補助電動ファンの回路に改良を加えてから２年が経過し、有効に機能していることが確認できた。しかし、一部に若干の問題があることが判明した。駆動回路からＥＣＣＳの回路を取り除くと、ＩＧＮ／ＯＮで温度スイッチがＯＮであればエンジンが停止している時でも補助電動ファンは回転する。それ自体は特に問題になることではないが、ＢＮＲ３２の補助電動ファンはモーターの消費電力が大きいので、できればエンジン停止中は回転しない方が望ましい。回路を見直し、無駄な電力の消費をなくす。
オルタネーターの信号からエンジンの回転／停止を判別し、エンジンが停止している時はファンモーターのリレーがＯＮにならないように回路を作り変えた。その結果、これまでの安っぽい仕様から、合理的で完成度の高い仕様へと変わった。
これまでの回路では、ＩＧＮ／ＯＮで温度スイッチがＯＮになる条件さえ揃えば、エンジンの回転／停止に関わらず電動ファンは回転した。ＩＧＮ／ＯＮでエンジンが停止している時はバッテリーの放電量を少なくし、またクランキング時はバッテリーの電力をスターターモーターに集中させたい。可能ならエンジン停止中は電動ファンが回転しないようにし、バッテリーを温存してエンジンの始動に備えるのが合理的である。
下の図、左側は以前に改良を施した回路である。エアコンの作動状況との関連を排除し、同時に気温スイッチを追加したものである。今回は、右の図にあるように点線枠内の回路を追加し、電動ファンの作動条件にエンジンの回転／停止が加わるようにする。エンジンの回転／停止の判別は、オルタネーターのＬ端子の電圧を利用する。
下の図は、オルタネーターと警告灯（チャージランプ）の回路である。オルタネーターのレギュレーター回路には、異常時に警告灯を点灯させるためのＬ端子が備わっている。エンジンが回転して正常に発電している時は内部のトランジスタがＯＦＦとなり、警告灯が消灯する。異常時、及びエンジン停止時はトランジスタがＯＮとなり、警告灯が点灯する。このＬ端子の電圧変化で、エンジンの回転／停止を判別することができる。
Ｌ端子の電圧はエンジン停止時に０Ｖで、エンジン回転時にはバッテリー電圧と同等になる。これを基にして、Ｌ端子の電圧が低い時にファンモーターのリレーが作動しないようにする回路を組み込む。簡単な方法として、Ｌ端子に新たなリレーを直接つないで駆動させる方法もあるが、それだと電流が流れて警告灯が弱く点灯してしまったり、また電球が断線した時に電流の大きさが変化して動作が不安定になるなど、いささか問題がある。そもそも、Ｌ端子の機能とレジスターの役割について完全には把握し切れていないので、電流の流れを大きく変えてしまうようなやり方では、後々問題を起こすかも知れないという不安が残る。ここは、少し工夫をする必要がある。
オルタネーターに悪い影響を与えないようにするために、トランジスタを使った回路を採用し、Ｌ端子の電圧変化からエンジンの始動を検知することにした。トランジスタを使うことで小さな電流で動作が可能となり、既存の回路に予想外の問題が生じるのを防ぐことができる。また、トランジスタでファンモーターのリレーをそのまま駆動することが可能なので、リレーを増設する必要もない。回路の動作は、エンジンが始動してＬ端子の電圧が約５Ｖ以上に上昇した時、トランジスタがＯＮになるように設定した。
ファンモーターのリレーは消費電流が約２００ｍＡなので、トランジスタは２ＳＣ１８１５では能力不足である。ということで、たまたまあった２ＳＣ２００１を使うことにした。２ＳＣ２００１なら余裕綽綽である。実は、最初に２ＳＣ１８１５で回路を組んだのだが計算通りに動かなくて四苦八苦してしまい、もしやと思い規格を調べてみたら、最大コレクタ電流が不足していることが判明したのであった。あはは。(Ic,max､2SC1815/150mA､2SC2001/700mA)
一応、各部品の電力計算をして部品を選定し、ヒートラン試験も実施して問題がないことを確認した。
これは、完成した直後の基板である。
基板は防湿処理を施して熱収縮チューブで覆い、ＥＣＣＳの近くのワイヤハーネスに接続した。オルタネーターのＬ端子からの配線も近くに来ているので、設置場所はここが最も適している。
今回の２度目の改良により、電動ファンの作動条件は下の表のようになる。
| エンジン冷却水温 エンジンルーム気温 |
エアコン(ON/OFF) | エンジン(回転/停止) | 備考(AND/OR) | |||
| 作 動 条 件 |
改良前 | 水温９０℃以上 ――― |
ＯＮ | 回転 | ＡＮＤで有効 | |
| 改良１ | 水温９０℃以上 または 気温７０℃以上 |
――― | ――― | ――― | ||
| 改良２ | 水温９０℃以上 または 気温７０℃以上 |
――― | 回転 | ＡＮＤで有効 | ||
温度スイッチを強制的にショートさせ、電動ファンが回転する状態にして動作確認をした。ＩＧＮをＯＮにしても電動ファンは回転せず、クランキングの最中も電動ファンは回転しない。そして、エンジンが始動すると電動ファンは勢い良く回り始めた。些細なことではあるが、無駄がなくなり、知能的に動作するようになった。
２００６/１０/２５
