JPS6183427A - 内燃機関の沸騰冷却装置における異常診断装置 - 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〉 本発明は、冷却ジャケット、コンデンサ等からなる冷媒
循環系内に所定量の冷媒を封入し、冷却ジャケット内で
、貯留した液相冷媒を沸騰気化させて内燃機関の冷却を
行うようにした内燃機関の沸騰冷却装置に関し、詳しく
は空気排出系の異常を診断する装置に関する。

〈従来の技術〉 自動車用内燃機関に用いられている周知の水冷式冷却装
置にあっては、冷却ジャケットの水入口部と水出口部と
の間などで相当な温度差を生じ、均一な冷却を実現する
ことが質しいとともに、ラジェータにおける熱交換率に
自ずから限界があることからラジェータや冷却ファンが
大型にならざるを得ない。

このような点から、近年、冷却水の沸騰気化潜熱を利用
した冷却装置が注目されている（例えば特公昭５７−５
７６０８号公報、特開昭５７−６２９１２号公報等参照
）。これは基本的には、冷却ジャケット内で液相冷媒（
冷却水）を沸騰気化させ、その発生蒸気を外部のコンデ
ンサ（ラジェータ）に導いて放熱凝縮させた後に、再度
冷却ジャケット内に循環供給する構成である。この冷媒
の相変化を利用した冷却装置によれば、冷却水の単純な
顕熱を利用した水冷式のものに比べて気化潜熱を利用で
きるため、極めて少量の冷却水゛の循環で要求放熱量を
満足でき、かつコンデンサを従来のラジェータよりも大
巾に小型化でき、しかも機関各部の温度分布の均一化が
図れる等の利点が指摘されていてる。

しかしながら、このように種々の利点を有すると考えら
れている温蔵冷却式の冷却装置も実際には実用化される
に至っていない。すなわち上記特公昭５７−５７６０８
号公報や特開昭５７−６２９１２号公報等に記載のもの
は、冷媒循環系が一部で大気に開放された非密閉構造と
なっており、蒸気化した冷媒の損失が実用上無視できな
い程度に大きく、しかも系内から不凝縮気体である空気
を完全に除去することが困難であるため、残留空気によ
って冷却性能が著しく低下する等の問題を存していた。

本出願人は上記のような実情に鑑み、密閉した冷媒循環
系内に所定量の冷媒を封入して沸騰・凝縮のサイクルを
行わせるようにした沸騰冷却装置を先に提案している（
特願昭５８−１４５４７０号等）。これは、例えば、系
内の最上位部と系外に設けたリザーバとを電磁弁を介装
した空気排出通路によって連結し、始動時に系内を一旦
液相冷媒で満たした後に空気の侵入を防止しつつ、前記
電磁弁を開として余剰冷媒を空気排出通路からり４３’
−ハタンクに排出することによって密閉系内に所定量の
冷媒を封入するようにしたものであり、機関運転中は、
冷媒供給ポンプにより冷却ジャケットに発生蒸気相当分
の液相冷媒を循環供給し、常に所定レベル以上に液相冷
媒の液面を保って燃焼室壁等の確実な冷却を図っている
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上記の本出願人が提案した沸騰冷却装置にお
いては、前記電磁弁が冷媒中に混入してくる塵埃により
目詰まりを生じたり、電磁弁若しくはその制御回路に故
障を生じて電磁弁が閉状態に保持されたりすると、正常
な空気排出制御が行われな（なり、その後の系内を密閉
して行われる沸騰冷却の性能を著しく低下させてオーバ
ーヒートを生じるおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、空気排
出通路に介装された電磁弁の異常を検出して警報できる
ようにすることを目的とする。

