JPS6119919A - 内燃機関の沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ウォータジャケット内に液相冷媒を貯留し
ておき、その沸騰気化により内燃機関の冷却を行うとと
もに、発生した冷媒蒸気をコンデンサにより凝縮して再
利用するようにした内燃機関の沸騰冷却装置に関する。

従来の技術 内燃機関の温度は、周知のように機関の熱効率や充填効
率あるいは耐ノツク性能などに直接に影響するほか、油
粘性による摩擦損失などに影響し、＠ａ関の燃料消費率
や最大出力あるいは騒音の大小などを左右する要因とな
る。しかし、従来の一般的な水冷式冷却装置にあっては
、サーモスタットにて流路を切換えることにより暖機時
の過度の冷却を防止している程度に過ぎず、温度制御は
なされていないに等しい。また、電動ファンの０Ｎ−Ｏ
ＦＦ’に・より温度制御を行おうとしても、冷却系内に
多量の冷却水が循環しており、その全体の温度変化を待
たなければならないので、負荷や回転速度等運転条件に
応じて可変的に設定した目標温度に応答性良く追従させ
ることは全く不可能であり、上述した熱効率等を考慮し
た高Ｎ度な温度制御は到低実現できない。

一部、上記のような冷却水の単純な昌度変化を利用した
冷却装置に対し、冷媒（冷却水）の液相−気相の相変化
を利用した冷却装置も種々提案されている（例えば特公
昭５７−５７６０８号公報。

特開昭５７−６２９１２号公報等）。これは基本的には
、ウォータジャケット内で貯留状態にある液相冷媒を沸
騰させ、その発生蒸気を外部のコンデンサ（ラジェータ
）に導いて放熱液化させた後に、再度ウォータジャケッ
ト内に循環供給する構成であって、ウォータジャケット
内の各部の温度を冷媒沸点に均一に維持できるとともに
、コンデンサにおける熱交換効率を飛躍的に向上させ得
る利点が指摘されている。そして、このように相変化を
利用する場合には、ウォータジャケット内の圧力を可変
制御することにより液相冷媒の沸点を任意にかつ速やか
に変化させ得るので、運転条件に応じた応答性の良い温
度制御を実現し得る可能性がある。

発明が解決しようとする問題点 しかし、従来この稲冷却装置においては、上記のように
系内圧力に応じて温度が直ちに変動するということは、
むしろこの種冷却装置の実用化を困難にする大きな欠点
であると考えられていた。

すなわち、ウォータジャケットやコンデンサ等からなる
冷却系内を密閉した構成では、例えば自動車用椴関ｖＣ
，適用した場合に、機関発熱量が広範に変化し、しかも
効率の良いコンデンサの放熱能力が車両走行風の大小に
殆ど支配されてしまうことから、両者の平衡が崩れ易い
とともに、これが直ちＶｃ温度変化として現われてしま
い、コンデンサに対する冷却ファンの送風量を多少変化
させた程度では到底制御することができないのである。

それ故、上記の特公昭５７−５７６０８号公報や特開昭
５７−６２９１２号公報に見られるように、従来装置で
は、冷却系内を大気に一部で連曲させて実質的に非密閉
構造とし、大気圧下での冷媒沸点に固定的に維持するよ
うに構成しており、結局、上述したような運転条件に応
じた温度制御は実現されていない。

この発明は上記のような技術的背景の下になされたもの
であって、その目的とするところは、例え１！自動車用
機関のように機関発熱量や冷却に供される車両走行風量
が広範に変化するような場合であっても、機関温度を機
関運転条件に応じて確実にかつ応答性良く制御し得る沸
騰冷却装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図である。

