JP2007303557A

JP2007303557A - 変速装置

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Publication number: JP2007303557A
Application number: JP2006132646A
Authority: JP
Inventors: Masanori Iritani; 昌徳入谷; Masataka Osawa; 正敬大澤
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-05-11
Also published as: JP4992290B2

Abstract

【課題】簡単な構造で、作動する作動流体の温度変動幅を小さくすることができる変速装置を得る。
【解決手段】自動変速装置１０は、作動流体であるＡＴＦが循環する循環経路を構成するオイルパン１６に、蓄熱体である蓄熱材熱交換器２６が設けられている。蓄熱材熱交換器２６は、高温のＡＴＦとの熱交換によって固相から液相に相転移して該ＡＴＦから融解熱を吸熱し、低温のＡＴＦとの熱交換によって液相から固相に相転移して該ＡＴＦに凝固熱を放熱する潜熱蓄熱材を含んで構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される変速装置に係り、特に作動流体を循環させながら作動する変速装置に関する。

自動変速機をエンジン始動後の早期に暖機するために、自動変速機の作動流体（以下、ＡＴＦという）を加熱する装置が知られている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。特許文献１には、ＡＴＦをエンジン冷却水との熱交換によって加熱するＡＴＦウォーマが開示されている。特許文献に２には、ＡＴＦの循環経路におけるラジエータをバイパスしたバイパス配管に潜熱蓄熱材を充填した蓄熱タンクを配設し、ラジエータによるＡＴＦの冷却能力が低い場合にＡＴＦから蓄熱材に蓄熱させ、ラジエータによるＡＴＦの加熱能力が低い場合に蓄熱材からＡＴＦに放熱させる技術が開示されている。特許文献３には、特許文献２の構成の潜熱蓄熱材に代えてヒータを設けた構成と似た構成とされ、暖機用の熱が不足する場合にはヒータを作動する技術が開示されている。
特開２００５−２９９７６７号公報特開２００２−３９３３９号公報特開２００２−１４９２４４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、エンジンが暖機されるのを待ってからエンジンの廃熱を利用して自動変速機が暖機されるので、即効性が低い問題があった。特許文献２及び特許文献３の構成では、バイパス配管に蓄熱タンクが配設されるため、複数の切替弁を要する等、構造が複雑である。また、特許文献２の構成では、蓄熱した潜熱蓄熱材が低温環境で放置されると放熱してしまい、暖機促進に寄与しない場合がある。一方、特許文献３記載の構成では、ヒータの作動に外部エネルギを用いるため、暖機促進効果が相殺されて燃費向上に寄与しない場合がある。

本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構造で、作動する作動流体の温度変動幅を小さくすることができる変速装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る変速装置は、作動流体が循環する循環経路における前記作動流体が常に流動する部分に、前記作動流体との熱交換によって相転移を生じ得る潜熱蓄熱材を含んで構成された蓄熱体が設けられている。

請求項１記載の変速装置では、その作動状態においては、循環経路を常に循環する（所定の機能を果たすように作動する）作動流体は、該循環経路に設けられた蓄熱体と常に熱交換を行う。これにより、作動流体温度が蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の相転移温度よりも高い場合には、該蓄熱体の潜熱蓄熱材は、作動流体から相転移に伴う潜熱を吸熱することで作動流体の温度を低下させる。また、作動流体温度が蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の相転移温度よりも低い場合には、上記の如く吸熱した潜熱蓄熱材からの相転移に伴う潜熱の放熱によって作動流体の温度を上昇させることができる。

このように、請求項１記載の変速装置では、簡単な構造で、作動する作動流体の温度変動幅を小さくすることができる。なお、蓄熱体は、潜熱蓄熱材のみで構成されても良く、潜熱蓄熱材を封入する容器等を含んで構成されても良い。

請求項２記載の発明に係る変速装置は、請求項１記載の変速装置において、前記蓄熱体は、前記蓄熱体は、融点が−３０℃以上で２００℃以下の範囲に存在する潜熱蓄熱材を含んで構成されている。

請求項２記載の変速装置では、作動流体の動作環境として想定される温度範囲（−３０℃〜２００℃）内に融点が存在する潜熱蓄熱材を含んで蓄熱体が構成されているため、潜熱蓄熱材の吸放熱により作動流体の温度変動幅を小さくする効果を確実に得ることができる。

請求項３記載の発明に係る変速装置は、請求項１又は請求項２記載の変速装置において、前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高い潜熱蓄熱材を含んで構成されている。

請求項３記載の変速装置では、始動後に、作動流体が運転状態における最低温度（例えば、７０℃〜８０℃の間の設定値）以上の温度まで昇温して、通常運転状態となる。蓄熱体の構成材料のうち、融点が上記最低温度を超える潜熱蓄熱材は、通常運転状態において、その温度が融点を挟んで上下し得る。このため、この潜熱蓄熱材は、その温度がその融点を越えて上昇すると、融解（液化）して作動流体から融解熱を吸熱（蓄熱）し、その温度が融点を下回ると凝固（固化）して凝固熱を発熱（放熱）する。

これにより、本変速装置では、蓄熱体の構成材料のうち融点が運転状態における最低温度を超える潜熱蓄熱材液相−固相間の相転移によって、通常運転状態における作動流体の温度変動幅を小さくすることができる。

請求項４記載の発明に係る変速装置は、請求項３記載の変速装置において、前記蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却を抑制するための過冷却抑制手段を備えた。

請求項４記載の変速装置では、過冷却抑制手段によって蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却が抑制されるため、液相から固相への相転移が確実に成され、通常運転状態における作動流体の温度変動幅を確実に小さくすることができる。なお、過冷却抑制手段としては、例えば、過冷却防止剤の添加、容器や隔壁等の表面へのバリや突起の設置等を採用することができる。

請求項５記載の発明に係る変速装置は、請求項１又は請求項２記載の変速装置において、前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が低く過冷却を生じ易い構成とされた潜熱蓄熱材を含んで構成され、前記潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除するための過冷却解除手段をさらに備えた。

請求項５記載の変速装置では、始動後に、作動流体が運転状態における最低温度（例えば、７０℃〜８０℃の間の設定値）以上の温度まで昇温して、通常運転状態となる。この状態で蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材は、常に融解（液化）して吸熱（蓄熱）状態となる。変速装置の動作終了後、作動流体温度が低下した場合、上記潜熱蓄熱材は、凝固（固化）せず、過冷却状態で降温する。すなわち、この材料は、過冷却状態で潜熱を蓄熱した状態に保持される。そして、変速装置の再始動時に過冷却解除手段を作動すると、上記潜熱蓄熱材は、凝固して凝固熱を放熱し、この熱によって作動流体が加熱される。