く問題点を力り決するための手段〉 このため本発明は、第１図に示すように内燃機関の冷却
ジャケットとコンデンサと液相冷媒循環手段とを介装し
た冷媒循環回路を備えると共に、前記冷媒循環回路の最
上部を大気と連通・遮断自由な空気排出用の電磁弁と、
機関始動時に冷媒循環回路外に設けたリザーバタンクに
貯留した液相冷媒を冷媒循環回路内に補給する液相冷媒
補給手段と、機関始動時に前記液相冷媒補給手段を作動
させると共に、前記電磁弁を開作動してリザーバタンク
から冷媒循環回路内に液相冷媒を導入させつつ冷媒循環
回路内の空気を大気に排出する空気排出制御手段とを備
えた内燃機関の沸騰冷却装置において、冷媒循環回路内
の冷媒圧力を検出する手段を設けると共に、空気排出通
路に介装された電磁弁を開として空気排出制御を行って
いる間に冷媒循環回路内の冷媒圧力が所定値以上の正圧
となった時に前記電磁弁の異常を警報する手段を設けた
構成とする。

く作用〉 これにより、電磁弁に目詰まりや故障が生じて空気排出
が良好に行われない時は、冷媒循環回路内の空気が圧縮
されて圧力上昇するため、これを感知した圧力検出手段
からの信号により電磁弁の異常が警報される。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の１実施例の構成を示し、内燃機関ｌは
運転中所定量の液相冷媒で満たされる冷却ジャケット２
を備えて、該冷却ジャケット２と気相冷媒を凝縮するた
めのコンデンサ３と、電動式の冷媒供給ポンプ４とを接
続して冷媒循環閉回路を構成している。

冷却ジャケット２は、内燃機関１のシリンダ及び燃焼室
の外周部を包囲するようにシリンダブロック５及びシリ
ンダヘッド６の両者にわた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を通じて連通していると共
に、その上部の適宜な位置に蒸気比ロアが設けられてい
る。蒸気比ロアは接続管８及び蒸気通路９を介してコン
デンサ３の上部人口に連通している。接続管８には冷媒
循環系の最上部となる排出管取付部８ａが上方に立ち上
がった形で形成されており、その上端開口をキャップが
密閉している。

コンデンサ３は前記入口を有するアッパタンク１１と上
下方向の微細なチューブを主体としたコア部１２と、こ
のコア部１２で凝縮された液化冷媒を一時貯留するロア
タンク１３とから構成されたもので、例えば車両前部等
の車両走行風を受は得る位置に設置され、更にその前面
或いは背面に強制冷却用の電動式冷却ファン１４を備え
ている。

また、前記ロアタンク１３はその比較的下部に冷媒循環
通路１５の一端が接続されていると共に、これより上部
に第１補助冷媒通路１６の一端が接続されている。前記
冷媒循環通路１５はその他端が冷却ジャケット２のシリ
ンダヘッド６側に設けた冷媒人口２ａに接続されたもの
で、中間部に三方型の第２電磁弁１７を備え、かつ該第
２電磁弁１７とロアタンク１３との間に冷媒供給ポンプ
４が介装されている。以上の冷却ジャケット２．コンデ
ンサ３゜冷媒供給ポンプ４．冷却ジャケット２の経路に
よって構成された冷媒循環回路により通常運転時には、
例えば水に若干の添加物を加えた冷媒が温蔵・凝縮を繰
り返しながら循環することになる。

この循環回路の系外に設けられて、予備液相冷媒を貯留
するリザーバタンク２１は吸気機能を有するキャップ２
２を介して大気に開放されていると共に、前記冷却ジャ
ケット２と略等しい高さ位置に設置され、かつその底部
に上記の第１補助冷媒通路１６と、第２補助冷媒通路２
３とが接続されている。

そして第１補助冷媒通路１６の通路中には、常開型の第
３電磁弁２４が介装されている。また、前記第２補助冷
媒通路２３は第２電磁弁１７を介して冷媒循環通路１５
に接続されている。

第２電磁弁１７は励磁されると、冷媒循環通路１５を遮
断してリザーバタンク２１とロアタンク１３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２３を遮断して冷媒循環通路１５を連通状態（流路
Ｂ）とするものである。

前記冷媒供給ポンプ４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４を正方向に馬区動すれば、ロアタ
ンク１３からリザーバタンク２１へ液相冷媒を強制排出
でき、また逆方向に駆動すればリザーバタンク２１から
ロアタンク１３へ液相冷媒を強制導入できる。また、流
路Ｂの状態では冷媒供給ポンプ４を正方向に駆動すれば
、ロアタンク１３から冷却ジャケット２へ液相冷媒を循
環供給することができる。

