JP5926876B2 - 潤滑油の熱交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の変速機内を循環する潤滑油の熱交換を行うための潤滑油の熱交換装置に関する。

従来、車両用の変速機として、駆動源と変速機構との間で動力伝達の有無を切り替えるためのクラッチ（摩擦係合装置）と、変速機構のギヤ機構とが同室（同一のケース内）に配置されたものがある。このような変速機では、上記のクラッチとギヤ機構とが互いに同一の潤滑油（ＡＴＦ）で潤滑及び冷却される。その一方で、クラッチとギヤ機構とを互いに異なる室内（異なるケース内）に配置し、クラッチを潤滑する潤滑油とギヤを潤滑及び冷却するギヤオイルとを互いに異なる種類の潤滑油としたものがある（特許文献１）。このような変速機では、クラッチ専用のオイルを用いることでクラッチの潤滑及び冷却効果を向上させている。

特開２００３−１４０９０号公報

ところで、車両の高い動力性能を求める場合には、伝達トルクの増加により高いクラッチ容量が要求される。そのため、クラッチの発熱量が増加し、クラッチの耐久性が低下するなどの問題が発生しうる。それに対して、上記のような潤滑油の冷却方式として、従来の空冷方式又は水冷方式をそのまま用いると下記のような問題が生じるおそれがある。

すなわち、潤滑油の冷却方式として空冷方式を用いる場合は、車両の低速走行時に空冷冷却器に取り込まれる冷却風が弱いため、潤滑油の冷却効果が著しく低下する。また、空冷冷却器に十分な冷却風を導入するためには、車体に大きな開口を設ける必要があり、車体のデザインに影響を与えるおそれがある。さらに、冷却風を導入するための開口を大きく取れる車体の前面側に空冷冷却器を配置する必要がある。そのため、変速機が車体の後部にある場合には、車体の前面側まで潤滑油の管路を配設する必要がある。それにより潤滑油の管路が長くなるため、油路抵抗が大きくなり、大流量の潤滑油を流通させるためには潤滑油の油圧を高くする必要がある。また、潤滑油の管路が長くなることで車体の重量が増加するうえ、配管のレイアウトも複雑になってしまう。

一方、潤滑油の冷却方式として水冷方式を用いる場合は、エンジンや他部品を同じ冷却水で冷却するため、潤滑油の十分な冷却が行えないおそれがある。また、冷却水の水温が上昇することでエンジンや他部品を冷却するために必要な冷却水の水温要件を満たすことができなくなるおそれがある。さらに、冷却水の流量（ポンプ容量）は予め決まっているため、温度条件によっては冷却水の流量が不足して潤滑油の十分な冷却が行えないおそれがある。

その一方で、変速機が備えるクラッチやギヤなどを潤滑する潤滑油の冷却手段として空冷冷却器を備える場合には、当該空冷冷却器でクラッチやギヤなどを潤滑する潤滑油の冷却を行うと、潤滑油の放熱量が過剰となることで、潤滑油の温度が下がり過ぎる場合がある。これにより、クラッチやギヤの摩擦抵抗（フリクション）が増加するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両用の変速機内を循環する潤滑油の熱交換を行うための熱交換装置において、潤滑油の効果的な熱交換による温度の最適化を図ることが可能となる潤滑油の熱交換装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる潤滑油の熱交換装置は、車両用の変速機（４）内を循環する潤滑油の冷却を行うための熱交換装置であって、前記変速機（４）の摩擦係合装置（Ｃ１，Ｃ２）に供給される第１潤滑油が循環する第１潤滑油循環回路（１０）と、前記変速機（４）の前記摩擦係合装置（Ｃ１，Ｃ２）以外の機構に供給される第２潤滑油が循環する第２潤滑油循環回路（２０）と、前記車両の駆動源（２，３）を冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路（３０）と、前記第１潤滑油と第２潤滑油との間で熱交換を行うための第１熱交換器（１３−１）と、前記第１潤滑油と前記冷却水との間で熱交換を行うための第２熱交換器（１３−２）と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる潤滑油の熱交換装置によれば、変速機の摩擦係合装置に供給される第１潤滑油が循環する第１潤滑油循環回路と、摩擦係合装置以外の機構に供給される第２潤滑油が循環する第２潤滑油循環回路と、車両の駆動源を冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路とを備えた熱交換装置であって、第１潤滑油と第２潤滑油との間で熱交換を行うための第１熱交換器と、第１潤滑油と冷却水との間で熱交換を行うための第２熱交換器との二つの熱交換器を備えたことで、一方の熱交換器（第１熱交換器）で冷却水との熱交換による第１潤滑油の冷却を行いながら、もう一方の熱交換器（第２熱交換器）で第２潤滑油との熱交換による第１潤滑油の冷却を行うことができる。

