JP6812785B2 - Cooling system - Google Patents
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本発明は、変速機のオイルを冷却する冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for cooling the oil of a transmission.
トラック等の車両には、変速機が設けられているが、変速機は、機械的な部品が嵌合して駆動するため、フリクションが発生する恐れがある。このため、フリクションを低減するために、オイルが用いられている。また、オイルの温度が高くなると劣化や潤滑能力の低下が生じるため、オイルの熱を冷却水に伝達させてオイルを冷却するオイルクーラー(熱交換器)が設けられている。 Vehicles such as trucks are provided with a transmission, but since the transmission is driven by fitting mechanical parts, friction may occur. Therefore, oil is used to reduce friction. Further, since deterioration and deterioration of the lubrication capacity occur when the temperature of the oil rises, an oil cooler (heat exchanger) is provided to transfer the heat of the oil to the cooling water to cool the oil.
上記の車両においては、冷却水が流れる流路に、車両の車室内へ送る空気を暖気するためのヒーターが設けられている。ヒーターは、オイルクーラーを通過した冷却水の熱を空気に伝達させることで、暖気を行う。通常、ヒーターの暖気性能は、ヒーターを通過する冷却水の温度が高いほど向上する。 In the above-mentioned vehicle, a heater for warming the air sent to the passenger compartment of the vehicle is provided in the flow path through which the cooling water flows. The heater warms the air by transferring the heat of the cooling water that has passed through the oil cooler to the air. Generally, the warming performance of the heater improves as the temperature of the cooling water passing through the heater increases.
ところで、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなるケースが発生しうる。例えば、車両が一定速度の場合には、変速機が変速を行わないためオイルが変速機を通過する際に温度が上昇せず、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなることがある。
このようにオイルの温度が冷却水の温度よりも低くなる場合には、オイルクーラーにおいてオイルの熱を冷却水に伝達し難くなるため、ヒーターにおいて冷却水の熱を空気に適切に伝達できない。この結果、ヒーターの暖気性能が低下する恐れがある。
By the way, there may be a case where the temperature of the oil is lower than the temperature of the cooling water. For example, when the vehicle has a constant speed, the temperature of the oil does not rise when the oil passes through the transmission because the transmission does not shift, and the temperature of the oil may be lower than the temperature of the cooling water.
When the temperature of the oil is lower than the temperature of the cooling water in this way, it becomes difficult for the oil cooler to transfer the heat of the oil to the cooling water, so that the heat of the cooling water cannot be properly transferred to the air in the heater. As a result, the warming performance of the heater may deteriorate.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなることに起因したヒーターの暖気性能の低下を抑制することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to suppress a decrease in the warm-up performance of the heater due to the temperature of the oil being lower than the temperature of the cooling water.
本発明の一の態様においては、冷却水が循環する第1流路と、オイルが循環する第2流路と、前記第1流路に設けられ、前記冷却水の熱を利用して暖気を行うヒーターと、前記第2流路に設けられ、前記オイルが通過する変速機と、前記第1流路を流れる冷却水と、前記第2流路を流れるオイルとを熱交換して、前記オイルを冷却する熱交換器と、前記第2流路に設けられ、前記オイルの温度に基づいて前記変速機から前記熱交換器へ向かう前記オイルの流量を制御する流量制御部と、を備える、冷却システムを提供する。
かかる冷却システムによれば、流量制御部によって、オイルの温度に応じて、熱交換器へ流れ込むオイルの流量を制御できる。これにより、例えばオイルの温度が低下した場合(変速機による変速が行われない場合)には、熱交換器へ向かうオイルの流量を少なくすることで、熱交換器において温度が低いオイルによって冷却水が冷却されることを、抑制できる。この結果、冷却水の熱を利用したヒーターの暖気性能の低下を抑制できる。
In one aspect of the present invention, a first flow path through which cooling water circulates, a second flow path through which oil circulates, and the first flow path are provided, and the heat of the cooling water is used to warm air. Heat exchange between the heater to be performed, the transmission provided in the second flow path through which the oil passes, the cooling water flowing through the first flow path, and the oil flowing through the second flow path, and the oil. A cooling unit including a heat exchanger for cooling the oil and a flow control unit provided in the second flow path for controlling the flow rate of the oil from the transmission to the heat exchanger based on the temperature of the oil. Provide a system.
According to such a cooling system, the flow rate control unit can control the flow rate of the oil flowing into the heat exchanger according to the temperature of the oil. As a result, for example, when the temperature of the oil drops (when shifting is not performed by the transmission), the flow rate of the oil toward the heat exchanger is reduced, so that the cooling water is cooled by the oil having a low temperature in the heat exchanger. Can be suppressed from being cooled. As a result, it is possible to suppress a decrease in the warming performance of the heater using the heat of the cooling water.
また、前記流量制御部は、前記オイルの温度が所定値以上になると、前記オイルを前記熱交換器へ向かって流すこととしてもよい。 Further, the flow rate control unit may flow the oil toward the heat exchanger when the temperature of the oil exceeds a predetermined value.
また、前記流量制御部は、前記オイルの温度に応じて開度が変化する弁を有し、前記弁の開度は、前記オイルの温度が低いほど小さくなることとしてもよい。 Further, the flow rate control unit may have a valve whose opening degree changes according to the temperature of the oil, and the opening degree of the valve may be reduced as the temperature of the oil is lowered.
