JP2005083225A

JP2005083225A - トランスミッション油温制御装置

Info

Publication number: JP2005083225A
Application number: JP2003314652A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Iwasaki; 充岩崎
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】車両搭載性を悪化させることなく、かつ、コストの上昇を抑えつつ、トランスミッションオイルの加温と冷却を共に行うことでき、これによりトランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図ると共に、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止することができるトランスミッション油温制御装置の提供。
【解決手段】エンジン１を通過して加温された冷却水の温度が適温である時は、ラジエータ循環経路Ｉを閉じると共に、ヒータ循環経路IIを流れる適温の冷却水を油温調整手段６に流すことにより油温調整手段６をオイルウオーマーとして作動させ、高温である時は、ラジエータ循環経路Ｉを開くと共に、ラジエータ２を通過することで冷却された冷却水を油温調整手段６に流すことにより油温調整手段６をオイルクーラーとして作動させた状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの冷却水の温度を利用してトランスミッションオイルの油温を制御するトランスミッション油温制御装置に関する。

従来のこの種のトランスミッション油温制御装置としては、オイルウオーマーと、オイルクーラーがある。
オイルウオーマーは、トランスミッションオイルの油温が低い時にエンジンを通過して加熱された高温の冷却水をトランスミッションに設けた熱交換器（オイルウオーマー）に供給してオイルを加熱することにより、フリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図るようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

また、オイルクーラーは、トランスミッションオイルの油温が高い時にラジエータを通過して冷却された低温の冷却水をトランスミッションに設けた熱交換器（オイルクーラー）に供給してオイルを冷却することにより、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３５７２６５号公報（明細書（１）頁、図１）特開２００１−２８０１３３号公報（明細書（１）頁、図１）

しかしながら、トランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図ると共に、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止するためには、オイルウオーマーとオイルクーラとをそれぞれ別々に組み込む必要があり、このため、車両搭載性に劣ると共に、コスト高になるという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、車両搭載性を悪化させることなく、かつ、コストの上昇を抑えつつ、トランスミッションオイルの加温と冷却を共に行うことができ、これによりトランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図ると共に、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止することができるトランスミッション油温制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載のトランスミッション油温制御装置は、エンジンを通過した冷却水を空調装置用ヒータコアに循環させるヒータ循環経路と、前記エンジンを通過した冷却水をラジエータに循環させるラジエータ循環経路と、前記エンジンを通過した冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンを通過した冷却水の温度によってトランスミッションオイルの温度を調整可能な油温調整手段と、前記ヒータ循環経路を流れる冷却水を前記油温調整手段に流す第１切換パターンと、前記ラジエータ循環経路におけるラジエータを通過した冷却水を前記油温調整手段に流す第２切換パターンと、前記油温調整手段への冷却水の流通を停止させる第３切換パターンとを備えた電気制御流路切換バルブと、前記冷却水温検出手段で検出された冷却水の温度が所定の第１温度未満である時は前記電気制御流路切換バルブを第３切換パターンに切り換え、第１温度以上から第２温度未満である時は第１切換パターンに切り換え、第２温度以上になると第２切換パターンに切り換えを行う温度調整バルブ切換制御手段と、備えていること特徴とする手段とした。

請求項２記載のトランスミッション油温制御装置は、請求項１記載のトランスミッション油温制御装置において、前記エンジンを通過した冷却水がラジエータに向かうラジエータ循環経路の途中に前記エンジンを通過した冷却水をエンジンに戻すバイパス流路と、該バイパス流路の開閉を行う電気制御バイパス流路開閉バルブと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジンの回転数が所定の回転数未満である時は前記バイパス流路を閉じ、所定の回転数以上になると前記バイパス流路を開くように前記電気制御バイパス流路開閉バルブを制御するバイパスバルブ切換制御手段と、が備えられていることを特徴とする手段とした。

請求項３記載のトランスミッション油温制御装置は、請求項１または２に記載のトランスミッション油温制御装置において、前記電気制御流路切換バルブが、前記ヒータ循環経路におけるヒータコアより下流側に配置されていることを特徴とする手段とした。

請求項４記載のトランスミッション油温制御装置は、請求項１または２に記載のトランスミッション油温制御装置において、前記電気制御流路切換バルブが、前記ヒータ循環経路におけるヒータコアと並列に設けられた流路に配置されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載のトランスミッション油温制御装置では、上述のように、冷却水温検出手段で検出された冷却水の温度が第１温度以上から第２温度未満である時は電気制御流路切換バルブを第１切換パターンに切り換えて、ヒータ循環経路を流れる加熱された冷却水を油温調整手段に流すことにより、トランスミッションオイルの油温を最適温度（第１温度以上から第２温度未満）に加温することができ、また、冷却水の温度が第２温度以上になると今度は電気制御流路切換バルブを第２切換パターンに切り換えて、ラジエータ循環経路おけるラジエータを通過して冷却された冷却水を前記油温調整手段に流すことにより、トランスミッションオイルの油温を最適温度（第２温度以下）に冷却することができる。

