JPS6183439A - Evaporative cooling device for internal-combustion engine - Google Patents

Evaporative cooling device for internal-combustion engine

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Publication number
JPS6183439A
JPS6183439A JP20458884A JP20458884A JPS6183439A JP S6183439 A JPS6183439 A JP S6183439A JP 20458884 A JP20458884 A JP 20458884A JP 20458884 A JP20458884 A JP 20458884A JP S6183439 A JPS6183439 A JP S6183439A
Authority
JP
Japan
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refrigerant
temperature
water jacket
condenser
liquid level
Prior art date
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Pending
Application number
JP20458884A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Fujigaya
藤ケ谷 和幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP20458884A priority Critical patent/JPS6183439A/en
Priority to US06/780,263 priority patent/US4669427A/en
Priority to DE8585112215T priority patent/DE3577902D1/en
Priority to EP85112215A priority patent/EP0176964B1/en
Publication of JPS6183439A publication Critical patent/JPS6183439A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/22Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F01P3/2285Closed cycles with condenser and feed pump

Abstract

PURPOSE:To make temperature inside the system follow up the desired temperature as well as to aim at an accuracy improvement in temperature control, by controlling each liquid level of a water jacket and a condenser according to the outside temperature. CONSTITUTION:A solenoid valve 35 is installed in passages 35 and 43 connecting a reservoir tank 41 to a water jacket 22, and another solenoid valve 44 is installed in a passage 36 connecting the tank 41 to a condenser 23. In addition, at this water jacket 22, there are provided with a liquid level sensor 52 and a temperature sensor 53 as well as a suction temperature sensor 56 detecting the outside temperature is installed there. A control unit 51 inputs each signal out of these sensors and compares refrigerant desired temperature with the detection temperature whereby it controls these solenoid valves 35 and 44 to be set in a direction eliminating the deviation and adjusts the liquid level, while in time of the outside temperature being low, it holds down refrigerant intake by these solenoid valves 35 and 44 to below the fixed value, checking a rise in the liquid level.

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扮相冷媒を貯留し
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エリ凝縮して再
利用するようにした内燃機関の沸騰冷却装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention stores a refrigerant in a water jacket, cools an internal combustion engine by boiling and vaporizing the refrigerant, and condenses the generated refrigerant vapor in a condenser. The present invention relates to an evaporative cooling device for an internal combustion engine that is reused.

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動
車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、機関の燃料消費率や
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、
サーモヌタブ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−OF
FKより温度制御全行おうとしても、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ろ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
eな温度制御は列置実現できない。
Conventional Technology As is well known, the temperature of an internal combustion engine not only directly affects the engine's thermal efficiency, filling motion, and anti-knock performance, but also affects friction loss due to oil viscosity, and affects the engine's fuel consumption rate, maximum output, and so on. This is a factor that affects the level of noise. However, in conventional general water cooling equipment,
Excessive cooling during warm-up is only prevented by switching the flow paths in the thermostat, and there is no temperature control at all. In addition, the electric fan's 0N-OF
Even if you try to perform full temperature control from the FK, a large amount of cooling water is circulating in the cooling system, and you have to wait for the entire temperature to change. Therefore, the temperature can be set variably depending on the operating conditions such as load and rotation speed. It is completely impossible to follow the target temperature with good response.
E-level temperature control cannot be achieved in parallel.

一方、上記のような冷却水の単純な温度変化を利用した
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。
On the other hand, in contrast to the above-mentioned cooling devices that utilize simple temperature changes in cooling water, various cooling devices that utilize phase changes between liquid and gas phases of refrigerant (cooling water) have also been proposed (for example, the Publication No. 57-57608.

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?(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L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、運転条件に応じた厄答性の良い温
度制御ft実現し得る可能性がある。
JP-A-57-62912, etc.). This basically boils the liquid phase refrigerant stored in the water jacket and transfers the generated vapor to an external condenser. After the heat is radiated and liquefied through a radiator, the heat is liquefied and then circulated back into the water jacket.This structure allows the temperature of each part of the water jacket to be maintained uniformly at the refrigerant boiling point, and dramatically increases the heat exchange efficiency in the condenser. Benefits that can be improved have been pointed out. When utilizing phase change in this way, the boiling point of the liquid phase refrigerant can be changed arbitrarily and rapidly by variably controlling the pressure inside the water jacket, so it is possible to change the boiling point of the liquid phase refrigerant arbitrarily and quickly. There is a possibility that temperature control with good performance can be realized.

しかし、従来この種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、
むしろこの程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。
However, in conventional cooling systems of this type, the temperature immediately changes depending on the system pressure as described above.
Rather, it was thought to be a major drawback that made it difficult to put the cooling device into practical use.

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t−密閉した構成では、例えば自動車用機関に
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、これが直ちに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
た程度では列置制御することができないのである。
In other words, if the cooling system is sealed with a water jacket, condenser, etc., when applied to an automobile engine, for example, the amount of heat generated by the engine will vary over a wide range, and the heat dissipation capacity of the highly efficient condenser will vary depending on the wind flow when the vehicle is running. Since it is mostly controlled by the size of
It is not possible to control the arrangement of condensers by slightly changing the amount of air blown by the cooling fan to the condenser.

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通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
じた温鼠制御は実現されていない。
Therefore, as seen in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 57-57608 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-62912, conventional devices have a substantially non-sealed structure by partially communicating the inside of the cooling system with the atmosphere. The boiling point of the refrigerant is fixedly maintained at atmospheric pressure, and as a result, temperature control according to the operating conditions as described above has not been realized.

発明が解決しようとする問題点 本出願人は、上記のような温度の可変制御を実現するた
めに、コンデンサ内を一部液相冷媒領域とし、その液面
位置を制御することにより実質的な放熱面積を可変制御
して密閉冷却系内の圧力を変化させ得るように構成した
沸騰冷却装置を先に提案した(%願昭59−10015
6号5%願昭59−140378号等)。この発明は、
先に提案した沸騰冷却袋(!i1を更に発展させたもの
であり、具体的には、寒冷地においてコンデンサ内金液
相冷媒で完全に満たしたとしても系内温度が目標温性 度に達しないような場合に生じる可能がある無駄な液相
冷媒導入動作の継続や、過度の冷媒強制導入によるコン
デンサの破損などを回避し得るようにすることを目的と
している。
Problems to be Solved by the Invention In order to realize variable temperature control as described above, the present applicant has created a part of the inside of the condenser as a liquid-phase refrigerant region, and by controlling the liquid level position, We previously proposed a boiling cooling device configured to change the pressure within the closed cooling system by variable control of the heat dissipation area (%Gan Sho 59-10015).
No. 6 5% Application No. 59-140378, etc.). This invention is
This is a further development of the boiling cooling bag (! The purpose of this invention is to avoid continuation of wasteful liquid phase refrigerant introduction operation and damage to the condenser due to excessive forced refrigerant introduction, which may occur if the refrigerant is not used.

