JP2007016857A - 自動変速機用オイルのウオームアップシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン冷却水を強制的に暖めることで、所望の暖房性能を短時間で確保できる自動変速機用オイルのウオームアップシステムを提供する。
【解決手段】 エンジン１からのエンジン冷却水が、第１分岐部２を介してラジエータ３、サーモスタット４を経てエンジン１に再び流れ込むことが可能なる第１流路５と、エンジン冷却水が第１分岐部２から直接サーモスタット４に流れることが可能なる第２流路６と、エンジン冷却水が第１分岐部２から直接ヒータコア７を経て第２分岐部８で第１流路５に流れ込むことが可能なる第３流路９と、該第３流路９のヒータコア７の上流側の第３分岐部１０で分岐して水冷式オイルクーラ１１を介して再び第３流路９に結合してなる第４流路１３とを少なくとも備え、水冷式オイルクーラ１１には、電気加温可能な電気発熱体１４を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機用オイルのウオームアップシステムに関する。

従来の自動変速機用オイルのウオームアップシステムとしては、エンジンからのエンジン冷却水が、第１分岐部を介してラジエータ、サーモスタットを経てエンジンに再び流れ込むことが可能なる第１流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接サーモスタットに流れることが可能なる第２流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接ヒータコアを経て第２分岐部で前記第１流路に流れ込むことが可能なる第３流路と、該第３流路の前記ヒータコアの上流側の第３分岐部で分岐して水冷式オイルクーラを介して再び第３流路に結合してなる第４流路とを少なくとも備えてなるものがある（例えば、特許文献１。）。

かかる自動変速機用オイルのウオームアップシステムによれば、エンジン始動直後は、エンジンからのエンジン冷却水が外気温にほぼ等しい為、サーモスタットは閉じられているので、ラジエータには該エンジン冷却水は流れず、第３、第４流路を介してヒータコア及び水冷オイルクーラに流れ、自動変速機のオイルは暖められることになる。
実開平６−０３０６７１号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、燃費向上技術の向上がエンジン発熱量を下げているので、ヒータコアへ流入するエンジン冷却水の流量が低下し、所望の暖房性能を確保するまで多大な時間を必要とする傾向がある。所望の暖房性能を確保する時間を短くするためには、アイドル時のエンジン回転数を従来より上げることが考えられるが、エンジン回転数を上げると、アイドル運転時の燃費悪化を招き、エンジン稼動に伴う騒音が高まるという新たなる課題が生じてしまうおそれがある。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、エンジン冷却水を強制的に暖めることで、所望の暖房性能を短時間で確保できる自動変速機用オイルのウオームアップシステムを提供するものである。

請求項１に記載の発明は、エンジンからのエンジン冷却水が、第１分岐部を介してラジエータ、サーモスタットを経てエンジンに再び流れ込むことが可能なる第１流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接サーモスタットに流れることが可能なる第２流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接ヒータコアを経て第２分岐部で前記第１流路に流れ込むことが可能なる第３流路と、該第３流路の前記ヒータコアの上流側の第３分岐部で分岐して水冷式オイルクーラを介して再び第３流路に結合してなる第４流路とを少なくとも備えた自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、前記水冷式オイルクーラには、電気加温可能な電気発熱体を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、前記第３流路の前記第３分岐部の上流側に、第１電磁弁を設けてなり、前記第３流路の前記第２分岐部の上流側に、第２電磁弁を設けてなり、該第１，第２電磁弁間の第３、第４流路間で閉サイクル化が可能なることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、前記第４流路に、電動ウオータポンプを介在したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、前記第４流路の前記水冷式オイルクーラの上流側に、第３電磁弁を設けてなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、水冷式オイルクーラには、電気加温可能な電気発熱体を設けたため、水冷式オイルクーラに流入してきたエンジン冷却水は、電気発熱体により水温を上げることが出来、所望の暖房性能に至るまでの時間が短くなり、燃費の向上にもなる。また、同時に自動変速機のオイルの温度も上昇できるので、自動変速機のオイルのフリクションが低下し、エンジンの駆動負荷が軽減し、燃費の向上も図れる。また、アイドル時のエンジン回転数を上げなくて良いので、その分燃費の向上が図れ、エンジン騒音が低下することになる。

