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

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誠 堰合
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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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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9796244B2 (en) 2014-01-17 2017-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Thermal management system for a vehicle and method

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