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。Means to solve problems FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention.

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
つ下部からIi!縮された液相冷媒が取り出される構造
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、大気開放されたリザーバタンク
6が設けられており、その内部−適宜な量の液相冷媒が
貯留されている。
The water jacket 1 of the engine has a structure in which liquid phase refrigerant is stored, and together with the condenser 2, is kept in a sealed state from the outside air. The condenser 2 is connected to the water jacket 1 so that the refrigerant vapor generated in the water jacket 1 is introduced from a relatively upper portion, and from the lower portion Ii! The structure is such that the compressed liquid phase refrigerant is taken out. Further, a reservoir tank 6 which is open to the atmosphere is provided outside the water jacket 1 and the like sealed in this manner, and an appropriate amount of liquid phase refrigerant is stored inside the reservoir tank 6.

冷媒供給手段4は、上記コンデンサ2の下部あるいは上
記リザーバタンク6から上記ウォータジャケット1に対
し液相冷媒を供給するものであり例えば電動ポンプ等か
ら構成される。
The refrigerant supply means 4 supplies liquid phase refrigerant to the water jacket 1 from the lower part of the condenser 2 or the reservoir tank 6, and is composed of, for example, an electric pump.

冷媒導入手段5は、コンデンサ2内の液相冷媒の液面を
高めるべくリザーバタンク3かラコンテンサ2内に液相
冷媒を導入するものであり、冷媒排出手段6は、コンデ
ンサ2内の液相冷媒の液面金工げるべく逆にコンデンサ
2内からリザーバタ/り3内に液相冷媒全排出するもの
である。
The refrigerant introducing means 5 is for introducing liquid refrigerant into the reservoir tank 3 or the lacondenser 2 in order to increase the liquid level of the liquid refrigerant in the condenser 2, and the refrigerant discharging means 6 is for introducing the liquid refrigerant into the reservoir tank 3 or the lacondenser 2 in order to increase the liquid level of the liquid refrigerant in the condenser 2. In contrast, the liquid phase refrigerant is completely discharged from the condenser 2 into the reservoir 3.

上記冷媒導入手段5お工び冷媒排出手段6は、例えば電
動ポンプ等から構成することができるが、夫々にポンプ
を設けずに正逆両方向に圧送可能な単一のポンプを共用
し、あるいは一方向へのみ圧送可能な単一のポンプの吸
入側および吐出側の流路を複数の電磁弁にて適宜形成す
る構成とすることもできる。更に上記冷媒供給手段4を
も含めて単一のポンプを共用した構成も可能である。
The refrigerant introducing means 5 and the refrigerant discharging means 6 can be constructed from, for example, electric pumps, but a single pump capable of pumping in both forward and reverse directions may be used in common without providing respective pumps, or a single pump capable of pumping in both forward and reverse directions may be used. It is also possible to adopt a configuration in which a plurality of electromagnetic valves are used to appropriately form the flow paths on the suction side and the discharge side of a single pump that can pump in only one direction. Furthermore, a configuration in which a single pump is shared including the refrigerant supply means 4 is also possible.

一方、上記ウォータジャケット1に対しては、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7と、液相冷媒温度を検出する温度検出手段8とが夫
々役けられている。尚、温度検出手段8は、液相冷媒を
直接に検出するもののほか、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。
On the other hand, for the water jacket 1, a liquid level detection means 7 for detecting the liquid level position of the liquid phase refrigerant stored therein and a temperature detection means 8 for detecting the temperature of the liquid phase refrigerant are used. It is being The temperature detection means 8 may not only directly detect the liquid phase refrigerant, but may also indirectly detect the temperature at an appropriate position in the engine, the pressure in the gas phase refrigerant area above the water jacket 1, etc. Also good.

ウォータジャケット側液面制御手段9は、上記の液面検
出手段7の検出に基づき上記冷媒供給手段4を制御する
ものでおり、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あるいは
リザーバタンク6からの冷媒供給によって補給され、液
面が常に略一定に保たれる。
The water jacket side liquid level control means 9 controls the refrigerant supply means 4 based on the detection by the liquid level detection means 7, and as a result of this control, the refrigerant reduced by boiling and vaporization in the water jacket 1 is reduced. The refrigerant is replenished by supplying refrigerant from the condenser 2 or the reservoir tank 6, and the liquid level is always kept substantially constant.

目標設定手段10は、負荷9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11は、この目標温度と上
記温度検出手段8による検出温度と全比較し、両者を合
致させるべく冷媒導入手段5および冷媒排出手段6とを
制御するものである。
The target setting means 10 sets the optimum target temperature by inputting various operating condition signals such as the rotational speed of the load 9, and the capacitor side liquid level control means 11 controls the target temperature and the temperature detected by the temperature detection means 8. The temperature is compared with the temperature, and the refrigerant introducing means 5 and the refrigerant discharging means 6 are controlled in order to match the two.

また外気温を検出する外気温検出手段12は、独立した
温度センナあるいは他の吸気温センサなどにて構成され
る。液面上昇解除手段16は、その検出した外気温に基
づき、所定の低温時に冷媒導入手段5の作動を一定限度
、例えば一定時間、一定厚入量などにて解除するもので
ある。
Further, the outside temperature detection means 12 for detecting the outside temperature is constituted by an independent temperature sensor or other intake temperature sensor. The liquid level rise canceling means 16 cancels the operation of the refrigerant introduction means 5 within a certain limit, for example, for a certain period of time and at a certain thickness, at a predetermined low temperature, based on the detected outside temperature.

作用 コンデンサ2の熱交換効率は、コンデンサ2内部が液相
冷媒である場合と気相冷媒でお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
能力を任意に、かつ広範囲に制御することができる。
The heat exchange efficiency of the condenser 2 changes significantly depending on whether the inside of the condenser 2 is filled with liquid-phase refrigerant or gas-phase refrigerant. , only the region of the gas phase refrigerant becomes the substantial heat dissipation area. Therefore, by controlling the height of the liquid level, the heat dissipation ability can be controlled arbitrarily and over a wide range.