機関のウォータジャケット１は液相冷媒が貯留される構
造のもので、コンデンサ２とともに外気に対し密閉状態
に保たれている。コンデンサ２は、上記ウォータジャケ
ット１で発生した冷媒蒸気が比較的上部から導入される
ように上記ウォータジャケット１に接続されており、か
つ下部に、凝縮した液相冷媒が貯留される構造となって
いる。また、このように密閉されたウォータジャケット
１等の外部に、大気開放されたりザーパタンク３が設け
られており、その内部に適宜な量の液相冷媒が貯留され
ている。

冷媒供給ポンプ４は、正逆両方向へ送給可能な構成のも
ので、その一方のポートが上記コンデンサ２の下部に接
続されており、このコンアン＋２内から液相冷媒を取り
出し、あるいは逆にコンデンサ２内に液相冷媒を送り込
むことができるようになっている。ま交流路切換手段５
は三方型電磁弁などから構成され、上記冷媒供給ポンプ
４の他方のポートを、上記ウォータジャケット１あるい
はりザーパタンク３に選択的に連通させるものである。

一方、上記ウォータジャクツｌ−１１Ｃ対しては、そこ
に貯留されている液相冷媒の液面位置を検出する液面検
出手段６と、液相冷媒温度を検出する温度検出手段７と
が夫々設けられている。尚、温度検出手段７は、液相冷
媒を直接に検出するもののほか１機関の適当な位置にお
ける温度や、ウォータジャケット１上部の気相冷媒領域
の圧力などから間接的に検出するものであっても良い。

ウォータジャケット側液面制御手段８は、上記の液面検
出手段６の検出に基づき上記冷媒供給ポンプ４ならびに
流路切換手段５を制御するものであり、具体的にはコン
デンサ２からクォータジャケラ）１内に液相冷媒を強制
導入するように冷媒供給ポンプ４の駆動方向ならびに流
路が定められる。この制御の結果、ウォータジャケット
１内で沸騰気化により減少した冷媒がコンデンサ２から
の冷媒供給によって補給され、ウォータジャケット１内
の冷媒液面が常に略一定に保たれる。

目標設定手段９は、負荷２回転速度等の各種運転条件信
号を入力として最適な目標温度を設定するものであり、
コンデンサ側液面制御手段１０は、この目標温度と上記
温度検出手段７による検出温度とを比較し、両者を合致
させるべく冷媒供給ポンプ４ならびに流路切換手段５を
制御するものである。具体的には、検出温度が目標温度
よりも高い場合にはコンデンサ２からリザーバタンク３
へ液相冷媒を排出してコンアン＋２内の液面を低下させ
、逆に検出温度が目標温度よりも低い場合にはリザーバ
タンク３からコンデンサ２へ液相冷媒を導入してコンデ
ンサ２内の液面を上昇させるように、夫々冷媒供給ポン
プ４および流路切換手段５を制御している。

作　　用 すなわち、コンデンサ２の熱父換効率は、コンデンサ２
内部が液相冷媒である場合と気相冷媒である場合とで著
しく変化し、上方に気相冷媒が、下方に液相冷媒が夫々
共存する状態では、気相冷媒の領域のみが実質的な放熱
面積となる。従って。

その液面の高さを制御することにより、放熱能力を任麓
に、かつ広範囲に制御することができる。

そして、前述したようにウォータジャケット１等は密閉
状態にあるから、コンデンサ２の放熱能力によって定ま
る冷媒の凝縮量と、ウォータジャケット１側での発熱量
に応じた蒸気発生量との釣り合いが崩れると、＠ちに内
部圧力が変動し、冷媒沸点の変化を来たして、ウォータ
ジャケット】内の温度が速やかに上昇あるいは下降する
ことになる。

従って、検出温屓と目標温度との比較に基づきコンデン
サ２内の液面位置を制御することによって、車両走行風
等の外乱に十分対抗し得る高精度かつ応答性の良い温度
制御を実現でき、しかもその制御可能な温度範囲も、コ
ンテン＋２全体を気相、領域とした場合と液相領域とし
た場合の放熱能力の差が極めて大きいことから、相当に
広範囲な温度制御を行い得るのである。

