JP2008045606A - 変速機の冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｔ／Ｍオイルの油温に応じてオイルクーラーに所望の冷却水を通水してＴ／Ｍオイルを冷却する。
【解決手段】本発明の変速機の冷却システムは、エンジン（１）とラジエータ（２）との間で冷却水を還流させるように冷却水通路（３）を設け、ラジエータ（２）からエンジン（１）へと冷却水が流れる冷却水通路（３）の途中に冷却水によって変速機のオイルを冷却するオイルクーラー（４）を設け、冷却水通路（３）の開閉量を制御可能なサーモスタット（５）によって、変速機のオイルの温度が高いほど冷却水通路（３）の流量が大きくなるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機の冷却システムにおいてエンジンとオイルクーラーとを適切に冷却する技術に関するものである。

自動変速機のトランスミッションオイル（以下「Ｔ／Ｍオイル」という）を冷却するオイルクーラーをエンジンの冷却水経路に設けて、エンジン冷却水を冷媒としてＴ／Ｍオイルを冷却する構成が特許文献１に記載されている。オイルクーラーの冷却能力はオイルクーラーの単体性能、Ｔ／Ｍオイルと冷却水との温度差、Ｔ／Ｍオイルの通油量及び冷却水の通水量の４つのパラメータによって決定され、Ｔ／Ｍオイルと冷却水との温度差、Ｔ／Ｍオイルの通油量及び冷却水の通水量が大きくなれば冷却能力も大きくなる。
実開昭６３−５９２５７号公報

しかし上記従来の技術では、オイルクーラーの冷却水はラジエータに入る側の送水経路から引いているので、冷却水温度が比較的高くＴ／Ｍオイルとの温度差が小さくなる。これにより、オイルクーラーの冷却能力が低下し、オイルクーラーの単体性能を向上させたり、空冷式オイルクーラーを搭載したりする必要がある。

また、オイルクーラーの冷却水をラジエータから出る側の送水経路から引くことで、上記問題は解消するが、ラジエータから出る側の送水経路の通水量はエンジン冷却水温に応じて作動するサーモスタットの開閉によって制御されるので、Ｔ／Ｍオイルの油温が高くなってもエンジン冷却水温が高くならないとラジエータに冷却水が流れず、Ｔ／Ｍオイルを冷却することができないという問題がある。

本発明は、Ｔ／Ｍオイルの油温に応じてオイルクーラーに所望の冷却水を通水してＴ／Ｍオイルを冷却することを目的とする。

本発明の変速機の冷却システムは、エンジンとラジエータとの間で冷却水を還流させるように冷却水通路を設け、ラジエータからエンジンへと冷却水が流れる冷却水通路の途中に冷却水によって変速機のオイルを冷却するオイルクーラーを設け、冷却水通路の開閉量を制御可能なサーモスタットによって、変速機のオイルの温度が高いほど冷却水通路の流量が大きくなるように制御する。

本発明によれば、変速機のオイルの温度に基づいてサーモスタットを制御して冷却水量を制御するので、エンジン水温が低い場合でも変速機のオイルの温度が高ければ冷却水量を多くすることができ、これによりオイルクーラーの冷却能力が向上して変速機のオイルを十分に冷却することができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

（第１実施形態）
図１は本実施形態における変速機の冷却システムの構成を示す概略構成図である。本実施形態では、エンジン１とラジエータ２との間で冷却水が還流するように冷却水通路３が設けられ、エンジン１から生じる熱をラジエータ２において放熱し、冷却された冷却水を再度エンジン１へと流すことでエンジン１が過熱することを防止する。

また、冷却水をラジエータ２からエンジン１へと流す冷却水通路３の途中にオイルクーラー４が設けられ、内部に冷却水を流すことでＴ／Ｍオイルを冷却する。Ｔ／Ｍオイルは自動変速機の変速機構やトルクコンバータへ供給されるオイルであり、摩擦や圧力によって高温となるので冷却する必要がある。

さらに、冷却水をエンジン１からラジエータ２へと流す冷却水通路３の途中であってエンジン１の近傍には電制サーモスタット５が設けられ、電制サーモスタット５に内設されるコントローラの指令値に基づいて弁開度が制御される。電制サーモスタット５の弁開度が大きいほど冷却水通路３を流れる冷却水量は多くなり、冷却能力が向上する。

