JP2016145596A - Temperature increase device and temperature increase method of automatic transmission fluid - Google Patents

Temperature increase device and temperature increase method of automatic transmission fluid Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently increase the temperature of automatic transmission fluid (ATF(R)).SOLUTION: A temperature increase device of ATF includes a heat exchanger 400 configured to circulate engine cooling water to perform heat exchange between itself and ATF, and a compression coil spring 500 comprising a shape memory alloy deforming (expanding/contracting) according to the temperature of ATF. The heat exchanger 400 is disposed in a vertically movable manner at the bottom part of an oil pan 320 of an automatic transmission 300. Also, the compression coil spring 500 is interposed between the oil pan 320 and the heat exchanger 400, and vertically moves the position of the heat exchanger 400 to the oil pan 320 with temperature change of ATF.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、自動変速機油(ATF;登録商標)の昇温を促進する、ATFの昇温装置及びATFの昇温方法に関する。   The present invention relates to an ATF temperature raising device and an ATF temperature raising method for promoting the temperature rise of an automatic transmission fluid (ATF; registered trademark).

自動車に搭載される自動変速機では、低温時におけるATFの粘度が高いため、暖機中のフリクションロスが大きく、自動車の燃費低下の要因の1つとなっている。このため、特開2012−127456号公報(特許文献1)に記載されるように、オイルパンの内部に熱交換器を配設し、ここにエンジン冷却水を循環させることで、ATFの昇温を促進する技術が提案されている。   In an automatic transmission mounted on an automobile, since the viscosity of ATF at a low temperature is high, friction loss during warm-up is large, which is one of the causes of a reduction in fuel consumption of the automobile. For this reason, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-127456 (Patent Document 1), a heat exchanger is disposed inside the oil pan, and engine cooling water is circulated therein, thereby increasing the temperature of the ATF. Techniques that promote this have been proposed.

特開2012−127456号公報JP 2012-127456 A

しかしながら、ATFは温度による体積変化が大きいため、オイルパンに配設された熱交換器がATFを効率的に昇温するとは限らない。即ち、ATFの油面は温度変化に応じて上下するため、ATFと熱交換器との位置関係が変化し、例えば、熱交換器の上部がATFの油面から上方へと出てしまうことで、エンジン冷却水の熱が有効活用されなくなってしまう。   However, since ATF has a large volume change due to temperature, the heat exchanger disposed in the oil pan does not always increase the temperature of the ATF efficiently. In other words, since the oil level of the ATF goes up and down according to the temperature change, the positional relationship between the ATF and the heat exchanger changes. For example, the upper part of the heat exchanger protrudes upward from the oil level of the ATF. The heat of engine cooling water will not be used effectively.

そこで、本発明は、オイルパンの内部に配設された熱交換器がATFを効率的に昇温できるようにした、ATFの昇温装置及びATFの昇温方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ATF temperature raising device and an ATF temperature raising method in which a heat exchanger disposed in an oil pan can efficiently raise ATF. .

このため、ATFの昇温装置は、自動変速機のオイルパンの底部に上下動可能に配設され、エンジン冷却水を循環させてATFとの間で熱交換を行う熱交換器と、ATFの温度に応じて変形し、オイルパンに対する熱交換器の位置を上下動させる感温部材と、を有する。   For this reason, the ATF temperature raising device is arranged at the bottom of the oil pan of the automatic transmission so as to be movable up and down, circulates engine cooling water and exchanges heat with the ATF, A temperature-sensitive member that deforms according to temperature and moves the position of the heat exchanger relative to the oil pan up and down.

また、ATFの昇温方法は、自動変速機のオイルパンの底部に上下動可能に固定された熱交換器を、ATFの温度に応じて変形する感温部材で上下動させ、熱交換器に導入されたエンジン冷却水とATFとの間で熱交換を行わせて、ATFの昇温を促進する。   Also, the ATF temperature raising method is such that the heat exchanger fixed to the bottom of the oil pan of the automatic transmission is moved up and down by a temperature-sensitive member that deforms according to the temperature of the ATF, so that the heat exchanger Heat exchange is performed between the introduced engine cooling water and the ATF to promote the temperature increase of the ATF.

本発明によれば、オイルパンの内部に配設された熱交換器が、ATFを効率的に昇温できる。   According to the present invention, the heat exchanger disposed inside the oil pan can efficiently raise the ATF.