この構成によれば、第２潤滑油と第１潤滑油との熱交換を行うことで冷却水と第１潤滑油との熱交換による第１潤滑油の冷却を補助することができる。これにより、車両の駆動源の負荷が高い走行条件で該駆動源を冷却する冷却水の温度が上昇した場合でも、第２潤滑油で第１潤滑油を冷却することができる。したがって、第１潤滑油の温度上昇を抑制することができ、第１潤滑油による摩擦係合装置の冷却を効果的に行えるので、摩擦係合装置の過度の温度上昇を防止できる。その一方で、第１潤滑油が低温の場合には、駆動源の発熱により温まった冷却水と第１潤滑油との熱交換により、第１潤滑油を効果的に昇温することができるので、摩擦係合装置の摩擦抵抗（フリクション）を低減することができる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第２潤滑油循環回路（２０）は、前記第２潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器（２５）を備えてよい。この構成によれば、第２潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器を備えることで、車両の駆動源の負荷が高い走行条件で該駆動源を冷却する冷却水の温度が上昇した場合でも、空冷冷却器で冷却された第２潤滑油で第１潤滑油を冷却することができる。したがって、第２潤滑油による摩擦係合装置の冷却をより効果的に行えるので、摩擦係合装置の温度上昇をより効果的に防止できる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第１潤滑油循環回路（１０）に対して前記第１熱交換器（１３−１）と前記第２熱交換器（１３−２）が並列に配置されていてよい。

この構成によれば、第１、第２熱交換器を並列で配置することで第１潤滑油循環回路を流通する第１潤滑油の圧力損失を低減でき、一定の油圧でより大流量の第１潤滑油を流すことが可能となる。したがって、第１潤滑油による摩擦係合装置のより効果的な冷却が可能となる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第１潤滑油循環回路（１０）に対して前記第１熱交換器（１３−１）と前記第２熱交換器（１３−２）とが直列に配置されており、前記第１熱交換器（１３−１）が前記第２熱交換器（１３−２）の上流側に配置されていてよい。

この構成によれば、第１、第２熱交換器を直列で配置することにより、第１潤滑油のより高い冷却効果が得られるようになる。また、第１熱交換器を第２熱交換器の上流側に配置したことで、第１潤滑油の低温時に冷却水で第１潤滑油を昇温する場合、第２熱交換器による冷却水との熱交換で温められた第１潤滑油を第２潤滑油との熱交換で再度冷却するおそれがないため、第１潤滑油のより効果的な昇温が可能となる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記変速機（４）は、車両の駆動源（２，３）に繋がる駆動軸（２ａ）に対して第１クラッチ（ＣＬ１）を介して係脱可能に連結される第１入力軸（ＩＭＳ）と、前記駆動軸（２ａ）に対して第２クラッチ（ＣＬ２）を介して係脱可能に連結される第２入力軸（ＯＭＳ）と、駆動輪（ＷＲ，ＷＬ）側に動力を出力する出力軸（ＣＳ）と、前記第１入力軸（ＩＭＳ）と前記出力軸（ＣＳ）との間に配置されて最低変速段から奇数番目に属する複数の変速段を設定可能な第１変速機構（Ｇ１）と、前記第２入力軸（ＯＭＳ）と前記出力軸（ＣＳ）との間に配置されて最低変速段から偶数番目に属する複数の変速段を設定可能な第２変速機構（Ｇ２）と、を備え、前記第１クラッチ（ＣＬ１）及び前記第２クラッチ（ＣＬ２）は、前記第１潤滑油循環回路（１０）を循環する第１潤滑油による冷却が行われる前記摩擦係合装置であってよい。

上記のような第１、第２クラッチを備えるいわゆるツインクラッチ式の変速機を搭載した車両では、渋滞が長く続く場合など比較的低速での長時間の走行状態や、発進・停止を頻繁に繰り返す走行状態では、第１、第２クラッチの半係合状態（いわゆる半クラッチ状態）が継続することでその熱発生量が上昇する一方、第１、第２クラッチ以外の機構（第１、第２変速機構が備えるギヤなど）の熱発生量は減少する。これに対して、本発明にかかる上記構成によれば、第１、第２クラッチは、第１潤滑油循環回路を循環する第１潤滑油が供給される摩擦係合装置なので、第１潤滑油によって第１、第２クラッチの効果的な冷却が可能となり、第１、第２クラッチの温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第１潤滑油と前記第２潤滑油は異なる種類の潤滑油であってよい。この構成によれば、摩擦係合装置の潤滑及び冷却に用いる第１潤滑油と、摩擦係合装置以外の機構の潤滑及び冷却に用いる第２潤滑油として互いに異なる種類の潤滑油を用いることで、摩擦係合装置の特性と、摩擦係合装置以外の機構の特性との各々の特性に応じた最適な潤滑及び冷却を行うことができる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第１潤滑油循環回路（１０）は、前記第１潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器（１６）を備えてもよい。車両が高速で走行する場合には、駆動源を冷却する冷却水が高温になるため、冷却水による第１潤滑油の冷却効果が低下する。これに対して、上記構成によれば、第１潤滑油循環回路に第１潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器を備えることで、車両が高速で走行する場合においても、第１潤滑油の効果的な冷却が可能となるので、摩擦係合装置の温度上昇を抑制することができる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第１潤滑油循環回路（１０）から前記第１熱交換器（１３−１）に導かれる前記第１潤滑油の油温を検出する第１油温検出手段（１５）と、前記第２潤滑油循環回路（２０）から前記第１熱交換器（１３−１）に導かれる前記第２潤滑油の油温を検出する第２油温検出手段（２６）と、前記第２潤滑油循環回路（２０）に配置されて前記第１熱交換器（１３−１）を迂回するバイパス油路（２７）と、前記バイパス油路（２７）の開閉を切り替える開閉切換手段（２８ｂ）と、を備え、前記第１油温検出手段（１５）で検出した前記第１潤滑油の油温が前記第２油温検出手段（２６）で検出した前記第２潤滑油の油温よりも低い場合、前記開閉切換手段（２８ｂ）により前記バイパス油路（２７）を開き、前記第１油温検出手段（１５）で検出した前記第１潤滑油の油温が前記第２油温検出手段（２６）で検出した前記第２潤滑油の油温よりも高い場合、前記開閉切換手段（２８ｂ）により前記バイパス油路（２７）を閉じるようにしてよい。