Ｔ／Ｍコントローラ６（オイル温度検出手段）はＴ／Ｍオイルの油温を検出してコントローラへ送信する。エンジンコントローラ７（エンジン水温検出手段、外気温検出手段）はエンジン水温及び外気温を検出してコントローラへ送信する。

コントローラはＴ／Ｍコントローラ６から送信されるＴ／Ｍ油温信号、並びにエンジンコントローラ７から送信されるエンジン水温信号及び外気温信号に基づいて電制サーモスタット５の弁開度を制御する。

次に図２を参照しながら本実施形態の制御について説明する。図２は本実施形態における変速機の冷却システムの制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏ、外気温Ｔａ及びエンジン水温Ｔｗを読み込む。

ステップＳ２では、Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏ、外気温Ｔａ及びエンジン水温Ｔｗに基づいて電制サーモスタット５の弁開度を検索する。電制サーモスタット５の弁開度は図３のテーブルを用いて検索される。図３はＴ／Ｍ油温Ｔｏ、外気温Ｔａ、エンジン水温Ｔｗ及び電制サーモスタット５の弁開度の関係を示すテーブルである。

電制サーモスタット５の弁開度はＴ／Ｍ油温Ｔｏが高いほど、外気温Ｔａが高いほど、エンジン水温Ｔｗが高いほど大きく設定される。Ｔ／Ｍ油温Ｔｏは３つの領域に分けられ、それぞれの領域において外気温Ｔａによって２つの領域に分けられ、さらにそれぞれの領域においてエンジン水温Ｔｗによって３つの領域に分けられるので、電制サーモスタット５の弁開度はＡ％〜Ｒ％の１８通り存在する。

検索方法としては、テーブルの左側から各パラメータの適合する領域をたどっていき弁開度を求める。例えばＴ／Ｍ油温ＴｏがＴｏ１≦Ｔｏ≦Ｔｏ２の範囲内で、外気温ＴａがＴａ２以上であり、エンジン水温ＴｗがＴｗ７より低いとき電制サーモスタット５の弁開度はＪ％となる。なお、弁開度Ａ％〜Ｒ％はＴ／Ｍ油温Ｔｏが高いほど、外気温Ｔａが高いほど、エンジン水温Ｔｗが高いほど大きく設定されるように、それぞれ予め実験などによって求めておく。

また、Ｔ／Ｍ油温Ｔｏの閾値Ｔｏ１、Ｔｏ２、外気温Ｔａの閾値Ｔａ１〜Ｔａ３、エンジン水温Ｔｗの閾値Ｔｗ１〜Ｔｗ１２は、Ｔ／Ｍ油温Ｔｏとエンジン水温Ｔｗとを所望の範囲内とすることができるように予め実験などによって求めておく。

ステップＳ３（冷却水量制御手段）では、ステップＳ２において検索された弁開度に基づいて電制サーモスタット５を制御する。

以上のように本実施形態では、変速機のオイルの温度が高いほど冷却水量が多くなるように電制サーモスタット５を制御するので、エンジン水温が低い場合でもＴ／Ｍオイルの温度が高ければ冷却水量を多くすることができ、これによりオイルクーラー４の冷却能力が向上してＴ／Ｍオイルを十分に冷却することができる。

また、オイルの温度に加えてエンジン１の水温が高いほど冷却水通路３の流量が大きくなるように電制サーモスタット５を制御するので、Ｔ／Ｍオイルを冷却しながらエンジン水温の過熱及び過冷却を防止することができる。

さらに、オイルの温度が高く、エンジン１の水温が高く、外気温が高いほど冷却水通路３の流量が大きくなるように電制サーモスタット５を制御するので、外気温が低いのに冷却水量が多くなりすぎてエンジン水温の上昇速度が鈍化することを防止することができる。

（第２実施形態）
本実施形態の構成は第１実施形態とほぼ同様であり、制御内容が異なる。なお、エンジンコントローラ７から送信されるエンジン水温信号及び外気温信号は本実施形態では不要である。

本実施形態の制御について図６を参照しながら説明する。図６は本実施形態における変速機の冷却システムの制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１１では、Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏを読み込む。

