JP2002310270A

JP2002310270A - 油温制御装置

Info

Publication number: JP2002310270A
Application number: JP2001115502A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kubo; 雅彦久保; Hirobumi Azuma; 博文東
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】油温制御装置に関し、要求に応じて速やかに
ヒータ性能を高めることができるようにしつつ、可能な
限りトランスミッション等のオイルの昇温を早めて燃費
向上効果を十分に得ることができるようにする。【解決手段】エンジン２０を通過した冷却水を空調装
置用ヒータ２６に循環させる第１冷却水経路２７ｂと、
第１冷却水路２７ｂと並列に設けられエンジン２０を通
過した冷却水をオイルウォーマ１０に循環させる第２冷
却水経路２７ｃと、第２冷却水経路２７ｃに設けられた
制御弁３０と、外気温あるいは車室温を検出する温度検
出手段３２と、温度検出手段３２の検出値が所定値以下
の場合はオイルウォーマ１０ヘの冷却水の循環を遮断あ
るいは制限するよう制御弁３０の作動を制御する制御手
段３１とを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスミッショ
ンの潤滑油の油温制御に用いて好適の、油温制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンに接続されたトランス
ミッションでは、その潤滑油（以下、単にオイルとい
う）の油温が低すぎれば粘性が大きくなってトルク伝達
効率が悪化し、オイルの油温が高過ぎればオイル劣化が
進んでしまうため、トランスミッションのオイルを適正
の温度に管理したい。特に、冷態始動時には、トランス
ミッションのオイルの油温が低いため早期に油温を適正
温度に高めて、トルク伝達効率を良好にして燃費向上効
果を得られるようにしたい。

【０００３】特開平０８-２４７２６３号公報には、ト
ランスミッションの油温が低いときはエンジンの高温冷
却水をトランスミッションに設けた熱交換器に供給して
オイルを加熱する装置が開示されている。この装置によ
れば、冷態始動時において、トランスミッションのオイ
ルの油温を早期に適正温度に高めることができる。とこ
ろが、エンジン冷却水はヒータへの熱媒としても使われ
るため、このようにエンジン冷却水を用いてオイルを加
熱する装置の場合、冷却水の熱を積極的にオイルに伝達
させることからヒータに伝達される熱量が減少すること
になり、ヒータの効きが低下するという課題が発生す
る。

【０００４】一方、特開平１０−２３１７２７号公報に
は、エンジンを通過した冷却水をオイルクーラに循環さ
せると共に水温が低いときはサーモスタットによりオイ
ルクーラヘの冷却水の循環を遮断することで、エンジン
の暖機を早めヒータ性能の向上や燃費の低減を図る技術
が開示されている。このため、前者の従来例で挙げた課
題を解決するために、後者のように冷却水の水温が低い
時はオイルの加熱は行わないようにすることが考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように水温に応じて単純に制御した場合、暖房要求が比
較的低い環境下でも水温さえ低ければヒータが常に優先
されることになる。例えば水温は低くても外気温や車室
温は比較的高く暖房要求が比較的低い場合でもヒータが
優先されてしまい、ヒータ性能を優先する必要性が薄い
状況下でもトランスミッションオイルの昇温を後回しに
してしまうような状況が発生する。

【０００６】このため、水温が低い時はオイルの加熱は
行わないようにするだけでは、トランスミッションオイ
ルの昇温が遅れやすくなり燃費向上効果を十分に得るこ
とができないという課題が生じる。本発明は、上述の課
題に鑑み創案されたもので、要求に応じて速やかにヒー
タ性能を高めることができるようにしつつ、可能な限り
トランスミッション等のオイルの昇温を早めて燃費向上
効果を十分に得ることができるようにした、油温制御装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の油温制御装置では、エンジンを通過した冷却
水は、第１冷却水経路を通じて空調装置用ヒータを循環
して、第１冷却水路と並列に設けられた第２冷却水経路
を通じてオイルウォーマを循環するが、温度検出手段に
よって検出された外気温あるいは車室温の検出値が所定
値以下の場合には、制御手段が、上記オイルウォーマヘ
の冷却水の循環を遮断あるいは制限するように第２冷却
水経路に設けられた制御弁を制御する。したがって、外
気温あるいは車室温の低い場合、即ち、暖房要求が高い
場合において、エンジンを通過した冷却水が空調装置用
ヒータに優先的に供給されて、ヒータ性能を確保するこ
とができると共に、冷却水が空調装置用ヒータに対して
不必要に優先供給されるようなことが回避される。