エンジン及び自動変速機の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an engine and an automatic transmission. エンジン及び自動変速機の一例を示す側面図である。It is a side view showing an example of an engine and an automatic transmission. 熱交換器の搭載状態の一例を示す下面図である。It is a bottom view which shows an example of the mounting state of a heat exchanger. 熱交換器の搭載状態の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the mounting state of a heat exchanger. 熱交換器の搭載状態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mounting state of a heat exchanger. 熱交換器の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a heat exchanger. エンジン冷却水及びATFの経路の一例を示す配管図である。It is a piping diagram which shows an example of the path | route of engine cooling water and ATF. オイルパンにおけるATFの油面を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the oil level of ATF in an oil pan.

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図1及び図2は、自動車に搭載されたエンジン及び自動変速機の一例を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show an example of an engine and an automatic transmission mounted on an automobile.

エンジン100の一端面には、ボルト及びワッシャを含んだ複数の締結具200によって、トルクコンバータ及び遊星歯車機構を内蔵した電子制御式の自動変速機300が着脱可能に締結されている。そして、エンジン100の出力は、自動変速機300のトルクコンバータを介して、その遊星歯車機構に伝達されている。エンジン100は、例えば、直列3気筒、直列4気筒、直列6気筒、V型6気筒、V型8気筒などのディーゼルエンジン又はガソリンエンジンであって、車両に対して縦置きに搭載されている。   An electronically controlled automatic transmission 300 incorporating a torque converter and a planetary gear mechanism is detachably fastened to one end face of the engine 100 by a plurality of fasteners 200 including bolts and washers. The output of the engine 100 is transmitted to the planetary gear mechanism via the torque converter of the automatic transmission 300. The engine 100 is, for example, a diesel engine or a gasoline engine such as an in-line 3 cylinder, an in-line 4 cylinder, an in-line 6 cylinder, a V-type 6 cylinder, or a V-type 8 cylinder, and is mounted vertically with respect to the vehicle.

なお、エンジン100は、車両に対して横置きに搭載することもできる。また、自動変速機300は、トルクコンバータ及び遊星歯車機構を内蔵した変速機に限らず、例えば、CVT(Continuously Variable Transmission)、DCT(Dual Clutch Transmission)など、公知の変速機とすることもできる。   Engine 100 can also be mounted horizontally with respect to the vehicle. The automatic transmission 300 is not limited to a transmission incorporating a torque converter and a planetary gear mechanism, and may be a known transmission such as CVT (Continuously Variable Transmission) or DCT (Dual Clutch Transmission).

自動変速機300の下部には、図示しない締結具によって、歯車の潤滑及び制御バルブの操作などに使用されるATFを溜めておく、オイルパン320が着脱可能に締結されている。オイルパン320は、例えば、上面が開口した略箱形形状をなし、薄板鋼板をプレス加工することで製造される。そして、オイルパン320は、自動変速機300の下部で開口する開口部を閉塞し、周壁及び底壁で区画される部分でATFを保持する。なお、オイルパン320の形状は、上面が開口した略箱形形状に限らず、例えば、上面が開口した異形形状とすることもできる。   An oil pan 320 is detachably fastened to a lower portion of the automatic transmission 300 by a fastener (not shown) for storing ATF used for gear lubrication and control valve operation. The oil pan 320 has, for example, a substantially box shape with an upper surface opened, and is manufactured by pressing a thin steel plate. The oil pan 320 closes the opening that opens at the lower portion of the automatic transmission 300, and holds the ATF at a portion partitioned by the peripheral wall and the bottom wall. In addition, the shape of the oil pan 320 is not limited to a substantially box shape having an upper surface opened, and may be, for example, an irregular shape having an upper surface opened.

また、オイルパン320の内部、具体的には、オイルパン320の底部付近には、エンジン100の冷却水(エンジン冷却水)を循環させて、ATFの昇温を促進する熱交換器400が上下動可能に配設されている。   Further, a heat exchanger 400 that circulates cooling water (engine cooling water) of the engine 100 and promotes the temperature rise of the ATF is provided inside the oil pan 320, specifically, near the bottom of the oil pan 320. It is arranged to be movable.