これにより、本変速装置では、蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却状態（液相）から固相への相転移によって、始動後の作動流体を昇温することができる。したがって、変速装置作動時の作動流体の温度変動幅の下限を高くし、また、始動直後に過冷却解除手段を作動することで暖機促進を図ることができる。

なお、過冷却を生じ易い構成として、例えば、蓄熱体の構成材料自体の選択の他、容器や隔壁等の表面粗度を低くした構成や滑らかな内面形状を有する構成等を採用することができる。また、過冷却解除手段としては、例えば、圧力や変形の付加、通電等の蓄熱材に対する刺激付与手段を採用することができる。

請求項６記載の発明に係る変速装置は、請求項１又は請求項２記載の変速装置において、前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高い第１の潜熱蓄熱材と、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が低く過冷却を生じ易い構成とされた第２の潜熱蓄熱材とを含み、前記第１の潜熱蓄熱材の過冷却を抑制するための過冷却抑制手段と、前記第２の潜熱蓄熱材の過冷却を解除するための過冷却解除手段と、をさらに備えた。

請求項６記載の変速装置では、始動後に、作動流体が運転状態における最低温度（例えば、７０℃〜８０℃の間の設定値）以上の温度まで昇温して、通常運転状態となる。蓄熱体の構成材料のうち、融点が上記最低温度を超える第１の潜熱蓄熱材は、通常運転状態において、その温度が融点を挟んで上下し得る。このため、第１の潜熱蓄熱材は、その温度がその融点を越えて上昇すると、融解（液化）して作動流体から融解熱を吸熱（蓄熱）し、その温度が融点を下回ると凝固（固化）して凝固熱を発熱（放熱）する。

これにより、本変速装置では、蓄熱体が含む第１の潜熱蓄熱材の液相−固相間の相転移によって、通常運転状態における作動流体の温度変動幅を小さくすることができる。

一方、蓄熱体の構成材料のうち融点が上記最低温度よりも低い第２の潜熱蓄熱材は、通常運転状態においては、常に融解（液化）して吸熱（蓄熱）状態となる。変速装置の動作終了後、作動流体温度が低下した場合、第２の潜熱蓄熱材は、凝固（固化）せず、過冷却状態で降温する。すなわち、第２の潜熱蓄熱材は、過冷却状態で潜熱を蓄熱した状態に保持される。そして、変速装置の再始動時に過冷却解除手段を作動すると、第２の潜熱蓄熱材は、凝固して凝固熱を放熱し、この熱によって作動流体が加熱される。

これにより、本変速装置では、第２の潜熱蓄熱材の過冷却状態（液相）から固相への相転移によって、始動後の作動流体を昇温することができる。したがって、変速装置作動時の作動流体の温度変動幅の下限を高くし、また、始動直後に過冷却解除手段を作動することで暖機促進を図ることができる。

なお、過冷却を生じ易い構成として、例えば、蓄熱体の構成材料自体の選択の他、容器や隔壁等の表面粗度を低くした構成や滑らかな内面形状を有する構成等を採用することができる。また、過冷却解除手段としては、例えば、圧力や変形の付加、通電等の蓄熱材に対する刺激付与手段を採用することができる。さらに、過冷却抑制手段としては、例えば、過冷却防止剤の添加、容器や隔壁等の表面へのバリや突起の設置等を採用することができる。

請求項７記載の発明に係る変速装置は、請求項５又は請求項６記載の変速装置において、車両の始動時に前記過冷却解除手段を作動する制御手段をさらに備えた。

請求項７記載の変速装置では、制御手段は、例えばエンジンの始動信号等を受けて、車両の始動時に過冷却解除手段を作動する。このため、車両の始動時には自動的に、蓄熱体が過冷却状態で蓄えていた凝固熱を放熱して作動流体を加熱することができる。

請求項８記載の発明に係る変速装置は、請求項１又は請求項２記載の変速装置において、前記蓄熱体は、少なくとも一部の潜熱蓄熱材が過冷却を生じ易い構成とされており、前記蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除するための過冷却解除手段をさらに備えた。

請求項８記載の変速装置では、始動後に、作動流体が運転状態における最低温度（例えば、７０℃〜８０℃の間の設定値）以上の温度まで昇温して、通常運転状態となる。そして、変速装置の動作終了後、作動流体温度が低下した場合、蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材は、凝固（固化）せず、過冷却状態で降温する。すなわち、この材料は、過冷却状態で潜熱を蓄熱した状態に保持される。そして、変速装置の再始動時に過冷却解除手段を作動すると、上記潜熱蓄熱材は、凝固して凝固熱を放熱し、この熱によって作動流体が加熱される。

これにより、本変速装置では、蓄熱体の構成材料のうち融点が運転状態における最低温度を超える潜熱蓄熱材の過冷却状態（液相）から固相への相転移によって、始動後の作動流体を昇温することができる。したがって、変速装置作動時の作動流体の温度変動幅の下限を高くし、また、始動直後に過冷却解除手段を作動することで暖機促進を図ることができる。

請求項９記載の発明に係る変速装置は、請求項８記載の変速装置において、前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高く過冷却を生じ易い潜熱蓄熱材を含んで構成されており、運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が継続されると判断した場合には前記過冷却解除手段を作動し、前記運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が停止されると判断した場合には前記過冷却解除手段の作動を禁止し、車両の運転停止後の始動時に前記過冷却解除手段を作動する制御手段をさらに備えた。

請求項９記載の変速装置では、始動後に、作動流体が運転状態における最低温度（例えば、７０℃〜８０℃の間の設定値）以上の温度まで昇温して、通常運転状態となる。蓄熱体の構成材料のうち、融点が上記最低温度を超える潜熱蓄熱材は、通常運転状態において、その温度が融点を挟んで上下し得る。このため、この潜熱蓄熱材は、その温度がその融点を越えて上昇すると、融解（液化）して作動流体から融解熱を吸熱（蓄熱）する。そして、制御手段が運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が継続されると判断した（している）場合には、少なくとも上記蓄熱体の構成材料の温度が融点を下回ると過冷却解除手段を作動するので、融点を下回った蓄熱体の構成材料は、過冷却状態に至ることなく凝固（固化）して凝固熱を発熱（放熱）する。

これにより、本変速装置では、蓄熱体の構成材料のうち融点が運転状態における最低温度を超える潜熱蓄熱材の液相−固相間の相転移によって、通常運転状態における作動流体の温度変動幅を小さくすることができる。