以上のように、油温調整手段を１つ備えるだけで、トランスミッションオイルの加熱と冷却を共に行うことができるため、車両搭載性を悪化させることなく、かつ、コストの上昇を抑えつつ、トランスミッションオイルを適温に制御し、これによりトランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図ると共に、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載のトランスミッション油温制御装置では、上述のように、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジンの回転数が所定の回転数以上になるとラジエータ循環経路におけるエンジンを通過した冷却水をエンジンに戻すバイパス流路を開くように電気制御バイパス流路開閉バルブの制御が行われることにより、エンジン高回転時におけるキャビテーションを防止することができるようになる。

請求項３記載のトランスミッション油温制御装置では、上述のように、電気制御流路切換バルブをヒータ循環経路におけるヒータコアより下流側に配置することにより、空調装置における暖房効果の低下を防止することができるようになる。

請求項４記載のトランスミッション油温制御装置は、上述のように、電気制御流路切換バルブをヒータ循環経路におけるヒータコアと並列に設けられた流路に配置することにより、空調装置における暖房効果を低下させることなしに、トランスミッションオイルの加温効率を高めることができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例のトランスミッション油温制御装置は、請求項１〜３に記載の発明に対応する。
まず、この実施例のトランスミッション油温制御装置を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例のトランスミッション油温制御装置を示す図であり、この図において、１はエンジン、２はラジエータ、３は冷却ファン、４はヒータコア、５はウォータポンプ、６は油温調整手段、７は電気制御流路切換バルブ（電気制御バイパス流路開閉バルブ）、８は水温センサ（冷却水温検出手段）、９はエンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）、１０はコントローラ（油温調整バルブ切換制御手段、バイパスバルブ切換制御手段）、Ｉはラジエータ循環経路、IIはヒータ循環経路、 IIIはバイパス流路を示す。

さらに詳述すると、前記ラジエータ循環経路Ｉは、エンジン１を通過した冷却水をラジエータ２に循環させて冷却するための経路であり、エンジン１を通過した冷却水を、ラジエータ２、電気制御流路切換バルブ７、ウォータポンプ５の順に経由してエンジン１に戻す経路で構成されている。

前記ヒータ循環経路IIは、エンジン１を通過した冷却水を空調装置用ヒータコア４に循環させて暖房を行うための経路であり、エンジン１を通過した冷却水を、ヒータコア４、電気制御流路切換バルブ７、ウォータポンプ５の順に経由してエンジン１に戻す経路で構成されている。

前記バイパス流路III は、エンジン１を通過した冷却水がラジエータ２に向かうラジエータ循環経路Ｉの途中にエンジン１を通過した冷却水をエンジン１に戻すための流路であり、エンジン１を通過してラジエータ２に向かう冷却水を、電気制御流路切換バルブ（電気制御バイパス流路開閉バルブ）７、ウォータポンプ５の順に経由してエンジン１に戻す流路で構成されている。

前記油温調整手段６は、エンジン１を通過した冷却水の温度によってトランスミッションオイルの温度の調整が可能な手段であり、電気制御流路切換バルブ７を介して冷却水の流通および停止の切り換えが行われる。

前記電気制御流路切換バルブ７は、ヒータ循環経路IIを流れる冷却水を油温調整手段６に流す第１切換パターンと、ラジエータ循環経路Ｉにおけるラジエータ２を通過した冷却水を油温調整手段６に流通させる第２切換パターンと、油温調整手段６への冷却水の流通を停止させる第３切換パターンと、ラジエータ循環経路Ｉを閉じる第４切換パターンと、バイパス流路 IIIを開く第５切換パターンとを備えた構造となっており、この電気制御流路切換バルブ７は、コントローラ９からの切換制御信号により切換パターンの切換制御が行われるようになっている。

次に、前記コントローラ９における電気制御流路切換バルブ７の切換制御作動の内容を、図２の制御フローチャートに基づいて説明する。
まず、図２のステップＳ１０１では、水温センサ８で検出されたエンジン１を通過した冷却水の温度を読み込み、ステップＳ１０２では、エンジン回転数センサで検出されたエンジン回転数を読み込む。