熱交換器400は、図3〜図5に示すように、所定距離離間しつつ略平行に延びる一対の熱交換部材420と、熱交換部材420の長手方向の両端部を相互に連結する一対の連結部材440と、を有する。なお、図3は、熱交換器400の搭載状態を説明するため、オイルパン320を取り外した自動変速機300を示している。   As shown in FIGS. 3 to 5, the heat exchanger 400 includes a pair of heat exchange members 420 that extend substantially in parallel while being separated from each other by a predetermined distance, and a pair of both ends in the longitudinal direction of the heat exchange member 420. A connecting member 440. Note that FIG. 3 shows the automatic transmission 300 from which the oil pan 320 is removed in order to explain the mounted state of the heat exchanger 400.

熱交換部材420として、例えば、エンジン冷却水が流れるチューブの周囲にフィンが形成された、略直方体形状をなすフィンチューブ放熱管を使用することができる。連結部材440は、例えば、側面視で、中央部が下方に突出した略ハット形状の薄板鋼板からなり、その中央部の上面に熱交換部材420がろう付けなどで固着されている。ここで、連結部材440の両端部、即ち、中央部と略平行に延びる部分は、熱交換器400をオイルパン320に取り付けるための取付部Aとして機能し、ここに略円形形状をなす円孔が形成されている。連結部材440は、熱交換器400がオイルパン320に対して上下動可能であることから、オイルパン320と接合されていない。なお、連結部材440は、複数の部材を溶接などで接合して形成することもできる。   As the heat exchanging member 420, for example, a fin tube heat radiating pipe having a substantially rectangular parallelepiped shape in which fins are formed around a tube through which engine coolant flows can be used. The connection member 440 is made of, for example, a substantially hat-shaped thin steel plate with a central portion protruding downward in a side view, and a heat exchange member 420 is fixed to the upper surface of the central portion by brazing or the like. Here, both end portions of the connecting member 440, that is, portions extending substantially parallel to the central portion function as attachment portions A for attaching the heat exchanger 400 to the oil pan 320, and a circular hole having a substantially circular shape here. Is formed. The connecting member 440 is not joined to the oil pan 320 because the heat exchanger 400 can move up and down with respect to the oil pan 320. The connecting member 440 can also be formed by joining a plurality of members by welding or the like.

連結部材440は、図6に示すように、下面が開口する略コ字状(略チャンネル状)の横断面を有する直線状の板部材とすることもできる。この場合、連結部材440の両端部の上面は、熱交換部材420の長手方向の下面にろう付けなどで夫々固着されている。また、熱交換部材420の長手方向の外側面に、取付部Aとして機能する、別部品の取付部材442がろう付けなどで夫々固着されている。取付部材442は、例えば、側面視で略L字形状を有する等辺山形鋼からなり、その一面が熱交換部材420の上面及び下面と略平行、かつ、その一面が上方に位置するように配置されている。そして、取付部材442の一面には、略円形形状をなす円孔が形成されている。要するに、図6に示す熱交換器400では、熱交換部材420を主要構造部材として、ここに取付部Aとして機能する別部品の取付部材442が取り付けられている。   As shown in FIG. 6, the connecting member 440 may be a linear plate member having a substantially U-shaped (substantially channel-shaped) cross section with an open bottom surface. In this case, the upper surfaces of both ends of the connecting member 440 are fixed to the lower surface in the longitudinal direction of the heat exchange member 420 by brazing or the like. Further, separate mounting members 442 functioning as mounting portions A are fixed to the outer side surfaces of the heat exchange members 420 in the longitudinal direction by brazing or the like. The mounting member 442 is made of, for example, an equilateral mountain-shaped steel having a substantially L shape in a side view, and is disposed so that one surface thereof is substantially parallel to the upper surface and the lower surface of the heat exchange member 420 and the one surface is located above. ing. A circular hole having a substantially circular shape is formed on one surface of the attachment member 442. In short, in the heat exchanger 400 shown in FIG. 6, the heat exchange member 420 is a main structural member, and a separate mounting member 442 that functions as the mounting portion A is attached thereto.

図3〜図5に戻って、一対の熱交換部材420の一端部には、一方の熱交換部材420にエンジン冷却水を導入する冷却水導入配管460と、他方の熱交換部材420からエンジン冷却水を導出する冷却水導出配管462と、が夫々接続されている。冷却水導入配管460及び冷却水導出配管462は、オイルパン320と熱交換器400との相対変位を可能とすべく、例えば、金属製又は合成樹脂製のフレキシブルチューブ464を介して、オイルパン320に夫々固定されている。   Returning to FIGS. 3 to 5, at one end of the pair of heat exchange members 420, a cooling water introduction pipe 460 that introduces engine cooling water into one heat exchange member 420, and engine cooling from the other heat exchange member 420. A cooling water outlet pipe 462 for leading water is connected to each other. The cooling water introduction pipe 460 and the cooling water outlet pipe 462 are, for example, an oil pan 320 via a flexible tube 464 made of metal or synthetic resin so as to enable relative displacement between the oil pan 320 and the heat exchanger 400. Respectively.