実施例 第２図はこの発明に係る沸騰冷却装置の一実施例を示す
もので、同図において、１１はウォータジャケット１２
を備えてなる内燃機関、１３は気相冷媒を凝縮するため
のコンデンサ、１４は電動式の冷媒供給ポンプを夫々示
している。

上記ウォータジャケット１２は、内燃機関１１のシリン
ダおよび燃焼室の外周部を包囲するようにシリンダブロ
ック１５およびシリンダヘッドｔ６の両者に亘って形成
されたもので、通常気相空間となる上部が各気筒で互い
に連通しているとともに−１その上部の適宜な位置に蒸
気出口１７が設けられている。この蒸気出口１７は、接
続管１８および蒸気通路１９を介してコンデンサ１３の
上部人口１３　ａに連通しており、かつ上記接続管１８
ｖｃは、冷媒循環系の最上部となる排出管取付部１８　
ａが上方に立ち上がった形で形成されているとともに、
その上部開口をキャップ２０が密閉している。

上記コンデンサ１３は、上記入口１３　＆を有するアッ
パタンク２１と、上下方向の微細なチューブを主体とし
たコア部２２と、このコア部２２で凝縮された液化冷媒
を一時貯留するロアタンクおとから構成されたもので、
例えば車両前部など車両走行風を受は得る位置に設置さ
れ、更にその前面あるいは背面に１強制冷却用の電動式
冷却ファン２４を備えている。また、上記ロアタンクｎ
は、その比較的下部に冷媒循環通路邪の一端が接続され
ているとともに、これより上部に第１補助冷媒通路２６
の一端が接続されている。上記冷媒循環通路２５は、そ
の他端が上記ウォータジャケット１２の７リングヘツド
１６側に設けた冷媒入口１２　ａに接続されており、そ
の通路中に三方型の第２電磁弁２７を備えているととも
に、この第２電磁弁′２７とロアタ／り紹との間に上記
冷媒供給ポンプ１４が介装されている。

３１は、上記ウォータジャケット１２やコンデンサ１３
を主体とした密閉系の外部に設けられたリザーバタンク
であって、これは通気機能を有するキャップ３２を介し
て大気に開放されているとともに、上記ウォータジャケ
ット１２と略等しい高さ位置に装置され、かつその底部
に、上記の第１補助冷媒通路２６と第２補助冷媒通路３
３とが接続されている。

上記第１補助冷媒通路届は、その通路中に常開型の第３
電磁弁３４を備えており、上記第２補助冷媒通路３３は
、第２電磁弁２７を介して冷媒循環通路δに接続されて
いる。上記第２電磁弁２７は、励磁状態では冷媒循環通
路２５を遮断してリザーバタンク３１とロアタンク２３
との間を連通状態としく流路Ａ）。

非励磁状態では第２補助冷媒通路３３を遮断して冷媒循
環通路２５を連通状態（通路Ｂ）とするものである。そ
して、上記冷媒供給ポンプ１４としては。

正逆両方向に液相冷媒を圧送できるものが用いられてお
り、上記の流路Ａの状態で冷媒供給ポンプ１４を正方向
に駆動すればロアタンクｎからリザーバタンク３１へ液
相冷媒を強制排出でき、逆方向に駆動すればリザーバタ
ンク３１からロアタンクおへ液相冷媒を強制導入でき、
更に流路Ｂの状態で冷媒供給ポンプ１４を正方向に駆動
すればロアタンクｎからウォータジャケット１２へ液相
冷媒を循環供給することができる。

一方、上述し友密閉系の最上部となる排出管取付部１８
　ａには、系内の空気を排出するための空気排出通路３
５が接続されており、かつ空気排出時に同時に溢れ出た
液相冷媒を回収するために、上記空気排出通路３５の先
端部がリザーバタンク３１内に開口している。そして、
上記空気排出通路３５には。