続くステップＳ１０３では、エンジン回転数が所定の回転数しきい値α未満であるか否かを判定し、ＹＥＳ（エンジン回転数<α）である時は、ステップＳ１０４に進んで電気制御流路切換バルブ７をバイパス流路III を閉じた状態に維持させ、ＮＯ（エンジン回転数≧α）である時は、ステップＳ１０５に進んで電気制御流路切換バルブ７をバイパス流路III を開く第５切換パターンに切り換えた後、ステップＳ１０６に進む。

このステップＳ１０６では、水温が第１温度Ｔ１未満（低温）であるか否かを判定し、ＹＥＳ（水温<Ｔ１）である時はステップＳ１０７に進んで電気制御流路切換バルブ７を油温調整手段６への冷却水の流通を停止させる第３切換パターンおよびラジエータ循環経路Ｉを閉じる第４切換パターンに切り換えた後、これで一回の制御フローを終了する。
また、ＮＯ（水温≧Ｔ１）である時は、ステップＳ１０８に進む。

このステップＳ１０８では、水温が第１温度Ｔ１以上から第２温度Ｔ２未満の範囲内にある否かを判定し、ＹＥＳ（Ｔ１≦水温<Ｔ２）（適温）である時は、ステップＳ１０９に進んでラジエータ循環経路Ｉを閉じる第４切換パターンおよびヒータ循環経路IIを流れる冷却水を油温調整手段６に流す第１切換パターンに電気制御流路切換バルブ７を切り換え、ＮＯ（水温≧Ｔ２）（第２温度Ｔ２以上（高温））である時は、ステップＳ１１０に進んでラジエータ循環経路Ｉを開いた状態に維持させるように第４切換パターンへの切り換えを解除する方向およびラジエータ２を通過した冷却水を油温調整手段６に流通させる第２切換パターンに電気制御流路切換バルブ７を切り換えた後、これで一回の制御フローを終了する。

次に、前記コントローラ９における水温による電気制御流路切換バルブ７の切換制御作動の内容を、図３〜５の切換状態説明図に基づいて説明する。

（イ）冷却水の低温時
エンジン１を通過した冷却水の温度が低温（第１水温Ｔ１未満）である時は、図３に示すように、ラジエータ循環経路Ｉが閉じられると共に、油温調整手段６への冷却水の流通が停止された状態となる。
即ち、コールドスタート時等のように冷却水の温度が低温である時は、ラジエータの冷却作用および油温調整手段６の働きを停止させることによってエンジン１の温度上昇を早めることができる。

（ロ）冷却水の適温時
エンジン１を通過して加温された冷却水の温度が適温（第１温度Ｔ１以上から第２温度Ｔ２未満）である時は、図４に示すように、ラジエータ循環経路Ｉが閉じられると共に、ヒータ循環経路IIを流れる適温の冷却水を油温調整手段６に流すことにより油温調整手段６をオイルウオーマーとして作動させた状態となる。即ち、車両が一定距離走行してエンジン１が適温に暖まった時は、ラジエータの冷却作用を停止させることによって冷却水が適温未満に低下することが防止されると共に、適温に暖められた冷却水の温度によってトランスミッションオイルを暖めることにより、トランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上を図ることができるようになる。

（ハ）冷却水の高温時
エンジン１を通過して加温された冷却水の温度が高温（第２温度Ｔ２以上）である時は、図５に示すように、ラジエータ循環経路Ｉが開かれると共に、ラジエータ２を通過することで冷却された冷却水を油温調整手段６に流すことにより油温調整手段６をオイルクーラーとして作動させた状態となる。
即ち、エンジン１を通過した冷却水が高温になると、今度はラジエータ２を通過して冷却された冷却水によってトランスミッションオイルを冷却することにより、オイルの過熱によるシール部材やオイルの劣化を防止することができるようになる。

次に、前記コントローラ９におけるエンジン回転数による電気制御流路切換バルブ７の切換制御作動の内容を、図３〜５の切換状態説明図に基づいて説明する。

（イ）低速回転時
エンジン回転数が所定の回転数しきい値α未満（低速回転時）である時は、図３〜５に示すように、電気制御流路切換バルブ７をバイパス流路III を閉じた状態に維持させることにより、ヒータコア方向への冷却水の流量を確保し、これにより、ヒーター性能を向上させることができる。

（ロ）高速回転時
エンジン回転数が所定の回転数しきい値αを越えた時（低速回転時）は、図３〜５の点線で示すように、電気制御流路切換バルブ７をバイパス流路III を開く方向に切り換えることにより、エンジン高回転時におけるキャビテーションの発生を防止することができる。