従って上記から明らかなように第２電磁弁１７がＢ流路
を採ったときに、正転する冷媒循環ポンプ４は、液相冷
媒循環手段を構成する。

一方、上記した冷媒循環回路の最上部となる排出管取付
部８ａには、系内の空気を排出するための空気排出通路
２５が接続されており、空気排出時に該空気排出通路２
５から同時に溢れ出た液相冷媒を回収するために、該空
気排出通路２５の先端部をリザーバタンク２１内に開口
している。この空気排出通路２５には、常閉型の第１電
磁弁２６が介装される。

前記各電磁弁２６．１７．２４と冷媒供給ポンプ４及び
冷却ファン１４は、いわゆるマイクロコンピュータシス
テムを用いた制御装置３１によって駆動制御されるもの
で、具体的には冷却ジャケット２に設′けた第１液面セ
ンサ３２．温度センサ３３．ロアタンク１３に設けた第
２液面センサ３４及び循環回路最上部に設けた負圧スイ
ッチ３５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、前記第１液面センサ３２及び第２液面センサ３
４は例えばリードスイッチを利用したフロート式センサ
が用いられ、冷媒液面が設定レベノＣに達しているか否
かをオンオフ的に検出するものである。

第２液面センサ３４はその検出レベルが第１補助冷媒通
路１６の開口よりもわずかに上方の高さ位置に設定され
ている。また、温度センサ３３は、例えばサーミスタか
らなり、通常液相冷媒内に没入する位置に設けられて、
冷却ジャケット２内の冷媒温度を検出している。また負
圧スイッチ３５は、大気系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、低地等に係わら
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いる。

さらに、本発明に係る構成として、冷媒循環回路内の冷
媒圧力を検出する圧力センサ３６が接続管８に設けられ
、その信号は制御装置３１に入力されて、後述する空気
排出制御中に冷媒圧力が所定値以上の正圧になると制御
装置３１に接続された警報器３７への出力がオンとされ
て第１電磁弁２６の異常が表示等により警報されるよう
になっている。尚、その他の機関運転状態を検出するた
めの各種センサ、例えば機関回転センサ、ａ関吸入負圧
センサ等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３１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２６．１７゜２４を夫々「電磁
弁■」、「電磁弁■」・・・のように略記してあり、ま
た冷却ジャケット２内液面をｒＣ／Ｈ内液面」と略記し
である。

第３図は制御の概要を示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オン）により制御が開始
すると、Ｓｌのイニシャライズ処理を行った後に、まず
その始動が初期始動であるか再始動であるかを判断する
。具体的にはＳ２において温度センサ３３による検出温
度が所定温度（例えば４５°Ｃ）より高いか否かを判断
する。ここで所定温度以下、つまり冷機状態の初期始動
であればＳ３の空気排出制御及び本発明に係る第１電磁
弁２６の異常診断を経てからＳ４の暖機制御へ進み、Ｕ
ｉ機が完了した段階で８５の温度制御に入る。この場合
８６において冷却ジャケット２内で冷媒液面レベルが設
定値以上にあるか否かを判断し、Ｓ７で第２．第３電磁
弁１７．２４の切換制御を行って８８の冷却ジャケット
２内冷媒液面レベル制御を行う。

Ｓ９においては冷媒温度を判断し、Ｓ５で行う冷却ファ
ン制御による温度制御と共にＳ１０．　　Ｓｌｌ。

Ｓ１２においてコンデンサ内の液面レベルを増減制御す
る。

次に３１３において冷媒温度が異常高温にあり、かつ、
冷媒系内が正圧であることを判断した場合に、Ｓ１４に
おいて、高温回避制御を行う。これら３５〜３１４の制
御ループをイグニッションキーオフ時まで繰り返し行う
。