常閉型の第１電磁弁３６が介装されている。

上記各電磁弁３６　、２７　、３４と冷媒供給ポンプ１
４および冷却ファン２４は、所謂マイクロコンピュータ
／ステムを用いた制御装置４１によって駆動制御される
もので、具体的には、ウォータジャケット１２に設けた
第１液面七ン廿４２．温度センサ４３．ロアタンク２３
に設けた第２液面七ンサ４４および循環系最上部に設け
た負圧スイッチ４５の各検出信号に基づいて後述する制
御が行われる。

ここで上記第１．第２液面センナ４２　、４４は例え（
ｉ　ＩＪ−ドスイッチを利用したフロート式セ／す等が
用いられ、冷媒液面が設定レベルに達しているか否かを
オン・オフ的に検出するものであって、第１液面センサ
４２はその検出レベルがシリンダヘッド１６の略中間程
度の高さ位置に設定され、かつ第２液面セン−１−４４
はその検出レベルが第１補助冷媒通路２６の開口よりも
僅かに上方の高さ位置に設定されている。また温度セン
サ４３は例えばサーミスタ等からなり、上記第１液面セ
ンサ４２の若干下方位置つまり通常液相冷媒内に没入す
る位置に設けられて、ウォータジャケット１２内の冷媒
温度を検出している。また負圧スイッチ４５は、大気圧
と系内圧力との差圧に応動するダイヤフラムを用いたも
ので、高地、低地等に拘らず使用環境下における大気圧
に対し系内が負圧であるか否かを検出しており、具体的
には一３０朋Ｈｇ〜−５０朋Ｈｇ程度に作動圧を設定し
である。

尚、その他機関運転条件を検出するための各種センサに
ついては図示していない。

第３図〜第１２図は、上記制御装置４１において実行さ
れる制御の内容を示すフローチャートであって、以下、
機関の始動から停止までの流れに沿ってこれを説明する
。尚、図中第１〜第３電磁弁３６゜２７　、３４を夫々
「電磁弁■」、「電磁弁■」・・・のように略記してあ
り、またウォータジャケット１２内液面を「Ｃ／Ｈ内液
面」と略記しである。

第３図は制御の概要をボすフローチャートであって、機
関の始動（イグニッションキー０１ｖ）Ｋより制御が側
始すると、ステップ１のイニシャラムズ処理（第５図参
照）を行った後に、先ずその始動が初期始動であるか再
始動であるか、具体的には温度センサ４３による検出温
度が所定温度（例えば４５℃）より高いか否かを判断す
る（ステップ２）。所定温度以下つまり未暖機状態の初
期始動であればステップ３の空気排出制御を経てからス
テップ４の暖機制御へ進み、以後は温度制御液面制御等
のステップ５〜ステツプ１０の制御ループをキーＯＦＦ
時まで繰り返し行う。一方、ステップ２で所定温度以上
の場合、つまり再始動時には経時的な空気の侵入が考え
られないので空気排出制御（ステップ３）は省略する。

また、その制御中にキーＯＦＦの信号が入力されると、
第４図に示す割込み制御ルーチンが実行され、キー０Ｉ
ＰＦ制御（ステップ１１）による一定の処理を経た後に
電源が０ＦＩＰとなって一連の制御が終了する。

第６図はステップ３の空気排出制御のフローチャートを
示すものである。尚、この機関始動の際に、通常系内は
液相冷媒（例えば水と不凍液の混合液）で殆ど満たされ
た状態にあり、またリザーバタンク３１には系内を完全
に満たし得る以上の液相冷媒が貯留されている。空気排
出制御は、この状態から更に系内を完全に満水状態とす
ることによって空気を排出するものであり、先ずステッ
プ３１で第１電磁弁３６を「開」、第２電磁弁２７を「
流路Ａ」、第３電磁弁３４を「閉」と夫々制御し、ステ
ップ３２で冷媒供給ポンプ１４を逆方向へ駆動開始する
。これにより、リザーバタンク３１内の液相冷媒が第２
補助冷媒通路おを介して系内に導入される。これは、ス
テップ３３で所定時間、具体的には系内を満水にするに
十分なように予めソフトウェアタイマ■に設定された数
秒ないし数十秒根度の間、ｆａｔ続される。従って、系
内に残存してい友空気は、系上部に集められｔ後、空気
排出通路３５を介して系外のりザーパタンク３１側に強
制的に排出される。そして、所定時間経過し念時点で冷
媒供給ポンプ１４ｉ０７Ｆ（ステップ３４）とするとと
もに、タイマ■をクリア（ステップ３５）シ、第７図に
示す暖機制御（ステップ４）へ進む。