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L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
に厄じた蒸気発生量との釣り合いが崩れると、直ちに内
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1内の温度が速やかに上昇あるいは下降する
ことになる。
As mentioned above, since the water jacket 1 etc. are in a sealed state, the amount of refrigerant condensed is determined by the heat dissipation capacity of the condenser 2, and the amount of steam generated due to the amount of heat generated on the water jacket 1 side. If the balance is disrupted, the internal pressure will immediately fluctuate, causing a change in the boiling point of the refrigerant, and the temperature within the water jacket 1 will quickly rise or fall.

すなわち、検出温度が目標温度を上廻っている場合には
冷媒排出手段6の作動により液相冷媒がコンデンサ2か
ら排出されて放熱能力を拡大し、また検出温度が目標温
度を下廻っている場合には冷媒導入手段5の作動により
液相冷媒がコンデンサ2内に導入されて放熱能力を抑制
するのであり、これによって高精度かつ厄答性の良い温
度制御を実現できる。
That is, when the detected temperature is above the target temperature, the liquid phase refrigerant is discharged from the condenser 2 by the operation of the refrigerant discharge means 6 to expand the heat dissipation capacity, and when the detected temperature is below the target temperature, The liquid phase refrigerant is introduced into the condenser 2 by the operation of the refrigerant introduction means 5 to suppress the heat dissipation ability, thereby realizing temperature control with high precision and good response.

一方、外気温が過度に低い場合には、冷媒導入手段5の
作動が一定限度にて解除される。これは外気温が低い条
件下で機関が低負荷状態となると、コンデンサ2が液相
冷媒で完全に満九されても系内温度が目標温度にまで回
復しないことがあり、この場合の無駄な作動や液相冷媒
の強制導入によろ過度の圧力上昇等を未然に防止してい
るのである。
On the other hand, if the outside temperature is too low, the operation of the refrigerant introducing means 5 is canceled within a certain limit. This is because when the outside temperature is low and the engine is under low load, the system temperature may not recover to the target temperature even if condenser 2 is completely filled with liquid phase refrigerant. Excessive pressure rise is prevented by operation and forced introduction of liquid phase refrigerant.

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、21はウォータジャケット22
を備えてなる内燃機関、26は気相冷媒を凝縮するため
のコンデンサ、24は電動式の冷媒供給ポンプを夫々示
している。
Embodiment FIG. 2 shows an embodiment of the boiling cooling device according to the present invention, in which 21 is a water jacket 22.
26 is a condenser for condensing gas phase refrigerant, and 24 is an electric refrigerant supply pump.

上記ウォータジャケット22は、内燃機関21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25およびノリンダヘッド26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、その上部の適宜な位置に蒸気
出口27が設けられている。この蒸気出口27は、接続
管28および蒸気通路29を介してコンデンサ26の上
部入口23aに連通しており、かつ上記接続管28には
、冷媒循環系の最上部となる排出管取付部28a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
開口をキャブプロ0が密閉している。
The water jacket 22 is formed over both the cylinder block 25 and the norinda head 26 so as to surround the cylinder and the outer periphery of the combustion chamber of the internal combustion engine 21, and the upper part, which is normally a gas phase space, is The cylinders communicate with each other, and a steam outlet 27 is provided at an appropriate position above the cylinders. This steam outlet 27 communicates with the upper inlet 23a of the condenser 26 via a connecting pipe 28 and a steam passage 29, and the connecting pipe 28 has a discharge pipe attachment part 28a which is the top of the refrigerant circulation system. It is formed in a shape that rises upward, and its upper opening is sealed by Cab Pro 0.

上記コンデンサ26は、上記人口23af:有するアブ
パタンクロ1と、上下方向の微細なチューブを主体左し
たコア部ろ2と、このコア部32でRImされた液化冷
媒を一時貯留するロアタンク66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、強制冷却用の電
動式冷却ファン34を備えている。また、上記ロアタン
ク66は、その比較的下部に冷媒循環通路65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66の一端が接続されている。上記冷媒循環通路6
5は、その他端が上記ウォータジャケット22のシリン
ダヘプト26側に設けた冷媒入口221Lに接続されて
おり、その通路中に三方型の第2電磁弁67を備えてい
るとともに、この第2電出弁67とロアタンク36との
間に上記冷媒供給ポンプ24が介装されている。
The condenser 26 is composed of the above-mentioned population 23af: the above-mentioned aperture filter 1, a core section filtration 2 mainly consisting of fine tubes in the vertical direction, and a lower tank 66 that temporarily stores the liquefied refrigerant RIm in the core section 32. The cooling fan 34 is installed at a position such as the front of the vehicle that receives wind from the vehicle running, and is further provided with an electric cooling fan 34 for forced cooling on the front or back side. Further, the lower tank 66 has one end connected to a refrigerant circulation passage 65 at a relatively lower portion thereof, and one end of a first auxiliary refrigerant passage 66 to an upper portion thereof. The above refrigerant circulation passage 6
5 has the other end connected to the refrigerant inlet 221L provided on the cylinder hept 26 side of the water jacket 22, and is equipped with a three-way second electromagnetic valve 67 in its passage, and this second electromagnetic valve The refrigerant supply pump 24 is interposed between the refrigerant supply pump 67 and the lower tank 36.

41は、上記ウォータジャケット22やコンデンサ26
を主体とし念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VIA能を有するキャップ42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22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66と第2補助冷媒通
路46とが接続されている。上記第1補助冷媒通路66
は、その通路中に常開型の第3電磁弁44を備えており
、上記第2補助冷媒通路46は、第2電磁弁67を介し
て冷媒循環通路65に接続されている。上記第2電磁弁
67は、励母状態では冷媒循環通路35を遮断してリザ
ーバタンク41とロアタンク36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431!
!!!断して冷媒循環通路65を連通状態(流路B)と
するものである。
41 is the water jacket 22 and the capacitor 26
This is a reservoir tank provided outside the tightly sealed system mainly consisting of a reservoir tank, which is open to the atmosphere through a cap 42 having a ventilation VIA function, and is installed at a position approximately at the same height as the water jacket 22. The first auxiliary refrigerant passage 66 and the second auxiliary refrigerant passage 46 are connected to the bottom thereof. The first auxiliary refrigerant passage 66
is provided with a normally open third solenoid valve 44 in its passage, and the second auxiliary refrigerant passage 46 is connected to a refrigerant circulation passage 65 via a second solenoid valve 67. The second electromagnetic valve 67 shuts off the refrigerant circulation passage 35 in the excited state and establishes communication between the reservoir tank 41 and the lower tank 36 through the flow path A), and in the de-energized state, the second auxiliary refrigerant passage 431!
! ! ! The refrigerant circulation passage 65 is placed in a communicating state (flow path B) by being disconnected.