請求項２に記載の発明によれば、前記第３流路の前記第３分岐部の上流側に、第１電磁弁を設けてなり、前記第３流路の前記第２分岐部の上流側に、第２電磁弁を設けてなり、該第１，第２電磁弁間の第３、第４流路間で閉サイクル化が可能なるため、流入されたエンジン冷却水は、短時間に水温を上げることが出来、所望の暖房性能に至るまでの時間が短くなり、燃費の向上にもなる。

請求項３に記載の発明によれば、第４流路に、電動ウオータポンプを介在したため、自動変速機のオイルの油温がオーバーヒートに近い状態の時には、第４流路に介在された電動ウオータポンプにより、水冷式オイルクーラに流入するエンジン冷却水の流量を増加することが出来、自動変速機のオイルの冷却性能を向上することが出来る。

請求項４に記載の発明によれば、前記第４流路の前記水冷式オイルクーラの上流側に、第３電磁弁を設けてなるため、ヒータコアへのエンジン冷却水の流量が増え、ヒータコアの暖房能力が向上でき、自動変速機のオイルの温度を短時間に暖めることができる。

エンジン冷却水を強制的に暖めることで、所望の暖房性能を短時間で確保できる自動変速機用オイルのウオームアップシステムを提供する、という目的を、エンジンからのエンジン冷却水が、第１分岐部を介してラジエータ、サーモスタットを経てエンジンに再び流れ込むことが可能なる第１流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接サーモスタットに流れることが可能なる第２流路と、前記エンジン冷却水が第１分岐部から直接ヒータコアを経て第２分岐部で前記第１流路に流れ込むことが可能なる第３流路と、該第３流路の前記ヒータコアの上流側の第３分岐部で分岐して水冷式オイルクーラを介して再び第３流路に結合してなる第４流路とを少なくとも備えた自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、前記水冷式オイルクーラには、電気加温可能な電気発熱体を設けたことで、実現した。

図１に基づいて第１の実施例について説明する。

符号１は、自動車のエンジンであり、該エンジン１には、図示しないエンジン冷却水が流出可能なる第１分岐部２が接続されてなる。該第１分岐部２は、三方弁となっていて、第１流路５と、第２流路６と、第３流路９とがそれぞれ接続されている。

前記第１流路５には、ラジエータ３と、サーモスタット４とが介在されてなり、前記エンジン１に再び流れ込むことが可能なるように配索されている。第２流路６は、前記第１分岐部２と前記サーモスタット４とを連通するように配索されている。前記第３流路９は、前記第１流路５に第２分岐部８で接続され、第１分岐部２側を上流側として、第１電磁弁１６、第３分岐部１０，ヒータコア７、第４分岐部１２，第２電磁弁１７が直列に介在されている。第４分岐部１２は、４方弁であって、該第４分岐部１２にエンジン１に直接連通した第５流路１８が接続されている。

符号１３は、前記第３流路９の第３分岐部１０で分岐して水冷式オイルクーラ１１、小型電動ウオータポンプ１５を介して再び第４分岐部１２を経て第３流路９に結合してなる第４流路である。前記第１電磁弁１６と第２電磁弁１７との間の前記第３流路９と第４流路１３との間で閉サイクル化が可能である。

前記水冷式オイルクーラ１１には、電気加温可能な電気発熱体１４が内蔵されてなり、自動変速機のオイルが内蔵したオートマチックフルート(Automatic Transmission Fluid）１９に該電気発熱体１４の温度が伝達される。

