込んだときの立ち上がりがいいと思われますが・・・・比べてみないことにはなんともいえませんね。
いまの基盤はチャタリング対策なしなので微妙な負荷でチャキチャキいう場所があるので 今後調整したほうがいいかな・・・・
あと、ミニクーパーの電磁クラッチの耐久性にどの程度影響するのかは不明です(日本製だからだいじょうぶかな?)
楽しくて山のほうまで行って来ましたが、展望台って看板があったので歩いて上ってみたら頂上の休憩小屋にカップルが1組いました。
どっと疲れが出たので帰宅して昼ねORZ

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8月 27, 2005 エンジン出力連動型エアコン制御基盤(ローバーミニ、ミニクーパー自作電装パーツ) |

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コメント

島さん>コメントありがとうございます^^
負圧計はアナログメーターでチェックしてるので、あえてデジタル化するメリットが^^;

投稿: ネコミニ | 2009/03/18 19:43:18

はじめまして。
負圧センサーが目に止まり書き込みしてます。

これをPICを使ってLCDに数字表示する装置を作って頂きたいですね。

ご検討宜しく御願いいたします。

投稿: 島 | 2009/03/16 9:21:06

ネコミニ 様へ
別に名指しでいいぞ

性格的に物凄くめんどくさがり&経験から、2度手間になることは、やらないダケ

まぁ、なんとか自走して家まで・・・とか、ゴールまで・・・って時は、なんでも有りですケド (((((((・・;)サササッ

投稿: JPD | 2005/09/19 22:31:13

こんばんわ。峠でマーチと競り合って水温に問題ないのなら対処できたようですね。登りですよね。
自分もホルツの製品はよく使いますが、ラジエーター液の液漏れストップなんかは驚くほどよく効きます。バイクを売る前はクレーム対応であらかじめ入れておくと完璧^^;

友人は冷却ラインに下手なものが詰まってアレになるのがやだから使わないようですが・・・・

投稿: ネコミニ | 2005/09/18 19:52:48

あっ!

書き方がまずかったですね^^;

友人2人の合計体重が約120kです。

投稿: くろねこ | 2005/09/17 20:47:17

今日は筑波山を越えてきました^^

男3人でラーメンを食べにいったのですが、登りで

前 旧マーチ (ノーマル 乗車1 MT)
後 ミニ   (改造あり 乗車1+友人2、重り120K MT)

峠だったのもありマーチとバトル!(ライト級同士の戦いですがかなり熱い戦いでした、笑)
上記の条件ですが、カーブ性能も含めマーチよりはミニの方が早いみたいです。

燃費?いや、そこは聞いちゃいけません。


前フリが長くなってしまいましたが、水温は全然大丈夫でした。
一応実証されたということでよろしいでしょうか・・・^^;;

投稿: くろねこ | 2005/09/17 20:45:25

昨日あたり栃木って、この間の暑かった日より、かな~り涼しく無かったですか?
5度ぐらい確実に、低くかった気が???

投稿: JPD | 2005/09/16 7:41:51

今日やりましたよ!

洗浄剤はホルツの即効性のタイプ税込み505円の物を使用しました^^

昨日のお昼頃に入れて今日のお昼頃抜いたので約12時間浸しておきました。

説明文には30分ほど走行後と書いてあったのですが、ゴム関連はいためません。と説明文にあったのでそれを信用(笑
実際は走行したのは1時間ぐらいでつけおき11時間ほど、合計12時間です。

後はミニショップにてラジエターのスイッチ取り出し口のゴムとスイッチを止める物を新品に。

抜いた後は水を入れて一度サーモが開くまであっためた跡にもう一度水を抜いてラジエター液を入れて完了としました。(ホルツの錆止め同じく505円も一緒に入れておきました。)

さて・・・・。
結果ですが


  N●      H
↑今までサブファンを回してここだったのが
●N     H
↑この位置まで落ちましたよ!イヤッフー♪
12時間パワーか!?

とても精神的にいいですね♪♪
ホルツお勧めですよ??(自分はホルツ派です)

色々とアドバイスを頂きありがとうございました^^

やっぱり自分でやっていくと愛着もわきます^^

投稿: くろねこ | 2005/09/16 0:43:40

JPD,いつも悪いね^^;
教科書で勉強しても実体験を伴わないうんちくは、乗ったことのないバイクのインプレを平気で書き綴る雑誌記者のようで恥ずかしいから自分にはできません。
たとえ間違っていても自分がやったことに対する見解なら意味のあるものだと思うけど。
ちゅうことで、今後も難しい質問は丸投げw

