JP5061950B2

JP5061950B2 - オイルフィルタ

Info

Publication number: JP5061950B2
Application number: JP2008044557A
Authority: JP
Inventors: 由紀夫永堀
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009204011A

Description

この発明は、オイルフィルタに関し、特に、サクションラインに設けられたオイルフィルタに関する。

従来、車両用の油圧式変速機等に設置された、オイルフィルタであるサクションフィルタが知られている。このサクションフィルタは、油圧ポンプが作動油を吸入する通路であるサクションラインに設けられている。
図５は、従来のサクションフィルタの設置状態の概略説明図である。図５に示すように、サクションフィルタ１は、油圧回路システムにおいて、油圧制御を行なうコントロールバルブの直前、即ち、オイルが溜められたオイルパン２に設置されたコントロールバルブボディ３の下に配置されている。そして、オイルパン２内のオイルが、サクションフィルタ１を経てコントロールバルブへ送り込まれる。

このようなサクションフィルタを備えたものとして、例えば、「変速機のオイルパン」（特許文献１参照）がある。
特開平５−２８０６１９号公報

しかしながら、外気の極低温時或いは低温時においては、オイルパン２内のオイルの粘度が高くなり流動性が低くなることから、オイルパン２から吸引されるオイルがサクションフィルタ１を通過し難くなってしまう。このため、油圧ポンプのオイル吸入動作時、負圧によるエア吸いを引き起こす場合がある。
また、外気の極低温時或いは低温時においては、コントロールバルブボディ３の内部に粘度が高く流動性が低い低温のオイルが入るので、コントロールバルブボディ３の内部に設置されたバルブが作動しない状態が生じる場合がある。
この発明の目的は、外気が極低温時或いは低温時においても、通過するオイルの粘度が高くなり流動性が低くなるのを防止するオイルフィルタを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係るオイルフィルタは、油圧制御を行なうコントロールバルブへ送り込むオイルを通過させるオイルフィルタにおいて、フィルタケースの内部に入り込んだオイルが通過する際、オイルを暖めるオイル暖め部を有し、オイル暖め部は、電気により加熱することができる電熱式の線材により、オイルを通過させる網目状に形成される。オイル暖め部は、暖められたオイルが送られたオイル送付先の油圧が、常温時と同じ圧力に達した時点で、線材の加熱を終了する。

この発明によれば、油圧制御を行なうコントロールバルブへ送り込むオイルを通過させるオイルフィルタは、オイル暖め部により、フィルタケースの内部に入り込んだオイルがオイル暖め部を通過する際、オイルが暖められるので、外気が極低温時或いは低温時においても、通過するオイルの粘度が高くなり流動性が低くなるのを防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係るオイルフィルタの斜視図である。図１に示すように、オイルフィルタ１０は、フィルタケース１１と、フィルタケース１１に設置された熱線式メッシュ部１２を有している。
フィルタケース１１は、上面に、オイル（油）が送り出されるオイル送出口１１ａを備えており、フィルタケース１１の内部には、フィルタケース１１の内部に入り込んだオイルが、フィルタケース１１の外部に送り出されるオイル送出口１１ａに達する途中で通過するように、熱線式メッシュ部（オイル暖め部）１２が配置されている。

熱線式メッシュ部１２は、電気を通電させることで加熱することができる電熱式の線材により、オイルを通過させる網目（メッシュ）状に形成されており、フィルタケース１１内部の、例えば、フィルタケース１１の高さ方向略中間位置にケース上面に略平行に、設置されている。従って、フィルタケース１１内に入り込んだオイルは、熱線式メッシュ部１２を通り抜けてオイル送出口１１ａからフィルタケース１１外へと送り出される。

図２は、図１のオイルフィルタの制御システムを示す概略説明図である。図２に示すように、オイルフィルタ１０は、油圧ポンプが作動油を吸入する通路であるサクションラインに設けられたサクションフィルタであり、例えば、自動変速機（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＡＴ）に用いられる油圧回路システムにおいて、油圧制御を行なうコントロールバルブの直前、即ち、オイルが溜められるオイルパン１３に設置されたコントロールバルブボディ１４の下方に、コントロールバルブボディ１４に密着した状態で配置されている。そして、オイルパン１３内のオイルが、オイルフィルタ（サクションフィルタ）１０を通過した後、コントロールバルブへ送り込まれる。

このオイルフィルタ１０に設置された熱線式メッシュ部１２は、フィルタ制御部１５を介してバッテリ１６に接続されており、フィルタ制御部１５に設定された制御条件に基づきバッテリ１６から電力が供給され加熱される。熱線式メッシュ部１２が加熱されることにより、オイルフィルタ１０内部に入り込んだオイルは、熱線式メッシュ部１２を通過する際、熱線式メッシュ部１２により暖められる。
つまり、オイルの粘度が高いと、熱線式メッシュ部１２のメッシュの目が細かいので、メッシュが抵抗となってオイルのメッシュ通過が困難になるが、熱線式メッシュ部１２によりメッシュ自体を加熱し暖めることで、メッシュに触れているオイルの粘度が局部的に低下することになりメッシュ通過時のオイル吸入抵抗が減少するため、オイルがメッシュを通過し易くなる。