一方、Ｓ２で冷媒温度が所定温度以上の場合には再始動
時であると判断し、この場合にはＳ３の空気排出制御は
省略する。

またこの制御中にキーオフの信号が入力されると、第１
２図に示す割り込み制御ルーチンが実行される。該割り
込み制御ルーチンについては後述する。

二３Ｉ」υ肘［［１＆　碧東１？Ｈ（ｆ＃（２υ℃艷主
所第５図はＳ３の空気排出制御及び該制御中に行われる
本発明に係る第１電磁弁の異常診断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）でほとんど満た
された状態にあり、またリザーバタンク２１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、まずＳ３
１で第１電磁弁２６を開、第２電磁弁１７を流路Ａ。

第３電磁弁２４を閉と夫々制御し、Ｓ３２で冷媒供給ポ
ンプ４を逆方向へ駆動開始する。

これによりリザーバタンク２１内の液相冷媒が第２補助
冷媒通路２３を介して系内に導入される。これはＳ３４
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
十秒程度の間、ｍａされる。

従って、系内に残存していた空気は系上部に集められた
後、第１電磁弁２６の正常時には空気排出通路２５を介
して系外のりザーハタンク２１に強制的に排出される。

そして所定時間経過した時点で３３５において冷媒供給
ポンプ４をオフにすると共に、クイマ■を３３６でクリ
アし、第６図に示す暖機制御（Ｓ５）へ進む。

また、係る空気排出制御中に、Ｓ３３で系内の冷媒圧力
を正圧の所定値Ｐ、と比較し、２１以上になった時は、
Ｓ３７へ進んで警報器３７を作動させ、第１電磁弁２６
が異常であるとの警報を行う。

即ち、第１電磁弁２６に目詰まりを生じて空気排出が正
常に行われなくなると、系内の空気が液相冷媒の導入に
より圧縮されて圧力上昇するため、異常と判定できる。

これにより、運転者は異常を察知して運転を中止し、異
常状態のままで運転を継続することにより空気混入に伴
うオーバーヒートの発生を未然に防止できると共に、第
１電磁弁２６の異常を修理して正常に戻すことができる
。

暖機制樺 暖機制御においてはコンデンサ３内は当然液相冷媒で満
たされた状態にあるから、コンデンサ３の放熱能力は極
めて低く抑制され、その結果冷却ジャケット２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冷却ジャケット２内の冷媒温度が
目標温度に上昇するまでロアタンク１３とリザーバタン
ク２１とを連通状態に保ったまま待機するものであり、
従って３４１では第１電磁弁２６を閉とし、第２電磁弁
１７をＢ流路とし、第３電磁弁２４を開とした状態で待
機するものである。

Ｓ４３では温度センサ３３で検出した実際の検出温度と
３４２で設定された設定温度との比較を行い、検出温度
が「設定温度＋２．０℃（＝α３）」となったときに３
４５で第３電磁弁２４を閉じて系内を田閉状態とし、そ
の制御を終了する。

Ｓ４２における設定温度算出は、機関の回転速度及び負
荷等の運転状態に応じて随時機械的に設定されるもので
、８０°Ｃ〜１１０°Ｃ程度の範囲内で定められる（以
下の冷媒温度制御についても同様である）。

一方、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°Ｃを越える場合等では
、発生蒸気圧によって系内の液相冷媒がリザーバタンク
２１に押し出される結果、冷媒温度が設定温度に達する
前に冷却ジャケット２°内の液面やロアタンク１３内の
液面が過度に低下する。

これに対処するため、いずれか一方の液面が第１液面セ
ンサ３２或いは第２液面センサ３４の設定レベルを下回
ったとき、即ちＳ４４においてＮｏのときには直ちにＳ
４５で系内を密閉してこの制御を終了する。

冷媒温度制？１１１ 暖機制御の終了後は、前述したように３５〜Ｓ１４の制
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１４のオンオフにより微細な温度制御を行
うＳ５の第７図に示すファン制御と液相冷媒の循環供給
により、冷却ジャケット２内の液面を設定レベル以上に
保つ第３図８８の液面制御（冷却ジャケット内液面低下
異常チェック制御を含む一第８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、或いは縮小を行う第３図Ｓ１２のコンデ
ンサ内液位低下制御（第１０図）及び第３図Ｓ１２のコ
ンデンサ内液位上昇制御（第１１図）とに大別される。