以上詳細に説明してきたように、この実施例のトランスミッション油温制御装置によれば、トランスミッションに油温調整手段６を１つ備えるだけでトランスミッションオイルの加熱と冷却を共に行うことができるため、車両搭載性を悪化させることなく、かつ、コストの上昇を抑えつつ、トランスミッションオイルを適温に制御し、これによりトランスミッションにおけるフリクションロスを低減して切り換え操作性の向上および燃費の向上がを図れると共に、オイルの過温によるシール部材やオイルの劣化を防止することができるようになるという効果が得られる。

また、エンジンの高速回転時は、ラジエータ循環経路Ｉにおけるエンジン１を通過した冷却水をエンジン１に戻すバイパス流路III を開くようにしたことで、エンジン高回転時におけるキャビテーションを防止することができるようになる。

電気制御流路切換バルブ７をヒータ循環経路IIにおけるヒータコア４より下流側に配置したことにより、空調装置における暖房効果の低下を防止することができるようになる。

以上本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、電気制御流路切換バルブ７を１個所にのみ記載したが、複数のバルブで構成させるようにしてもよい。

また、実施例では、電気制御流路切換バルブ７をヒータ循環経路IIにおけるヒータコア４より下流側に配置したが、トランスミッションオイルの加温効果を優先させるためには上流側に配置させてもよく、また、電気制御流路切換バルブ７をヒータ循環経路IIにおけるヒータコア４と並列に設けられた流路に配置することにより、空調装置における暖房効果を低下させることなしに、トランスミッションオイルの加温効率を高めることができるようになる。

実施例のトランスミッション油温制御装置を示す説明図である。実施例のトランスミッション油温制御装置のコントローラにおける電気制御流路切換バルブの切換制御作動の内容を示す制御フローチャートである。実施例のトランスミッション油温制御装置における低温時の制御状態を示す説明図である。実施例のトランスミッション油温制御装置における適温時の制御状態を示す説明図である。実施例のトランスミッション油温制御装置における高温時の制御状態を示す説明図である。

符号の説明

１エンジン
２ラジエータ
３冷却ファン
４ヒータコア
５ウォータポンプ
６油温調整手段
７電気制御流路切換バルブ（電気制御バイパス流路開閉バルブ）
８水温センサ（水温検出手段）
９エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
１０コントローラ（油温調整バルブ切換制御手段、バイパスバルブ切換制御手段）
Ｉラジエータ循環経路
II ヒータ循環経路
III バイパス流路

Claims

エンジンを通過した冷却水を空調装置用ヒータコアに循環させるヒータ循環経路と、
前記エンジンを通過した冷却水をラジエータに循環させるラジエータ循環経路と、
前記エンジンを通過した冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、
前記エンジンを通過した冷却水の温度によってトランスミッションオイルの温度を調整可能な油温調整手段と、
前記ヒータ循環経路を流れる冷却水を前記油温調整手段に流す第１切換パターンと、前記ラジエータ循環経路におけるラジエータを通過した冷却水を前記油温調整手段に流す第２切換パターンと、前記油温調整手段への冷却水の流通を停止させる第３切換パターンとを備えた電気制御流路切換バルブと、
前記冷却水温検出手段で検出された冷却水の温度が所定の第１温度未満である時は前記電気制御流路切換バルブを第３切換パターンに切り換え、第１温度以上から第２温度未満である時は第１切換パターンに切り換え、第２温度以上になると第２切換パターンに切り換えを行う温度調整バルブ切換制御手段と、
を備えていること特徴とするトランスミッション油温制御装置。
請求項１に記載のトランスミッション油温制御装置において、
前記エンジンを通過した冷却水がラジエータに向かうラジエータ循環経路の途中に前記エンジンを通過した冷却水をエンジンに戻すバイパス流路と、
該バイパス流路の開閉を行う電気制御バイパス流路開閉バルブと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジンの回転数が所定の回転数未満である時は前記バイパス流路を閉じ、所定の回転数以上になると前記バイパス流路を開くように前記電気制御バイパス流路開閉バルブを制御するバイパスバルブ切換制御手段と、
が備えられていることを特徴とするトランスミッション油温制御装置。
請求項１または２に記載のトランスミッション油温制御装置において、前記電気制御流路切換バルブが、前記ヒータ循環経路におけるヒータコアより下流側に配置されていることを特徴とするトランスミッション油温制御装置。
請求項１または２に記載のトランスミッション油温制御装置において、前記電気制御流路切換バルブが、前記ヒータ循環経路におけるヒータコアと並列に設けられた流路に配置されていることを特徴とするトランスミッション油温制御装置。