RZV500RのCDIの再生

2008年2月いきつけのバイク屋で見慣れないバイクを見かけました。 1980年代のYamaha RZV500Rという２ストのフルカウルのものです。私はこの時代、４輪にはまっていたので、全く記憶にないバイクなのですが、知る人ぞ知るというものらしいということが分かりました。バイク屋の社長によれば、このバイクは点火系が不調で、おまけに補修部品の供給が打ち切られたため、何とかして部品を入手しなければ修理不能となってしまうとのことです。興味本位ではあったもののネットでCDIの回路を調べるとそれほど複雑なものではないことがわかったため、、いつの間にかCDIを制作することとなりました。ところが、点火回路には進角という仕組みがあり、エンジンにより特性が異なること、RZVはマグネト点火で、マグネトのコイルから３線でCDIに給電されているが、これをどう扱うのか、点火コイルが２つあるが、点火順序はどうなっているのかという３点で詰まってしまいました。結局、サービスマニュアルの回路図からは読み切れず、ＣＤＩを分解して調べることとしました。分解といっても、一筋縄ではいかないことがすぐに判明。　何とケース内部には樹脂が流し込まれており、ネジを外せば基板が露出するといった代物ではありません。意を決して「発掘調査」を開始しました。プラスチック・ケースをアクリル・カッターでサイの目状に切り、はがしていきます。内部の樹脂（硬質ゴムとガラス状の小石（？）の混合されたものです）を精密ドライバの刃先でほじって樹脂を除去していきました。


部品面を発掘していく。　抵抗や電解コンデンサが姿を現します。緑色の大きな部品はフィルムコンデンサです。	左上方向にＩＣ、右上にサイリスタが見えてきました。
右の写真が全容をほぼ現したＣＤＩです。セラミック・コンデンサを２個、抵抗を１本、サイリスタを壊してしまったため、代替品に差し替えてあります。ここから電解コンデンサを差し替えて始動テストを行いましたが、初爆には至りませんでした。
2008年3月開き直って、ＩＣとトランジスタ・アレイと見られる部品、ジャンパ線以外を全て基板から取り外し全バラとしました。　IC、トランジスタ・アレイともに汎用品ではなく、日本電装製のカスタムものであったため、これが死んでいたら一般では入手不能と考えられることと、部品の使われ方から考えて、劣化や不良の可能性は低いと考えたからです。全バラをすすめていくと、フィルム・コンデンサの下に大量のダイオードと抵抗が埋まっているのを発見しました。右上の写真は、手持ちの部品でとりあえず組み直した様子です。主たる抵抗は1/6Wが使われていましたが、基板に余裕があったので、1/4Wとしています。円盤形のセラミック・コンデンサは信頼性の観点から積層セラミックコンデンサと交換しました。電解コンデンサは同容量で高耐圧のものにしました。整流用ダイオードは1000V1Aと1000V2Aを使い分けています。明らかにSWダイオードと見られるものは小信号用SWダイオード、ツェナー・ダイオードと見られるものは5.1Vのツェナー電圧のものに差し替えてあります。トランジスタは手持ちの都合でNPNは２SC1815、PNPは２SA1015としました。右下の写真は取り外した部品群。左は抵抗、中央が半導体、右がコンデンサです。


2008年4月上の写真が耐圧等を考慮して最終的に組み上げたCDIです。積層セラミック・コンデンサの一部を耐圧250Vのフィルム・コンデンサに、高圧部にある抵抗を1/2W金属皮膜に交換。問題となるサイリスタは、代替品として取り付けた５P4M（NEC)から、トリガー電圧の低い３P4MH（NEC)としました。（トリガー電圧・5P4M：1.5V、3P4M：0.8V）　これは、前回のテストで、マグネトのピックアップ・コイルから来ている電圧が測定してみると予想外に低かったため、キックして初爆させるためには、トリガー電圧が低い方が有利と考えた結果です。放電用のフィルム・コンデンサ（緑）は容量を測定した結果、定格の容量を維持していたため、交換せず再利用しています。
3月末に最終テストを行ったところ、見事にRZV500Rが目覚めました。大成功です。右は組み直したCDIを実車でテストしている様子です。オシロ・スコープを持ち込み、カスタムICの役割を知るヒントを得ようとしましたが、今ひとつはっきりとした波形がとれませんでした。　推測するに、このカスタムICはシュミット・トリガICかコンパレータICではないかと言う感じがしました。　RCによってヒステリシス特性を巧みに制御して点火時期制御を行っているのではないかという印象です。　そうであれば、1980年代のアナログ技術の最後を飾るCDIということになると思います。（この後はデジタル制御に移行していった。）　現在ならば、特性等のデータが詳細に分かれば、PICを使ってデジタルCDIを作った方が部品点数も少なく、小型のCDIができそうです。ともあれ、スロットル・レスポンスも良く、絶好調のエンジンとなりました。
秋葉原で適当なサイズのケースを調達。　基板を組込み、近所のホームセンターで調達したシリコーン・シーラントをケースに注入し完成です。写真では基板周辺にシーラントを注入した様子となっていますが、実際には完全に埋没させた状態として、振動及び水分の影響を回避できるように仕上げました。これでRZV500Rの新しいオーナーの方（女性らしいです、笑）は、これからのツーリング・シーズンを満喫できるものと思います。