まず前述したように、第６図に示す暖機制御において検
出温度が「設定温度＋２．０℃（・α３）」となった状
態でこの制御ループに進んできた場合について説明する
と、第７図の３５２．　　Ｓ５３で冷却ファン１４をオ
ンとすると共に、既にＳ９における上限温度「設定温度
＋２．０’Ｃ（・α３）」を越えているので、直ちに第
１０図のコンデン内液位低下制御に入る。

（コンデンサ内液位低下制御） コンデンサ内液位低下制御はコンデンサ３内の液相冷媒
を冷媒供給ポンプ４によりリザーバタンク２１へ強制的
に排出しくＳ６Ｌ　５６２）　、コンデンサ３内の液面
を低下させてコンデンサ３の放熱面積を拡大し、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°Ｃ（＝α５）」の温度に低下するまで継続
され（３６８，５６９）　、最後に系内を３７０で密閉
して終了する。上記の終了温度は冷却ファン１４のみに
依存する条件であるＳ９の上限温度「設定温度＋２．０
℃（・α３）」と下限温度「設定温度−４，０℃（・α
４）」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
を考慮したものである。

一方、上記コンデンサ３内の冷媒をリザーバタンク２１
内へ排出する間にも冷却ジャケット２内では冷媒が温蔵
し続けるので、徐々にその液面が低下していく。

この冷却ジャケット２側液面が設定レベル以下となった
場合には、これを第１０図の５６３で判断し、Ｓ６５の
冷却ジャケット２内冷媒液面低下異常チェック制御（第
９図）を行う。

即ち、冷却ジャケット２内液位低下が３７１でコンピュ
ータプログラムタイマ■により所定時間例えば１０秒以
内である場合にはＳ７２に進んで冷媒供給ポンプ４を正
転させて、第２電磁弁１７を流路Ｂ。

第３電磁弁２４を閉とし、一時コンデンサ３から冷却ジ
ャケット２へ液相冷媒の補給を行って、第１液面センサ
３２の設定レベルに冷却ジャケット内液位を維持する。

若しＳ７１で冷却ジャケット内の冷媒液面低下が１０〜
２０秒以上継続したことがわかった場合には異常である
と判断し、Ｓ７３で負圧スイッチ３５により系内が負圧
であるか否か判断する。負圧である場合にはＳ７５で第
２電磁弁１７をＢ流路、冷媒供給ポンプ４を正転のまま
第３電磁弁２４を開とすれば、リザーバタンク２１内の
予備液相冷媒は圧力差によりコンデンサ３のロアタンク
１３内に導入されるから、コンデンサ３内の液相冷媒は
その液面レベル低下が防止されつつ同時にロアタンク１
３から冷却ジャケット２内へ補給され冷却ジャケット２
内の冷媒液面を上昇させて第１の液面センサ３２の設定
レベルヘ復帰させる。

Ｓ７３で系内が正圧であることがわかった場合には、Ｓ
７４で第２電磁弁１７をＡ流路に切り換えかつ第３電磁
弁２４を閉じた状態で冷媒供給ポンプ４を逆転させる。

これによりリザーバタンク２１内の予備液相冷媒は冷媒
供給ポンプ４により強制的にコンデンサ３内に圧送補給
され、ロアタンク１３内の冷媒液面レベルを上昇する。

次に２０秒以上経過したらＳ７６へ進んでタイマ■をク
リアし、再びＳ７１に戻ってその後１０秒以内は再びＳ
７２に進みコンデンサのロアタンク１３がら補給した冷
媒を冷却ジャケット２内に供給する。これらの繰り返し
作用により、冷却ジャケット２内の液面レベル異常低下
防止を行いこれと同時にコンデンサ内の冷媒液面レベル
の異常低下防止を図る。

このようにして冷却ジャケット２内に比較約６たい冷媒
が補給される結果、冷媒液面異常低下が防止され、温蔵
冷却が継続されて燃焼室壁のオーバーヒートが防止され
ると共に冷却ジャケット２内の冷媒温度が低下し蒸気圧
が低下するから、系内圧力が低下して液相冷媒過少によ
る冷媒沸点上昇が抑制され、キャビテーションの発生を
未然に防止する。