一方、制御手段は、運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が停止される（している）と判断(推定)した場合には、過冷却解除手段の作動を禁止するので、上記した潜熱蓄熱材は、変速装置（車両）の動作終了後、作動流体温度の低下に伴って降温しても凝固（固化）せず、過冷却状態となる。すなわち、この潜熱蓄熱材は、過冷却状態で潜熱を蓄熱した状態に保持される。そして、変速装置の再始動時に制御手段が過冷却解除手段を作動すると、この材料は、凝固して凝固熱を放熱し、この熱によって作動流体が加熱される。

これにより、本変速装置では、蓄熱体の構成材料の過冷却状態（液相）から固相への相転移によって、始動後の作動流体を昇温することができる。したがって、変速装置作動時の作動流体の温度変動幅の下限を高くし、また、始動直後に過冷却解除手段を作動することで暖機促進を図ることができる。

以上説明したように本発明に係る変速装置は、簡単な構造で、作動する作動流体の温度変動幅を小さくすることができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る変速装置としての自動変速装置１０について、図１乃至図８に基づいて説明する。

図１には、エンジン１２に連結された自動変速装置１０が模式的な側面図にて示されている。自動変速装置１０は、エンジン１２の出力を変速して、エンジン１２と共に適用された自動車の車輪側に伝える装置とされている。図１に示される如く、自動変速装置１０は、トランスミッションケース１４と、トランスミッションケース１４の下部に設けられたオイルパン１６とを含んで構成されている。トランスミッションケース１４内には、図示しないトルクコンバータや変速機構（遊星歯車列等）が配設されている。

また、トランスミッションケース１４内には、上記したトルクコンバータや変速機構において作動油、潤滑油、冷媒、又は熱媒として機能する作動流体としてのオートマチックトランスミッションフルード（以下、ＡＴＦという）の圧力調整を行うための制御機構１８が配設されている。図２に示される如く、制御機構１８は、ＡＴＦが所定機能を果たすための作動流路を形成するバルブボディ２０と、バルブボディ２０に形成された作動流路の各部の開度を調整するための複数のコントロールバルブ２２とを含んで構成でされている。複数のコントロールバルブ２２の少なくとも一部は、その作動流路を開放した場合にＡＴＦをオイルパン１６に流出させるようになっている。

さらに、図１に示される如く、自動変速装置１０は、オイルパン１６内のＡＴＦを制御機構１８に圧送するために取油口２４によりＡＴＦを吸引する図示しない油圧ポンプを備えている。これにより、自動変速装置１０では、油圧ポンプの作動によって、オイルパン１６内のＡＴＦが制御機構１８（バルブボディ２０）を経由して各部に供給され、これらＡＴＦは、所定経路の通過後にオイルパン１６に戻されるようになっている。したがって、オイルパン１６は、自動変速装置１０における循環経路としてのＡＴＦ循環経路の一部を構成している。なお、図１に示す上向きの矢印Ｆは、油圧ポンプによって制御機構１８に供給されるＡＴＦの流れを示しており、下向きの矢印Ｒは、制御機構１８を構成する複数のコントロールバルブ２２からオイルパン１６に戻されるＡＴＦの流れを示している。

図１及び図２に示される如く、自動変速装置１０は、蓄熱体としての蓄熱材熱交換器２６を備えている。この実施形態では、蓄熱材熱交換器２６は、オイルパン１６内にＡＴＦとの直接的な熱交換（接触）可能に配設されている。蓄熱材熱交換器２６は、例えば、液状の潜熱蓄熱材が充填された１つ若しくは複数の容器、又は潜熱蓄熱材を封入した多数のマイクロカプセル（を内蔵したもの）として構成されている。

蓄熱材熱交換器２６は、自動車用として想定されるＡＴＦの温度範囲（略−３０℃〜２００℃）内に融点Ｔｍを有する１種類の潜熱蓄熱材が、ＡＴＦと混合しないように上記した容器等に充填乃至封入されて構成されている。すなわち、蓄熱材熱交換器２６は、その潜熱蓄熱材の液層−固相間の相転移に伴って蓄熱、放熱を行う構成とされている。具体的には、図５に黒塗りの線図にて示される如く、蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材は、固相において加熱されると融点Ｔｍまで昇温され、さらに加熱されると昇温されることなく潜熱（融解熱）を吸熱し、完全に液相に相転移して後さらに加熱されると昇温して顕熱を蓄える。一方、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材は、図５に白抜きの矢印にて示される如く、液相において冷却されると融点Ｔｍまで降温され（顕熱を放熱し）、さらに冷却されると降温されることなく潜熱（凝固熱）を発熱（放熱）し、完全に固相に相転移して後さらに冷却されると降温して顕熱を放熱する。

このような蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材としては、例えば、酢酸ナトリウム３水和塩、チオ硫酸ナトリウム５水和塩、水酸化バリウム８水和物、エリストール等の無機材料、有機材料等をベースに、融点調整剤、相分離防止剤、過冷却抑制手段としての過冷却防止剤等を混合（添加）したものが用いられる。

融点調整剤としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、尿素などを用いることができ、相分離防止剤としては、メチルセルロース、デンプン、アンルギン酸塩、ポリアクリル酸ソーダ、アクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、アタパルガイド型粘土、二酸化ケイ素などを用いることができる。さらに、過冷却防止剤としては、蟻酸ナトリウム、酢酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレングリコール、食塩、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、酢酸リチウム、コハク酸、しゅう酸、マレイン酸、クエン酸ナトリウム塩、りん酸水素２ナトリウム、ナフタリンなどを用いることができる。

そして、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材は、過冷却防止剤の混合によって過冷却が生じ難い構成とされている。なお、過冷却抑制手段として、過冷却防止剤の混合に代えて、又は過冷却防止剤の混合に加えて、機械的な過冷却抑制構造を用いることができる。この機械的な過冷却抑制構造として、例えば、潜熱蓄熱材を充填又は封入する容器等の内表面に傷やバリを設けて粗度を粗くしたり、内表面から鋭利な突起を突出させたり、挟路を設定したりする構造を採ることができる（何れも図示省略）。

また、この実施形態では、蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材は、融点Ｔｍが、自動変速装置１０の通常運転状態におけるＡＴＦの最低（下限）温度Ｔｏよりも高い構成とされている。この実施形態においては、通常運転状態におけるＡＴＦの最低温度Ｔｏは、７０℃〜８０℃の範囲内の所定温度として設定されており、蓄熱材熱交換器２６の融点Ｔｍは、９０℃〜１００℃に設定されている。この融点Ｔｍの設定温度は、通常運転におけるＡＴＦの想定最低温度Ｔｏと想定最高温度（例えば１２０℃）との間の温度とされ、上下限に近づきすぎないように略中間温度として設定されている。このような融点Ｔｍを有する潜熱蓄熱材は、例えば、潜熱蓄熱材のベースとしてのエリストールに融点調整剤として尿素を混合して得ることができる。