2008年2月いきつけのバイク屋で見慣れないバイクを見かけました。 1980年代のYamaha RZV500Rという２ストのフルカウルのものです。私はこの時代、４輪にはまっていたので、全く記憶にないバイクなのですが、知る人ぞ知るというものらしいということが分かりました。バイク屋の社長によれば、このバイクは点火系が不調で、おまけに補修部品の供給が打ち切られたため、何とかして部品を入手しなければ修理不能となってしまうとのことです。興味本位ではあったもののネットでCDIの回路を調べるとそれほど複雑なものではないことがわかったため、、いつの間にかCDIを制作することとなりました。ところが、点火回路には進角という仕組みがあり、エンジンにより特性が異なること、RZVはマグネト点火で、マグネトのコイルから３線でCDIに給電されているが、これをどう扱うのか、点火コイルが２つあるが、点火順序はどうなっているのかという３点で詰まってしまいました。結局、サービスマニュアルの回路図からは読み切れず、ＣＤＩを分解して調べることとしました。分解といっても、一筋縄ではいかないことがすぐに判明。　何とケース内部には樹脂が流し込まれており、ネジを外せば基板が露出するといった代物ではありません。意を決して「発掘調査」を開始しました。プラスチック・ケースをアクリル・カッターでサイの目状に切り、はがしていきます。内部の樹脂（硬質ゴムとガラス状の小石（？）の混合されたものです）を精密ドライバの刃先でほじって樹脂を除去していきました。


部品面を発掘していく。　抵抗や電解コンデンサが姿を現します。緑色の大きな部品はフィルムコンデンサです。	左上方向にＩＣ、右上にサイリスタが見えてきました。
右の写真が全容をほぼ現したＣＤＩです。セラミック・コンデンサを２個、抵抗を１本、サイリスタを壊してしまったため、代替品に差し替えてあります。ここから電解コンデンサを差し替えて始動テストを行いましたが、初爆には至りませんでした。
2008年3月開き直って、ＩＣとトランジスタ・アレイと見られる部品、ジャンパ線以外を全て基板から取り外し全バラとしました。　IC、トランジスタ・アレイともに汎用品ではなく、日本電装製のカスタムものであったため、これが死んでいたら一般では入手不能と考えられることと、部品の使われ方から考えて、劣化や不良の可能性は低いと考えたからです。全バラをすすめていくと、フィルム・コンデンサの下に大量のダイオードと抵抗が埋まっているのを発見しました。右上の写真は、手持ちの部品でとりあえず組み直した様子です。主たる抵抗は1/6Wが使われていましたが、基板に余裕があったので、1/4Wとしています。円盤形のセラミック・コンデンサは信頼性の観点から積層セラミックコンデンサと交換しました。電解コンデンサは同容量で高耐圧のものにしました。整流用ダイオードは1000V1Aと1000V2Aを使い分けています。明らかにSWダイオードと見られるものは小信号用SWダイオード、ツェナー・ダイオードと見られるものは5.1Vのツェナー電圧のものに差し替えてあります。トランジスタは手持ちの都合でNPNは２SC1815、PNPは２SA1015としました。右下の写真は取り外した部品群。左は抵抗、中央が半導体、右がコンデンサです。


2008年4月上の写真が耐圧等を考慮して最終的に組み上げたCDIです。積層セラミック・コンデンサの一部を耐圧250Vのフィルム・コンデンサに、高圧部にある抵抗を1/2W金属皮膜に交換。問題となるサイリスタは、代替品として取り付けた５P4M（NEC)から、トリガー電圧の低い３P4MH（NEC)としました。（トリガー電圧・5P4M：1.5V、3P4M：0.8V）　これは、前回のテストで、マグネトのピックアップ・コイルから来ている電圧が測定してみると予想外に低かったため、キックして初爆させるためには、トリガー電圧が低い方が有利と考えた結果です。放電用のフィルム・コンデンサ（緑）は容量を測定した結果、定格の容量を維持していたため、交換せず再利用しています。
3月末に最終テストを行ったところ、見事にRZV500Rが目覚めました。大成功です。右は組み直したCDIを実車でテストしている様子です。オシロ・スコープを持ち込み、カスタムICの役割を知るヒントを得ようとしましたが、今ひとつはっきりとした波形がとれませんでした。　推測するに、このカスタムICはシュミット・トリガICかコンパレータICではないかと言う感じがしました。　RCによってヒステリシス特性を巧みに制御して点火時期制御を行っているのではないかという印象です。　そうであれば、1980年代のアナログ技術の最後を飾るCDIということになると思います。（この後はデジタル制御に移行していった。）　現在ならば、特性等のデータが詳細に分かれば、PICを使ってデジタルCDIを作った方が部品点数も少なく、小型のCDIができそうです。ともあれ、スロットル・レスポンスも良く、絶好調のエンジンとなりました。
秋葉原で適当なサイズのケースを調達。　基板を組込み、近所のホームセンターで調達したシリコーン・シーラントをケースに注入し完成です。写真では基板周辺にシーラントを注入した様子となっていますが、実際には完全に埋没させた状態として、振動及び水分の影響を回避できるように仕上げました。これでRZV500Rの新しいオーナーの方（女性らしいです、笑）は、これからのツーリング・シーズンを満喫できるものと思います。