尚、上記コンデンサ内液面低下制御を行うにあたり、万
一コンデンサ３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２液面センサ３４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、系内の
蒸気がリザーバタンク２１内へ流出するのを防止するた
めに３６７でこれを判断し、Ｓ７０において第２電磁弁
１７をＢ流路とし、上記コンデンサ３内の冷媒液面低下
制御を解除する。

また、同様の理由から第３図８１０でコンデンサ３内の
液面が第２液面センサ３４の設定レベル以下である場合
にも上記コンデンサ３内液位低下制御を行わない。

一方、上記のようにコンデンサ３内の液面が通宜に制御
されて機関発熱量とコンデンサ３の放熱量とがその沸点
のもとで略平衡し、系内が密閉された後は、第３図３５
で示すファン制御による冷媒温度制御（第７図）と、Ｓ
８に示す冷媒供給ポンプ４による液面制御（第８図）と
を繰り返し行う。

（ファン制御） 第７図に示すファン制御においては、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℃（・α２）」との間（Ｓ５２）
に維持するように冷却ファン１４のみを°オンオフ制御
（Ｓ５３．　５５４）する。

（冷却ジャケット内液面制御） 第８図に示すように、冷却ジャケット２内の液面が設定
レベル以上となった場合には、これを８５５で判断し、
コンデンサ３側から冷却ジャケット２への液相冷媒の供
給を停止する（３５６．　５５７）。

冷却ジャケット２内液面が設定レベル以下の場合には、
３５８で示すように冷却ジャケット２内液位低下異常チ
ェック制御を行う。これは、既に第９図について説明し
た。

（コンデンサ内液位上昇制御） また、車両走行風の増大等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内温度が８９の下限温
度「設定温度−４，０℃（・α４）」を下回った場合に
は、第１１図に示すコンデンサ３内液位上昇制御を開始
する。これは、リザーバタンク２１内の液相冷媒をコン
デンサ３側にＷ人して、コンデンサ３内の液面を上昇さ
せることにより放熱能力を抑制する制御である。尚この
実施例においては、液相冷媒の導入に際して冷媒供給ポ
ンプ４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。即ち、負圧スイ
ッチ３５の信号により系内がＳ８１で負圧状態にある場
合には、Ｓ８２で第３電磁弁２４を開とし、第２電磁弁
１７をＢ流路にして第１補助冷媒通路１６を介し、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され（Ｓ８４゜８８５）、最後に
系内を５８６において密閉して終了する。

上記の終了温度は、やはり液面の上昇に対する温度変化
の応答性を考慮したものである。またこの冷媒導入中に
冷却ジャケット２内の液相冷媒が不足した場合には、冷
媒供給ポンプ４による冷媒補給を３８３で行う。これは
第９図において説明した。

系内が正圧下にある場合、或いは上述の冷媒温　　・人
中に正圧となった場合には、Ｓ８７に進んで第３電磁弁
２４を閉とし、冷媒供給ポンプ４の逆方向駆動により）
Ｊザーハダンク２１からコンデンサ３内へ液相冷媒を強
制導入する（３８９．　５９０）。この強制導入の場合
も検出温度が「設定温度−３，０″Ｃ（−α６）Ｊの温
度に上昇するまで継続される（Ｓ８４゜５８５）。

また、この冷媒導入中に冷却ジャケット２内の液相冷媒
が不足する場合には、第２電磁弁１７を流路Ａに切換え
て冷媒供給ポンプ４を正方向に駆動し、冷媒の補給を行
う　（Ｓ　８８．Ｓ　９１．　Ｓ　９２）。

上記のコンデンサ内液位上昇制御の結果、系内温度が８
９の上限温度〜下限温度に導かれた後は、やはり前述し
た冷却ファン１４のみによる第７図に示す温度制御が行
われる。