一対の熱交換部材420の他端部は、一方の熱交換部材420から排出されたエンジン冷却水を他方の熱交換部材420へと導入する連通配管466を介して、相互に連通されている。ここで、冷却水導入配管460、冷却水導出配管462及び連通配管466は、ATFとの熱交換に寄与すべく、例えば、鉄製とすることができる。   The other ends of the pair of heat exchange members 420 are in communication with each other via a communication pipe 466 that introduces engine coolant discharged from one heat exchange member 420 to the other heat exchange member 420. Here, the cooling water introduction pipe 460, the cooling water outlet pipe 462, and the communication pipe 466 can be made of, for example, iron so as to contribute to heat exchange with the ATF.

そして、熱交換器400は、一対の熱交換部材420がエンジン100のクランクシャフト(図示せず)と略平行になるように、オイルパン320の内部に配置されている。なお、熱交換器400は、図3〜図5に示す形状に限らず、オイルパン320の内部に配設可能な他の形状とすることもできる。   Heat exchanger 400 is arranged inside oil pan 320 such that the pair of heat exchange members 420 are substantially parallel to a crankshaft (not shown) of engine 100. Note that the heat exchanger 400 is not limited to the shape shown in FIGS. 3 to 5, and may have other shapes that can be disposed inside the oil pan 320.

オイルパン320の底面、具体的には、熱交換器400の各取付部Aに対向する4箇所には、底面から垂直に立ちあがる、略円柱形状をなすピン部材480の基端部がろう付けなどで夫々固着されている。各ピン部材480には、例えば、形状記憶合金からなる圧縮コイルばね500を介在して、熱交換器400の各取付部Aの円孔が相対変位可能に嵌合されている。ここで、ピン部材480に対する熱交換器400の抜け止めは、例えば、ピン部材480の先端部に形成した周溝にスナップリングを嵌合することで行われる。また、圧縮コイルばね500は、雰囲気温度が所定温度以下である低温時には自然長となり、雰囲気温度が所定温度を越えると、温度上昇に伴って全長が漸増する特性を有している。なお、圧縮コイルばね500が、ATF温度に応じて変形する感温部材の一例として挙げられる。   At the bottom surface of the oil pan 320, specifically, at four locations facing each attachment portion A of the heat exchanger 400, the base end portion of the substantially cylindrical pin member 480 that stands up vertically from the bottom surface is brazed or the like. Are fixed to each other. For example, a circular hole of each attachment portion A of the heat exchanger 400 is fitted to each pin member 480 so as to be relatively displaceable via a compression coil spring 500 made of a shape memory alloy. Here, the heat exchanger 400 is prevented from being detached from the pin member 480 by, for example, fitting a snap ring into a circumferential groove formed at the tip of the pin member 480. Further, the compression coil spring 500 has a natural length when the ambient temperature is lower than a predetermined temperature, and has a characteristic that when the ambient temperature exceeds the predetermined temperature, the entire length gradually increases as the temperature rises. The compression coil spring 500 is an example of a temperature sensitive member that deforms according to the ATF temperature.

かかる構成によれば、熱交換器400がオイルパン320の内部に配設されるため、例えば、オイルパン320からATFを外部の熱交換器に導くATF配管が不要となり、特に、冷間始動時において、粘度の高いATFがATF配管を流れることによる圧損を低減することができる。このため、ATFを循環させるオイルポンプの負荷が低減し、燃費向上に貢献することができる。   According to such a configuration, since the heat exchanger 400 is disposed inside the oil pan 320, for example, an ATF pipe that leads the ATF from the oil pan 320 to an external heat exchanger becomes unnecessary. The pressure loss due to the high-viscosity ATF flowing through the ATF pipe can be reduced. For this reason, the load of the oil pump which circulates ATF reduces, and it can contribute to a fuel consumption improvement.