この構成によれば、第１潤滑油の油温と第２潤滑油の油温との温度差に基づいて第１熱交換器による第１潤滑油と第２潤滑油との熱交換の適否を判断することで、第１潤滑油と第２潤滑油との熱交換を行う場合には、第１潤滑油が第２潤滑油で常に冷却されるようにすることができる。

また、上記の潤滑油の熱交換装置では、前記第２潤滑油循環回路（２０）に配置されて前記第１熱交換器（１３−１）を迂回するバイパス油路（２７）と、前記第２潤滑油循環回路（２０）から前記第１熱交換器（１３−１）に導かれる前記第２潤滑油の油温が所定温度以上の場合に前記バイパス油路（２７）を開くサーモスタット弁（２８ａ）と、を備えてよい。

この構成によれば、第２潤滑油の油温が所定値以上の場合、第１熱交換器による第１潤滑油との熱交換を禁止することで、第２潤滑油との熱交換で第１潤滑油の温度が上昇することを回避できる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる潤滑油の熱交換装置によれば、車両用の変速機内を循環する潤滑油の熱交換を行うための熱交換装置において、潤滑油の効果的な熱交換による温度の最適化を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる潤滑油の冷却装置（熱交換装置）を備える車両の概略構成を示す図である。 車両に搭載された変速機の構成を示すスケルトン図である。 本発明の第１実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。 第３実施形態の冷却装置を備える車両の概略構成を示す図である。 本発明の第４実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。 本発明の第５実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。 本発明の第６実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態にかかる潤滑油の冷却装置を備えた車両の全体構成例を示す概略図である。また、図２は、車両に搭載された変速機の構成を示すスケルトン図である。図１に示す車両１は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）２およびモータ（電動機）３を備えたハイブリッド自動車の車両であって、ツインクラッチ式の変速機（トランスミッション）４と、ディファレンシャル機構５と、左右のドライブシャフト６Ｒ、６Ｌと、左右の駆動輪（後輪）ＷＲ，ＷＬとを備える。エンジン２とモータ３の回転駆動力は、変速機４、ディファレンシャル機構５およびドライブシャフト６Ｒ、６Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。本実施形態の車両１は、後輪ＷＲ，ＷＬを駆動輪とし、前輪Ｗ，Ｗを従動輪とする後輪駆動車両であって、変速機４が車両１の後方（左右の後輪ＷＲ，ＷＬの間）に配置されたリアトランスミッション型の車両である。なお、ここでは、後輪ＷＲ，ＷＬを駆動輪とし前輪Ｗ，Ｗを従動輪とする後輪駆動車両の場合を示したが、これ以外にも、図示は省略するが、後輪を主駆動輪とし前輪を副駆動輪とする四輪駆動車両であってもよい。

図２に示すように、変速機４は、第１クラッチ（奇数段クラッチ）Ｃ１を介して選択的にエンジン２及びモータ３の出力軸（駆動軸）２ａに接続される第１入力軸ＩＭＳと、第２クラッチ（偶数段クラッチ）Ｃ２を介して選択的にエンジン２及びモータ３の出力軸２ａに接続される第２入力軸ＯＭＳと、駆動輪ＷＲ，ＷＬ側に動力を出力する出力軸ＣＳと、第１入力軸ＩＭＳと出力軸ＣＳとの間に配置されて最低変速段から奇数番目に属する複数の変速段（１，３，５速段など）を設定可能な第１変速機構Ｇ１と、第２入力軸ＯＭＳと出力軸ＣＳとの間に配置されて最低変速段から偶数番目に属する複数の変速段（２，４，６速段など）を設定可能な第２変速機構Ｇ２とを備えて構成されている。

