ラジエターファン強制作動スイッチの設置

ラジエターファンの強制作動スイッチを設置してやることにしました。

ショートサーキットをメインに走っている関係もあって、クーリングラップ中の冷却にはファン作動が不可欠だったりします。
また、走行を終えてピットに戻った後、停車状態でのクーリングにもファンの存在は大きいです。
オイルクーラーをラジエター前部に配置していることもあって、ファンの作動により油温も下がってくれる事が地味にありがたかったりします。

それらクーリングに際して、これまではエアコン稼動による強制的なファン作動を多用してきたんです。
ただ、エアコンと連動したファン作動にあっては、必ずしもファンが全開運転をするわけではないんですね。
また、クーリングからアタックに入る際、頻繁にエアコンを切り忘れてしまうんです…。
以上を踏まえ、ラジエターファンを全開作動させるスイッチ設置を行うことにしました。

尚、私は（特に電気・電装関係は）ズブの素人です。
以下は自分用の備忘録になりますが、けっこうなタブーをおかしている可能性もあります（そもそもの理解が間違っているかも？）。
参考にされる場合には自己責任にてお願いします。


さて、先ずはラジエターファンの配線図(画像)を確認してみます。

GVBには2つのファン(助手席側の⑤メインファン・運転席側の⑥サブファン)が装備されています。
それらファンの作動に関連した②～④の3つのリレースイッチがあり、それらリレーのON/OFFを①ECUが制御していることが分かります。
以下、もっと具体的に整理してみます。

◆非全開モードのファン作動
・①ECUがサブファンリレーにつながる18番ラインをON(通電)、メインファンリレー1&2につながる29番ラインをOFF(非通電)とした状態です。
・その結果、②リレーがOFF(悲通電)、③リレーもOFF(画像のスイッチ状態)、そして④リレーのみがON(通電)の状態になります。
・それらリレーのON/OFF状態により、M/BヒューズNo.3経由の電力が赤矢印の経路で供給されることになります。
・つまり、M/BヒューズNo.3経由の電力供給により(直列配置となった)両方のファンを運転する状態になるわけですね。

◆全開モードのファン作動
・①ECUがサブファンリレーにつながる18番ラインとメインファンリレー1&2につながる29番ラインを共にON(通電)とした状態です。
・その結果、②リレーがON(通電)、③リレーもON(画像の18→21通電が18→19通電にスイッチされた状態)、そして④リレーもON(通電)の状態になります。
・それらリレーのON状態により、M/BヒューズNo.3経由の電力が緑矢印の経路、M/BヒューズNo.2経由の電力が水色矢印の経路で各々供給されることになります。
・つまり、M/BヒューズNo.3経由の電力供給によりサブファンのみを、また、M/BヒューズNo.2経由の電力供給によりメインファンのみを各々独立して運転する状態になるわけですね。

クーラント温度(水温)が低くなると燃費低下にもつながるはずなので、エアコン稼動状態であってもECUの制御により、上記した非全開モード・全開モードの切り替えが随時行われているものと考えられます。
尚、画像下部はリレーホルダーやメインヒューズボックス、ECUカプラーの結線番号を表しています。
緑○部が3つのリレーのアース側結線箇所、水色○部がECUカプラーの結線番号になります。

今回、上記した全開モードのファン作動を強制的に起こしてやるわけで、3つのリレー結線(7番・12番・22番)、若しくはECUカプラーの2つの結線(18番・29番)を強制的にアースさせ、3つのリレーを強制的にONにするスイッチを設けてやることになります。

これ(画像)も先の配線図と同様のものです。
ただし、メインヒューズボックス部分は含んでいません。
画像は配線色の情報用となります。

今回のアース対象は(最終的に)ECUカプラーの2線としたんですが、該当線の2色はRL(赤水色)とBR(黒赤)となります。

ECUカプラーの配線はできるだけ弄りたくなかったので、先ずはリレーホルダーとメインヒューズボックスを確認してみます。
バッテリーのマイナス端子を外し、早速、ホルダー・ボックスにアクセス。
画像がそのホルダーとボックスに該当する部分です(バッテリーの後方にある台形の黒いカバーを外した状態です)。

赤○部がメインファンリレー1、水色○部がメインファンリレー2、そして、緑○部がサブファンリレーになります。

画像はホルダー・ボックスのカバー裏のものです。
メイン・サブの各ファンリレーの配置が確認できますね。

最初は各リレー結線からアースを取るスイッチ配線を…　と考えていたんですが、エンジンルーム内部じゃないと適当な配線分岐が行えそうもなく、防水性の確保と車内向け配線が面倒になってしまって…。
結局はECUカプラーの2線から分岐、アースさせるスイッチ配線とすることにしました。

…と言うことで(？)、ECUにアクセスしてやります。

(私のGVBはフロアマットを撤去しているので、それに関連した作業は割愛)

画像の黒いECUカバーを取り外してやります。
黄○部の10mmボルト3個、そして、(隠れて見えませんけど)赤○部の10mmナット1個をリリースすれば当該カバーを取り外すことができます。

カバーを取り外してECU本体が露出しました。

赤○部の10mmナット、及び(隠れて見えませんけど)黄○部の10mmボルトを取り外せばECU本体をリリースできます。
ECUには4つのカプラーが挿し込まれていますが、画像の並びで上から3つ目のカプラーにお目当ての2線(18番接続のRL線・29番接続のBR線)が含まれています。

ECUカプラーから18番接続のRL線(赤水色)と29番接続のBR線(黒赤線 ※一見すると黒単色の配線に見えるかも)を見つけ出し、配線コネクターで分岐します。
分岐した2線を2極単投スイッチ(※)のプラス2箇所に結線、同スイッチのマイナス2箇所より各々アース結線してやりました。

(※)2極単投スイッチ : 1つのスイッチング(単投)で2系統の通電・非通電(2極)を行うスイッチになります。今回、日本開閉器工業(NKK)のS-21AWスイッチを使用しました。

ECUカプラーがしっかり挿さっていること、そして、短絡しそうな配線が無いことを確認後、バッテリーのマイナス端子を接続します。
エンジン指導後、新設スイッチをON、両ファンが元気よく作動することが確認できました。

短絡防止のため、あらためてバッテリーのマイナス端子を外し、ECUやECUカバーを元の状態に復旧、配線類を纏め、バッテリーを再接続したら作業完了です。
画像の赤矢印部が今回新設したスイッチになります。

ちなみに、右隣のスイッチがICWSの噴射タイミングを強制的に変更するスイッチです。
左隣のスイッチは現状ダミーですが、近日中にサーキットカウンターの電源スイッチとして利用の予定です。

尚、エアコン(クーラー)稼動状態と新設スイッチ使用状態とを簡単に比較してみました。

①エアコン稼動に伴うファン作動により10分間のアイドリングを行った後の水温
・新設スイッチはOFF
・外気温度は約27℃(夜間)
・十分なエンジン温間状態から、エアコン(クーラー)全開稼動に伴うファン作動下にて10分間のアイドリングを実施。
・上記アイドリング後、エアコン稼動状態のまま水温を1分程度監視したところ、85～86℃で安定した値を確認。

②新設スイッチ使用によるファン作動により10分間のアイドリングを行った後の水温
・新設スイッチはON
・外気温度は約27℃(夜間)
・十分なエンジン温間状態から、エアコン(クーラー)OFFにて10分間のアイドリングを実施。
・上記アイドリング後、水温を1分程度監視したところ、80～81℃で安定した値を確認。

ファンを強制的に全開運転させることにより、エアコン稼動に伴うファン作動状態よりも水温は下げられる様でした。