そして、上記冷媒供給ポンプ24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24を正方向に駆動すれ
ばロアタンク63からリザーバタンク41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41
からロアタンク63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24t−正方向に駆動すれ
ばロアタンク66からウォータジャケット22へ液相冷
媒を循環供給することができる。
The refrigerant supply pump 24 is one that can pump the liquid phase refrigerant in both forward and reverse directions, and if the refrigerant supply pump 24 is driven in the forward direction in the state of the flow path A, the refrigerant is transferred from the lower tank 63 to the reservoir. The liquid phase refrigerant can be forcibly discharged to the tank 41, and the reservoir tank 41 can be discharged by driving in the opposite direction.
The liquid phase refrigerant can be forcibly introduced from the lower tank 63 to the lower tank 63, and if the refrigerant supply pump 24t is driven in the forward direction in the state of the flow path B, the liquid phase refrigerant can be circulated and supplied from the lower tank 66 to the water jacket 22.

一方、上述した密閉系の最上部となる排出管取付部28
8には、系内の空気を排出するための空気排出通路45
が接続されており、かつ空気排出時に同時に溢れ出た液
相冷媒を回収する丸めに、上記空気排出通路45の先端
部がリザーバタンク41内に開口している。そして、上
記空気排出通路45には、常閉型の第1電磁弁46が介
装されている。
On the other hand, the discharge pipe attachment part 28 which is the top of the above-mentioned closed system
8 includes an air discharge passage 45 for discharging air within the system.
is connected, and the tip of the air exhaust passage 45 opens into the reservoir tank 41 to collect the liquid phase refrigerant that overflows at the same time as the air is exhausted. A normally closed first solenoid valve 46 is interposed in the air exhaust passage 45.

上記各電磁弁46.37.44と冷媒供給ポンプ24お
よび冷却ファン64は、所謂マイクロコンピュータシス
テムを用いた制御装置51にLって駆動制御されるもの
で、具体的には、ウォータジャケヴト22に設けた第1
液面センサ52、温度センサ53、ロアタンク63に設
けた第2液面センサ54、循環系最上部に設けた負圧ス
イツチ55および外気温センサ56の各検出信号に基づ
いて後述する制御が行われる。
The electromagnetic valves 46, 37, 44, the refrigerant supply pump 24, and the cooling fan 64 are driven and controlled by a control device 51 using a so-called microcomputer system. The first
The control described below is performed based on detection signals from the liquid level sensor 52, the temperature sensor 53, the second liquid level sensor 54 provided in the lower tank 63, the negative pressure switch 55 provided at the top of the circulation system, and the outside temperature sensor 56. .

ここで上記第1.第2液面センサ52,54は例えばリ
ードスイッチを利用したフロート式センナ等が用いられ
、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液面センチ52はそ
の検出レベルがシリンダへブト26の略中間程度の高さ
位置に設定され、かつ第2液面センナ54はその検出レ
ベルが第1補助冷媒通路66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56は例え
ばサーミスタ等からなり、上記第1液面七ンサ52の若
干下方位置つ−1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22内の冷媒温度を検出
している。負圧スイノグ・55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−30
yay、Kg〜−50II Hg程度に作動圧を設定し
である。また外気温センサ56は例えばエアクリーナ下
流位置に設けられており、空燃比制御のための吸気温セ
/すを兼ねている。
Here, the above 1. The second liquid level sensors 52 and 54 are, for example, float type sensors using reed switches, which detect whether the refrigerant liquid level has reached a set level in an on/off manner. The detection level of the liquid level sensor 52 is set at a height approximately midway between the cylinder head 26, and the detection level of the second liquid level sensor 54 is set at a height slightly above the opening of the first auxiliary refrigerant passage 66. It is set at a height of . Further, the temperature sensor 56 is made of, for example, a thermistor, and is provided at a position slightly below the first liquid level sensor 52 and immersed into the liquid phase refrigerant to detect the temperature of the refrigerant within the water jacket 22. are doing. Negative Pressure Sinogu・55 uses a diaphragm that responds to the differential pressure between atmospheric pressure and system pressure, and the system is under negative pressure relative to the atmospheric pressure in the operating environment, regardless of whether it is used in highlands or lowlands. It detects whether or not there is, specifically -30
Yes, the working pressure is set at about Kg to -50 II Hg. Further, the outside temperature sensor 56 is provided, for example, at a position downstream of the air cleaner, and also serves as an intake temperature sensor for controlling the air-fuel ratio.

尚、その他機関運転条件を検出するための各種センナに
ついては図示していない。
Note that various sensors for detecting other engine operating conditions are not shown.

第3図〜第12図は、上記制御袋a51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りてこれを説明する
。尚、図中第1〜第3電a弁46.37.44を夫々「
電出弁■」、「電母弁■」・・・のように略記してあり
、またウォータジャクブト22内液面をrclH内液面
Jと略記しである。
FIG. 3 to FIG. 12 are flowcharts showing the contents of the control executed in the control bag a51.
This will be explained along the flow from starting to stopping the engine. In addition, in the figure, the first to third electric valves 46, 37, and 44 are respectively "
They are abbreviated as "electrode valve ■", "electrode valve ■", etc., and the liquid level inside the water jacket 22 is abbreviated as rclH internal liquid level J.

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(イグニブションキーON)により制御が開始
すると、ステップ1のイニシャライズ処理(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56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。
FIG. 3 is a flowchart showing an overview of the control. When the control starts when the engine starts (ignition key is turned ON), the initialization process in step 1 (see FIG. 5) is performed, and then the start starts at the initial stage. It is determined whether it is a start or a restart, specifically whether the temperature detected by the temperature sensor 56 is higher than a predetermined temperature (for example, 45° C.) (step 2). If the temperature is below a predetermined temperature, that is, the initial startup is in an unwarmed state, the process goes through air exhaust control in step 3 and then proceeds to warm-up control in step 4, and thereafter the temperature is controlled.