暖機制御−に進んで来た時点では、コンデンサ１３内は
当然液相冷媒で満たされ几状態にあるから、コンデンサ
１３の放熱能力は極めて低く抑制され、その結果、ウォ
ータジャケット１２内の冷媒温度が速やかに上昇して、
やがて沸騰が始まる。暖機制御は、基本的にはウォータ
ジャケット１２内の冷媒温度が目標温度に上昇するまで
ロアタンク詔とリザーバタンク３１とを連通状態に保っ
たまま（ステップ４１）待機するものであり、ステップ
４３で、実際の検出温度と設定温度との比較を行い、検
出温度が「設定温度＋２０℃（α、）」となったときに
系内を密閉状態（ステップ４５）として、この制御を終
了する。上記の設定温度（ステップ４２）は、機関の負
荷や回転速度等の運転条件に応じて随時最適に設定され
るもので、例えば８０〜１１０℃程度の範囲内で定めら
れる（以下ステップ５１．ステップ６７、ステップ７４
において同様である）″。

−万、この暖機制御の間、系内は大気圧下に開放されて
いるため、設定温度が略１００℃を越える場合などでは
、発生蒸気圧によって系内の液相冷媒がリザーバタンク
３１に押し出される結果、冷媒温度が設定ｍ度に達する
曲に、ウォータジャケラ）１２内の液面やロアタフ９％
内の液面が過度に低下する。これに対処するため、倒れ
か一方の液面が第１液面セ〉す４２あるいは第２液面セ
ンサ必の設定レベルを下廻ったとき（ステップ祠でＮｏ
のとき）には、直ちに系内を密閉（ステップ４５）シて
、この制御を終了する。

暖機制御の終了後は、前述したようにステップ５〜ステ
ツプ１００制御ループが繰り返されることになるが、こ
の制御ループは、冷却ファンＵのＯＮ・０ＮＦＦ’によ
り微細な温度制御を行うステップ５のファン制御（第８
図）と、液相冷媒の循環供給によりウォータジャケット
１２内の液面を設定レベル以上に保つステップ６の液面
制御（第９図）と、検出温度が目標とする設定温度から
比較的大きく離れた場合に実質的放熱面積の拡大あるい
は縮小を行うステップ９のコンデンサ内水位低下制御（
第１０図）およびステップ１０のコンデンチ内水位上昇
制御（第１１図）とに大別される。

先ず、前述したように、暖機制御（第７図）において検
出温度が「設定温度＋２，０℃（αｓ）Ｊとなつ良状態
でこの制御ループに進んで来た場合について説明すると
、第８図のステップ５２．ステップ５３で冷却ファン２
４をＯＮとするとともに、既にステップ７における上限
温度〔設定温度＋２．０　”Ｃ（α、）〕を越えている
ので、直ちに第１０図のコンデンせ内水位低下制御に入
る。