なお、ＡＴＦの通常運転状態における最低温度Ｔｏは、ＡＴＦの粘度が所定粘度以下になる温度として設定されている。ＡＴＦの温度−粘度特性を示す図８を参照して補足すると、ＡＴＦは、高温側では粘度の温度依存性は低く、低温側では粘度の温度依存性が高い。したがって、自動変速装置１０は、ＡＴＦの運転状態における最低温度Ｔｏを該ＡＴＦの温度依存性が小さくなる（単位温度変化当たりの粘度変化が所定値以下になる）温度として設定することで、自動変速装置１０の通常運転中におけるＡＴＦの粘度が低くかつ略一定の値に安定する構成とされている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の自動変速装置１０では、適用された自動車の走行に先立ってエンジン１２が始動されると、ＡＴＦが制御機構１８、オイルパン１６を含む作動流路を循環する。そして、通常運転状態になると、ＡＴＦは、その温度が最低温度Ｔｏよりも高い範囲で温度変化を生じる。

この自動変速装置１０では、図４に黒塗りの矢印にて示される如く、ＡＴＦの温度上昇に伴って蓄熱材熱交換器２６を構成する固相の潜熱蓄熱材が昇温される。そして、蓄熱材熱交換器２６の温度が融点Ｔｍに達すると、蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材が融解される。このとき、図３（Ａ）に示される如く、蓄熱材熱交換器２６は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、融解に要する潜熱（融解熱）をＡＴＦから吸熱する（矢印Ａ参照）。

これにより、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が完全に液化するまでは、温度Ｔｍで略一定である蓄熱材熱交換器２６によってＡＴＦは冷却され（熱が奪われ）、熱負荷が増している状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器２６の融点Ｔｍ付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が完全に液化した状態では、蓄熱材熱交換器２６の融解熱相当の熱が該蓄熱材熱交換器２６に蓄えられている。

一方、図４に白抜きの矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が液相の状態から自動変速装置１０の負荷が低下してＡＴＦが温度が低下すると、このＡＴＦの降温に伴って蓄熱材熱交換器２６を構成する液相の潜熱蓄熱材が降温される（蓄熱材熱交換器２６の顕熱が消費される）。そして、蓄熱材熱交換器２６の温度が融点Ｔｍに達すると、蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材が凝固される。このとき、図３（Ｂ）に示される如く、蓄熱材熱交換器２６は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、凝固に伴い生じる潜熱（凝固熱）をＡＴＦに放熱する（矢印Ｂ参照）。

そして、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が完全に固化するまでは、蓄熱材熱交換器２６の温度はＴｍで略一定であるのに対しＡＴＦは加熱され（熱が付与され）、熱負荷が低下する状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器２６の融点Ｔｍ付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が完全に固化すると、蓄熱材熱交換器２６の潜熱としての蓄熱量は全て消費される。

自動変速装置１０では、通常運転時には、負荷変動に応じて以上の動作を繰り返す。これにより、自動変速装置１０では、通常運転状態におけるＡＴＦの温度変動幅が小さい。図６には、ＡＴＦの温度の時間変化を表す線図が示されており、図７には、自動変速装置１０すなわちＡＴＦの熱負荷（運転負荷）に対するＡＴＦの温度変動を表す線図が示されている。これらの図に示される如く、自動変速装置１０におけるＡＴＦの温度変動（実線参照）は、蓄熱材熱交換器２６を備えない比較例におけるＡＴＦの温度変動（破線参照）と比較して、変動範囲が上下限ともに狭まることが確かめられた。

このように、本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置１０では、通常運転時におけるＡＴＦの温度変動幅を小さくすることができた。

ここで、ＡＴＦの温度変動幅の縮小例を示す。例えば、エンジン１２の出力が１００ｋＷの自動車では、自動変速装置１０の効率を９５％とすれば、残りの５％が損失となり、自動変速装置１０には、１００ｋＷの５％である５ｋＷの熱損失に対応する５ｋＷの冷却能力が要求される。一方、上記の通りエリストールに尿素を混合して融点Ｔｍを１００℃とした潜熱蓄熱材より成る蓄熱材熱交換器２６は、融解(凝固)熱量が３３０［ｋＪ／ｋｇ］となる。１ｋｇの蓄熱材熱交換器２６をオイルパン１６内に配設した構成の場合、蓄熱材熱交換器２６は、融点Ｔｍよりも高温（高負荷）のＡＴＦから３３０ｋＪの熱を吸熱することができる。自動変速装置１０の最大負荷時の最大負荷の継続時間を１０分（ｍｉｎ）と仮定すると、蓄熱材熱交換器２６は、最大負荷運転時に、０．５５ｋＷ（＝３３０ｋＪ／（１０ｍｉｎ×６０））だけＡＴＦから吸熱する。したがって、蓄熱材熱交換器２６は、自動変速装置１０に要求される冷却能力５ｋＷのうちの０．５５ｋＷすなわち１１％（＝０．５５ｋＷ／５ｋＷ×１００）分の冷却能力を負担する。ここで、最大負荷（１００ｋＷ）時のＡＴＦ温度を１２０℃、最低負荷時のＡＴＦ温度を８０℃とし、最大負荷時と最低負荷時との温度差（４０℃）が要求冷却能力（５ｋＷ）に相当する（最低負荷時の損失が０ｋＷである）と仮定すると、最大負荷時の蓄熱材熱交換器２６の吸熱によるＡＴＦ温度低減効果は、略５℃（≒４０℃×１１％／１００）となる。一方、この吸熱分を最低負荷時の温度上昇に利用することができるので、蓄熱材熱交換器２６の放熱による最低負荷時のＡＴＦ温度上昇効果は略５℃となり、計略１０℃の温度平準化効果が得られる。

そして、所謂ＡＴである自動変速装置１０では、変速は、ＡＴＦの油圧力を利用した複数のクラッチ、ブレーキ群によって複数の遊星歯車列を自動的に繋ぎ替え、減速比を替えることで行われる。クラッチ、ブレーキ群による繋ぎ替えは、複数の油圧コントロールバルブ２２群の開度を制御して圧力調整を行うことで行われる。一方、ＡＴＦは、その粘度が高い温度依存性を有することから、温度変動に応じて粘度が異なる場合、同じ開度でもコントロールバルブを流動する流量が異なり、このようなＡＴＦの温度変動に伴う粘度の変動を許容し得るコントロールバルブ２２群の調整、適合には莫大な労力を要するが、自動変速装置１０では、上記の如く通常運転時のＡＴＦの温度変動の変動幅を著しく小さく抑えることができるので、換言すれば、設計に考慮が必要なＡＴＦの粘度変化の許容範囲を小さくすることができるので、複数のコントロールバルブ２２の設計、開発（調整や適合等）を容易に行うことが可能となる。