液面制御等のステップ5〜ステブグ100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6)は
省略する。
Step 5 to step 100 control loop such as liquid level control etc. are repeated until the key is turned off. On the other hand, if the temperature is higher than the predetermined temperature in step 2, that is, at the time of restart, air intrusion over time is not considered, so air exhaust control (step 6) is omitted.

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OF
F制御(ステップ11)による一定の処理を経た後に電
源がOFFとなって一連の制御が終了する。
Also, if a key OFF signal is input during the control,
The interrupt control routine shown in FIG. 4 is executed, and the key OF
After a certain process by the F control (step 11), the power is turned off and the series of controls ends.

第6図はステププロ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41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61で第11!磁弁46を「開」、第2を磁弁37を
「流路A」、第3i1!磁弁44を「閉」と夫々制御し
、ステップ62で冷媒供給ポンプ24を逆方向へ駆動開
始する。これにより、リザーバタンク41内の液相冷媒
が第2補助冷媒通路43t−介して系内に導入される。
FIG. 6 shows a flowchart of StepPro's air discharge control. Note that when the engine is started, the inside of the system is usually almost filled with liquid-phase refrigerant (for example, a mixture of water and antifreeze), and the reservoir tank 41 contains more liquid than can completely fill the inside of the system. Phase refrigerant is stored. In the air discharge control, air is discharged from this state by completely filling the system with water. First, in step 61, the 11th! The magnetic valve 46 is “open”, the second magnetic valve 37 is “flow path A”, the third i1! The magnetic valves 44 are controlled to be "closed," and in step 62, the refrigerant supply pump 24 is started to be driven in the opposite direction. Thereby, the liquid phase refrigerant in the reservoir tank 41 is introduced into the system via the second auxiliary refrigerant passage 43t.

これは、ステップろ3で所定時間、具体的には系内′t
−満水にするに十分なように予めソフトウェアタイマの
に設定された数秒ないし数十秒程度の間、継続される。
This is done in step 3 for a predetermined period of time, specifically within the system 't.
- It continues for several seconds to several tens of seconds, which is set in advance on a software timer, which is sufficient to fill the water with water.

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、空気排出通路45を介して系外のリザーバタンク
41側に強制的に排出される。そして、所定時間経過し
た時点で冷媒供給ポンプ24t−OFF(ステップ34
)とするとともに、タイマ■をクリア(ステシブ35)
L、、第7図に示す暖機制御(ステシブ4)へ進む。
Therefore, the air remaining in the system is collected in the upper part of the system, and then is forcibly discharged to the side of the reservoir tank 41 outside the system via the air discharge passage 45. Then, when a predetermined period of time has elapsed, the refrigerant supply pump 24t is turned off (step 34).
) and clear the timer ■ (Steasive 35)
L. Proceed to warm-up control (Step 4) shown in FIG.

暖機制御に進んで来た時点では、コンデンサ内は当然液
相冷媒で満たされた状態にあるから、コンデンサ26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22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22内の冷媒温度が目標温度に上昇するまでロアタ
ンク63とリザーバタンク41とを連通状態に保ったま
ま(ステシブ41)待機するものであり、ステップ46
で、実際の検出温度と設定温度との比aを行い、検出温
度が「設定温度十zO℃(α、)」となったときて系内
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(ステシブ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℃8度の範囲内で定められる
(以下ステシブ51.ステツプ67、ステップ74にお
いて同様である)。
When warm-up control begins, the inside of the condenser is naturally filled with liquid-phase refrigerant, so the heat dissipation capacity of the condenser 26 is suppressed to an extremely low level, and as a result, the temperature of the refrigerant inside the water jacket 22 quickly decreases. and then boiling begins. The warm-up control basically involves waiting while the lower tank 63 and the reservoir tank 41 are kept in communication (steady 41) until the refrigerant temperature in the water jacket 22 rises to the target temperature, and step 46 is performed.
Then, calculate the ratio a between the actual detected temperature and the set temperature, and when the detected temperature reaches the set temperature 10 zO ℃ (α,), the system is sealed (step 45) and this control is terminated. do. The above-mentioned set temperature (Steasive 42) is optimally set at any time depending on the operating conditions such as engine load and rotational speed, and is set, for example, within the range of 80 to 110 degrees Celsius (hereinafter referred to as Stesive 51). The same applies to steps 67 and 74).

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℃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41に押し出される結果、冷媒温度が設定温度に達す
る前に、ウォータジャケット22内の液面やロアタンク
66内の液面が過度に低下する。これに対処するため、
何れか一方の液面が第1液面七ンサ52あるいは第2液
面センサ54の設定レベルを下廻ったとき(ステップ4
4でNoのとき)には、直ちに系内金密閉(ステップ4
5)して、この制御を終了する。
On the other hand, during this warm-up control, the inside of the system is open to atmospheric pressure, so if the set temperature exceeds approximately 100°C, the liquid phase refrigerant in the system will flow into the reservoir tank 41 due to the generated vapor pressure. As a result of being pushed out, the liquid level in the water jacket 22 and the liquid level in the lower tank 66 decreases excessively before the refrigerant temperature reaches the set temperature. To deal with this,
When either the liquid level falls below the set level of the first liquid level sensor 52 or the second liquid level sensor 54 (step 4
If No in step 4), immediately seal the system internally (step 4).
5) and ends this control.

暖機制御の終了後は、前述したようにステップ5〜ステ
ブプ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64のON・OFFにより
微細なm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2
2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
縮小全行うステシブ9のコンデンサ内水位低下制御(8
10図)およびステップ10のコンデンサ内水位上昇制
御(第11図)とに大別されろ。
After the warm-up control is completed, the control loop from Step 5 to Step 100 is repeated as described above, but this control loop includes Step 5, which performs minute control by turning on and off the cooling fan 64. The water jacket 2
The liquid level control in Step 6 (Fig. 9) to keep the liquid level in Step 2 above the set level, and the actual heat dissipation area is expanded or reduced if the detected temperature deviates relatively far from the target set temperature. Stesive 9 water level reduction control in the condenser (8
(Fig. 10) and step 10 (Fig. 11) to increase the water level in the condenser.