このコンデンサ内水位低下制御は、コンデンサ１３内の
液相冷媒を冷媒供給ポンプ１４＃Ｃよりリザーバタンク
３１へ強制的に排出しくステップ６１．ステップ６２）
、コンデンサ１３内の液面を低下させて放熱能力を高め
るものであり、その排出は検出温度が「設定温度＋１．
０℃（α、）」の温度に低下するまで継続され（ステッ
プ６７、ステップ６８）、最後に系内を密閉（ステップ
６９）シて終了する。上記の終了温度は、冷却ファン別
のみに依存する条件であるステップ７の上＠温度〔設定
ｍ度＋２．０　”Ｃ（α畠）〕と下限温度〔設定温度−
４，０℃（α４）〕の範囲内で、かつ設定温度より若干
高温側に設定しであるが、これは液面の下降に対する温
度変化の応答性を考成したものである。また、上記冷媒
排出中にも、ウォータジャケット１２内では冷媒が沸騰
し続けるので、徐々にその液面が低下して行くが、この
ウォータジャケット側液面が設定レベル以下となった場
合には、第２１１磁弁２７を一時「流路Ｂ」に切換えて
コンデンサ１３からウォータジャケット１２へ液相冷媒
の補給を行い（ステップ６３〜６５）、ｇｌ液面センサ
４２の設定レベルに維持する。尚、万一コンデンサ１３
内の液面を最大限に低下させても放熱能力不足が回避で
きずに、第２ｉ面センせ４４による設定レベルにまで液
面が下降してしまった場合には、蒸気の流出を防止する
ために、直ちにこの制御を終了する（ステップ６６）。

また同様の理由からステップ８でコンデンサ１３内の液
面が第２　ｇ、面センサ４４の設定レベル以下である場
合には、コンデンサ内水位低下制御を行わない。

一方、上記のようにコンデンサ１３内の液面が適宜に制
御されて機関発熱量とコンデンサ１３の放熱量とが、そ
の沸点の下で略平衡し、系内が密閉され後は、第８図に
示したファン制＠（ステップ５）と第９図に示し良液面
制御（ステップ６）とを繰り返し行う。上記ファン制４
４ＶＣおいては、系内温度を更に高精度に、具体的には
「設定温度＋０．５℃（αｌ）」と「設定温度−０，５
’Ｃ（α、）」との間（ステップ５２）に維持するよう
に冷却ファン２４Ｃ７みを０Ｎ−ＯＦＦ　制御（ステッ
プ５３．５４）する。また上記液面制御においては、ウ
ォータジャケット１２内の液面が設定レベル以下と八つ
７’（場合に、コンデンサ１３側からウォータジャケッ
ト１２へ液相冷媒を補給し、その液面を設定レベルに維
持する（ステップ５５〜５７）。

また軍両走行風の増大などの外乱や、運転条件の変化に
伴う設定温度自体の変化によって、系同温度がステップ
７の下限温度〔設定温度−４，０”Ｃ（α４）〕を下廻
った場合には、第１１図に示すコンデンサ内水位上昇制
御を開始する。これはリザーバタンク３１内の液相冷媒
をコンデンサ１３側に導入してコンデンサ１３側の液面
を上昇させることにより放熱能力を抑制する制御である
。尚、この実施例Ｖこおいては、液相冷媒の導入に際し
て、冷媒供給ポンプ１４の逆方向駆動による強制導入と
、系内外の圧力差を利用した冷媒導入とを併用している
。

すなわち、負圧スイッチ４５の信号により系内が負圧下
（ステップ７１）にある場合には、第３電磁弁７３４を
「開」（ステップ７２）とし、第１補助冷媒通路２６を
介して系内外の圧力差を利用した冷媒導入を行う。この
冷媒導入は、検出温度が「設定温度−３，０’Ｃ（α６
）」の温度に上昇するまで継続（ステップ７４．７５　
）され、最後に系内を密閉（ステップ７６）シて終了す
る。上記の終了温度は、やはり液面の上列に対する温度
変化の応答性を考慮したものである。また、この冷媒導
入中にウォータジャケット１２内の液相冷媒が不足し之
場合には、冷媒供給ポンプ１４による冷媒補給を行う（
ステップ７３、第９図参照）。