このようにコンデンサ３内の液面制御は系内湯度を常に
「設定温度＋２．０℃」と「設定温度−４，０℃」の範
囲内に導くように３９で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太き（変化した場合にも
、コンデンサ３の放熱能力を広範囲にかつ速やかに変化
させ得ると共に、これによる凝縮量変化が直ちに冷却シ
ャケ・ノド２側冷媒の沸謄の抑制、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１４の制御は系内温度を更に「設定温
度±０．５℃Ｊの範囲内（Ｓ　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度制
御が達成されるものである。

キーオフ制御 次に第１２図に基づき、機関のイグニ、ジョンキーがオ
フ操作された場合に割り込み処理されるキーオフ制御に
ついて説明する。

これはまず設定温度を３１０２で８０℃に設定すること
により前述したコンデンサ３内液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と共に、５
１０３で設定された最大１０秒程度に冷却ファン１４を
駆動して強制冷却（Ｓ　１０３．　Ｓ　１０４゜Ｓ　１
０６）　Ｌ、系内が十分低い温度（例えば８０°Ｃ以下
）になる（　Ｓ　１０１）か、或いは一定時間（例えば
６０ｓｅｃ）経過したこと（Ｓ　１０６）を条件として
電源をオフ（Ｓ　１０７）とする。この電源オフにより
常閉型電磁弁である第１電磁弁２６は閉に、常開型電磁
弁である第３電磁弁２４は開となるため、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２１から第
１補助冷媒通路１６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になっ
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３を経
由して系内に流入するので、運転中に何らかの原因でわ
ずかに空気が侵入し、微細なコンデンサチューブ内に付
着した場合でも、系上方へ確実な排出が行われる。

一方、上記のキーオフ制御中に再度イグニッションキー
がオン操作される場合もあるが、この場合には第４図に
おいてＳ１６の判断でＳＬ８〜Ｓ２１へ進み、予め３１
５で退避させた情報に基づいて冷却ファン１４及び設定
温度を復帰させると共に、Ｓ　１０３゜５１０６のソフ
トウェアタイマ■、■をＳ１８でクリアし、キーオフ前
に進行していた制御状態に戻すのである。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、始動時に行われ
る空気排出制御中の系内冷媒圧力を検出し、これが所定
値以上の正圧になったことによって空気排出用の電磁弁
の異常が警報されて、これに対処することができるため
、電磁弁が異常のまま沸騰冷却運転を行うことにより発
生するオーバーヒートを未然に防止でき、沸騰冷却装置
における安全性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成機能を示すブロック図、第２図は
本発明の１実施例を示す構成説明図、第３図〜第１２図
は夫々本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。 ■・・・内燃機関　　２・・・冷却ジャケント　　３・
・・コンデンサ　　４・・・冷媒供給ポンプ　　１５・
・・冷媒ｗ１環通路　　２１・・・リザーバタンク　　
２５・・・空気排出通路　　２６・・・第１の電磁弁　
　３１・・・制御装置３６・・・圧力センサ　　３７・
・・警報器特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第４図 第５図 Ｃ■質Ｄ 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液相冷媒が貯留される内燃機関の冷却ジャケットと、気
   相冷媒が凝縮され該凝縮された液相冷媒が下部に貯留さ
   れるコンデンサと、液相冷媒循環手段と、を介装し、冷
   却ジャケットで吸熱し蒸発した気相冷媒の潜熱をコンデ
   ンサにおいて放熱する冷媒循環回路を備えると共に、前
   記冷媒循環回路の最上部を大気と連通・遮断自由な空気
   排出用の電磁弁と、冷媒循環回路外のリザーバタンクに
   貯留した液相冷媒を冷媒循環回路内に補給する液相冷媒
   補給手段と、機関始動時に前記液相冷媒補給手段を作動
   させると共に前記電磁弁を開作動してリザーバタンクか
   ら冷媒循環回路内に液相冷媒を導入させつつ冷媒循環回
   路内の空気を大気に排出する空気排出制御手段とを備え
   た内燃機関の沸騰冷却装置において、冷媒循環回路内の
   冷媒圧力を検出する手段を設けると共に、前記空気排出
   制御時に冷媒循環回路内の冷媒圧力が所定値以上の正圧
   となった時に前記電磁弁の異常を警報する手段とを設け
   たことを特徴とする内燃機関の沸騰冷却装置における異
   常診断装置。