そして、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２は、クラッチオイル（ＡＴＦ：第１潤滑油）による潤滑及び冷却の対象であり、第１変速機構Ｇ１と第２変速機構Ｇ２及びディファレンシャル機構５のギヤ類は、ギヤオイル（ハイポイドギヤオイル：第２潤滑油）による潤滑及び冷却の対象である。すなわち、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２が配置されたクラッチ室（クラッチケース）４ａ内に循環する潤滑油は、上記のクラッチオイルであり、第１変速機構Ｇ１と第２変速機構Ｇ２及びディファレンシャル機構５が収容されたギヤ室（ギヤケース）４ｂ内に循環する潤滑油は、上記のギヤオイルであり、これらは互いに異なる種類の潤滑油である。すなわち、本実施形態の変速機４は、クラッチオイルとギヤオイルとが異なるケースに収容された二液分離構造を有している。このように、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の潤滑及び冷却に用いるオイルと、第１変速機構Ｇ１と第２変速機構Ｇ２及びディファレンシャル機構５のギヤ類の潤滑及び冷却に用いるオイルとして互いに異なる種類のオイルを用いることで、第１，第２クラッチＣ１，Ｃ２の特性、及び第１、第２変速機構Ｇ１，Ｇ２のギヤなどの特性に合わせた効果的な潤滑及び冷却が可能となる。

図３は、本発明の第１実施形態にかかる潤滑油の冷却装置（熱交換装置）の構成例を示すブロック図である。同図に示す潤滑油の冷却装置１００は、クラッチオイルが循環する第１オイル循環回路（第１潤滑油循環回路）１０と、ギヤオイルが循環する第２オイル循環回路（第２潤滑油循環回路）２０と、エンジン２の冷却水が循環する冷却水循環回路３０とを備えている。第１オイル循環回路１０は、ドレイン１１に溜まっているクラッチオイルを吸い上げて移送するオイルポンプ１２と、オイルポンプ１２の下流側に並列に配置した第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２と、これら第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２の下流側に配置したクラッチオイルによる潤滑及び冷却の対象であるクラッチ（摩擦係合装置）１４とを備えており、これらドレイン１１、オイルポンプ１２、第１、第２熱交換器１３−１，１３−２、クラッチ１４をこの順にクラッチオイルが循環する回路である。ここでのクラッチ１４は、図２に示す変速機４が備える第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２である。第１熱交換器１３−１は、第１オイル循環回路１０のクラッチオイルと第２オイル循環回路２０のギヤオイルと間で熱交換を行うものである。また、第２熱交換器１３−２は、第１オイル循環回路１０のクラッチオイルと冷却水循環回路３０の冷却水との間で熱交換を行うものである。

第２オイル循環回路２０は、ドレイン２１に溜まっているギヤオイルを吸い上げて移送するオイルポンプ２２と、該オイルポンプ２２の下流側に配置したギヤオイルによる潤滑対象２３と、潤滑対象２３の下流側に配置したギヤオイルによる冷却対象であるギヤ類２４とを備えており、これらドレイン２１、オイルポンプ２２、潤滑対象２３、ギヤ類２４をこの順にギヤオイルが循環する回路である。また、潤滑対象２３から出たギヤオイルはその一部が空冷冷却器２５に導かれ、当該空冷冷却器２５でギヤオイルの空冷冷却が行われる。さらに、空冷冷却器２５で冷却されたギヤオイルは、第１オイル循環回路１０の第１熱交換器１３−１に導かれ、第１熱交換器１３−１で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルとの熱交換が行われる。第１熱交換器１３−１でクラッチオイルとの熱交換を行ったギヤオイルは、ドレイン２１に戻される。

冷却水循環回路３０は、エンジン２の冷却水を移送するための冷却水ポンプ３１と、冷却水の冷却を行うためのラジエータ３２と、冷却水による冷却対象であるエンジン２と、冷却水による冷却対象であるモータ３とを備えており、これら冷却水ポンプ３１、ラジエータ３２、エンジン２、モータ３をこの順に冷却水が循環する回路である。また、モータ３の冷却を行った後の冷却水は、第１オイル循環回路１０の第２熱交換器１３−２に導かれ、第２熱交換器１３−２で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルとの熱交換が行われる。第２熱交換器１３−２でクラッチオイルとの熱交換を行った冷却水は、冷却水ポンプ３１で再びラジエータ３２に送られる。

図１に示すように、第１オイル循環回路１０に設けた第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２は、いずれも車両１における変速機４の側部や上部など、変速機４と同位置に配置されている。その一方で、第２オイル循環回路２０に設けたギヤオイルを空冷により冷却するための空冷冷却器（フロントエアクーラー）２５は、車両１の前面側、詳細には左前輪Ｗの前側に配置されている。そして、変速機４のギヤ室（ギヤケース）４ｂ（図２参照）と空冷冷却器２５との間でギヤオイルを流通させるための配管２５ａが設けられている。配管２５ａは、第２オイル循環回路２０の一部である。このように、空冷冷却器２５を車両の前面側に配置したことで、空冷冷却器２５に効率的に空気を取り込むことができるので、空冷冷却器２５によるギヤオイルの冷却を促進することができる。