系内が正圧下にある場合あるいは上述の冷媒導入中に正
圧となった場合には、第３電磁弁３４を「閉」（ステッ
プ７７）とし、冷媒供給ポンプ１４の逆方向駆動により
リザーバタンク３１からコンデンサ１１９へ液相冷媒を
強制導入する（ステップ７９．８０　）。

この強制導入の場合も、検出ｍ度が［設定温度−３Ｄ°
Ｃ（α６）］の温度に上昇するまで継続される（ステッ
プ７４．７５　）。また、この冷媒導入中にウォータジ
ャケット１２内の液相冷媒が不足しｆｔ場合には。

第２電磁弁２７を［流路ＡＪＶｃ一時切換えて冷媒供給
ポンプ１４を正方向駆動し、冷媒の補給を行う（ステッ
プ７８．８１．８２）。

上記のコンデンサ内水位上昇制御の結果、系内温度がス
テップ７の上限温度〜下限温関に４力）れた仮は、やは
り前述した冷却ファン２４のみによる温度側＠（ステッ
プ５１〜５４）が行われる。

このようｋｎ、コンデン・す１３内の１（８）制御（ま
、系内温度を常に１設だ温度＋２００」と「設定温度−
４０’ＣＪの範囲内（ステップ７）ｌ／ｉｌ：導くよう
に行われるものであり、例えば運転条件の急変により設
定温度が大きく変化した場合にも、コンデンサ１３の放
熱能力を広範囲に、かつ速やかに変化させ得るとともに
、これによる凝縮量変化が直ちにウォータジャケット１
２側冷媒の沸騰の抑制、促進として影響を及ぼすので、
極めて良好に設定温度に追従させることができる。そし
て、冷却ファン２４の制御は、系同温度を史に「設定温
度±０．５°’Ｃｌの範囲内（ステップ５２）に導くよ
うに行われ、これによって一層高精度でかつ応答性の良
い温■制御が達成されるのである。

次に第１２図は、機関のイグニッションキーが０ＦＩＩ
操作された場合に割込処理されるキーＯＦＦ制御（ステ
ップ１１）を示している。

これは、先ず設定温度を８０℃にセット（ステップ９４
）することによって、前述したコンデンサ内水位低下制
御を行わせ、コンデンサ■３の放熱能力を最大限に利用
す′るようにするとともに、最大１０秒程度冷却ファン
別を駆動して強制冷却（ステップ９５．９６、ステップ
５３）シ、系内が十分に低い温度（例えば８０℃）にな
る（ステップ９３）か、系内が負圧状態になる（ステッ
プ９７）か、あるいは一定時間（例えば１分）経過した
こと（ステップ９８）を条件として電源をｏｙｙ　（−
１テツプ９９）とする。この電源ＯＦＦにより常閉型電
磁弁である第１電磁弁３６は「閉」に、常開型電磁弁で
ある第３電磁弁゛３４は［開ｊとなるため、系内の温度
低下つまり圧力低下に伴ってリザーバタンク３１から第
１補助冷媒通路？６を介して液相冷媒が自然に導入され
、最終的には系全体が液相冷媒で満たされた状態となっ
て次の始動に備えることになる。また上記の液相冷媒の
導入の際には、コンデンサ１３を経由して系内に流入す
るので、運転中に伺らかの原因で僅かに空気が侵入して
微細なコンデンサチューブ内に付層した場合でも系上方
へ確実な排出が行える。

、一方、上記のキーＯＦＦ制御中に再度イグニッション
キーがＯＮ操作される場合もあるが、この場合にはステ
ップ９２の判断によりステップ１００へ進み、予め退避
させた（ステップ９１）情報に基づいて冷却ファン２４
および設定温度を復帰させるとともに、ステップ９５．
９８のソフトウェアタイマ■。