また、熱交換器400がオイルパン320の底面に固定されるため、例えば、点検整備などを行うときに、自動変速機300からオイルパン320を取り外すと、これと一体化された熱交換器400を一緒に取り外すことができる。このため、熱交換器400の点検整備などに要する工数を低減することができる。   Further, since the heat exchanger 400 is fixed to the bottom surface of the oil pan 320, for example, when the oil pan 320 is removed from the automatic transmission 300 during inspection and maintenance, the heat exchanger 400 integrated with the heat pan 400 is removed. Can be removed together. For this reason, the man-hour required for the inspection maintenance of the heat exchanger 400, etc. can be reduced.

図7は、エンジン冷却水及びATFの経路の一例を示す。
エンジン100の冷却水出口102は、第1の冷却水配管110を介して、ラジエータ120の冷却水入口122に接続されている。ラジエータ120の冷却水出口124は、第2の冷却水配管130を介して、エンジン100の冷却水入口104に取り付けられたウォータポンプ140に接続されている。ここで、ウォータポンプ140は、例えば、エンジン100又は電動モータの出力によって駆動することができる。
FIG. 7 shows an example of the engine coolant and ATF paths.
The coolant outlet 102 of the engine 100 is connected to the coolant inlet 122 of the radiator 120 via the first coolant pipe 110. A cooling water outlet 124 of the radiator 120 is connected to a water pump 140 attached to the cooling water inlet 104 of the engine 100 via a second cooling water pipe 130. Here, the water pump 140 can be driven by the output of the engine 100 or the electric motor, for example.

第1の冷却水配管110と第2の冷却水配管130とは、ラジエータ120をバイパスするバイパス配管150を介して連通されている。ラジエータ120とバイパス配管150の接続箇所との間に位置する第2の冷却水配管130には、エンジン冷却水の温度(冷却水温度)に応じてエンジン冷却水の流路を開閉するサーモスタット160が配設されている。サーモスタット160は、冷却水温度が暖機完了温度以下では流路を閉じ、冷却水温度が暖機完了温度を越えると、冷却水温度の上昇に伴って流路の開度を全開に向けて漸増する。   The first cooling water pipe 110 and the second cooling water pipe 130 are communicated with each other via a bypass pipe 150 that bypasses the radiator 120. A thermostat 160 that opens and closes the flow path of the engine cooling water according to the temperature of the engine cooling water (cooling water temperature) is provided in the second cooling water pipe 130 positioned between the radiator 120 and the connection portion of the bypass pipe 150. It is arranged. The thermostat 160 closes the flow path when the cooling water temperature is equal to or lower than the warm-up completion temperature, and when the cooling water temperature exceeds the warm-up completion temperature, the opening degree of the flow path gradually increases toward the full opening as the cooling water temperature rises. To do.

従って、エンジン100の暖機中には、サーモスタット160により流路が閉じていることから、エンジン冷却水がラジエータ120を通過せず、エンジン100を短時間で暖機することができる。一方、エンジン100の暖機が完了すると、サーモスタット160により流路が開くことから、エンジン冷却水がラジエータ120を通過し、エンジン冷却水を適正温度範囲に維持することができる。なお、サーモスタット160は、ラジエータ120とバイパス配管150の接続箇所との間に位置する第1の冷却水配管110に配設することもできる。また、バイパス配管150は、ラジエータ120と一体化することもできる。   Therefore, since the flow path is closed by the thermostat 160 while the engine 100 is warmed up, the engine cooling water does not pass through the radiator 120 and the engine 100 can be warmed up in a short time. On the other hand, when the warm-up of the engine 100 is completed, the flow path is opened by the thermostat 160, so that the engine cooling water passes through the radiator 120, and the engine cooling water can be maintained in an appropriate temperature range. Note that the thermostat 160 may be disposed in the first cooling water pipe 110 located between the radiator 120 and the connection place of the bypass pipe 150. In addition, the bypass pipe 150 can be integrated with the radiator 120.