フィルタ制御部１５は、バッテリ１６からの電力を供給（オン：ＯＮ）し或いは遮断（オフ：ＯＦＦ）するスイッチング機能を備えており、オイルフィルタ１０が備えられた車輌の外気温度である大気温度が、オイルの暖めを開始するための基準値、例えば０℃を下回り、且つ、イグニッションがオンになった時点で、バッテリ１６から電力を熱線式メッシュ部１２に供給する。これにより、線材の加熱が開始されるので、油圧の立ち上がりが遅い極低温時に、実際に油圧が立ち上がる前からオイルを熱線式メッシュ部１２により加熱し暖めて、暖機することができる。なお、線材の加熱は、イグニションがオンになった時点で、開始してもよい。

また、オイルフィルタ１０が、例えば、変速機に用いられる油圧回路システムに設置されている場合、フィルタ制御部１５は、変速機の制御油圧を検知し制御油圧が正常油圧に達したら、オイルを加熱し暖める暖機制御を終了させる。
つまり、熱線式メッシュ部１２によりオイルを加熱し暖めるのは、コントロールバルブによる制御油圧を常温時相当にすることが目的なので、油温を検知するのではなく、制御油圧そのものを検知することで、余分な暖機を行なわないようにする。ここで、制御油圧は、一般的にはライン圧とし、ライン圧が常温時と同じ圧力を正常油圧とする。なお、油温を検知しても制御は成立するが、検知ポイントの油温の上昇には時間がかかる一方、油温を検知したときは、既に油圧は正常になっている。

このように、暖められたオイルが送られたオイル送付先（例えば、変速機）の油圧が、常温時と同じ圧力に達した時点で、熱線式メッシュ部１２の線材の加熱を終了する。
また、フィルタ制御部１５は、暖められたオイルが熱劣化しない所定時間経過時に、制御動作を強制終了させる。これにより、所定時間が経過したら熱線式メッシュ部１２の加熱が停止され暖機が止められるので、熱線式メッシュ部１２により加熱され暖められる、熱線式メッシュ部１２近辺のオイルが、熱劣化的にダメージを受けることを防止することができる。ここで、所定時間は、例えば２０秒から３０秒とする。

なお、フィルタ制御部１５を設ける代わりに、フィルタ制御部１５による制御を、例えばＡＴを備えている場合に設置されている変速制御ユニット（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：ＡＴＣＵ）で行っても良い。ＡＴＣＵで行なうことにより、新たにフィルタ制御部１５を設けることで生じるコストアップを抑制することができる。つまり、熱線式メッシュ部１２を加熱するための電力供給源としてバッテリ１６を必要とするが、既存の補機バッテリによって供給電力を確保し、ＡＴＣＵで熱線式メッシュ部１２のオン／オフを制御することでコストアップを抑制することができる。

次に、オイルフィルタの制御システムによる処理を説明する。
図３は、図１のオイルフィルタの制御システムによる処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、先ず、イグニッションがオンになる（ステップＳ１０１）と、フィルタ制御部１５は、大気温度が所定温度（例えば０℃）以下か否かを判断する（ステップＳ１０２）。判断の結果、所定温度以下である（Ｙｅｓ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオンし熱線を加熱する（ステップＳ１０３）。

次に、油圧が正常か否かを判断し（ステップＳ１０４）、判断の結果、油圧が正常である（Ｙｅｓ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオフして（ステップＳ１０５）、制御処理を終了する。一方、判断の結果、油圧が正常でない（Ｎｏ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオンし熱線を加熱してから所定時間（例えば２０秒）経過したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。判断の結果、所定時間経過していない（Ｎｏ）場合、ステップＳ１０４へ戻って、油圧が正常か否かを判断し、一方、所定時間経過した（Ｙｅｓ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオフして（ステップＳ１０５）、制御処理を終了する。

また、大気温度が所定温度以下か否かを判断した（ステップＳ１０２）結果、所定温度以下でない（Ｎｏ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオフして（ステップＳ１０５）、制御処理を終了する。
図４は、図１のオイルフィルタの制御システムによる他の処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、先ず、イグニッションがオンになる（ステップＳ２０１）と、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオンし熱線を加熱する（ステップＳ２０２）。