投稿: ネコミニ | 2005/09/15 20:26:42

ほとんどフルチューンですな(・o・)
ピストンのφ40が?、1.3iの純正でもボアφ70.6の筈なので・・・

当方スミスのメーターが何度で、どの辺を指すのか分からないのですが、たしかに昨日はそこそこ暑かったのですが、その分を差し引いても、走行中でそのような状況では、冷却系をちゃんと見てもらった方がいいかも知れません。

水温やばいときはヒーター全開って言う手も有りますよ。夏はかなり厳しいですが(*_*)

洗浄液って、どうなんでしょう?
鍾乳洞になると、かなり力づくでホジクラナイと取れません。まぁミニの場合、ハンダを溶かしてラジエターをバラサナイと出来ないので、難易度が物凄く高いので、交換したほうが確実です。
中途半端に取れてカスが、変なところに詰まるのが (((((((・・;)サササッ

投稿: JPD | 2005/09/14 6:57:08

追記です。

住んでいるところは関東の栃木です。
もう少し寒い地方なら問題はないと思うのですが・・・・。
スミスメーターは

サブファンを回さないと
N    ●  H
↑メーターの位置がここらへんまで来た所で流石にまずいと思いエンジンストップ、サブファンを回るように配線をしてあげて
N●      H
↑ここら辺で安定しています。

サブファンがなければどこまでも上がっていくことでしょう・・・^^;(お昼時の暑い時間帯だったということもあると思うのですが。)

結果がでましたらご報告させていただきます。

まだまだミニ乗りとして、HP訪問者としても新参者ですがこれからよろしくお願いいたしますm(__)m

投稿: くろねこ | 2005/09/14 0:02:18

的確なアドバイスありがとうございます^^

チューニング内容も書かずご質問をしてしまい申し訳有りません。

エンジン周りのチューニング内容ですが、11スタッド用チューニングヘッド、ビックバルブ、ポート加工、40Φピストン、ブロック面研1.00mm、ハイカム、SUツイン、強化クラッチ

です。
オイル下がりをしていたので、ヘッドをフルOHしてもらい今日取りに行きました。圧縮漏れがなくなって効率が良くなったのですが、軽い慣らし中にも関わらず水温がぐんぐん上がる上がる・・・^^;;;(走行しているのに)
タイヤの横にサブファンをかけてあげて何とかスミスメーターの真ん中ほどで安定しています。

ラジエターは1.3iのノーマルラジエターなので明日洗浄液を入れてクリーニング、そのあとに10分ほど水を投入し続けて洗った後に、ラジエター液を入れて完了としたいと思います。

これでエアコンを装着したらミニはどうなってしまうのだろう(;´Д`)
サーモ付のオイルクーラー、今年の冬には装着して来年に備えたいです。

投稿: くろねこ | 2005/09/13 23:51:26

段数が増えた方が流路が増えるので抵抗は減るような?

街乗り中心ならオイルクーラーまでは要らないと思います。サーキット走ったら有無も言わさずオイルは交換ですから・・・


仕様が分かりませんが吸・排・点火いじってる程度で、街乗りで水温高めなら冷却系がうまく動いてないかも知れません

中古だと特に冷却水管理が不明なのですが、水ばかり足していると水中の炭酸水素カルシウムが熱で分解して炭酸カルシウムの堆積が増えるので、ラジエターの中に鍾乳洞が出来て冷えなくる事が多いです。ひどいのは縦の管が数本しか通って無いなんてのも・・・。 だからクーラント交換は、少なくとも車検毎ぐらいが目安。
鍾乳洞が出来た場合、ラジエター交換してしまったほうがベターです。

あとはラジエターキャップが寿命とか?漏ている様子も無いのクーラントの減りが早い場合はキャップ交換したほうがいいかも知れません?

あとファンも使っているうちに反ってきて効率が落ちます

まぁミニの場合純正の水温計の表示も怪しいので社外の水温・油温計追加してもいいかも知れません?温度の様子を見てからオイルクーラーの追加を考えても遅くないと思います。

あと逆に冷えすぎもエンジン(オイルにも)に良くないので、ご注意のほど。街乗り中心でオイルクーラーを入れるならサーモスタッド付にしたほうがいいです。

投稿: JPD | 2005/09/12 22:14:59

こんにちわ。
クロネコさんの車両がどのようなものか詳しくわからないので、そのあたりはかかりつけのショップで相談されたほうが良いとおもいます。

エバポレーターのところにオイルクーラー・・・・
あ、コンデンサのいい間違いですよね^^;

油圧計がもうひとつあるのでオイルクーラー前後の圧力も見てみたいのですが、現時点で地獄のエンジンルーム・・・

強化オイルポンプ(大容量?)は 実体験の意見でないのでアレなんですが、エンジンを高回転にまわさなければ意味がないそうです。
乗りかたしだいなのでなんとも・・・潤滑ラインまでいじってたりするとライトチューニングではないきも・・・・