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「設定温度子′2..O℃(α、)」となった
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3jlON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℃(αs) )を越えてい
るので、直ちに第10図のコンデンサ内水位低下制御に
入る。
First, as mentioned above, we will explain the case where this control loop is entered in a state in which the detected temperature in the warm-up control (Fig. 7) is "set temperature value '2..O ℃ (α,)". Then, step 52 in FIG. At step 53, the cooling fan 3j1 is turned ON, and since the upper limit temperature at step 7 (set temperature +2.0° C. (αs)) has already been exceeded, the water level reduction control in the condenser shown in FIG. 10 is immediately started.

このコンデンサ内水位低下制御は、コンデンサ26内の
液相冷媒を冷媒供給ボンダ24によりリザーバタンク4
1へ強制的に排出しくステップ61゜ステププロ2)、
コンデンサ23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
°C(α、)」の温度に低下するまで継続され(ステプ
プロ7、ステップ68)、最後に系内’l:@閉(ステ
ップ69)して終了する。上記の終了温度は、冷却ファ
ン64のみに依存する条件であるステップ7の上限飄就
〔設定温度子zO℃(α、)〕と下限温度〔設定温度−
4,0℃(α、)〕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m
度変化の応答性を考慮したものである。
This condenser water level lowering control is performed by supplying the liquid phase refrigerant in the condenser 26 to the reservoir tank 4 by the refrigerant supply bonder 24.
Step 61゜Step Pro 2),
The liquid level inside the capacitor 23 is lowered to increase the heat dissipation ability, and its discharge is performed when the detected temperature is "set temperature + 1.0".
The process continues until the temperature decreases to .degree. C. (.alpha., )" (Step Pro 7, Step 68), and finally the system is closed (Step 69) and ends. The above end temperature is a condition that depends only on the cooling fan 64, which is the upper limit temperature [set temperature zO ℃ (α, )] and the lower limit temperature [set temperature -
4.0℃ (α,)] and slightly higher than the set temperature.
This takes into consideration the responsiveness of temperature changes.

また、上記冷媒排出中にも、ウォータジャケット22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2tfB弁37金一時「流路
B」に切換えてコンデンサ26からウォータジャケット
22へ液相冷媒の補給を行い(ステププロ6〜65)、
第1液面センサ52の設定レベルに維持する。尚、万一
コンデンサ26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液面七ンサ54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
テププロ6)。また同様の理由からステ・ラグ8でコン
デンサ26内の液面が第2液面七ンサ54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。
Also, even during the refrigerant discharge, the refrigerant continues to boil in the water jacket 22, so the liquid level gradually decreases, but if the liquid level on the water jacket side falls below the set level, The second tfB valve 37 is temporarily switched to "flow path B" to replenish liquid phase refrigerant from the condenser 26 to the water jacket 22 (steps 6 to 65),
The level set by the first liquid level sensor 52 is maintained. In the unlikely event that even if the liquid level in the condenser 26 is lowered to the maximum, insufficient heat dissipation capacity cannot be avoided and the liquid level falls to the level set by the second liquid level sensor 54. , this control is immediately terminated to prevent steam from leaking out (Step Pro 6). Also, for the same reason, when the liquid level in the condenser 26 is below the set level of the second liquid level sensor 54 in the stem lug 8, the water level reduction control in the condenser is not performed.

一方、上記のようにコンデンサ26内の液面が適宜に制
御されて機関発熱量とコンデンサ26の放熱量とが、そ
の沸点の下で略平衡し、系内が密Δ 閉され後は、第8図に示したファン制御(ステラグ5ン
と第9図に示した液面制御(ステップ6)とを繰り返し
行う。上記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℃(α、)」と「
設定温度−0,5℃(αt+Jとの間(ステップ52)
に維持するように冷却ファン64のみiON・OFF制
御(ステップ56゜54)する。また上記液面制御にお
いてに、ウォータジャケット22内の液面が設定レベル
以下となった場合に、コンデンサ23内からクォータジ
ャケット22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)。
On the other hand, as described above, the liquid level in the condenser 26 is appropriately controlled, the amount of heat generated by the engine and the amount of heat dissipated from the condenser 26 are approximately balanced below the boiling point, and the system is tightly closed at Δ. The fan control (step 6) shown in Figure 8 and the liquid level control (step 6) shown in Figure 9 are repeated. Set temperature + 0.5℃ (α,)” and “
Set temperature -0.5℃ (between αt+J (step 52)
Only the cooling fan 64 is controlled to turn on and off (steps 56 and 54). In addition, in the above liquid level control, when the liquid level in the water jacket 22 falls below a set level, liquid phase refrigerant is supplied from inside the condenser 23 to the quarter jacket 22 to maintain the liquid level at the set level ( Steps 55-57).

また車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、系内温度がステップ
7の下限温度〔設定温度−4,0℃(α4ン〕全下廻っ
た場合には、第11図に示すコンデンサ内水位上昇制御
′(i−開始する。これはリザ/<タンク41内の液相
冷媒をコンデンサ26側に導入してコンデンサ26内の
液面を上昇させることにエリ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24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55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を磁弁44
を「開」(ステップ72)とし、第1補助冷媒通路36
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−10℃(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tffi閉(ステップ84)して終了す
る。
In addition, if the system temperature falls below the lower limit temperature in step 7 [set temperature -4.0°C (α4)] due to disturbances such as an increase in vehicle running wind or changes in the set temperature itself due to changes in operating conditions, The control for increasing the water level in the condenser shown in FIG. This is a control that suppresses the heat dissipation ability.In this embodiment, when introducing the liquid phase refrigerant, forced introduction by driving the refrigerant supply pump 24 in the reverse direction and refrigerant introduction using the pressure difference inside and outside the system are performed. In other words, when the system is under negative pressure (step 71) due to the signal from the negative pressure switch 55, the third
is set to "open" (step 72), and the first auxiliary refrigerant passage 36 is opened.
The refrigerant is introduced using the pressure difference inside and outside the system. When this refrigerant is introduced, the detected temperature is [set temperature - 10℃ (α6)
'' (steps 74 and 75), and finally closes the tffi in the system (step 84) to end the process.

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
にウォータシャケ−Iト22内の液相冷媒が不足した場
合には、冷媒供給ポンプ24による冷媒補給を行う(ス
テブプ73.第9図参照)。
The above-mentioned end temperature also takes into account the responsiveness of temperature change to the rise in the liquid level. If the liquid phase refrigerant in the water cage I 22 becomes insufficient during this refrigerant introduction, the refrigerant is replenished by the refrigerant supply pump 24 (step 73, see FIG. 9).