従って、エンジン１を始動したウオームアップ時には、図２に示すように、エンジン冷却水が外気温とほぼ同じ状態なので、サーモスタット４が閉じているから、エンジン冷却水はラジエータ３に流れず、第２流路６からサーモスタット４で第１流路５にバイパスされ、再びエンジン１に流れ込む。この際、第１電磁弁１６及び第２電磁弁１７を閉じ且つ第４分岐部１２の第５流路１８側を閉じているので、第３流路９内のエンジン冷却水が小型電動ウオータポンプ１５により閉サイクルをし、水冷式オイルクーラ１１に内蔵した電気発熱体１４によりエンジン冷却水が自動変速機のオイルと共に早急に暖められることになる。

そして、エンジン冷却水が十分暖められた通常時には、図３に示すように、エンジン冷却水の水温を検知したサーモスタット４が開いているから、エンジン冷却水は、ラジエータ３を経て、第１流路５を循環して、再びエンジン１に流れ込む。それと共に、第３流路９の第１電磁弁１６及び第２電磁弁１７が開いているので、第３流路９を流れる高温のエンジン冷却水がヒータコア７を介在することで、所望の温度の暖房が可能となる。この時、水冷式オイルクーラ１１に内蔵した電気発熱体１４は通電していない状態である。第３分岐部１０から第４流路１３に分岐したエンジン冷却水は水冷式オイルクーラ１１を介して流れ、第４分岐部１２を介して第５流路１８を経てエンジン１に再び流入する。

自動変速機のオイルがヒート状態に近いことを検知した時には、図４に示すように、小型電動ウオータポンプ１５を稼働することで、第４流路１３を流れるエンジン冷却水の流量を上げて、水冷式オイルクーラ１１に流入するエンジン冷却水の流量を多くして、オートマチックフルート１９を冷やし、結果として、自動変速機のオイルの冷却性能を向上することが出来る。

以上により、水冷式オイルクーラ１１には、電気加温可能な電気発熱体１４を設けたため、水冷式オイルクーラ１１に流入してきたエンジン冷却水は、電気発熱体１４により水温を上げることが出来、所望の暖房性能に至るまでの時間が短くなり、燃費の向上にもなる。また、同時にオートマチックフルート１９内の自動変速機のオイルの温度も上昇できるので、自動変速機のオイルのフリクションが低下し、エンジンの駆動負荷が軽減し、燃費の向上も図れる。また、アイドル時のエンジン回転数を上げなくて良いので、その分燃費の向上が図れ、エンジン騒音が低下することになる。

また、前記第３流路９の前記第３分岐部１０の上流側に、第１電磁弁１６を設けてなり、前記第３流路９の前記第２分岐部８の上流側に、第２電磁弁１７を設けてなり、該第１，第２電磁弁１６，１７間の第３、第４流路９，１３間で閉サイクル化が可能なるため、流入されたエンジン冷却水は、短時間に水温を上げることが出来、所望の暖房性能に至るまでの時間が短くなり、燃費の向上にもなる。

更に、第４流路１３に、小型電動ウオータポンプ１５を介在したため、自動変速機のオイルの油温がヒート状態に近い時には、第４流路１３に介在された小型電動ウオータポンプ１５により、水冷式オイルクーラ１１に流入するエンジン冷却水の流量を増加することが出来、オートマチックフルート１９内の自動変速機のオイルの冷却性能を向上することが出来る。

図５に基づいて第２の実施例について説明する。

この第２の実施例は、第１の実施例に対して、第１，第２電磁弁がない代わりに第３電磁弁を配し、小型電動ウオータポンプ１５がなく、第４分岐部がない代わりに第５分岐部が配されてなり、相違点のみを説明する。

符号２５は、第３電磁弁で、第３分岐部１０と水冷式オイルクーラ１１との間の第４流路１３に配されている。符号２６は、第５分岐部２６で、第３流路９と第４流路１３との間に接続されている。

従って、第４流路１３の前記水冷式オイルクーラ１１の上流側に、第３電磁弁２５を設けてなるため、ヒータコア７へのエンジン冷却水の流量が増え、ヒータコア７の暖房能力が向上でき、室内の暖房温度を短時間に暖めることができる。