エンジン100の冷却水出口102とバイパス配管150の接続箇所との間に位置する第1の冷却水配管110は、第3の冷却水配管170を介して、熱交換器400の冷却水導入配管460に連通されている。ウォータポンプ140とバイパス配管150の接続箇所との間に位置する第2の冷却水配管130は、第4の冷却水配管180を介して、熱交換器400の冷却水導出配管462に連通されている。従って、エンジン100を通過したエンジン冷却水の一部は、第3の冷却水配管170を通って熱交換器400へと導入され、オイルパン320のATFと熱交換を行ってATFを昇温させる。そして、熱交換器400でATFと熱交換を行ったエンジン冷却水は、第4の冷却水配管180を通ってウォータポンプ140の上流へと戻される。   The first cooling water pipe 110 located between the cooling water outlet 102 of the engine 100 and the connection location of the bypass pipe 150 is connected to the cooling water introduction pipe 460 of the heat exchanger 400 via the third cooling water pipe 170. It is communicated to. The second cooling water pipe 130 positioned between the water pump 140 and the bypass pipe 150 is connected to the cooling water outlet pipe 462 of the heat exchanger 400 through the fourth cooling water pipe 180. Yes. Accordingly, a part of the engine cooling water that has passed through the engine 100 is introduced into the heat exchanger 400 through the third cooling water pipe 170, and heat exchange with the ATF of the oil pan 320 is performed to raise the temperature of the ATF. . Then, the engine coolant that has exchanged heat with the ATF in the heat exchanger 400 is returned to the upstream of the water pump 140 through the fourth coolant pipe 180.

また、自動変速機300には、ATFが許容温度を越えることを抑制する、ATFクーラ340が取り付けられている。ATFクーラ340は、図2に示すように、ラジエータ120の近傍に配設することができる。オイルパン320の下部にあるATFは、例えば、エンジン100と自動変速機300との間に配設されたオイルポンプ350により吸い上げられ、所定圧力に調圧された状態で制御バルブ360及びトルクコンバータ370へと供給される。制御バルブ360及びトルクコンバータ370を通過したATFは、自動変速機300のATF出口302に接続された第1のATF配管380を介して、ATFクーラ340のATF入口342へと導入される。ATFクーラ340へと導入されたATFは、大気と熱交換を行って冷却された後、ATF出口344に接続された第2のATF配管382を介して、自動変速機300のATF入口304へと戻される。   The automatic transmission 300 is provided with an ATF cooler 340 that suppresses the ATF from exceeding the allowable temperature. The ATF cooler 340 can be disposed in the vicinity of the radiator 120 as shown in FIG. The ATF at the lower part of the oil pan 320 is sucked up by, for example, an oil pump 350 disposed between the engine 100 and the automatic transmission 300, and is adjusted to a predetermined pressure. Supplied to. The ATF that has passed through the control valve 360 and the torque converter 370 is introduced into the ATF inlet 342 of the ATF cooler 340 via the first ATF pipe 380 connected to the ATF outlet 302 of the automatic transmission 300. The ATF introduced into the ATF cooler 340 is cooled by exchanging heat with the atmosphere, and then is passed through the second ATF pipe 382 connected to the ATF outlet 344 to the ATF inlet 304 of the automatic transmission 300. Returned.

第1のATF配管380と第2のATF配管382とは、ATFクーラ340をバイパスするバイパス配管384を介して連通されている。ATFクーラ340とバイパス配管384の接続箇所との間に位置する第2のATF配管382には、ATFの温度(ATF温度)に応じてATFの流路を開閉するサーモスタット390が配設されている。サーモスタット390は、ATF温度が許容温度以下では流路を閉じ、ATF温度が許容温度を越えると、ATF温度の上昇に伴って流路の開度を全開に向けて漸増する。   The first ATF pipe 380 and the second ATF pipe 382 communicate with each other via a bypass pipe 384 that bypasses the ATF cooler 340. The second ATF pipe 382 positioned between the ATF cooler 340 and the connection place of the bypass pipe 384 is provided with a thermostat 390 that opens and closes the ATF flow path in accordance with the ATF temperature (ATF temperature). . The thermostat 390 closes the flow path when the ATF temperature is lower than or equal to the allowable temperature, and when the ATF temperature exceeds the allowable temperature, the opening degree of the flow path is gradually increased toward the full opening as the ATF temperature increases.

従って、ATF温度が許容温度以下のときには、サーモスタット390により流路が閉じていることから、ATFがATFクーラ340を通過せず、ATFの昇温を阻害することがない。一方、ATF温度が許容温度を越えたときには、サーモスタット390により流路が開くことから、ATFがATFクーラ340へと導入され、外気と熱交換を行って冷却され、ATF温度を適正温度範囲以下に維持することができる。なお、サーモスタット390は、ATFクーラ340とバイパス配管384の接続箇所との間に位置する第1のATF配管380に配設することもできる。また、バイパス配管384は、ATFクーラ340と一体化することもできる。   Therefore, when the ATF temperature is equal to or lower than the allowable temperature, since the thermostat 390 closes the flow path, the ATF does not pass through the ATF cooler 340 and does not hinder the temperature increase of the ATF. On the other hand, when the ATF temperature exceeds the allowable temperature, the flow path is opened by the thermostat 390, so that the ATF is introduced into the ATF cooler 340, is cooled by exchanging heat with the outside air, and the ATF temperature falls below the appropriate temperature range. Can be maintained. The thermostat 390 can also be disposed in the first ATF pipe 380 located between the ATF cooler 340 and the connection place of the bypass pipe 384. Further, the bypass pipe 384 can be integrated with the ATF cooler 340.