また、自動変速装置１０では、高負荷時の熱を蓄熱材熱交換器２６に吸収させるため、冷却系（油圧ポンプ、ファン、接続されている場合はラジエータ等）の運転負荷を低減することができ、適用された自動車の燃費向上に寄与する。

さらに、自動変速装置１０では、ＡＴＦが常時流通するオイルパン１６に蓄熱材熱交換器２６を配設しているため、例えばバイパス流路等にＡＴＦの流路を切り替えることなく該ＡＴＦの温度変動幅を小さくすることができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部分等については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。

（第２の実施形態）
図９には、本発明の第２の実施形態に係る変速装置としての自動変速装置３０が図１に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、自動変速装置３０は、過冷却防止剤が混合された潜熱蓄熱材を用いた蓄熱材熱交換器２６に代えて、蓄熱材熱交換器３２を備える点で、第１の実施形態に係る自動変速装置１０とは異なる。

蓄熱材熱交換器３２は、その蓄熱材のベース材料として過冷却を生じ易い構成のもの（例えば、酢酸ナトリウム３水和塩、チオ硫酸ナトリウム５水和塩）が選択されており、かつ過冷却防止剤は混合されていない。これにより、蓄熱材熱交換器３２を構成する潜熱蓄熱材は、過冷却（融点を下回る温度において液相を維持する状態）を生じ易い（凝固し難い）構成とされている。

さらに、この実施形態では、上記構成の潜熱蓄熱材を、ポリプロピレン等の薄い樹脂製容器又はラミネートフィルム容器中に封入することで、より過冷却を生じ易い（過冷却状態が維持されやすい）構成とされている。なお、上記した過冷却抑制手段とは逆に、容器等の内面を滑らかにしたり突起等のない構成としたりすることで、樹脂製容器又はラミネートフィルム容器を用いることなく、過冷却を生じ易い構成を実現することができる。

また、蓄熱材熱交換器３２を構成する潜熱蓄熱材の融点Ｔｍは、通常運転状態におけるＡＴＦの最低温度Ｔｏよりも低い値として設定されている。この実施形態では、融点Ｔｍは、５８℃に設定されている。このような構成の潜熱蓄熱材は、例えば、酢酸ナトリウム３水和塩をベースに融点調整剤を混合して構成することができる。

さらに、自動変速装置３０は、作動することで蓄熱材熱交換器３２を構成する潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除するための、過冷却解除手段（凝固開始手段）としての破過冷却装置３４を備えている。破過冷却装置３４は、例えば、蓄熱材熱交換器３２に対して圧力、変形、振動等の外力や変位糠を加える機械的手段や、蓄熱材熱交換器３２に対して電流等を加える電気的手段にて構成することができる。

またさらに、自動変速装置３０は、破過冷却装置３４の作動を制御するための制御手段としての蓄熱ＥＣＵ３６を備えている。蓄熱ＥＣＵ３６は、自動変速装置３０（が適用された自動車）の運転中には破過冷却装置３４を作動せず、自動変速装置３０（エンジン１２）の始動時に破過冷却装置３４を作動するようになっている。この蓄熱ＥＣＵ３６は、例えばエンジン１２のスターター信号やＩＧスイッチのＯＮ信号などに基づいて、自動変速装置３０の始動を検知（判断）するようになっている。

上記構成の自動変速装置３０では、蓄熱材熱交換器３２の融点Ｔｍが通常運転時におけるＡＴＦの最低温度Ｔｏよりも低いため、図１０に示される如く、通常運転状態では、蓄熱材熱交換器３２は常に液相すなわち融解熱の蓄熱状態を維持している。そして、蓄熱材熱交換器３２の潜熱蓄熱材は、自動変速装置３０の運転が終了するとＡＴＦと共に降温するが、過冷却を生じやすいので、自らの温度が融点Ｔｍを下回っても（図１０の白抜き矢印参照）、液相すなわち融解熱の蓄熱状態を維持する。

蓄熱ＥＣＵ３６は、自動車の始動を検知すると、破過冷却装置３４を作動する（図１０の「破過冷却」点参照）。すると、図１０に白抜き矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器３２の潜熱蓄熱材は、直ちに凝固してＡＴＦに対し凝固熱（通常運転時にＡＴＦとの熱交換によって蓄熱した熱量）を放熱する。これにより、ＡＴＦが加熱されて昇温され、自動変速装置３０の暖機が促進される。

このように、蓄熱材熱交換器３２を過冷却を生じ易い構成とすることで、自動変速装置３０（が適用された自動車）の長期停止状態でも凝固熱を蓄熱材熱交換器３２に蓄えておくことができ、この凝固熱を始動時の暖機促進に用いることができる。換言すれば、自動変速装置３０では、蓄熱材熱交換器３２の凝固熱の放出によってＡＴＦが短時間で昇温されるので、図１１に示される如く、蓄熱材熱交換器３２を備えない比較例と比較して、ＡＴＦの作動温度範囲の下限を引き上げることができる。

そして、始動後の短時間での暖機は、ＡＴＦの粘度に依存する摩擦損失、攪拌損失の低減等によって燃費の向上に寄与することが知られており、自動変速装置３０を備えた自動車は燃費が向上する。また、自動変速装置３０の暖機にエンジン１２の廃熱を用いないため、自動変速装置３０をエンジン１２とは独立して短時間で暖機できるのみならず、エンジン１２の暖機促進にも寄与する。

ここで、上記した融点Ｔｍが５８℃の蓄熱材熱交換器３２では、その凝固熱（融解熱）が略２６０［ｋＪ／ｋｇ］であり、この蓄熱材熱交換器３２を１ｋｇ用いた場合、蓄熱材熱交換器３２からＡＴＦに２６０ｋＪの熱が付与される。自動変速装置３０の質量を９０ｋｇ、自動変速装置３０を構成する鉄（鋼）の比熱を０．５［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］とすると、該自動変速装置３０を１℃昇温させるのに必要なエネルギは、４５［ｋＪ／Ｋ］であるので、上記した２６０［ｋＪ］の受熱によって自動変速装置３０を略６℃昇温させることができる。例えば、エンジン１２、自動変速装置３０の双方の温度を１℃上昇させた場合に略１％の燃費向上効果があることが知られており、自動変速装置３０単体とはいえ６℃の昇温は、自動変速装置３０が適用された自動車の燃費を大幅に改善することが判る。