【０００８】請求項２記載の本発明の油温制御装置で
は、制御手段は、オイルウォーマヘの冷却水の循環を遮
断あるいは制限した後に、水温検出手段によって検出さ
れた冷却水温の検出値が所定値以上になったらば上記制
御弁を復帰作動させて上記オイルウォーマヘの冷却水の
循環を復帰させる。したがって、冷却水が空調装置用ヒ
ータに対して不必要に優先供給されるようなことが確実
に防止される。

【０００９】請求項３記載の本発明の油温制御装置で
は、空調装置用ヒータが作動していないときには、温度
検出手段によって検出された外気温あるいは車室温の検
出値が所定値以下の場合であっても、オイルウォーマヘ
の冷却水循環の遮断あるいは制限を行わないようにす
る。したがって、暖房要求がない場合に、エンジンを通
過した冷却水が不必要に空調装置用ヒータに優先供給さ
れるようなことを回避することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。図１〜図５は本発明の一実施
形態としての油温制御装置を示すものである。まず、図
２〜図４を参照して本油温制御装置にかかるオイルウォ
ーマを説明する。このオイルウォーマ１０は、トランス
ミッションの潤滑油の一種であるＡＴＦオイル（オート
マチックトランスミッションフルードオイル、以下、単
にオイルという）をウォームアップするもので、ＡＴＦ
ウォーマともいう。

【００１１】図２〜図４に示すように、本オイルウォー
マ１０は、円盤状のプレート１０ａを多数重合させた構
造になっており、各プレート１０ａの外周を包囲するよ
うに円筒状ケース１０ｂがそなえられ、円筒状ケース１
０ｂの両端にはそれぞれ端部プレート１０ｃ，１０ｄが
装着されている。各部材は、熱伝導性の高い材料が用い
られている。

【００１２】また、各プレート１０ａの中心部には各プ
レート１０ａを貫通するように中空軸１０ｅが挿嵌さ
れ、中空軸１０ｅ内は軸方向油路１１として構成され
る。さらに、この軸方向油路１１よりも外方２箇所に軸
方向油路１２，１３，１４が形成されている。そして、
軸方向油路１２の一端（図２〜図４中、下端）がオイル
流入口１２ａとして構成され、軸方向油路１１の一端
（図２〜図４中、下端）がオイル流出口１１ａとして構
成されている。

【００１３】さらに、軸方向油路１２，１３，１４より
も内周及び外周の各プレート１０ａ相互間には、軸方向
油路１２，１３，１４と連通するように環状油路１４
ａ，１４ｂが形成されている。端部プレート１０ｄ側に
は、軸方向油路１２の他端と連通するように端部空間１
５が形成され、端部空間１５に流入したオイルが軸方向
油路１１内に流入するように、軸方向油路１１の他端に
は開口１６が形成されている。

【００１４】したがって、オイル流入口１２ａから軸方
向油路１２に流入したオイルは、これらの環状油路１４
ａ，１４ｂを通じて軸方向油路１２から軸方向油路１３
へさらに軸方向油路１３から軸方向油路１４へと流動
し、軸方向油路１４から端部空間１５及び開口１６を通
じて軸方向油路１１へ流入して、オイル流出口１１ａか
ら流出するようになっている。オイルは、このように流
動しながら各プレート１０ａ等の接触部との間で熱の授
受を行うようになっている。

【００１５】一方、軸方向油路１２，１３，１４とは位
相を変えて、各プレート１０ａ及び端部プレート１０ｄ
を貫通するように、軸方向に向けて２本の水路１７，１
８が形成され、水路１７の一端（図２〜図４中、上端）
は冷却水流入口１７ａとして構成され、水路１８の一端
（図２〜図４中、上端）は冷却水流出口１８ａとして構
成されている。また、図示しないが各プレート１０ａ間
には水路１７から水路１８に通じる多数の水路が形成さ
れている。