以上説明したように、本実施形態の潤滑油の冷却装置１００は、変速機４が備える第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２を潤滑するためのクラッチオイルが循環する第１オイル循環回路１０と、変速機４が備える第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２以外の機構を潤滑するためのギヤオイルが循環する第２オイル循環回路２０と、車両の駆動源であるエンジン２及びモータ３を冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路３０とを備えた冷却装置であって、クラッチオイルとギヤオイルとの間で熱交換を行うための第１熱交換器１３−１と、クラッチオイルと冷却水との間で熱交換を行うための第２熱交換器１３−２との二つの熱交換器を備えたことで、一方の第１熱交換器１３−１でエンジン２の冷却水との熱交換によるクラッチオイルの冷却を行いながら、もう一方の第２熱交換器１３−２でギヤオイルとの熱交換によるクラッチオイルの冷却を行うことができる。

この構成により、第１熱交換器１３−１でギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換を行うことで、第２熱交換器１３−２で行うエンジン２の冷却水によるギヤオイルの冷却を補助することができる。すなわち、車両の駆動源であるエンジン２及びモータ３の負荷が高い走行条件でこれらエンジン２及びモータ３を冷却する冷却水の温度が上昇した場合でも、ギヤオイルでクラッチオイルを冷却することができる。したがって、クラッチオイルの温度上昇を抑制することができ、クラッチオイルによる第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の冷却を効果的に行えるので、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の過度の温度上昇を防止できる。その一方で、クラッチオイルが低温の場合には、エンジン２及びモータ３の発熱で温まった冷却水とクラッチオイルとの熱交換により、クラッチオイルを効果的に昇温することができるので、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の摩擦抵抗（フリクション）を低減することができる。

また、ギヤオイルを空冷により冷却するための空冷冷却器２５を備えることで、車両１の駆動源であるエンジン２及びモータ３の負荷が高い走行条件でこれらエンジン２及びモータ３を冷却する冷却水の温度が上昇した場合でも、空冷冷却器２５で冷却されたギヤオイルでクラッチオイルを冷却することができる。したがって、クラッチオイルによる冷却で第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の温度上昇をより効果的に防止できる。

また、本実施形態の冷却装置１００では、第１、第２熱交換器１３−１，１３−２を並列に配置したことで、第１オイル循環回路１０を流通するクラッチオイルの圧力損失を低減でき、一定の油圧でより大流量のクラッチオイルを流すことが可能となる。したがって、クラッチオイルによる第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２のより効果的な冷却が可能となる。

また、本実施形態のような第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２を備えるいわゆるツインクラッチ式の変速機４を搭載した車両では、渋滞が長く続く場合など比較的低速での長時間の走行状態や、発進・停止を頻繁に繰り返す走行状態では、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の半係合状態（いわゆる半クラッチ状態）が継続することで、その熱発生量が上昇する。その一方で、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２以外の機構（第１、第２変速機構Ｇ１，Ｇ２が備えるギヤなど）の熱発生量は減少する。これに対して、本実施形態の冷却装置１００では、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２が第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルによる冷却対象であるため、クラッチオイルによって第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の効果的な冷却が可能となる。これにより、第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２の温度上昇を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態の潤滑油の冷却装置１００では、クラッチオイルの効果的な冷却が行えるようにするために、第１熱交換器１３−１によるギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換でクラッチオイルを十分に冷却できる条件として、例えば、第１熱交換器１３−１に導入されるギヤオイルの温度Ｔ０２が第１熱交換器１３−１に導入されるクラッチオイルの温度Ｔ０１よりも低い（Ｔ０２＜Ｔ０１）という条件を満たすか、又は、第１熱交換器１３−１に導入されるギヤオイルの温度Ｔ０２が所定温度（ＴＡ）よりも低い（Ｔ０２＜ＴＡ）、という条件を満たすように構成することが望ましい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。

図４は、本発明の第２実施形態にかかる潤滑油の冷却装置１００−２の構成例を示すブロック図である。第１実施形態の冷却装置１００では、第１オイル循環回路１０に設けた第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２を並列に配置していたのに対して、本実施形態の冷却装置１００−２では、第１オイル循環回路１０に設けた第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２を直列に配置している。ここでは、第１熱交換器１３−１を上流側に配置し、第２熱交換器１３−２を下流側に配置している。