次に、油圧が正常か否かを判断し（ステップＳ２０３）、判断の結果、油圧が正常である（Ｙｅｓ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオフして（ステップＳ２０４）、制御処理を終了する。一方、判断の結果、油圧が正常でない（Ｎｏ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオンし熱線を加熱してから所定時間（例えば２０秒）経過したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。判断の結果、所定時間経過していない（Ｎｏ）場合、ステップＳ１０３へ戻って、油圧が正常か否かを判断し、一方、所定時間経過した（Ｙｅｓ）場合、フィルタ制御部１５は、熱線式メッシュ部１２をオフして（ステップＳ２０４）、制御処理を終了する。

つまり、この処理の場合、大気温度が何度であるかに拘わらず、イグニッションオンになると、フィルタ制御部１５による制御処理を開始する。
上述したように、この発明に係るオイルフィルタは、油圧制御を行なうコントロールバルブへ送り込むオイルを通過させるオイルフィルタにおいて、フィルタケースの内部に入り込んだオイルが通過する際、前記オイルを暖めるオイル暖め部を有することを特徴としている。
また、この発明において、前記オイル暖め部は、電気により加熱することができる電熱式の線材により、前記オイルを通過させる網目状に形成されていることが好ましい。

また、この発明において、前記オイル暖め部は、イグニションがオンになった時点で、前記線材の加熱を開始することが好ましい。
また、この発明において、前記オイル暖め部は、大気温度が前記オイルの暖めを開始するための基準値を下回り、且つ、イグニションがオンになった時点で、前記線材の加熱を開始することが好ましい。
また、この発明において、前記オイル暖め部は、暖められたオイルが送られたオイル送付先の油圧が、常温時と同じ圧力に達した時点で、前記線材の加熱を終了することが好ましい。

また、この発明において、前記オイル暖め部は、暖められたオイルが熱劣化しない所定時間経過時に、前記線材の加熱を終了することが好ましい。
また、この発明において、前記オイル暖め部は、前記オイル暖め部へ加熱用電力を供給し或いは供給を遮断するフィルタ制御部により制御されることが好ましい。
また、この発明において、前記コントロールバルブからオイルが供給される自動変速機と共に前記自動変速機の変速制御ユニットを備え、前記オイル暖め部は、前記オイル暖め部へ加熱用電力を供給し或いは供給を遮断する前記変速制御ユニットにより制御されることが好ましい。

このように、この発明に係るオイルフィルタ１０により、外気温度が極低温時或いは低温時においても、通過するオイルの粘度が高くなり流動性が低くなるのを防止することができる。つまり、油圧回路システムにおいて、コントロールバルブボディ１４へオイルを送る経路のコントロールバルブボディ１４直前に位置するオイルフィルタ（サクションフィルタ）１０内のオイルを、熱線式メッシュ部１２により加熱し暖めるため、暖められた直後のオイルが、コントロールバルブボディ１４に送られることになり、暖めた後のオイルの温度が低下することなくコントロールバルブボディ１４に送られるので、熱効率が最も良い状態にすることができる。

この発明の一実施の形態に係るオイルフィルタの斜視図である。図１のオイルフィルタの制御システムを示す概略説明図である。図１のオイルフィルタの制御システムによる処理の流れを示すフローチャートである。図１のオイルフィルタの制御システムによる他の処理の流れを示すフローチャートである。従来のサクションフィルタの設置状態の概略説明図である。

符号の説明

１０オイルフィルタ
１１フィルタケース
１１ａオイル送出口
１２熱線式メッシュ部
１３オイルパン
１４コントロールバルブボディ
１５フィルタ制御部
１６バッテリ

Claims

油圧制御を行なうコントロールバルブへ送り込むオイルを通過させるオイルフィルタにおいて、
フィルタケースの内部に入り込んだオイルが通過する際、前記オイルを暖めるオイル暖め部を有し、
前記オイル暖め部は、電気により加熱することができる電熱式の線材により、前記オイルを通過させる網目状に形成され、
前記オイル暖め部は、暖められたオイルが送られたオイル送付先の油圧が、常温時と同じ圧力に達した時点で、前記線材の加熱を終了する
ことを特徴とするオイルフィルタ。
前記オイル暖め部は、イグニションがオンになった時点で、前記線材の加熱を開始することを特徴とする請求項１に記載のオイルフィルタ。
前記オイル暖め部は、大気温度が前記オイルの暖めを開始するための基準値を下回り、且つ、イグニションがオンになった時点で、前記線材の加熱を開始することを特徴とする請求項１に記載のオイルフィルタ。
前記オイル暖め部は、暖められたオイルが熱劣化しない所定時間経過時に、前記線材の加熱を終了することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のオイルフィルタ。
前記オイル暖め部は、前記オイル暖め部へ加熱用電力を供給し或いは供給を遮断するフィルタ制御部により制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のオイルフィルタ。
前記コントロールバルブからオイルが供給される自動変速機と共に前記自動変速機の変速制御ユニットを備え、
前記オイル暖め部は、前記オイル暖め部へ加熱用電力を供給し或いは供給を遮断する前記変速制御ユニットにより制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のオイルフィルタ。