次に、熱交換器400によるATFの昇温作用について説明する。
エンジン100の冷間始動直後などには、自動変速機300のATF温度が所定温度以下になっているため、ATFの体積が小さく、図8において実線で示すように、オイルパン320におけるATFの油面が低くなっている。また、エンジン100の冷間始動直後などには、圧縮コイルばね500の雰囲気温度も所定温度以下になっているため、圧縮コイルばね500は、熱交換器400の重量を受けて自然長よりも縮まり、図5に示すように、オイルパン320における熱交換器400の位置も低くなっている。このため、冷間時の熱交換器400の配設位置を適切に設定することで、熱交換器400をATFの油面下に位置させることができる。
Next, the temperature raising action of ATF by the heat exchanger 400 will be described.
Immediately after the cold start of the engine 100 or the like, the ATF temperature of the automatic transmission 300 is equal to or lower than a predetermined temperature, so the volume of the ATF is small, and as shown by the solid line in FIG. The surface is low. Further, immediately after the cold start of the engine 100 or the like, the atmospheric temperature of the compression coil spring 500 is also equal to or lower than a predetermined temperature, so that the compression coil spring 500 receives the weight of the heat exchanger 400 and contracts from its natural length. As shown in FIG. 5, the position of the heat exchanger 400 in the oil pan 320 is also low. For this reason, the heat exchanger 400 can be positioned below the oil level of the ATF by appropriately setting the arrangement position of the heat exchanger 400 when it is cold.

エンジン100の暖機中には、サーモスタット160により流路が閉じているので、エンジン冷却水は、ラジエータ120を通過せず、バイパス配管150を通って循環し、その温度が短時間で上昇する。そして、オイルパン320のATFは、このエンジン冷却水を循環させる熱交換器400と熱交換を行うため、冷却水温度の上昇に若干遅れて昇温する。ATF温度が上昇すると、ATFの粘度が低下し、自動変速機300の内部のフリクションが低減することから、燃費向上を図ることができる。   Since the flow path is closed by the thermostat 160 when the engine 100 is warmed up, the engine coolant does not pass through the radiator 120 but circulates through the bypass pipe 150, and the temperature rises in a short time. The ATF of the oil pan 320 performs heat exchange with the heat exchanger 400 that circulates the engine cooling water, and therefore the temperature rises slightly after the cooling water temperature rises. When the ATF temperature rises, the viscosity of the ATF decreases and the internal friction of the automatic transmission 300 decreases, so that fuel efficiency can be improved.

また、ATF温度が上昇すると、ATFの体積が大きくなり、図8において破線で示すように、ATFの油面が上昇する。そして、ATF温度が所定温度を越えると、温度上昇に伴って圧縮コイルばね500の全長が漸増するので、オイルパン320における熱交換器400の位置が徐々に高くなる。このため、圧縮コイルばね500の特性などを適切に設定することで、ATF温度に追従して熱交換器400の位置を変化させることができ、熱交換器400を常にATFの油面下に位置させることができる。熱交換器400が常にATFの油面下に位置していると、例えば、熱交換器400の上部がATFの油面から上方へと出てしまうことがなく、エンジン冷却水の熱を有効活用して、ATFを効果的に昇温させることができる。   Further, when the ATF temperature rises, the volume of ATF increases, and the oil level of ATF rises as shown by the broken line in FIG. When the ATF temperature exceeds a predetermined temperature, the total length of the compression coil spring 500 gradually increases as the temperature rises, so that the position of the heat exchanger 400 in the oil pan 320 gradually increases. Therefore, by appropriately setting the characteristics of the compression coil spring 500, the position of the heat exchanger 400 can be changed following the ATF temperature, and the heat exchanger 400 is always positioned below the oil level of the ATF. Can be made. If the heat exchanger 400 is always located below the oil level of the ATF, for example, the upper part of the heat exchanger 400 does not go upward from the oil level of the ATF, and the heat of the engine cooling water is effectively used. Thus, the ATF can be effectively heated.