本実施形態の冷却装置１００−２では、第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２を直列に配置したことで、第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルの冷却効果として、より高い冷却効果を得ることができる。また、第２熱交換器１３−２を第１熱交換器１３−１の下流側に配置したことで、クラッチオイルの低温時にエンジン２の発熱により該クラッチオイルを昇温する場合、第１熱交換器１３−１によるエンジン２の冷却水との熱交換で温められたクラッチオイルを第２熱交換器１３−２によるギヤオイルとの熱交換で再度冷却するおそれがないため、クラッチオイルのより効果的な昇温が可能となる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図５は、本発明の第３実施形態にかかる潤滑油の冷却装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の冷却装置１００−３は、第１実施形態の冷却装置１００の構成に加えて、第２オイル循環回路２０に設けた第１熱交換器１３−１を迂回するバイパス油路２７と、バイパス油路２７に設けられたサーモスタット弁２８ａとを備えている。バイパス油路２７は、第２オイル循環回路２０の空冷冷却器２５から第１熱交換器１３−１に通じる油路２９ａと第１熱交換器１３−１からドレイン２１に通じる油路２９ｂとを連通した油路である。サーモスタット弁２８ａは、バイパス油路２７を流通するギヤオイルの油温が所定温度以上の場合にバイパス油路２７を開くように構成されている。

この構成により、バイパス油路２７を流通するギヤオイルの油温が上記の所定温度以上の場合には、サーモスタット弁２８ａが開かれることで、空冷冷却器２５を出たギヤオイルがバイパス油路２７に導かれて、第１熱交換器１３−１に導入されない。これにより、第１熱交換器１３−１によるギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換を行わないようにする。その一方で、バイパス油路２７を流通するギヤオイルの油温が上記の所定温度未満の場合には、サーモスタット弁２８ａが閉じられることで、空冷冷却器２５を出たギヤオイルが第１熱交換器１３−１に導入される。これにより、第１熱交換器１３−１によるギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換が行われる。

本実施形態の冷却装置１００−３によれば、ギヤオイルの油温が所定温度以上の場合、ギヤオイルをバイパス油路２７に流通させることで、第１熱交換器１３−１によるクラッチオイルとの熱交換を禁止する。これにより、ギヤオイルとの熱交換でクラッチオイルの温度が上昇することを回避できる。

また、本実施形態の冷却装置１００−３では、第１実施形態の冷却装置１００の構成に加えて、第１オイル循環回路１０におけるオイルポンプ１２の下流側、かつ第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えている。この空冷冷却器１６で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルの空冷による冷却が行われる。

車両１が高速で走行する場合には、エンジン２及びモータ３を冷却する冷却水が高温になるため、冷却水によるクラッチオイルの冷却効果が低下する。これに対して、上記構成によれば、第１オイル循環回路１０にクラッチオイルを空冷により冷却するための空冷冷却器１６を備えることで、車両１が高速で走行する場合においても、クラッチオイルの効果的な冷却が可能となるので、第１，第２クラッチＣ１，Ｃ２の温度上昇を抑制することができる。

図６は、本実施形態の車両の全体構成例を示す概略図である。同図に示すように、第１オイル循環回路１０に設けたクラッチオイルを冷却するための空冷冷却器（リアエアクーラー）１６は、車両１の前後方向の中央よりも後方に近い位置、詳細には左後輪ＷＬの手前側の位置に配置されている。そして、変速機４のクラッチ室（クラッチケース）４ａ（図２参照）と空冷冷却器１６との間でクラッチオイルを流通させるための配管１６ａが設けられている。配管１６ａは、第１オイル循環回路１０の一部である。このように、空冷冷却器１６を車両１における左後輪ＷＬの手前側の位置に配置したことで、空冷冷却器１６に効率的に空気を取り込むことができるので、空冷冷却器１６によるクラッチオイルの冷却を促進することができる。

なお、本実施形態では、バイパス油路２７を流通するギヤオイルの温度が所定温度以上の場合に該バイパス油路２７を開くように構成したサーモスタット弁２８ａを設置した場合を示したが、これ以外にも、図示は省略するが、バイパス油路２７の開閉を切り替える開閉弁を備え、第１熱交換器１３−１に流入するクラッチオイルの温度とギヤオイルの温度との温度差に応じて当該開閉弁の開閉が切り替わるように構成してもよい。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図７は、本発明の第４実施形態にかかる潤滑油の冷却装置１００−４の構成例を示すブロック図である。本実施形態の冷却装置１００−４は、第２実施形態の冷却装置１００−２の構成に加えて、第１オイル循環回路１０に設けた第１熱交換器１３−１を迂回するバイパス油路２７と、該バイパス油路２７の開閉を切り替える開閉弁（開閉切換手段）２８ｂとを備えている。また、第１オイル循環回路１０におけるオイルポンプ１２から第１熱交換器１３−１に通じる油路には、当該油路を流通するクラッチオイルの温度を検出するための第１油温センサ（第１油温検出手段）１５が設置されている。また、第２オイル循環回路２０における空冷冷却器２５から第１熱交換器１３−１に通じる油路には、当該油路を流通するギヤオイルの温度を検出するための第２油温センサ（第２油温検出手段）２６が設置されている。

