JP2010151201A - オイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの始動時にエンジン冷却水の熱量を奪うことなしに既存の熱源の排熱を利用してＡＴＦを即暖することができ、これにより、省燃費・高性能化が可能なオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの提供。
【解決手段】 オイルウォーマー機能を有するオイルクーラー４がエンジン１の排気管１ａからの放射熱を受熱可能な位置に配置され、オイルクーラー４と排気管１ａとの間にオイルクーラー４に対する排気管１ａからの放射熱の受熱量を調整可能な遮蔽板７が介装されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、オイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムに関する。

従来、オオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムとして特許文献１に記載の技術が公知になっている。
このオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムは、ＡＴオイル（以下ＡＴＦとする）の即暖化は燃費に対して大きなメリットがあることから、暖機初期においてエンジン冷却水とＡＴＦとを熱交換することによりＡＴＦを即暖化するようになっている。
特開２００７−１６６５１号公報

しかしながら、従来例のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにあっては、エンジン冷却水の熱量がＡＴＦに奪われてしまウため、ＡＴＦが即暖化される代わりにエンジン水温上昇のスピードが遅くなり、ヒーター性能や燃料気化性、エンジン内フリクションなどに影響を及ぼす場合がある。

本発明の解決しようとする課題は、エンジンの始動時にエンジン冷却水の熱量を奪うことなしに既存の熱源の排熱を利用してＡＴＦを即暖することができ、これにより、省燃費・高性能化が可能なオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムを提供することにある。

上記課題を解決するため本発明は、オイルウォーマー機能を有するオイルクーラーが車両の熱源からの放射熱を受熱可能な位置に配置され、オイルクーラーと熱源との間にオイルクーラーに対する熱源からの放射熱の受熱量を調整可能な受熱量調整手段が介装されていることを特徴とする手段とした。

本発明では、上述のように、オイルクーラーと熱源との間にオイルクーラーに対する熱源からの放射熱の受熱量を調整可能な受熱量調整手段が介装されている。
このように、既存の熱源からの放射熱の受熱量を調整するだけであるため、エンジンの始動時にエンジン冷却水の熱量を奪うことなしに既存の熱源の排熱を利用してＡＴＦを即暖することができ、これにより、省燃費・高性能化が可能になる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムを図面に基づいて説明する。
図１は実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムが採用されたシステム構成図、図２は実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムを示す斜視図、図３は作用説明図である。

このオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムは、図１、２に示すように、エンジン（内燃機関）１と、ラジエータ２と、トランスミッション３と、オイルウォーマー機能を有するオイルクーラー（以下、オイルクーラーと略記する）４と、を備えている。
また、オイルフィルタ５と、ＡＴＦの温度を検出する温度センサー６と、遮蔽板７と、オイルウォーマー機能に配置するサーモスタット（以後、サーモスタットと略記する）８と、ヒータコア９と、制御部（制御手段）１０と、を備えている。

さらに詳述すると、エンジン１から送出した冷却水をヒータコア８を経由してラジエータ２に導き、このラジエータ２を通過後の冷却水をエンジン１に戻すヒータコア用循環回路１１を備えている。
また、エンジン１から送出した冷却水をオイルクーラー４及びサーモスタット７を経由してラジエータ２に導き、このラジエータ２を通過後の冷却水をエンジン１に戻すオイルクーラー用循環回路１２を備えている。
また、トランスミッション３内から送出したＡＴＦをオイルクーラー４に導き、このオイルクーラー４を通過後のＡＴＦをオイルフィルタ５で濾過してトランスミッション３に戻すＡＴＦ用循環回路１３を備えている。

オイルクーラー４は、ブラケット４１を介して車体、トランスミッション、もしくはエンジンにマウントされ、エンジン１の排気管（熱源）１ａから放射される熱を受熱可能な排気管１ａの近傍位置に配置されている。
また、オイルクーラー４には、公知の特開２００２−２７７１７７号公報に記載のものと同様に、オイルクーラー４には、オイルクーラー用循環回路１２に接続する冷却水流入側接続部４２及び冷却水流出側接続部４３と、ＡＴＦ循環回路１２に接続するＡＴＦ流入側接続部４４及びＡＴＦ流出側接続部４５を備えている。
なお、オイルクーラー４の本体は銀白色のアルミニウムで構成されている。