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31E磁弁44を「閉」(ステ
ップ77)とし、冷媒供給ポンプ24の逆方向駆動によ
りリザーバタンク41からコンデンサ23内へ液相冷媒
を強制導入する(ステップ79.80>。この強制導入
の場合も、検出温度が「設定温度−3,0℃(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22内
の液相冷媒が不足した場合には、第2電磁弁57fcr
流路BJK一時切換えて冷媒供給ポンプ24′t−正方
向駆動し、冷媒の補給を行う(ステップ78゜81.8
2)。
When the inside of the system is under positive pressure or when the pressure becomes positive during the above-mentioned refrigerant introduction, the 31E solenoid valve 44 is closed (step 77), and the refrigerant supply pump 24 is driven in the reverse direction to drain the reservoir tank. 41 into the condenser 23 (step 79.80>. Even in the case of this forced introduction, the detected temperature is "set temperature - 3.0 °C (α6)").
(steps 74 and 75).
). In addition, if the liquid phase refrigerant in the water jacket 22 becomes insufficient during this refrigerant introduction, the second solenoid valve 57fcr
The flow path BJK is temporarily switched and the refrigerant supply pump 24't is driven in the forward direction to replenish the refrigerant (steps 78° and 81.8
2).

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〜下限温度に導かれた後は、やはり
前述した冷却ファン34のみによる温度制御(ステップ
51〜54)が行われる。
As a result of the water level rise control in the condenser described above, after the system temperature is guided to the upper limit temperature to the lower limit temperature in step 7, temperature control (steps 51 to 54) using only the cooling fan 34 described above is performed.

このように、コンデンサ23内の液面制御は、系内温度
を常に「設定温度+2.0℃」と「設定温度−40°C
」の範囲内(ステップ7)に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犬きぐ変
化した場合にも、コンデンサ26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22側冷媒の沸騰の
抑制。
In this way, the liquid level control inside the capacitor 23 always keeps the system temperature at "set temperature +2.0°C" and "set temperature -40°C".
'' range (step 7), and even if the set temperature changes drastically due to a sudden change in operating conditions, for example, the heat dissipation capacity of the capacitor 26 can be changed quickly over a wide range. At the same time, the resulting change in the amount of condensation immediately suppresses boiling of the refrigerant on the water jacket 22 side.

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77ン34の制
御は、系内温度を更に「設定温度士0、5℃」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度制御が達成されるので
ある。
Since it has an accelerating effect, it is possible to follow the set temperature extremely well. Then, the cooling 77 and 34 are controlled so as to bring the temperature inside the system further within the range of "set temperature range 0.5°C" (step 52). Control is achieved.

一方、上記のコンデンサ内水位上昇制御は、外気温が低
い場合、具体的には0℃以下でおる場合には、最大5秒
間継続した時点で解除され(ステプ7’76.85)、
以後、タイマ■をクリア(ステップ86)した後に、第
7図に示した暖機制御へ再度進む。すなわち、外気温低
温時に下り坂を長時間走行し次ようなときに、コンデン
サ23内が液相冷媒で完全に満たされても系内温度が目
標温度に回復しないことがあるので、一定時間で冷媒導
入を解除し、冷媒供給ポンプ24の無駄な駆動や圧力上
昇によるコンデンサ26の損傷の防止を図っている。暖
機制御(ステップ4)においては、前述したように系内
が解放状態に保たれ、機関負荷の増大あるいは走行風の
減少などによる温度上昇を待つことになる。
On the other hand, when the outside temperature is low, specifically when it is below 0°C, the above-mentioned condenser water level rise control is canceled when it continues for a maximum of 5 seconds (step 7'76.85).
Thereafter, after clearing the timer (2) (step 86), the process again proceeds to the warm-up control shown in FIG. In other words, when you drive downhill for a long time when the outside temperature is low, the system temperature may not recover to the target temperature even if the inside of the condenser 23 is completely filled with liquid phase refrigerant, so By canceling the refrigerant introduction, damage to the condenser 26 due to unnecessary driving of the refrigerant supply pump 24 and pressure rise is prevented. In the warm-up control (step 4), as described above, the system is kept in an open state and waits for the temperature to rise due to an increase in engine load or a decrease in running wind.

次に第12図は、機関のイグニッションキーがOFF操
作された場合に割込処理されるキーOFF制御(、X、
テブプ11)を示している。
Next, FIG. 12 shows key OFF control (,X,
11).

これは、先ず設定温度t−80℃にセット(ステップ9
4)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26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
34t−駆動して強制冷却(ステップ95,96、ステ
ップ56)し、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・ツブ98)を条件として電源をOFF
 (ステップ99)とする。この電源OFFにより常閉
型電磁弁である第111磁弁46は「閉」に、常閉型電
磁弁でおる第3電磁弁44は「開」となるため、系内の
温度低下つまり圧力低下に伴りてリザーバタンク41か
ら第1補助冷媒通路66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23′t−経内して系内
に流入するので、運転中に何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着した場合で
も糸上方へ確実な排出が行える。
This is first set to the set temperature t-80℃ (step 9
4), the above-mentioned water level reduction control in the condenser is performed to maximize the heat dissipation capacity of the condenser 26, and the cooling fan 34t is driven for about 10 seconds at the maximum for forced cooling (step 95, 96, step 56), and the temperature inside the system is sufficiently low (e.g. 80°C).
(Step 93), the system becomes negative pressure (Step 97), or a certain period of time (for example, 1 minute) has elapsed (Step 98).
(Step 99). When the power is turned off, the 111th solenoid valve 46, which is a normally closed solenoid valve, becomes "closed," and the third solenoid valve 44, which is a normally closed solenoid valve, becomes "open," resulting in a decrease in the temperature or pressure in the system. Along with this, liquid refrigerant is naturally introduced from the reservoir tank 41 through the first auxiliary refrigerant passage 66, and eventually the entire system is filled with liquid refrigerant in preparation for the next startup. become. In addition, when the liquid refrigerant is introduced, it flows into the system through the condenser 23't, so a small amount of air may enter the condenser tube for some reason during operation and adhere to the inside of the condenser tube. The thread can be reliably discharged upward even in the case of

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34お
よび設定温度を復帰させるとともに、ステップ95.9
8のソフトウェアタイマ■、■全クリア(ステップ10
1)L、キーOFF前に進行していた制御状態に戻るの
である。
On the other hand, the ignition key may be turned ON again during the key OFF control, but in this case, the process proceeds to Step 100 based on the determination in Step 92, and the cooling fan is turned on based on the information previously evacuated (Step 91). 34 and the set temperature is restored, and step 95.9
8 software timer ■, ■ all clear (step 10
1) Return to the control state that was in progress before the L key was turned off.