バイパス油路２７は、第２オイル循環回路２０の空冷冷却器２５から第１熱交換器１３−１に通じる油路２９ａと第１熱交換器１３−１からドレイン２１に通じる油路２９ｂとを連通した油路であり、開閉弁２８ｂは、第１油温センサ１５で検出したクラッチオイルの温度と、第２油温センサ２６で検出したギヤオイルの温度とに基づいてバイパス油路２７の開閉を切り替えるようになっている。

そして、第１油温センサ１５で検出したクラッチオイルの油温が第２油温センサ２６で検出したギヤオイルの油温よりも低い場合には、開閉弁２８ｂを開くことで空冷冷却器２５を出たギヤオイルをバイパス油路２７に導き、第１熱交換器１３−１に導入しないようにする。これにより、第１熱交換器１３−１によるギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換を行わない。その一方で、第１油温センサ１５で検出したクラッチオイルの油温が第２油温センサ２６で検出したギヤオイルの油温よりも高い場合には、開閉弁２８ｂを閉じることで空冷冷却器２５を出たギヤオイルを第１熱交換器１３−１に導入する。これにより、第１熱交換器１３−１によるギヤオイルとクラッチオイルとの熱交換を行う。

本実施形態の冷却装置１００−４によれば、第１熱交換器１３−１に導入されるギヤオイルの温度とクラッチオイルの温度との温度差に基づいて第１熱交換器１３−１による熱交換の適否を判断することで、クラッチオイルとギヤオイルとの熱交換でクラッチオイルが常に冷却されることを確保できる。

また、本実施形態の冷却装置１００−３では、第１実施形態の冷却装置１００の構成に加えて、第１オイル循環回路１０におけるオイルポンプ１２の下流側、かつ第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えている。この空冷冷却器１６で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルの空冷による冷却が行われる。なお、本実施形態の空冷冷却器１６の車両１における設置位置は、図６に示す第３実施形態の空冷冷却器１６と同様である。

なお、本実施形態では、バイパス油路２７の開閉を切り替える開閉弁２８ｂを備え、第１油温センサ１５で検出した油温と第２油温センサ２６で検出した油温の温度差に応じて開閉弁２８ｂの開閉が切り替わるように構成した場合を示したが、これ以外にも、図示は省略するが、上記の開閉弁２８ｂに代えて、バイパス油路２７に、第１オイル循環回路１０から第１熱交換器１３−１に導かれるギヤオイルの油温が所定温度以上の場合に該バイパス油路２７を開くように構成したサーモスタット弁を設置してもよい。

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図８は、本発明の第５実施形態にかかる潤滑油の冷却装置１００−５の構成例を示すブロック図である。第３実施形態の冷却装置１００−３では、第１オイル循環回路１０におけるオイルポンプ１２の下流側、かつ第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えていたのに対して、本実施形態の冷却装置１００−５は、第１オイル循環回路１０における第１熱交換器１３−１と第２熱交換器１３−２の下流側、かつ冷却対象であるクラッチ１４の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えている。この空冷冷却器１６で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルの冷却が行われる。すなわち、本実施形態の冷却装置１００−５は、第３実施形態の冷却装置１００−３と比較して、第１オイル循環回路１０における空冷冷却器１６の設置位置（クラッチオイルの流れ方向に対する設置の順序）が異なっている。なお、本実施形態の空冷冷却器１６の車両１における設置位置は、図６に示す第３実施形態の空冷冷却器１６と同様である。

〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図９は、本発明の第６実施形態にかかる潤滑油の冷却装置１００−６の構成例を示すブロック図である。第４実施形態の冷却装置１００−４では、第１オイル循環回路１０におけるオイルポンプ１２の下流側、かつ第１熱交換器１３−１の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えていたのに対して、本実施形態の冷却装置１００−６は、第１オイル循環回路１０における第２熱交換器１３−２の下流側、かつ冷却対象であるクラッチ１４の上流側に設置した空冷冷却器１６を備えている。この空冷冷却器１６で第１オイル循環回路１０を循環するクラッチオイルの冷却が行われる。すなわち、本実施形態の冷却装置１００−６は、第４実施形態の冷却装置１００−４と比較して、第１オイル循環回路１０における空冷冷却器１６の設置位置（クラッチオイルの流れ方向に対する設置の順序）が異なっている。なお、本実施形態の空冷冷却器１６の車両１における設置位置は、図６に示す第３実施形態の空冷冷却器１６と同様である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
３ モータ（駆動源）
２ａ 出力軸（駆動軸）
４ 変速機
５ ディファレンシャル機構
６Ｒ，６Ｌ ドライブシャフト
１０ 第１オイル循環回路（第１潤滑油循環回路）
１１ ドレイン
１２ オイルポンプ
１３−１ 第１熱交換器
１３−２ 第２熱交換器
１４ クラッチ（摩擦係合装置）
１５ 第１油温センサ（第１油温検出手段）
１６ 空冷冷却器
１６ａ 配管
２０ 第２オイル循環回路（第２潤滑油循環回路）
２１ ドレイン
２２ オイルポンプ
２３ 潤滑対象
２４ ギヤ類
２５ 空冷冷却器
２５ａ 配管
２６ 第２油温センサ（第２油温検出手段）
２７ バイパス油路
２８ａ サーモスタット弁
２８ｂ 開閉弁（開閉切換手段）
２９ａ 油路
２９ｂ 油路
３０ 冷却水循環回路
３１ 冷却水ポンプ
３２ ラジエータ
１００ 冷却装置（熱交換装置）
Ｃ１ 第１クラッチ（摩擦係合装置）
Ｃ２ 第２クラッチ（摩擦係合装置）
ＣＳ 出力軸
Ｇ１ 第１変速機構
Ｇ２ 第２変速機構
ＩＭＳ 第１入力軸
ＯＭＳ 第２入力軸
ＷＲ，ＷＬ 後輪（駆動輪）