遮蔽板７は、オイルクーラー４に対する排気管１ａからの放射熱の受熱量を調整可能な受熱量調整手段を構成するもので、図２、３に示すように、排気管１ａからの放射熱を遮蔽するようにオイルクーラー４と排気管１ａとの間に配置されている。
この遮蔽板７は、排気管１ａからの放射熱を吸収する吸熱機能を有する金属板で、オイルクーラー４への当接外面形状で有る円弧に沿う円弧部分を有する波状に形成されている。
そして、この遮蔽板７は、その一端がアクチュエータ（駆動手段）７１により回動自在な支軸７２を中心として回動可能に支持されていて、遮熱板７を回動（移動）させることにより、遮蔽板７をオイルクーラー４の外周面に当接させた状態（図３（イ））と、排気管１ａをオイルクーラー４から離間させた状態（図３（ロ））とに切り換えるようになっている。
制御部１０は、温度センサー６で検出されたＡＴＦの温度に基づき遮蔽板７を回動させるようにアクチュエータ７１を駆動制御する。

次に、制御部１０の制御内容を図３に基づいて説明する。
<オイルウォーマー時>
エンジン１の始動後、温度センサー６で検出されるＡＴＦの温度が最適温度になるまでの暖機時（ＡＴＦ冷間時）には、制御部１０において、遮蔽板７をオイルクーラー４の外周面に当接させた状態（図３（イ））になるよウに、アクチュエータ７１を駆動制御する。
この状態では、遮蔽板７は排気管１ａからの放射熱を受け、その一部を反射し、残りの熱を熱伝導にてオイルクーラー４に伝えることにより、冷却水及びＡＴＦの暖機を促進させる。これにより、オイルクーラー４はオイルウォーマー機能を持つことになる。
<オイルクーラー時>
暖機後、温度センサー６で検出されるＡＴＦの温度が最適温度になると、制御部１０において、遮蔽板７をオイルクーラー４から離間させた状態（図３（ロ））になるように、アクチュエータ７１を駆動制御する。
この状態では、遮蔽板７は排気管１ａからの放射熱を受け、その一部を反射し、残りの熱は放射にてオイルクーラー４へと伝熱するが、オイルクーラー４の本体はアルミニウム製のため銀白色を呈しており、遮蔽板７からの放射熱の多くが反射されることとなる。さらにオイルクーラー４と遮熱板７との間の空気が断熱効果を持つため、熱伝導及び放射熱による排熱の回収量は激減し、オイルクーラー４はＡＴＦと冷却水との熱交換によるオイルクーラー機能を主に持つことになる。

次に、この実施例１の作用を説明する。
<ＡＴＦの即暖化作用について>
オイルクーラー４と排気管（熱源）１ａとの間にオイルクーラー４に受熱する排気管１ａからの放射熱を遮蔽する遮蔽板７を介装させ、オイルクーラー４に対する排気管１ａからの放射熱の受熱量を調整可能な遮蔽板（受熱量調整手段）７を介装し、遮蔽板７を支軸７２を中心として回動（移動）させる。そして、オイルウォーマー機能時には遮蔽板７をオイルクーラー４に当接させて排気管１ａからの放射熱を吸熱した遮蔽板７の熱をオイルクーラー４に熱伝導させ、オイルクーラー機能時には遮蔽板７をオイルクーラー４から離間させて排気管１ａからの放射熱を遮蔽する。
これにより、エンジン１の始動時にＡＴＦを即暖することができるため、省燃費・高性能化が可能になる。

<コストの低減化及び軽量化作用について>
コストや信頼性で課題がある流体切換バルブなどを使用することなく、遮蔽板７を動かすだけで、エンジン１の始動時に既存の排気管１ａの排熱を利用してＡＴＦを即暖することができるため、遮蔽板７を駆動するアクチュエータ７１として駆動力の小さなものでよく、これにより、コストの低減化及び軽量化が可能になる。

<ＡＴＦの即暖効果向上作用について>
エンジン１の始動で先ず熱せられる排気管１ａを熱源とすることで、ＡＴＦの即暖効果が高くなる。
また、遮蔽板７をオイルクーラー４への当接外面に沿った形状に形成したため、遮蔽板７に吸熱した熱を効率的にオイルクーラー４に熱伝導することができ、これにより、ＡＴＦの即暖効果が高くなる。

<ＡＴＦの効率的な即暖化作用について>
温度センサー６で検出されたＡＴＦの温度に基づき遮蔽板７を移動させるようにアクチュエータ７１を駆動制御する制御部１０を備えることで、エンジン１の始動時にＡＴＦを効率的に即暖することができる。

