Yuh_Fazioliのブログ一覧

　今回使うのはベンツA170エレガンス、W169の電動ファン。ボッシュ製でPWMコントローラーつき。

　その制御の仕方はファンクションジェネレーターとオシロスコープを使っておおよそ分かった。

　信号を与えていろいろと調べて分かったコントローラーへの制御信号仕様は、基本的にマイコン間の通信みたいなものだと考えている。制御ケーブルにはLANケーブルのツイストペア線を使うつもり。

　今回は、他のデータを取ることも考慮してmbedでソフトを開発して制御することを考えている。mbedとはネット上に開発環境がある組み込み機材開発ボード／システム。



　この手の組み込み機器に手慣れた人ならPICでの開発を考えるのだろうが、こちらはライターなどの一切の機材をもっていない一方、単なるユーザーとしてならmbedを使ったことがあり、非常に優れたものであることを知っているので、他のセンシングや制御にも使う事も考慮して今回はmbedを使い、自分でソフトも書いてみることにする。

　mbedをブレッドボードに載せてプロトタイプの回路を作っていく。制御のしかたがpwmとしては特殊でどうしようかと思っていたが、意外に簡単に実現できそうだと分かってきたのでやる気が出てきた。

　しかし、まずはmbedに慣れなければ。C言語など大学生の時以来。構造化言語はTurbo Pascalに慣れ親しんで、Delphiも使っていたことがあるけれど、ソフトを書くことはほとんどなくなってしまった。

　mbedで複雑なプログラムを書くことはないと思うが。

　開発に必要なデータと部品を集めているところ。

　最近は秋葉原に行けなくなったので、通販で秋月とマルツばかり使っている。

　27年、13万km以上回り続けてきた燃料ポンプだが、いつとまってもおかしくない。

　チェックバルブに不都合が生じている疑惑もあり、手持ちの新品ポンプに交換することにした。

燃料ポンプ　Walbro 255L
https://minkara.carview.co.jp/userid/441462/car/358861/890025/note.aspx


　何と、入手は2009年だった。いつ止まっても大丈夫なように車に積んでいたのだが。


　交換の要領は、Mさんの手順などを参考に方法を検討する。

　まずは、燃料タンクを可能な限りカラに近づける。



　ジャッキアップしウマをかける。実家には大きめのフロアジャッキを置いているので、作業がとてもラク。
　右後ろのタイヤを外し、樹脂カバーを外して燃料タンクにアクセスしやすくする。配線のグロメットを外し、給油口につながる太い燃料ホースを外す。固着していて大変。バンドがさび付いていて、ネジがねじ切れてしまった。



　Mさんの方法に近いが、マフラー側だけをタイラップで吊っておく。



　燃料ポンプ側をジャッキで支えて、タンクを吊っているボルトを外す。
　ジャッキを下げて、燃料ホースを外し、燃料ポンプを取り外す。



　

　下が取り外したもの。上が中古燃料ポンプのブラケットに新品ポンプを取り付けたもの。
　取り外したポンプブラケットから配線を切ってギボシを取り付け、中古ブラケットの配線につなげる。



　これも車に積んでいた再使用不可・要交換のガスケット。
　中古ブラケットのも結構マシそうで再使用できそうだと思ったが……


　新品は圧倒的に状態がいい（あたりまえ）。

　あとはちゃちゃっと組みなおし、燃料ポンプがまわることを確認した。

　燃料タンクをもどして固定したが、少し左にずれてしまった。
　もう一度ボルトを緩め、つけ直していたら、結構時間を食ってしまった。結局なんだかんだと3時間を超えてしまった。

　＊＊

　ものすごく構えていたが、作業的には難しいことは何もなかった。
　とにかく厄介なのが、固着したホースの取り外し。

　↑こういうホース外しが活躍したが、それでも工具が入らなかったり、結構大変だった。

　＊＊

　Walbroの２５５L/hポンプだが、純正より音が大きく耳につく。負荷によってその音が変わるのが聞こえるのもどうも気になる。
　走っているうちにまぎれて気にならなくなるが、静かになるとやはり聞こえる。
　そのうち慣れるかなあ……。

　帰りにガソリンを入れたら、５３Lも入った。
　あと５Lですっからかん。



　今回燃料タンクを覗いたらとてもきれいで錆も見当たらなかった。
　燃料ポンプが燃料を吸うところは、Gがかかっても燃料が片寄ってエアを吸わないようについたてに囲まれていることを初めて知った。オイルパンと同じだ。