【００１６】したがって、冷却水流入口１７ａから水路
１７に流入した冷却水は、これらの水路１７，水路１８
間の図示しない多数の水路を経て水路１８に流通し、か
ら流出するようになっている。冷却水は、このように流
動しながら各プレート１０ａ等の接触部との間で熱の授
受を行うようになっている。もちろん、このような冷却
水の流通系統は上記のオイルの流通系統とは液密化され
ており、両者が混ざり合うことはない。

【００１７】これによって、オイルウォーマ１０は、オ
イルの温度が冷却水の温度よりも低ければ（即ち、エン
ジン，トランスミッションの冷態時）、冷却水の熱をオ
イルに伝達してオイルを加熱するオイルウォーマとして
機能し、逆に、オイルの温度が冷却水の温度よりも高け
れば、オイルの熱を冷却水で吸収してオイルを冷却する
オイルクーラとして機能するようになっている。

【００１８】このようなオイルウォーマ（ＡＴＦウォー
マ）１０は、図１に示すような冷却水の循環系に設けら
れている。つまり、エンジン２０のシリンダブロック２
１及びシリンダヘッド２２内のウォータジャケット２３
内は、ポンプ２４を通じて導入される冷却水によって冷
却されるようになっている。エンジン２０を冷却して高
温になった冷却水は、流路２７ａを通じてラジエータ２
５に、流路（第１冷却水経路）２７ｂを通じて空調装置
用ヒータ２６に、流路（第２冷却水経路）２７ｃを通じ
てオイルウォーマ１０にそれぞれ送られ、各熱関連機器
２５，２６，１０を経た後戻ってくるようになってい
る。

【００１９】ラジエータ２５への流路２７ａにはサーモ
スタットバルブ２８が介装されており、冷却水の水温が
所定温度以上に高まると流路２７ａが開通するようにな
っている。したがって、冷却水温が低い（所定温度未
満）場合には冷却水はラジエータ２５には送られず速や
かに昇温されエンジン２０の暖気を促進し、冷却水温が
高い（所定温度以上）場合には冷却水はラジエータ２５
に送られて冷却されエンジン２０を所定の温度域に保持
するようになっている。

【００２０】また、ヒータ２６へ送られた冷却水は、そ
の熱をヒータの熱源に適宜利用されて、その分だけ冷却
されてエンジン２０に戻ってくるようになっている。オ
イルウォーマ１０に送られた冷却水は、少なくともトラ
ンスミッションの冷態時には、その熱をオイル（ＡＴＦ
オイル）の加熱（ＡＴの暖機）に利用されて、その分だ
け冷却されてエンジン２０に戻ってくるようになってい
る。

【００２１】そして、オイルウォーマ１０に冷却水を送
る流路（第２冷却水経路）２７ｃには、電磁弁（制御
弁）３０が介装されており、電磁弁３０の開閉或いは開
度調整によって、オイルウォーマ１０への冷却水の供給
を遮断又は制限できるようになっている。この電磁弁３
０を制御するために、コントロ―ラ（制御手段）３１
と、外気温あるいは車室温Ｔ_Aを検出する温度センサ
（温度検出手段）３２と、エンジンの冷却水の温度Ｔ_W
を検出する水温センサ（水温検出手段）３３と、空調装
置用ヒータ２６が作動中か否かを検出するヒータスイッ
チ３４がそなえられている。

【００２２】コントロ―ラ３１は、水温センサ３３に
より検出された冷却水の温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０未満で、
且つ、温度センサ３２により検出された外気温あるい
は車室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０未満で、且つ、ヒータスイ
ッチ３４がヒータ２６作動中の場合には、オイルウォー
マ１０ヘの冷却水の循環を遮断あるいは制限するよう、
電磁弁３０を制御するようになっている。

【００２３】一方、水温センサ３３により検出された
冷却水の温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０以上、又は、温度セン
サ３２により検出された外気温あるいは車室温Ｔ_Aが所
定値Ｔ_A０以上、又は、ヒータ２６が停止中の場合に
は、コントロ―ラ３１は、オイルウォーマ１０ヘの冷却
水の循環の遮断あるいは制限を解除するよう、電磁弁３
０を制御するようになっている。