図６及び図７に基づいて第３の実施例について説明する。

この第３の実施例は、第１、第２の実施例に対して、水冷式オイルクーラに内蔵した電気発熱体の具体的な支持の仕方に相違がある。

符号４９は、第３の実施例の水冷式オイルクーラで、該水冷式オイルクーラ４９は、アルミニュウム製の第１プレート３５及び第２プレート３７を交互に積層して、これらのプレート３５，３７間に冷却水通路３９及びオイル通路４１が交互に形成されてなるコア部３３と、該コア部３３の上端面に固着されてなると共に冷却水通路３９及びオイル通路４１に連通する２つの冷却水通路孔４３及びオイル通路孔(図示省略)が形成されてなるアルミニュウム製の上プレート４７と、前記冷却水通路３９に対応して水パイプ挿着孔５１，５３が形成されてなるアルミニュウム製のカバープレート５５とよりなり、前記コア部３３の上部にオイルタンク５７が形成されている。オイル通路４１内には、インナーフィン１０７が介装されている。

該オイルタンク５７内に臨むように、前記カバープレート５５に「電気発熱体」である電気加熱プレート３２が支持されていて、図７に示すように、カバープレート５５に嵌合されたシールパッキン３１を介して前記電気加熱プレート３２にコネクタ３０が電気的に接合している。符号３４は、該コネクタ３０に接続されてなるハーネスである。

エンジン冷却水をコア部３３へ導出入させる２本の水パイプ５９，６１が、前記カバープレート５３の各水パイプ挿入孔５１，５３を貫通して、上プレート４７の冷却水通路孔４３にそれぞれ挿着されている。

前記上プレート４７と前記カバープレート５５の中央には、それぞれ貫通孔６３，６５が形成されると共に第１，第２プレート３５，３７に設けたオイル通路孔の一方は、前記上プレート４７に形成されたオイル通路孔に連通し、第１，第２プレート３５，３７に設けたオイル通路孔の他方は、前記上プレート４７に閉塞されている。

前記コア部３３の下部には、アルミニュウム製の下プレート６９と補強プレート７１が上から下に順次配設されており、各プレート６９，７１の中央には、貫通孔７３，７５が、前記貫通孔６３，６５と同軸上に形成されている。

これらの貫通孔７３，７５の側方には、第２プレート３７に設けたオイル通路孔の一方に開口するオイル流入孔(図示省略)が形成されており、前記オイル通路孔の他方は、下プレート６９で閉塞され、第２プレート３７に設けた２つの冷却水通路孔７９も当該下プレート６９によって閉塞されている。

更に又、前記貫通孔６３，６５，７３，７５には、アルミニュウム製のカラー８５が挿通されている。該カラー８５のオイルタンク５７に位置する周壁には、オイルタンク５７に連通する複数のオイル通過孔８７が形成されてなる。該オイル通過孔８７に連通した複数のオイル通過孔(図示省略)が形成された中空のスタッドボルト８９が前記カラー８５に挿着している。

符号９３は、補強プレートで、両水パイプ５９，６１間に配置され、該補強プレート９３の上にはＯリング９５を介したシート９７が配置されている。補強プレート９３とシート９７の各中央には、前記カラー８５を挿通させる貫通孔９８が設けられており、該貫通孔９８から突出するカラー８５内にスタッドボルト８９を挿通してオイルクーラ４９を固定する際に、スタッドボルト８９の締め付けによるカバープレート５５の変形を防止している。

前記第１プレート３５の外周縁及び貫通孔縁には、筒状部９９，１０１が一体に形成されてなり、前記第２プレート３７の外周縁及び貫通孔縁には、第１プレート３５側に突出する突出部１０３，１０５がそれぞれ一体に形成されている。

従って、電気加熱プレート３２に通電して加熱すると、オイルタンク５７中の自動変速機のオイルが加熱されて早急に暖まると共に両水パイプ５９，６１中を循環するエンジン冷却水Ｗも早急に温められることになる。