　＊＊

　燃料ポンプが止まったあとの燃圧保持ができない件、ポンプのチェックバルブが主犯ではなかったことが確定。
　ホースを潰して圧力が抜けないようにして調べてみると、燃圧レギュレーターから漏れていた。
　おかしいなあ、以前からポンプが止まったあと、燃圧が残らなかったのに。ポンプのチェックバルブも問題があったのかも知れない。外したポンプを調べれば分かるが、まあ、そのうち。インジェクターのテストなどに使う時にね。

　と言うわけで、先ほどから燃圧レギュレーターを外してきて分解し、耐ガソリンゴムをダイヤフラムに使ったり、いろいろ試している。結局元の通りテフロン膜を使い、平滑面になるように2000番の耐水ペーパーで磨いたのが効いた模様。空気圧は取りあえず以前より保持できている。
　あとで取り付けて確認する。
　
追記：

　圧力の低下はゆっくりにはなったがやはり漏れる。八宝屋燃圧レギュレーターは一般のレギュレーターと構造が異なり、テフロン膜がダイヤフラムと弁を兼ねているが、テフロンの表面が固くて弁として密着できないらしい。
　やれることは本格的に内部構造を変更するか、ドリルでザグって出口にOリングをセットするかだ。
　ただ、結構大きな圧力と流量なので、ヘタなやり方ではOリングがガソリンに押し流されかねない。
　平面部分にOリングをセットする溝を掘れればよいのだが、旋盤でもないとそんな精密な加工などできない。

　穴を大きくしてパイプを埋め込み、Oリングの押さえにするとかか。

　

　今日(昨日)は、朝からピアッツァの燃料ポンプ交換の準備と交換作業をし、夕方から大学時代のバイト先の集まりに参加し、戻ってきてから新しいおもちゃであるベンツW169電動ファンの制御を調べていた。

　ファンクションジェネレータとオシロスコープを使うことで、ベンツW169電動ファンの制御が分かってきた。

　基本的にフェールセーフに振っている。
　制御信号に電圧や周波数の異常があったら全開。

　ただし、制御線が切れていたらファン停止(フェールセーフならここも全開の方が正しそうだけれど)。

　PWM周波数が結構低い。数～数十KHzを想像していたけれど、そのあたりは音が聞こえてしまうからか低いところが使われている。

　PWMの周波数は比較的広く受け付けるけれど、高い周波数を与えると異常動作をするようだ。デューティー比が高くなるとファンが停止する。

　正規の周波数ならば、デューティー比が回転数に直結して、あるデューティー比以上で回転をはじめ、デューティー比が高くなると回転数も高くなる。

　ここまでは普通のＰＷＭ。

　普通と違うのは、制御電圧。Lo=0V,Hi=12Vでは動かない。

　この信号は、普通のマイコンや制御ICのPWM出力では作れないので、出力回路をつくってやる必要がある。めんどくさい。

　なんでこんな信号で制御をしているのだろう。何か理由があるのかも知れないけれど、ちょっとよく分からない。

追記：

　消費電流
停止時　0.30A
全開時　18.0A

追記終わり

　＊＊

　最初、何をやってもゆっくり不安定にしかまわらないので、壊れているのかと思った。
　しかし、よく調べてみると、バッテリー電圧が低すぎた。
　新品の予備バッテリーに換えてやってみると全開で回り始めた。

　あとは制御信号を変えながら当たりをつけていって、ほぼ理解した。

　
追記

　一晩明けて確認すると、昨夜と同じ設定のつもりが動かない。
　おかしいなあと思いながらいろいろやっていると、結局同じ設定で動き出した。

　反応するPWM周波数は範囲が広いけれど、中心付近でないと回転数制御がうまく行かない。
　ふと思い立って、ある信号規格の電圧をかけてみたら、ファンが止まる動作をしたのでうまく行ったかと思えば全開と停止しかできなかったり。

　結局今のところ昨夜得たデータ以上のことは分からない。

　TTLの出力をデータ変換ICで変換してTrで電圧と電流の増幅をすればいけるとは思うが、ドライブ専用の電源を確保しなければならない。

　単純なPWMと考えると不思議な制御だけれど、車両で極めて多いノイズの影響を排し、パルスが入っていない時と信号異常は全開にしてファン停止を防ぐにはいいのかもしれない。

　回転数信号そのものはPWMだけれど、当然のことながらDCモーターをドライブする信号ではなく、ドライブ回路に対する制御信号なのだから、通常のPWMドライブ出力と違っても当然だろう。

　基本的に通信信号なのだと考えると納得がいく。

　逆にそう考えたからこそ似たような通信規格の信号を与えて試してみようとも思ったのだ。