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
にエリ冷媒の沸点温度を可変制御する二うにしたこの発
明によれば、車両走行風等の外乱に影響されることなく
系内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、高r1度な温度制御を実現できる。そして外気温
が低い場合には ゛コンデンサ内への過度の冷媒導入を
行わないので、冷媒供給ポンプの無駄な駆動による電力
消費の増大や、系内圧力上昇によるコンデンサの破損な
どの問題を生じることがない。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the present invention, which variably controls the boiling point temperature of the refrigerant to control the liquid level in the condenser, the system can be maintained without being affected by disturbances such as wind when the vehicle is running. It becomes possible to quickly make the internal temperature follow the target temperature, and it is possible to realize temperature control at a high temperature of 1 degree. When the outside temperature is low, excessive refrigerant is not introduced into the condenser, so problems such as increased power consumption due to unnecessary operation of the refrigerant supply pump and damage to the condenser due to increased pressure in the system occur. There is no.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の購成金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、第6図、第7図、第8図、第9図、第10
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。 1・・・ウォータジャケット、2・・・7ンデンサ、6
・・・リザーバタンク、4・・・冷媒供給手段、5・・
・冷媒導入手段、6・・・冷媒排出手段、7・・・液面
検出手段、8・・・温度検出手段、9・・・ウォータジ
ャケヴト側液面制御手段、10・・・目標設定手段、1
1・・・コンデンサ側液面制御手段、12・・・外気温
検出手段、13・・・液面上昇解除手段、21・・・内
燃機関、22・・・ウォータジャケット、23・・・コ
ンデンサ、24・・・冷媒供給ポンプ、66・・・ロア
タンク、64・・・冷却ファン、65・・・冷媒循環通
路、36・・・第1補助冷媒通路、67・・・第2電磁
弁、41・・・リザーバタンク、46・・・第2補助冷
媒通路、44・・・第3電磁弁、45・・・空気排出通
路、46・・・第1電磁弁、51・・・制御装置、52
・・第1液面センサ、54・・・温度センサ、54・・
・第2液面センナ、55・・・負圧スイツチ、56・・
・外気温センサ。 第3図     第4図 第5図 第7図 第8図 第9図
Fig. 1 is a functional block diagram showing the purchase price of this invention, Fig. 2 is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of this invention, Figs.
Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10
11 and 12 are flowcharts showing the details of control in this embodiment. 1...Water jacket, 2...7 Densa, 6
... Reservoir tank, 4... Refrigerant supply means, 5...
- Refrigerant introduction means, 6... Refrigerant discharge means, 7... Liquid level detection means, 8... Temperature detection means, 9... Water jacket side liquid level control means, 10... Target setting means, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Capacitor side liquid level control means, 12... Outside temperature detection means, 13... Liquid level rise release means, 21... Internal combustion engine, 22... Water jacket, 23... Capacitor, 24... Refrigerant supply pump, 66... Lower tank, 64... Cooling fan, 65... Refrigerant circulation passage, 36... First auxiliary refrigerant passage, 67... Second solenoid valve, 41... ...Reservoir tank, 46...Second auxiliary refrigerant passage, 44...Third solenoid valve, 45...Air discharge passage, 46...First solenoid valve, 51...Control device, 52
...First liquid level sensor, 54...Temperature sensor, 54...
・Second liquid level sensor, 55...Negative pressure switch, 56...
・Outside temperature sensor. Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、
かつ下部から凝縮された液相冷媒が取り出されるコンデ
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、上記コンデンサあるいは上記リザーバタ
ンクから上記ウォータジャケット内に液相冷媒を供給す
る冷媒供給手段と、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、上記リ
ザーバタンクから上記コンデンサ内に液相冷媒を導入す
る冷媒導入手段と、上記コンデンサ内から上記リザーバ
タンクに液相冷媒を排出する冷媒排出手段と、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上記冷媒導入手段および上記冷媒排
出手段を制御するコンデンサ側液面制御手段と、外気温
を検出する外気温検出手段と、所定の外気温低温時に、
上記冷媒導入手段の作動を一定限度にて解除する液面上
昇解除手段とを備えてなる内燃機関の沸騰冷却装置。
(1) A water jacket in which liquid phase refrigerant is stored, and refrigerant vapor generated in this water jacket are introduced,
and a condenser from which condensed liquid refrigerant is taken out from the bottom, the water jacket kept in a sealed state, a reservoir tank provided outside of the condenser, and a water jacket from the condenser or the reservoir tank. a refrigerant supply means for supplying a liquid phase refrigerant into the water jacket; a liquid level detection means for detecting the liquid level position of the liquid phase refrigerant in the water jacket; water jacket side liquid level control means for controlling the supply means; refrigerant introduction means for introducing liquid refrigerant from the reservoir tank into the condenser; and refrigerant discharge means for discharging the liquid refrigerant from the condenser into the reservoir tank. and a temperature detection means for directly or indirectly detecting the temperature of the liquid phase refrigerant in the water jacket, a target setting means for setting a target temperature according to the engine operating conditions, and a temperature detecting means for directly or indirectly detecting the temperature of the liquid phase refrigerant in the water jacket, a target setting means for setting a target temperature according to engine operating conditions, and a a condenser-side liquid level control means for controlling the refrigerant introducing means and the refrigerant discharging means based on the above, an outside temperature detection means for detecting the outside temperature, and when the outside temperature is low,
A boiling cooling device for an internal combustion engine, comprising liquid level rise canceling means for canceling the operation of the refrigerant introducing means within a certain limit.
JP20458884A 1984-09-29 1984-09-29 Evaporative cooling device for internal-combustion engine Pending JPS6183439A (en)

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US06/780,263 US4669427A (en) 1984-09-29 1985-09-26 Cooling system for automotive engine or the like including quick cold weather warm-up control
DE8585112215T DE3577902D1 (en) 1984-09-29 1985-09-26 REFRIGERATION SYSTEM FOR VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CONTROL FOR ACCELERATED HEATING IN COLD WEATHER.
EP85112215A EP0176964B1 (en) 1984-09-29 1985-09-26 Cooling system for automotive engine or the like including quick cold weather warm-up control

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