また、自動変速装置３０においても、高負荷時の熱を蓄熱材熱交換器３２に吸収させるため、冷却系（油圧ポンプ、ファン、接続されている場合はラジエータ等）の運転負荷を低減することができ、適用された自動車の燃費向上に寄与する。

さらに、自動変速装置３０では、ＡＴＦが常時流通するオイルパン１６に蓄熱材熱交換器３２を配設しているため、例えばバイパス流路等にＡＴＦの流路を切り替えることなく該ＡＴＦの始動直後の昇温を果たすことができる。

（第３の実施形態）
図１２には、本発明の第３の実施形態に係る変速装置としての自動変速装置４０が図１に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、自動変速装置４０は、単一の潜熱蓄熱材にて構成された蓄熱材熱交換器２６に代えて、蓄熱材熱交換器４２を備える点で、第１の実施形態に係る自動変速装置１０とは異なる。

蓄熱材熱交換器４２は、２種類の潜熱蓄熱材で構成されている。第１の潜熱蓄熱材は、融点Ｔｍ１が通常運転状態におけるＡＴＦの最低温度Ｔｏよりも高い設定とされており、第２の潜熱蓄熱材は、その融点Ｔｍ２が上記最低温度Ｔｏよりも低い設定とされている。これら２種類の潜熱蓄熱材は、混合されても良いが、この実施形態では、樹脂製容器内で隔壁等によって仕切られるか、マイクロカプセルやラミネートフィルム容器などに独立して封入されて構成されている。

そして、融点がＴｍ１である第１の潜熱蓄熱材は、過冷却防止剤が混合されて過冷却が生じ難い構成とされており、さらに蓄熱材熱交換器２６と同様に上記隔壁や容器（カプセル）内面に傷や突起を設けて構造的にも過冷却が生じ難い構成とされている。一方、融点がＴｍ２である第２の潜熱蓄熱材は、過冷却が生じ易いベース材料を選択すると共に過冷却防止剤を混合しないことで過冷却が生じ易い構成とされており、かつ蓄熱材熱交換器３２と同様にポリプロピレン等の薄い樹脂製容器又はラミネートフィルム容器中に封入することで、より過冷却を生じ易い（過冷却状態が維持されやすい）構成とされている。

この実施形態では、融点がＴｍ１である第１の潜熱蓄熱材として、蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材（例えば、エリストールに尿素、過冷却防止剤を混合したもの）を用いると共に過冷却防止構造を採用し、融点がＴｍ２である第２の潜熱蓄熱材として、蓄熱材熱交換器３２を構成する潜熱蓄熱材（例えば、酢酸ナトリウム３水和塩に融点調整剤を混合したもの）を用いると共に過冷却促進構造を採用している。

自動変速装置４０の他の構成は、自動変速装置３０の対応する構成と同じである。

上記構成の自動変速装置４０では、適用された自動車の走行に先立ってエンジン１２が始動されると、ＡＴＦが制御機構１８、オイルパン１６を含む作動流路を循環する。そして、通常運転状態になると、ＡＴＦは、その温度が最低温度Ｔｏよりも高い範囲で温度変化を生じる。

この自動変速装置４０では、図１３に黒塗りの矢印にて示される如く、ＡＴＦの温度上昇に伴って蓄熱材熱交換器４２を構成する２種類の潜熱蓄熱材が昇温される。そして、蓄熱材熱交換器４２の温度が融点Ｔｍ１に達すると、蓄熱材熱交換器４２を構成する第１の潜熱蓄熱材が融解される。このとき蓄熱材熱交換器４２は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、第１の潜熱蓄熱材の融解に要する潜熱（融解熱）をＡＴＦから吸熱する。

これにより、蓄熱材熱交換器４２の第１の潜熱蓄熱材が完全に液化するまでは、温度Ｔｍ１で略一定である蓄熱材熱交換器４２によってＡＴＦは冷却され（熱が奪われ）、熱負荷が増している状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器４２の第１の融点Ｔｍ１付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器４２の潜熱蓄熱材が完全に液化した状態では、蓄熱材熱交換器４２の融解熱相当の熱が該蓄熱材熱交換器２６に蓄えられている。

一方、図１３に白抜きの矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器４２の潜熱蓄熱材が液相の状態からＡＴＦの温度が低下すると、このＡＴＦの降温に伴って蓄熱材熱交換器４２を構成する液相の潜熱蓄熱材が降温される。そして、蓄熱材熱交換器４２の温度が融点Ｔｍ１に達すると、蓄熱材熱交換器４２を構成する第１の潜熱蓄熱材が凝固される。このとき、蓄熱材熱交換器４２は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、凝固に伴い生じる潜熱（凝固熱）をＡＴＦに放熱する。

そして、蓄熱材熱交換器４２の潜熱蓄熱材が完全に固化するまでは、蓄熱材熱交換器４２の温度はＴｍ１で略一定であるのに対しＡＴＦは加熱され（熱が付与され）、熱負荷が低下する状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器４２の第１の融点Ｔｍ１付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器４２の潜熱蓄熱材が完全に固化すると、蓄熱材熱交換器４２の潜熱としての蓄熱量は全て消費される。自動変速装置４０では、通常運転時には、負荷変動に応じて以上の動作を繰り返す。

また、自動変速装置４０では、融点がＴｍ２である第２の潜熱蓄熱材は、図１３に示される如く、通常運転状態では常に液相すなわち融解熱の蓄熱状態を維持している。この第２の潜熱蓄熱材は、自動変速装置４０の運転が終了するとＡＴＦと共に降温するが、過冷却を生じやすいので、自らの温度がＴｍ２を下回っても（図１３の白抜き矢印参照）、液相すなわち融解熱の蓄熱状態を維持する。

蓄熱ＥＣＵ３６は、自動車の始動を検知すると、破過冷却装置３４を作動する（図１３の「破過冷却」点参照）。すると、図１３に白抜き矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器３２の潜熱蓄熱材は、直ちに凝固してＡＴＦに対し凝固熱（通常運転時にＡＴＦとの熱交換によって蓄熱した熱量）を放熱する。これにより、ＡＴＦが加熱されて昇温され、自動変速装置１０の暖機が促進される。

以上説明したように、自動変速装置４０では、自動変速装置１０と同様に通常運転時のＡＴＦの温度変動幅が小さく、設計に考慮が必要なＡＴＦの粘度変化の許容範囲を小さくすることができるので、複数のコントロールバルブ２２の設計、開発（調整や適合等）を容易に行うことが可能となる。また、自動変速装置１０では、高負荷運転時の熱を蓄熱材熱交換器４２に吸収させるため、冷却系（油圧ポンプ、ファン、接続されている場合はラジエータ等）の運転負荷を低減することができ、適用された自動車の燃費向上に寄与する。