図８及び図９に基づいて第４の実施例について説明する。

この第４の実施例は、第３の実施例に対して、電気発熱体の支持位置に相違がある。図６及び図７との相違点にのみを説明する。

符号１４９は、第４の実施例の水冷式オイルクーラで、該水冷式オイルクーラ１４９は、アルミニュウム製の第１プレート３５及び第２プレート３７を交互に積層して、これらのプレート３５，３７間に冷却水通路３９及びオイル通路４１が交互に形成されてなるコア部３３と、前記上プレート４７と、前記カバープレート５５とよりなり、前記コア部３３の上部にオイルタンク５７が形成されている。オイル通路４１内には、インナーフィン１０７が介装されている。

前記コア部３３の第１プレート３５と第２プレート３７との間には、「電気発熱体」である電気加熱プレート４０が支持されていて、図９に示すように、両プレート３５，３７間に嵌合されたシールパッキン４２を介して前記電気加熱プレート４０にコネクタ４４が電気的に接合している。符号４６は、該コネクタ４４に接続されてなるハーネスである。

従って、電気加熱プレート４０に通電して加熱すると、コア部３３のエンジン冷却水Ｗが早急に暖まると共に該コア部３３に隣接したオイルタンク５７中の自動変速機のオイルも加熱されて、早急に温められることになる。

本発明の第１の実施例に係る自動変速機用オイルのウオームアップシステムのシステム回路を示す概略図。 図１のウオームアップ時のシステム回路を示す概略図。 図１の通常時のシステム回路を示す概略図。 図１の自動変速機のオイルがヒート状態に近いときのシステム回路を示す概略図。 本発明の第２の実施例に係るシステム回路を示す概略図。。 本発明の第３の実施例に係る自動変速機用オイルのウオームアップシステムの水冷式オイルクーラの断面図。 図６の要部拡大説明断面図。 本発明の第４の実施例に係る自動変速機用オイルのウオームアップシステムの水冷式オイルクーラの断面図。 図８の要部拡大説明断面図。

符号の説明

１ エンジン
２ 第１分岐部
３ ラジエータ
４ サーモスタット
５ 第１流路
６ 第２流路
７ ヒータコア
８ 第２分岐部
９ 第３流路
１０ 第３分岐部
１１、４９，１４９ 水冷式オイルクーラ
１２ 第４分岐部
１３ 第４流路
１４，３２，４０ 電気発熱体
１５ 電動ウオータポンプ
１６ 第１膨張弁
１７ 第２電磁弁

Claims (4)

1. エンジン（１）からのエンジン冷却水が、第１分岐部（２）を介してラジエータ（３）、サーモスタット（４）を経てエンジン（１）に再び流れ込むことが可能なる第１流路（５）と、前記エンジン冷却水が第１分岐部（２）から直接サーモスタット（４）に流れることが可能なる第２流路（６）と、前記エンジン冷却水が第１分岐部（２）から直接ヒータコア（７）を経て第２分岐部（８）で前記第１流路（５）に流れ込むことが可能なる第３流路（９）と、該第３流路（９）の前記ヒータコア（７）の上流側の第３分岐部（１０）で分岐して水冷式オイルクーラ（１１）を介して再び第３流路（９）に結合してなる第４流路（１３）とを少なくとも備えた自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、
   前記水冷式オイルクーラ（１１）には、電気加温可能な電気発熱体（１４）を設けたことを特徴とする自動変速機用オイルのウオームアップシステム。
2. 請求項１に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、
   前記第３流路（９）の前記第３分岐部（１０）の上流側に、第１電磁弁（１６）を設けてなり、
   前記第３流路（９）の前記第２分岐部（８）の上流側に、第２電磁弁（１７）を設けてなり、
   該第１，第２電磁弁（１６，１７）間の第３、第４流路（９、１３）間で閉サイクル化が可能なることを特徴とする自動変速機用オイルのウオームアップシステム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、
   前記第４流路（１３）に、電動ウオータポンプ（１５）を介在したことを特徴とする自動変速機用オイルのウオームアップシステム。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自動変速機用オイルのウオームアップシステムであって、
   前記第４流路（１３）の前記水冷式オイルクーラ（１１）の上流側に、第３電磁弁（２５）を設けてなることを特徴とする自動変速機用オイルのウオームアップシステム。

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