【００２４】このような制御は、暖房要求が高い場合に
は、エンジン２０を通過した冷却水が空調装置用ヒータ
２６に優先的に供給されるようにして、暖房要求時に速
やかに暖房できるようにするとともに、暖房要求が低い
（又はない）場合には、エンジン２０を通過した冷却水
がヒータ２６に対して不必要に優先供給されないように
して、ヒータ性能を犠牲にしない範囲で、オイルウォー
マ１０ヘの供給熱量を確保しようとするものである。

【００２５】つまり、上記のの条件は、冷却水の温度
Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０以上なら、冷却水が十分な熱量を有し
ており、この場合には、オイルウォーマ１０ヘ熱量を供
給したとしてもヒータ２６にも十分な熱量を供給するこ
とができるという考えに基づいている。また、上記の
の条件は、外気温あるいは車室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０以上
なら、暖房要求が低いことが想定され、ヒータ２６に供
給すべき熱量は多くないものと考えられるため、供給オ
イルウォーマ１０ヘ熱量を供給したとしてもヒータ２６
性能への影響はない（又は少ない）という考えに基づい
ている。

【００２６】上記のの条件は、ヒータ２６が停止中の
場合には、暖房要求はなく、ヒータ２６には熱量供給は
不要なため、供給オイルウォーマ１０ヘ熱量を供給して
も何ら支障はないという考えに基づいている。本発明の
一実施形態としての油温制御装置は、上述のように構成
されているので、例えば図５に示すように、コントロ―
ラ３１によって電磁弁３０が制御される。

【００２７】つまり、水温センサ３３により検出された
冷却水の温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０未満か否かを判定し（ス
テップＳ１０）、冷却水の温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０未満な
ら、温度センサ３２により検出された外気温あるいは車
室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０未満か否かを判定する（ステップ
Ｓ２０）。ここで、外気温あるいは車室温Ｔ_Aが所定値
Ｔ_A０未満なら、ヒータスイッチ３４がヒータ作動中と
なっているか否かを判定し（ステップＳ３０）。ここ
で、ヒータ作動中なら、電磁弁３０を閉じて冷却水の流
通を遮断する（ステップＳ４０）。あるいは、これに代
えて、電磁弁３０の開度を縮小して冷却水の流通を制限
しても良い。

【００２８】このように、冷却水の温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W
０未満で、且つ、外気温あるいは車室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A
０未満で、且つ、ヒータ作動中なら、暖房要求が高いの
に対して冷却水の温度Ｔ_Wが低い状況にあるため、暖房
要求を満たすために、電磁弁３０を閉じて冷却水の流通
を遮断するか、あるいは、電磁弁３０の開度を縮小して
冷却水の流通を制限して、エンジン２０を通過した冷却
水が空調装置用ヒータ２６に優先的に供給されるように
するのである。

【００２９】これによって、暖房要求時に速やかに暖房
できるようにすることができる。一方、冷却水の温度Ｔ
_Wが所定値Ｔ_W０以上の場合、又は、外気温あるいは車室
温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０以上の場合、又は、ヒータ停止中な
ら、電磁弁３０を開いて（ステップＳ５０）、オイルウ
ォーマ１０ヘの供給熱量を確保する。これによって、暖
房要求が低い（又はない）場合には、エンジン２０を通
過した冷却水がヒータ２６に対して不必要に優先供給さ
れないようにして、ヒータ性能を犠牲にしない範囲で、
オイルウォーマ１０ヘの供給熱量を確保することができ
るのである。

【００３０】なお、本発明の実施形態は、上述のものに
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々の変形が可能である。例えば、電磁弁３０の制
御［閉鎖（或いは開度縮小）するか否か］を、冷却水の
温度Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０未満か否か（ステップＳ１０）、
外気温あるいは車室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０未満か否か（ス
テップＳ２０）、ヒータ作動中か否か（ステップＳ２
０）の３条件から行っているが、単に、外気温あるいは
車室温Ｔ_Aが所定値Ｔ_A０未満か否かの条件のみに基づい
て電磁弁３０を制御したり、この条件に、冷却水の温度
Ｔ_Wが所定値Ｔ_W０未満か否かの条件又はヒータ作動中か
否かの条件を加えたものに基づいて電磁弁３０を制御し
たりしても良い。