次に、本発明の請求項に対応するこの実施例１の効果を列記する。
（１）この実施例１では、上述のように、オイルクーラー４と排気管（熱源）１ａとの間にオイルクーラー４に対する排気管１ａからの放射熱の受熱量を調整可能な遮蔽板（受熱量調整手段）７が介装されている（請求項１に対応）。
このように、既存の熱源である排気管１ａからの放射熱の受熱量を調整するだけであるため、エンジンの始動時にエンジン冷却水の熱量を奪うことなしに既存の熱源の排熱を利用してＡＴＦを即暖することができ、これにより、省燃費・高性能化が可能になる。

（２）この実施例１では、上述のように、受熱量調整手段は吸熱機能を有しオイルクーラー４に受熱する排気管１ａからの放射熱を遮蔽する遮蔽板７で構成され、オイルクーラー４と遮蔽板７のいずれか一方（この実施例１では遮蔽板７を）を支軸７２を中心として回動（移動）させることにより、オイルウォーマー機能時には遮蔽板７をオイルクーラー４に当接させて排気管１ａからの放射熱を吸熱した遮蔽板７の熱をオイルクーラー４に熱伝導させ、オイルクーラー機能時には遮蔽板７をオイルクーラー４から離間させて排気管１ａからの放射熱を遮蔽するように構成されている（請求項２、４、５に対応）。
このように、遮蔽板７を移動させるだけであるため、アクチュエータ７１の駆動力が小さくてすむ。これにより、部品コストの低減化と軽量化が可能になる。

（３）この実施例１では、上述のように、遮蔽板７がオイルクーラー４への当接外面に沿った形状に形成されている（請求項３に対応）。
このため、遮蔽板７に吸熱した熱を効率的にオイルクーラー４に熱伝導することができる。

（４）この実施例１では、上述のように、ＡＴＦの温度を測定する温度センサー６と、オイルクーラー４と遮蔽板７を当接させた状態と、オイルクーラー４と遮蔽板７とを離間させた状態とに切り換え駆動するアクチュエータ７１と、温度センサー６で検出されたＡＴＦの温度に基づき遮蔽板７を移動させるようにアクチュエータ７１を駆動制御する制御部１０と、を備える（請求項８に対応）。
これにより、エンジン１の始動時にＡＴＦを効率的に即暖することができる。

（５）この実施例１では、上述のように、熱源はエンジン１またはその排気管（この実施例１では排気管）１ａとした（請求項１１に対応）。
このように、エンジン１の排熱を利用することにより、エンジン１の始動で、先ずエンジン１及び排気管１ａが熱せられるため、ＡＴＦの即暖効果が高くなる。

次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２は、実施例１におけるオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの変形例を示すものであり、図４の作用説明図に示すように、遮蔽板７の移動を支持するブラケット７３を平行移動させることにより行なウようにした点が、上記実施例１とは相違したものである。
即ち、この実施例２では、遮熱板７を平行移動（移動）させることにより、遮蔽板７をオイルクーラー４の外周面に当接させた状態（図４（イ））と、排気管１ａをオイルクーラー４から離間させた状態（図４（ロ））とに切り換えるようになっている。
従って、この実施例２では、実施例１とほぼ同様の効果が得られる。

この実施例３は、実施例１におけるオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの変形例を示すものであり、図５の作用説明図に示すように、オイルクーラー４を移動させるようにした点が、上記実施例１、２とは相違したものである。
即ち、この実施例３では、オイルクーラー４を支持するブラケット４１のアーム４１ａ先端がアクチュエータ（駆動手段）４６により回動自在な支軸４７を中心として回動可能に支持されていて、オイルクーラー４を回動（移動）させることにより、オイルクーラー４の外周面遮蔽板７に当接させた状態（図５（イ））と、排気管１ａをオイルクーラー４から離間させた状態（図５（ロ））とに切り換えるようになっている。
なお、この実施例３では、オイルクーラー４を動かすため、冷却水流入側接続部４２、冷却水流出側接続部４３、ＡＴＦ流入側接続部４４、及び、ＡＴＦ流出側接続部４５に接続するパイプを柔軟な素材で形成するか、自在継ぎ手を用いる。
従って、この実施例３では、実施例１とほぼ同様の効果が得られる。

以上本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、温度センサー６で検出されたＡＴＦの温度に基づき遮蔽板７を移動させるようにアクチュエータ７１を駆動制御する制御部１０を備えた例を示したが、ＡＴＦの温度で駆動するサーモエレメントを備え、サーモエレメント（例えば、特開平０７−９８３９０号公報に記載の物）の駆動力で遮蔽板７またはオイルクーラー４を移動させるようにしてもよい（請求項９に対応）