またここで、自動変速装置４０では、蓄熱材熱交換器４２に過冷却を生じ易い潜熱蓄熱材を含ませることで、自動変速装置４０（が適用された自動車）の長期停止状態でも凝固熱を蓄熱材熱交換器４２に蓄えておくことができ、この凝固熱を始動時の暖機促進に用いることができる。これにより、自動変速装置３０と同様に、自動変速装置４０を備えた自動車は燃費が向上する。

さらに、自動変速装置４０では、ＡＴＦが常時流通するオイルパン１６に蓄熱材熱交換器４２を配設しているため、例えばバイパス流路等にＡＴＦの流路を切り替えることなく該ＡＴＦの温度変動幅を小さくすることができる。

（第４の実施形態）
図１４には、本発明の第４の実施形態に係る変速装置としての自動変速装置５０が図１に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、自動変速装置５０は、融点ＴｍがＡＴＦの通常運転状態での最低温度Ｔｏよりも高い設定とされると共に過冷却防止剤が混合された潜熱蓄熱材を用いた蓄熱材熱交換器２６に代えて、蓄熱材熱交換器５２を備える点で、第１の実施形態に係る自動変速装置１０とは異なる。

蓄熱材熱交換器５２は、過冷却を生じ易い１種類の潜熱蓄熱材にて構成されている。そして、蓄熱材熱交換器５２は、その潜熱蓄熱材の融点ＴｍがＡＴＦの通常運転状態での最低温度Ｔｏよりも高い点で、第２の実施形態に係る自動変速装置３０の蓄熱材熱交換器３２とは異なる。蓄熱材熱交換器５２は、過冷却防止剤が混合されない点で蓄熱材熱交換器２６を構成する潜熱蓄熱材とは異なり、この潜熱蓄熱材を過冷却が生じやすいように例えばポリプロピレン等の薄い樹脂製容器又はラミネートフィルム容器中に封入することで、より過冷却を生じ易い（過冷却状態が維持されやすい）構成とされている。

また、自動変速装置５０は、破過冷却装置３４の作動を制御する蓄熱ＥＣＵ５４を備えている。蓄熱ＥＣＵ５４は、運転停止推定手段としてのカーナビゲーション装置５６からの信号に基づいて、自動変速装置５０が適用された自動車の運転状態が継続されるか、該自動車の運転が停止されるかを推定（判断）するようになっている。例えば、蓄熱ＥＣＵ５４は、カーナビゲーション装置５６から、目的地までの距離が所定距離以上であることに対応する信号が入力された場合には、自動車の運転が継続されると推定し、カーナビゲーション装置５６から、目的地までの距離が所定距離未満であること又は目的までの所要時間が所定時間未満であることに対応する信号が入力された場合には、自動車の運転が停止されると推定するようになっている。

上記構成の自動変速装置５０では、適用された自動車の走行に先立ってエンジン１２が始動されると、ＡＴＦが制御機構１８、オイルパン１６を含む作動流路を循環する。そして、通常運転状態になると、ＡＴＦは、その温度が最低温度Ｔｏよりも高い範囲で温度変化を生じる。先ず、蓄熱ＥＣＵ５４がカーナビゲーション装置５６からの信号に基づいて、自動変速装置５０が適用された自動車の運転が継続されると推定している場合について説明する。

この場合、自動変速装置５０では、図１５に黒塗りの矢印にて示される如く、ＡＴＦの温度上昇に伴って蓄熱材熱交換器５２を構成する固相の潜熱蓄熱材が昇温される。そして、蓄熱材熱交換器５２の温度が融点Ｔｍに達すると、蓄熱材熱交換器５２を構成する潜熱蓄熱材が融解される。このとき蓄熱材熱交換器５２は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、潜熱蓄熱材の融解に要する潜熱（融解熱）をＡＴＦから吸熱する。

これにより、蓄熱材熱交換器５２の第１の潜熱蓄熱材が完全に液化するまでは、温度Ｔｍで略一定である蓄熱材熱交換器５２によってＡＴＦは冷却され（熱が奪われ）、熱負荷が増している状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器５２の融点Ｔｍ付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器２６の潜熱蓄熱材が完全に液化した状態では、蓄熱材熱交換器２６の融解熱相当の熱が該蓄熱材熱交換器２６に蓄えられている。

一方、図１５に白抜きの矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器５２の潜熱蓄熱材が液相の状態からＡＴＦの温度が低下すると、このＡＴＦの降温に伴って蓄熱材熱交換器５２を構成する液相の潜熱蓄熱材が降温される。そして、蓄熱材熱交換器５２の温度が融点Ｔｍに達すると、蓄熱ＥＣＵ５４が破過冷却装置３４を作動し、蓄熱材熱交換器５２を構成する潜熱蓄熱材は過冷却状態に至ることなく（又は過冷却が解除されて）凝固される。このとき、蓄熱材熱交換器５２は、オイルパン１６内のＡＴＦとの熱交換によって、凝固に伴い生じる潜熱（凝固熱）をＡＴＦに放熱する。

そして、蓄熱材熱交換器５２の潜熱蓄熱材が完全に固化するまでは、蓄熱材熱交換器５２の温度はＴｍで略一定であるのに対しＡＴＦは加熱され（熱が付与され）、熱負荷が低下する状況下でＡＴＦの温度を蓄熱材熱交換器５２の融点Ｔｍ付近の温度に保つことができる。なお、蓄熱材熱交換器５２の潜熱蓄熱材が完全に固化すると、蓄熱材熱交換器５２の潜熱としての蓄熱量は全て消費される。自動変速装置５０では、通常運転時には、負荷変動に応じて以上の動作を繰り返す。

次いで、蓄熱ＥＣＵ５４がカーナビゲーション装置５６からの信号に基づいて自動車の運転が停止されると推定した場合を説明する。この場合、自動変速装置５０では、蓄熱ＥＣＵ５４が破過冷却装置３４の作動を禁止しているため、蓄熱材熱交換器５２の過冷却を生じやすい潜熱蓄熱材は、自動変速装置５０の運転終了後にＡＴＦと共に降温して自らの温度がＴｍ２を下回ると（図１３の白抜き矢印参照）、凝固することなく液相すなわち融解熱の蓄熱状態を維持する。

そして、蓄熱ＥＣＵ５４は、自動車の始動を検知すると、破過冷却装置３４を作動する（図１５の「破過冷却」点参照）。すると、図１５に白抜き矢印にて示される如く、蓄熱材熱交換器５２の潜熱蓄熱材は、直ちに凝固してＡＴＦに対し凝固熱（通常運転時にＡＴＦとの熱交換によって蓄熱した熱量）を放熱する。これにより、ＡＴＦが加熱されて昇温され、自動変速装置１０の暖機が促進される。