エンジン100の暖機が完了すると、サーモスタット160により流路が開くことから、エンジン冷却水がラジエータ120を通過して、その温度が適正温度範囲に維持される。この冷却水温度は、ATFの適正温度より低いが、自動変速機300の歯車の潤滑などによってATF温度が更に上昇し、自動変速機300におけるATF温度を適正温度まで上昇させることができる。このとき、ATFクーラ340の容量及びサーモスタット390の作動特性などを適切に設定することで、オイルパン320のATFが適正温度より昇温すると、ATFがATFクーラ340を通過し、ATF温度を適正範囲内に維持することができる。   When the warm-up of the engine 100 is completed, the flow path is opened by the thermostat 160, so that the engine coolant passes through the radiator 120 and the temperature thereof is maintained in an appropriate temperature range. Although this cooling water temperature is lower than the appropriate temperature of the ATF, the ATF temperature can be further increased by lubricating the gears of the automatic transmission 300, and the ATF temperature in the automatic transmission 300 can be raised to the appropriate temperature. At this time, by appropriately setting the capacity of the ATF cooler 340 and the operating characteristics of the thermostat 390, when the ATF of the oil pan 320 rises from an appropriate temperature, the ATF passes through the ATF cooler 340 and the ATF temperature is within an appropriate range. Can be maintained within.

感温部材としては、形状記憶合金からなる圧縮コイルばね500に限らず、例えば、バイメタル、ワックスなど、温度に応じて変形(伸縮)する公知の部材を使用することができる。   The temperature-sensitive member is not limited to the compression coil spring 500 made of a shape memory alloy, and a known member that deforms (extends or contracts) according to temperature, such as bimetal or wax, can be used.

300 自動変速機
320 オイルパン
400 熱交換器
500 圧縮コイルばね(感温部材)
300 automatic transmission 320 oil pan 400 heat exchanger 500 compression coil spring (temperature-sensitive member)

Claims (5)

自動変速機のオイルパンの底部に上下動可能に配設され、エンジン冷却水を循環させて自動変速機油との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記自動変速機油の温度に応じて変形し、前記オイルパンに対する前記熱交換器の位置を上下動させる感温部材と、
を有することを特徴とする自動変速機油の昇温装置。
A heat exchanger that is arranged at the bottom of the oil pan of the automatic transmission so as to be movable up and down, and circulates engine coolant to exchange heat with the automatic transmission oil;
A temperature-sensitive member that deforms according to the temperature of the automatic transmission oil and moves the position of the heat exchanger relative to the oil pan up and down;
A temperature raising device for an automatic transmission oil characterized by comprising:
前記感温部材は、前記自動変速機油の温度上昇に伴って、前記オイルパンに対する前記熱交換器の位置を上方へと移動させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機油の昇温装置。
The temperature sensing member moves the position of the heat exchanger relative to the oil pan upward as the temperature of the automatic transmission oil increases.
The temperature raising device for automatic transmission oil according to claim 1.
前記感温部材は、前記オイルパンと前記熱交換器との間に介在された、形状記憶合金からなる圧縮コイルばねである、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動変速機油の昇温装置。
The temperature sensitive member is a compression coil spring made of a shape memory alloy interposed between the oil pan and the heat exchanger.
The temperature raising device for an automatic transmission oil according to claim 1 or 2, characterized in that
前記熱交換器は、前記オイルパンの底面に固定された、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の自動変速機油の昇温装置。
The heat exchanger is fixed to the bottom surface of the oil pan.
The temperature raising device for automatic transmission oil according to any one of claims 1 to 3.
自動変速機のオイルパンの底部に上下動可能に固定された熱交換器を、自動変速機油の温度に応じて変形する感温部材で上下動させ、前記熱交換器に導入されたエンジン冷却水と前記自動変速機油との間で熱交換を行わせて、前記自動変速機油の昇温を促進する、
ことを特徴とする自動変速機油の昇温方法。
A heat exchanger fixed to the bottom of the oil pan of the automatic transmission so as to be movable up and down is moved up and down by a temperature-sensitive member that deforms according to the temperature of the automatic transmission oil, and the engine coolant introduced into the heat exchanger Heat exchange between the automatic transmission fluid and the automatic transmission fluid to promote the temperature rise of the automatic transmission fluid,
A method for raising the temperature of an automatic transmission oil characterized by the above.
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