また、実施例１、２では、遮熱板７をオイルクーラー４と排気管１ａを結ぶ線に沿って移動させるようにしたが、遮蔽板７をオイルクーラー４と排気管１ａを結ぶ線と交差する方向（上下方向）に移動させることにより、オイルウォーマー機能時には遮蔽板７による遮蔽状態を解除させて排気管１ａからの放射熱をオイルクーラー４に受熱させ、オイルクーラー機能時には遮蔽板７で排気管１ａからの放射熱を遮蔽するように構成してもよい。

実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムが採用されたシステム構成図である。 実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムを示す斜視図である。 実施例１のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの作用説明図である。 実施例２のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの作用説明図である。 実施例３のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムの作用説明図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
１ａ 排気管（熱源）
２ ラジエータ
３ トランスミッション
４ オイルウォーマー機能を有するオイルクーラー
４１ ブラケット
４１ａ アーム
４２ 冷却水流入側接続部
４３ 冷却水流出側接続部
４４ ＡＴＦ流入側接続部
４５ ＡＴＦ流出側接続部
４６ アクチュエータ（駆動手段）
４７ 支軸
５ オイルフィルタ
６ 温度センサー
７ 遮蔽板
７１ アクチュエータ（駆動手段）
７２ 支軸
７３ ブラケット
８ オイルウォーマー用サーモスタット
９ ヒータコア
１０ 制御部（制御手段）
１１ ヒータコア用循環回路
１２ オイルクーラー用循環回路
１３ ＡＴＦ用循環回路

Claims (11)

1. オイルウォーマー機能を有するオイルクーラーが車両の熱源からの放射熱を受熱可能な位置に配置され、
   前記オイルクーラーと前記熱源との間に前記オイルクーラーに対する前記熱源からの放射熱の受熱量を調整可能な受熱量調整手段が介装されていることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
2. 請求項１に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記受熱量調整手段は吸熱機能を有し前記オイルクーラーに受熱する前記熱源からの放射熱を遮蔽する遮蔽板で構成され、
   前記オイルクーラーと遮蔽板の少なくともいずれか一方を移動させることにより、オイルウォーマー機能時には前記遮蔽板を前記オイルクーラーに当接させて前記熱源からの放射熱を吸熱した遮蔽板の熱をオイルクーラーに熱伝導させ、オイルクーラー機能時には前記遮蔽板を前記オイルクーラーから離間させて前記熱源からの放射熱を遮蔽するように構成されていることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
3. 請求項２に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記遮蔽板が前記オイルクーラーへの当接外面に沿った形状に形成されていることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記遮蔽板を移動させるようにしたことを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
5. 請求項４に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記遮蔽板の移動は該遮蔽板を回動自在に支持する支軸を中心として回動させることにより行われることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
6. 請求項４に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記遮蔽板の移動は遮蔽板を支持するブラケットを平行移動させることにより行われることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
7. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   前記オイルクーラーを移動させるようにしたことを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
8. 請求項２〜７のいずれか１項に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   ＡＴオイルの温度を測定する温度センサーと、
   前記オイルクーラーと前記遮蔽板を当接させた状態と、前記オイルクーラーと前記遮蔽板とを離間させた状態とに切り換え駆動する駆動手段と、
   前記温度センサーで検出されたＡＴオイルの温度に基づき前記遮蔽板を移動させるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
9. 請求項２〜８のいずれか１項に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
   ＡＴオイルの温度で駆動するサーモエレメントを備え、
   前記サーモエレメントの駆動力で前記遮蔽板または前記オイルクーラーを移動させることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
10. 請求項１に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
    前記受熱量調整手段は前記オイルクーラーに受熱する前記熱源からの放射熱を遮蔽する遮蔽板で構成され、
    前記遮蔽板を前記オイルクーラーと熱源を結ぶ線と交差する方向に移動させることにより、オイルウォーマー機能時には前記遮蔽板による遮蔽状態を解除させて前記熱源からの放射熱をオイルクーラーに受熱させ、オイルクーラー機能時には前記遮蔽板で前記熱源からの放射熱を遮蔽するように構成されていることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステムにおいて、
    前記熱源は内燃機関またはその排気管であることを特徴とするオイルウォーマー機能を有するオイルクーラーシステム。

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