ステップＳ１２では、Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏが所定値Ｔｏ３以上であるか否かを判定する。Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏが所定値Ｔｏ３以上であればステップＳ１３へ進み、所定値Ｔｏ３より低ければ処理を終了する。所定値Ｔｏ３は、Ｔ／Ｍオイルの許容温度から所定の余裕代を減算した値である。なお、Ｔ／Ｍオイルの許容温度は油温が過上昇してオイルリークや油圧低下などの問題が生じない程度の温度であり、予め実験によって求めておく。また、所定の余裕代は、Ｔ／Ｍオイルの油温Ｔｏが所定値Ｔｏ３以上となってからＴ／Ｍオイルの冷却を開始した場合に、油温が上記許容温度に達する前に油温Ｔｏを低下させることができるように設定され、予め実験によって求めておく。

ステップＳ１３では、電制サーモスタット５の弁開度をＳ％に設定する。Ｓ％はＴ／Ｍオイルを十分冷却することができる開度であり、予め実験などによって求めておく。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３において設定された弁開度に基づいて電制サーモスタット５を制御する。

以上のように本実施形態では、Ｔ／Ｍ油温Ｔｏが所定値Ｔｏ３以上となると電制サーモスタット５の開度を変化させて冷却水量を確保するので、エンジン水温が低く冷却水量が少ないときであっても冷却水量を増大させることができる。これにより、オイルクーラー４の冷却能力が向上してＴ／Ｍオイルを十分に冷却することができる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

例えば、第１実施形態では電制サーモスタット５にコントローラが内設され、コントローラがＴ／Ｍコントローラ６及びエンジンコントローラ７から各種信号を受信して電制サーモスタット５の開閉を制御しているが、図４に示すように、エンジンコントローラ７がＴ／Ｍコントローラ６からＴ／Ｍ油温信号を受信し、エンジン水温信号及び外気温信号と合わせて電制サーモスタット５を制御するように構成してもよい。また、図５に示すように、Ｔ／Ｍコントローラ６がエンジンコントローラ７からエンジン水温信号及び外気温信号を受信し、Ｔ／Ｍ油温信号と合わせて電制サーモスタット５を制御するように構成してもよい。

さらに、第１及び第２実施形態では電制サーモスタット５をエンジン１の出口側に設けたが、エンジン１の入口側に設けても同様の作用効果を得ることができる。

本実施形態における変速機の冷却システムの構成を示す概略構成図である。 本実施形態における変速機の冷却システムの制御を示すフローチャートである。 Ｔ／Ｍ油温、外気温、エンジン水温及び電制サーモスタットの弁開度の関係を示すテーブルである。 別実施形態における変速機の冷却システムの構成を示す概略構成図である。 別実施形態における変速機の冷却システムの構成を示す概略構成図である。 第２実施形態における変速機の冷却システムの制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ ラジエータ
３ 冷却水通路
４ オイルクーラー
５ 電制サーモスタット
６ Ｔ／Ｍコントローラ
７ エンジンコントローラ

Claims (4)

1. エンジンとラジエータとの間で冷却水を還流させるように設けられる冷却水通路と、
   前記ラジエータから前記エンジンへと流れる冷却水の少なくとも一部の冷却水によって変速機のオイルを冷却するオイルクーラーと、
   前記冷却水通路の開閉量を制御可能なサーモスタットと、
   前記変速機のオイルの温度を検出するオイル温度検出手段と、
   前記変速機のオイルの温度が高いほど前記冷却水通路の流量が大きくなるように前記サーモスタットを制御する冷却水量制御手段と、
   を備えることを特徴とする変速機の冷却システム。
2. 前記エンジンの水温を検出するエンジン水温検出手段をさらに備え、
   前記冷却水量制御手段は、前記オイルの温度が高く、前記エンジンの水温が高いほど前記冷却水通路の流量が大きくなるように前記サーモスタットを制御することを特徴とする請求項１に記載の変速機の冷却システム。
3. 外気温を検出する外気温検出手段をさらに備え、
   前記冷却水量制御手段は、前記オイルの温度が高く、前記エンジンの水温が高く、外気温が高いほど前記冷却水通路の流量が大きくなるように前記サーモスタットを制御することを特徴とする請求項２に記載の変速機の冷却システム。
4. 前記冷却水量制御手段は、前記変速機のオイルの温度が所定値を超えたとき、前記エンジンの水温にかかわらず前記冷却水通路の流量を増大させるように前記サーモスタットを制御することを特徴とする請求項１に記載の変速機の冷却システム。

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