【００３１】また、オイルウォーマ１０ヘの供給熱量
（冷却水の流通）を制御する制御弁３０には、制御の容
易な電磁弁が好適ではあるが、これに限るものではな
い。さらに、本発明はトランスミッション以外のオイル
の昇温制御に適用しても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の油温制御装置によれば、外気温あるいは車室温が
所定値以下の場合はオイルウォーマヘの冷却水の循環を
遮断或いは制限するので、エンジンを通過した冷却水は
空調装置用ヒータに優先的に供給される。このため、暖
房要求が高い環境下でのヒータ性能を確実に確保するこ
とができると共に、冷却水が空調装置用ヒータに対して
不必要に優先供給されるようなことがなく、オイルウォ
ーマによるオイルの早期昇温を促進させて燃費向上効果
を十分に得ることができる。したがって、オイルウォー
マによる燃費向上効果と、寒冷時における暖房性能を確
保とを高次元で両立させることができるようになる。

【００３３】請求項２記載の本発明の油温制御装置によ
れば、冷却水温が所定値以上になると冷却水全体の熱量
が増大してヒータとオイルウォーマとに同時に熱量供給
できるので、冷却水が空調装置用ヒータに対して不必要
に優先供給されるようなことがなく、適切なタイミング
でオイルウォーマの作動を開始させることができる。請
求項３記載の本発明の油温制御装置によれば、空調装置
用ヒータが作動していないとき、即ち、暖房要求がない
場合には、エンジンを通過した冷却水が不必要に空調装
置用ヒータに優先供給されるようなことがなく、暖房に
支障がない範囲で効率よくオイルウォーマを作動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての油温制御装置を示
す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかるオイルウォーマの
一部を破断して示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかるオイルウォーマの
断面斜視図であって、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかるオイルウォーマの
断面斜視図であって、図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】本発明の一実施形態としての油温制御装置によ
る油温制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０オイルウォーマ２０エンジン２６空調装置用ヒータ２７ｂ流路（第１冷却水経路）２７ｃ流路（第２冷却水経路）３０電磁弁（制御弁）３１コントローラ（制御手段）３２温度センサ（温度検出手段）３３水温センサ（水温検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｐ 7/16 Ｆ０１Ｐ 7/16 ５０４Ｄ５０４ＥＦ１６Ｈ 57/02 ３０２Ｆ１６Ｈ 57/02 ３０２ＤＦターム(参考） 3J063 AA02 AB01 AC03 BA17 BA20 XJ03 XJ08 XJ11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンを通過した冷却水を空調装置用
ヒータに循環させる第１冷却水経路と、上記第１冷却水路と並列に設けられ上記エンジンを通過
した冷却水をオイルウォーマに循環させる第２冷却水経
路と、上記第２冷却水経路に設けられた制御弁と、外気温あるいは車室温を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段の検出値が所定値以下の場合は上記オ
イルウォーマヘの冷却水の循環を遮断あるいは制限する
よう上記制御弁の作動を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする、油温制御装置。
【請求項２】冷却水の水温を検出する水温検出手段を
更に有し、上記制御手段は、上記オイルウォーマヘの冷却水の循環
を遮断あるいは制限した後に、上記水温検出手段の検出
値が所定値以上になったらば上記制御弁を復帰作動させ
て上記オイルウォーマヘの冷却水の循環を復帰させるこ
とを特徴とする、請求項１記載の油温制御装置。
【請求項３】上記空調装置用ヒータの作動の有無を検
出するヒータ作動検出手段を更に備え、上記制御手段は、上記ヒータ作動検出手段からの検出出
力に基づいて上記空調装置用ヒータが作動していない場
合には上記の冷却水循環の遮断あるいは制限を行わない
ように上記制御弁の作動を制御することを特徴とする、
請求項１記載の油温制御装置。