詳しくはJPDに丸投げw

投稿: nekomini | 2005/09/10 10:32:06

色々と参考になります^^。ライトチューニングをされれているミニを購入したので現時点で水温高めです(笑)まずは、オイルクーラーは19段をエアコンのエバポレーターがあった位置にセットして、のちのちエアコンをセットする場合には右タイヤの部分をくりぬてセットしてもらう予定です。

オイルクーラーなのですが、やはり段数が多くなればその分抵抗が増えて油圧もあがってしまうのでしょうか??
自分はオイルクーラーと強化オイルポンプを一緒に組み込んであげようと思います。

投稿: くろねこ | 2005/09/09 22:38:04

デンソーの電動エアコンって、プリウス用?でも12Vじゃない上に結構でかかった気が?

パワーロスなら、機械式の電動ファンとっぱらうって手も有りますね。うちのは、10インチの電動ファンとシュラウド・導風板を追加して、外してしましまいた。(まねしてオーバーヒートしても知りません。)
そもそも主目的は、冬場にヒーターが効いてアイドリングが安定させる為ですが・・・

投稿: JPD | 2005/09/08 22:52:42

こんばんわ、はじめまして^^
自分も電動エアコンの真相については知らないんです。窓用エアコンをばらして、DC-ACで駆動できないかなーなんて思ってるんですが・・・・・
DENSOの電動エアコン用コンプレッサってのがあるそうですがエアコンコンプレッサとモーターが合体したものなのかな?12v駆動のモーターならそいつ使えば効率よく動くエアコンになるのか・・・・でも死ぬほど高そうな予感。

身にパーツカタログに載ってる割には装着レポートHPとかみつからないなぁ。

投稿: ネコミニ | 2005/09/08 17:52:16

自分は今年免許を取って、初めての車にミニを乗っています^^。ですが、さすがにエアコン無しは厳しいですね(汗)来年の夏までにはエアコンを装着したいと考えているのですが、電動エアコン(過去の文章に書いてあったリアに装着する物?)に非常に興味があります。少なからず、ミニのパワーロスを抑えてあげたいのでご質問をさせていただきました。アドバイスを頂ければ幸いです。

投稿: くろねこ@エアコン | 2005/09/08 0:55:03

下手に踏むとクルマが止りそうな危険そうな配線・配管のたうちマワッテて助手席座るの怖いんだけど (((((((・・;)サササッ

熱線入ってても合わせガラスになってれば車検は通るかと

去年ぐらいに行き付けのSHOPで見た、当時モノってのは言われないと分からないぐらい細い線がガラスの間に入ってました。某社の電気自動車に使ってたのも同じような感じ。
まぁ有っても簡単に手が出る値段ではなさげ???

投稿: JPD | 2005/08/27 18:04:08

うにゅっす
フロントウインドウの雨漏れは新車購入後1年ちょいで発覚したので国内こーキング屋にディーラーから修理に・・・・・雨漏りは保障期間1年なので修理費取られたよ・・・・
ミニは必ずもれるんですよねーって・・・・オイ
なのでもう大丈夫だとおもう。

冬に曇る主な原因は、圧倒的に車内への水源の持込が多くなるせいかと・・・・
雪降るところは乗り降りのたびに靴底の雪が車内に入るし、シーズン中はたまる一方。

足マットとか出して乾かしたりなんて、車内のごみとか部品とか万年置きっぱなしの自分がするわけもなくORZ

結露の原理はまあ、そうなんだけど・・・・・
あ、フロントウインドウに熱線が入ったのもあるんだよね・・・・・車検通るのか???

エアコンはずせというけれど・・・・・

デート用の車なのにエアコンはずせるわけねーんだYO(注:錯乱中)

投稿: nekomini | 2005/08/27 17:30:01

窓が曇る場合
窓が汚れてる・・・汚れに蒸気が付いて水滴が出来やすくなるので曇る
飽和水蒸気の問題・・・ガラスの温度の方が大きいような?冷たい水入れたコップといっしょ

あとミニの場合、メーターパネル裏の防音材が湿っていると、曇りやすいです。特に曇り止めでヒーター使うと逆に曇りがひどくなるクルマは要注意
クッションパッが付いていると気が付きにくいのですが、フロントウィンドウの継ぎ目・角などから雨漏りしている可能性が高いです
しかも一度湿るとなかなか乾かないので・・・
うちのは結局剥したのですが、おかげであまり曇らなくなりました

加速気にするならエアコンはずせば?10kgぐらい軽くなるでしょ?しかもオーバーハングがかなり軽く出来るのでハンドリングも良くなるし。

投稿: JPD | 2005/08/27 14:52:11

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