■をクリア（ステップ１０１　）ｌ、、キーＯＦＦ前に
進行していた制御状態に戻るのである。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、コンデンサ内の液面制御
により冷媒の沸点温度を可変制御するようにしたこの発
明によれは、血肉走行風等の外乱に影響されることなく
系同温度を目標温度に速やかに追従させることが可能と
なり、燃料消費率や機関出力等を考慮した高精度な温度
制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図、第４
図、第５図１！６１Ｑ、第７図、！８図、緘９図、第１
０図、第１１図および第１２図はこの実施例における制
御の内容を示すフローチャートである。 ■・・ウォータジャケット、２・・・コンデンサ、３・
・リザーバタンク、４・・・冷媒供給ポンプ％５・・・
流路切換手段、６・・液面検出手段、７・・温度検出手
段、８・・・ウォータジャケット側液面制御手段、９・
・・目標設定手段、１０・・・コンデンサ側液面制御手
段、１１・・・内燃機関、１２・・・ウォータジャケッ
ト、１３・・・コンデンサ、１４・・・冷媒供給ポンプ
、ｎ・・・ロアタンク、２４・・・冷却ファン％２５・
・・冷媒循環通路、２６・・・第１補助冷媒通路、２７
・・・第２電磁弁、３１・・・リザーバタンク、お・・
・第２補助冷媒通路、３４・・・第３１！磁弁、３５・
・・空気排出通路、３６・・・第１電磁弁、４１・・・
制御装置、４２・・第１液面センサ、４３・・・温度セ
ンサ％４４・・・Ｉｉ２液面センナ、４５・・負圧スイ
ッチ。 第５図 第７図 第９図 第１υ図 第１２図 手続補正書（ｎ１ １　事ｊｉの表７１′Ｘ 昭和５９年特許願第１４０８７８号 ２、発明の名称 内燃機関の沸騰冷却装置 ３　補止をする者 事ｆ’ｌとの関係　　出＋ｒｔｊｒ人 （８９９）　　日産自動車株式会社 ４代理人〒１０４ 東全部中央１メ明イ１町１番２９号　＋ｌン、ｔ’ｌこ
＋「し明細書の発明の詳細な説明の欄。 ａ補正の自答 （１）　　明細書第１６頁第１行目の１通路Ｂ」を「流
路Ｂ」と訂正する。 （２）　　明ａ＋−ｉ第１９頁第１１．１２行目の「イ
ニシャライズ」を「イニシャライズ」と訂正する。 （３）明細書第２７頁第１８行目の「れ後は、」を「れ
た後は、」と訂正する。 （４）明細書第８０頁第１３行目の「流路Ａ」を「流路
Ｂ」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液相冷媒が貯留されるウォータジャケットと、こ
   のウォータジャケットで発生した冷媒蒸気が導入され、
   かつ下部に凝縮した液相冷媒が貯留されるコンデンサと
   、密閉状態に保たれた上記ウォータジャケットおよび上
   記コンデンサに対し、その外部に設けられたリザーバタ
   ンクと、正逆両方向へ送給可能に構成され、かつ一方の
   ポートが上記コンデンサの下部に接続された冷媒供給ポ
   ンプと、上記冷媒供給ポンプの他方のポートを、上記ウ
   ォータジャケットあるいは上記リザーバタンクに選択的
   に連通させる流路切換手段と、上記ウォータジャケット
   内の液相冷媒の液面位置を検出する液面検出手段と、こ
   の検出に基づき上記液面を略一定に保つように上記冷媒
   供給ポンプならびに流路切換手段を制御するウォータジ
   ャケット側液面制御手段と、上記ウォータジャケット内
   の液相冷媒温度を直接あるいは間接に検出する温度検出
   手段と、機関運転条件に応じて目標温度を設定する目標
   設定手段と、上記の検出温度と目標温度との比較に基づ
   きコンデンサ内液面を上昇あるいは下降させるべく上記
   冷媒供給ポンプならびに流路切換手段を制御するコンデ
   ンサ側液面制御手段とを備えてなる内燃機関の沸騰冷却
   装置。