Claims (8)

1. 車両用の変速機内を循環する潤滑油の熱交換を行うための熱交換装置であって、
   前記変速機の摩擦係合装置に供給される第１潤滑油が循環する第１潤滑油循環回路と、
   前記変速機の前記摩擦係合装置以外の機構に供給される第２潤滑油が循環する第２潤滑油循環回路と、
   前記車両の駆動源を冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路と、
   前記第１潤滑油と第２潤滑油との間で熱交換を行うための第１熱交換器と、
   前記第１潤滑油と前記冷却水との間で熱交換を行うための第２熱交換器と、を備え、
   前記第１潤滑油循環回路に対して前記第１熱交換器と前記第２熱交換器が並列に配置されている
   ことを特徴とする潤滑油の熱交換装置。
2. 車両用の変速機内を循環する潤滑油の熱交換を行うための熱交換装置であって、
   前記変速機の摩擦係合装置に供給される第１潤滑油が循環する第１潤滑油循環回路と、
   前記変速機の前記摩擦係合装置以外の機構に供給される第２潤滑油が循環する第２潤滑油循環回路と、
   前記車両の駆動源を冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路と、
   前記第１潤滑油と第２潤滑油との間で熱交換を行うための第１熱交換器と、
   前記第１潤滑油と前記冷却水との間で熱交換を行うための第２熱交換器と、を備え、
   前記第１潤滑油循環回路に対して前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とが直列に配置されており、前記第１熱交換器が前記第２熱交換器の上流側に配置されている
   ことを特徴とする潤滑油の熱交換装置。
3. 前記第２潤滑油循環回路は、前記第２潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑油の熱交換装置。
4. 前記変速機は、
   車両の駆動源に繋がる駆動軸に対して第１クラッチを介して係脱可能に連結される第１入力軸と、
   前記駆動軸に対して第２クラッチを介して係脱可能に連結される第２入力軸と、
   駆動輪側に動力を出力する出力軸と、
   前記第１入力軸と前記出力軸との間に配置されて最低変速段から奇数番目に属する複数の変速段を設定可能な第１変速機構と、
   前記第２入力軸と前記出力軸との間に配置されて最低変速段から偶数番目に属する複数の変速段を設定可能な第２変速機構と、を備え、
   前記第１クラッチ及び前記第２クラッチは、前記第１潤滑油循環回路を循環する第１潤滑油が供給される摩擦係合装置である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の潤滑油の熱交換装置。
5. 前記第１潤滑油と前記第２潤滑油は異なる種類の潤滑油である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の潤滑油の熱交換装置。
6. 前記第１潤滑油循環回路は、前記第１潤滑油を空冷により冷却するための空冷冷却器を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の潤滑油の熱交換装置。
7. 前記第１潤滑油循環回路から前記第１熱交換器に導かれる前記第１潤滑油の油温を検出する第１油温検出手段と、
   前記第２潤滑油循環回路から前記第１熱交換器に導かれる前記第２潤滑油の油温を検出する第２油温検出手段と、
   前記第２潤滑油循環回路に配置されて前記第１熱交換器を迂回するバイパス油路と、
   前記バイパス油路の開閉を切り替える開閉切換手段と、を備え、
   前記第１油温検出手段で検出した前記第１潤滑油の油温が前記第２油温検出手段で検出した前記第２潤滑油の油温よりも低い場合、前記開閉切換手段により前記バイパス油路を開き、
   前記第１油温検出手段で検出した前記第１潤滑油の油温が前記第２油温検出手段で検出した前記第２潤滑油の油温よりも高い場合、前記開閉切換手段により前記バイパス油路を閉じる
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の潤滑油の熱交換装置。
8. 前記第２潤滑油循環回路に配置されて前記第１熱交換器を迂回するバイパス油路と、
   前記第２潤滑油循環回路から前記第１熱交換器に導かれる前記第２潤滑油の油温が所定温度以上の場合に前記バイパス油路を開くサーモスタット弁と、を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の潤滑油の熱交換装置。

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