以上説明したように、自動変速装置５０では、自動変速装置１０と同様に通常運転時のＡＴＦの温度変動幅が小さく、設計に考慮が必要なＡＴＦの粘度変化の許容範囲を小さくすることができるので、複数のコントロールバルブ２２の設計、開発（調整や適合等）を容易に行うことが可能となる。また、自動変速装置１０では、高負荷運転時の熱を蓄熱材熱交換器５２に吸収させるため、冷却系（油圧ポンプ、ファン、接続されている場合はラジエータ等）の運転負荷を低減することができ、適用された自動車の燃費向上に寄与する。

またここで、自動変速装置５０では、蓄熱材熱交換器５２に過冷却を生じ易い潜熱蓄熱材を含ませることで、自動変速装置５０（が適用された自動車）の長期停止状態でも凝固熱を蓄熱材熱交換器５２に蓄えておくことができ、この凝固熱を始動時の暖機促進に用いることができる。これにより、自動変速装置３０、４０と同様に、自動変速装置５０を備えた自動車は燃費が向上する。特に、蓄熱材熱交換器５２では、過冷却状態で凝固熱を蓄える潜熱蓄熱材の融点が高いため、換言すれば、凝固時の潜熱蓄熱材の温度が高いので、低温のＡＴＦの温度差が大きく蓄熱材熱交換器５２からＡＴＦへの熱移動が促進される。これにより、自動変速装置５０では、より短時間で暖機される。

また、自動変速装置５０では、１種類の潜熱蓄熱材が、通常運転時と始動時とで異なる機能を果たすため、機能が異なる２種類の潜熱蓄熱材を備える構成と比較して、機能当たりの潜熱蓄熱材の質量が大きくなる。したがって、第３の実施形態に係る自動変速装置４０と比較して、蓄熱材熱交換器４２と蓄熱材熱交換器５２とで質量が同じあれば、通常運転時の温度変動の抑制効果、始動時の暖機促進効果とも向上する。

さらに、自動変速装置５０では、ＡＴＦが常時流通するオイルパン１６に蓄熱材熱交換器５２を配設しているため、例えばバイパス流路等にＡＴＦの流路を切り替えることなく該ＡＴＦの温度変動幅を小さくすることができる。

なお、上記各実施形態では、オイルパン１６内に蓄熱材熱交換器２６、３２、４２、５２を配設した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＡＴＦの循環経路を構成する配管（に設けた大径部）等に蓄熱材熱交換器２６等を配設する構造としても良い。

また、上記各実施形態では、自動変速装置１０、３０、４０、５０が所謂ＡＴである例を示したが、本発明はこれに限定されず、作動流体を用いる変速装置あれば良く、例えば、ベルト式やトロイダル式の無段変速機等に本発明を適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置を模式的に示す側面図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置の要部を示す側面図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置を構成する蓄熱材熱交換器の蓄放熱状態を示す図であって、（Ａ）は吸熱状態の側面図、（Ｂ）は放熱状態の側面図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置を構成している蓄熱材熱交換器の蓄熱量と温度との関係を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置の蓄熱材熱交換器を構成する潜熱蓄熱材単体での蓄熱量と温度との関係を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置のＡＴＦ温度の時間変動を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置のＡＴＦ温度の熱負荷に対する変動を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る自動変速装置の作動流体であるＡＴＦの温度に対する粘度の特性を模式的に示す線図である。本発明の第２の実施形態に係る自動変速装置を模式的に示す側面図である。本発明の第２の実施形態に係る自動変速装置を構成している蓄熱材熱交換器の蓄熱量と温度との関係を示す線図である。本発明の第２の実施形態に係る自動変速装置のＡＴＦ温度の低温始動時から最大負荷時までの変動範囲を示す線図である。本発明の第３の実施形態に係る自動変速装置を模式的に示す側面図である。本発明の第３の実施形態に係る自動変速装置を構成している蓄熱材熱交換器の蓄熱量と温度との関係を示す線図である。本発明の第４の実施形態に係る自動変速装置を模式的に示す側面図である。本発明の第４の実施形態に係る自動変速装置を構成している蓄熱材熱交換器の蓄熱量と温度との関係を示す線図である。

符号の説明

１０自動変速装置（変速装置）
１６オイルパン（作動流体の循環経路）
２６蓄熱材熱交換器（蓄熱体）
３０・４０・５０自動変速装置（変速装置）
３２・４２・５２蓄熱材熱交換器
３４破過冷却装置（過冷却解除手段）
３６・５４蓄熱ＥＣＵ（制御手段）
５６カーナビゲーション装置（運転停止推定手段）

Claims

作動流体が循環する循環経路における前記作動流体が常に流動する部分に、前記作動流体との熱交換によって相転移を生じ得る潜熱蓄熱材を含んで構成された蓄熱体が設けられている変速装置。
前記蓄熱体は、融点が−３０℃以上で２００℃以下の範囲に存在する潜熱蓄熱材を含んで構成されている請求項１記載の変速装置。
前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高い潜熱蓄熱材を含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の変速装置。
前記蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却を抑制するための過冷却抑制手段を備えた請求項３記載の変速装置。
前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が低く過冷却を生じ易い構成とされた潜熱蓄熱材を含んで構成され、
前記潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除するための過冷却解除手段をさらに備えた請求項１又は請求項２記載の変速装置。
前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高い第１の潜熱蓄熱材と、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が低く過冷却を生じ易い構成とされた第２の潜熱蓄熱材とを含み、
前記第１の潜熱蓄熱材の過冷却を抑制するための過冷却抑制手段と、
前記第２の潜熱蓄熱材の過冷却を解除するための過冷却解除手段と、
をさらに備えた請求項１又は請求項２記載の変速装置。
車両の始動時に前記過冷却解除手段を作動する制御手段をさらに備えた請求項５又は請求項６記載の変速装置。
前記蓄熱体は、少なくとも一部の潜熱蓄熱材が過冷却を生じ易い構成とされており、
前記蓄熱体を構成する潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除するための過冷却解除手段をさらに備えた請求項１又は請求項２記載の変速装置。
前記蓄熱体は、運転状態における前記作動流体の最低温度よりも融点が高く過冷却を生じ易い潜熱蓄熱材を含んで構成されており、
運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が継続されると判断した場合には前記過冷却解除手段を作動し、前記運転停止推定手段からの信号に基づいて車両の運転が停止されると判断した場合には前記過冷却解除手段の作動を禁止し、車両の運転停止後の始動時に前記過冷却解除手段を作動する制御手段をさらに備えた請求項８記載の変速装置。