また、前記流量制御部は、前記変速機による変速が行われない場合に、前記オイルの前記熱交換器への流れを規制することとしてもよい。 Further, the flow rate control unit may regulate the flow of the oil to the heat exchanger when the transmission is not changed.
本発明によれば、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなることに起因したヒーターの暖気性能の低下を抑制できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the deterioration of the warming performance of the heater due to the temperature of the oil becoming lower than the temperature of the cooling water can be suppressed.
<車両の構成>
図1を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る冷却システムが搭載された車両1の構成について説明する。
<Vehicle configuration>
The configuration of the
図1は、一の実施形態に係る車両1の構成を説明するための模式図である。なお、図1では、冷却水の流れが実線の矢印で示され、オイルの流れが破線の矢印で示されている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the
車両1は、例えばトラックである。車両1は、図1に示すように、エンジン10と、変速機20と、冷却水流路30と、オイル流路40と、ラジエーター50と、ヒーター55と、オイルクーラー60と、流量制御部材65と、ECU80とを有する。車両1は、冷却水によって変速機20のオイルを冷却する。なお、本実施形態においては、冷却水流路30は第1流路であり、オイル流路40は第2流路である。
The
エンジン10は、複数の気筒を含むエンジンであり、例えばディーゼルエンジンである。エンジン10は、気筒内で燃料と空気の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる。また、エンジン10は、燃焼後の排気ガスを排出する。なお、エンジン10が異常高温になることを防止するために、エンジン10には冷却水が流れている。
The
変速機20は、エンジン10の出力を駆動輪に伝達する過程において、適切なトルクと回転速度に変速する。変速機20には、機械部品が嵌合して駆動する変速機20のフリクションを低減するために、潤滑油であるオイルが通過するようになっている。すなわち、変速機20は、オイル流路40に設けられている。
The
また、変速機20は、例えば流体クラッチ22を有しており、流体クラッチ22にはオイルが流れる。流体クラッチ22による変速がされると、オイルの温度が上昇し、流体クラッチ22による変速がされない(すなわち、車両の速度が一定)と、オイルの温度は上昇しない。
Further, the
冷却水流路30は、冷却水が循環する流路である。冷却水流路30は、エンジン10、ラジエーター50、ヒーター55及びオイルクーラー60の間で冷却水が循環するように、5つの流路31〜35を有する。例えば、エンジン10から流出して流路31を流れる冷却水は、流路32、流路33、流路34、流路35の順に流れて、エンジン10へ戻る。すなわち、冷却水は、エンジン10、ラジエーター50、エンジン10、ヒーター55、オイルクーラー60、エンジン10の順に流れる。
The cooling
オイル流路40は、オイルが循環する流路である。オイル流路40は、変速機20とオイルクーラー60の間でオイルが循環するように、2つの流路41、42を有する。例えば、変速機20(具体的には、流体クラッチ22)から流出したオイルは、流路41、流路42の順に流れて、変速機20へ戻る。
The
ラジエーター50は、冷却水流路30を流れる冷却水を冷却する。ラジエーター50は、車両の前方に設けられており、走行風が通過可能になっている。ラジエーター50は、流路31から流入する冷却水(エンジン10で温められた冷却水)の熱を、通過する走行風に伝達されることで、冷却水を冷却する。
The
ヒーター55は、冷却水流路30に設けられており、冷却水の熱を利用して車室内に送る空気の暖気を行う機能を有する。ヒーター55には、エンジン10で温められた冷却水が流路33を介して流れ込む。ヒーター55では、流れ込んだ冷却水の熱が空気に伝達される(これに伴い、冷却水の温度が低下する)ことで、車室内へ送られる空気を温める。ヒーター55の暖房性能は、ヒーター55へ流れ込む冷却水の温度が高いほど向上する。
The
オイルクーラー60は、冷却水流路30を流れる冷却水と、オイル流路40を流れるオイルとを熱交換して、オイルを冷却する熱交換器である。オイルクーラー60は、オイルの劣化や潤滑能力の低下を抑制するために、オイルの温度が一定以下となるように冷却する。オイルクーラー60には、ヒーター55から流出した冷却水が流路34を介して流れ込む。また、オイルクーラー60には、変速機20から流出したオイルが流路41を介して流れ込む。通常、冷却水の温度がオイルの温度よりも低いので、オイルクーラー60では、オイルの熱が冷却水に伝達される(これに伴い、冷却水の温度が上昇する)ことで、オイルが冷却される。
The
流量制御部材65は、オイル流路40の流路41に設けられている。流量制御部材65は、オイルの温度に基づいて、変速機20からオイルクーラー60へ向かうオイルの流量を制御する流量制御部である。なお、流量制御部材65によるオイルの流量制御の詳細については、後述する。
The flow
ECU80は、CPU、ROM、RAM等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置(Electric Control Unit)である。例えば、ECU80は、エンジン10や変速機20の動作を制御する。
The
ところで、車両1の走行状態によっては、オイルクーラー60に流れ込むオイルの温度が冷却水の温度よりも低くなるケースが発生しうる。例えば、車両1が一定速度の場合には、変速機20が変速を行わないためオイルが変速機20を通過する際に温度が上昇せず、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなることがある。このようにオイルの温度が冷却水の温度よりも低くなる場合には、オイルクーラー60においてオイルの熱を冷却水に伝達し難くなるため、ヒーター55において冷却水の熱を空気に適切に伝達できない。この結果、ヒーター55の暖気性能が低下する恐れがある。
これに対して、本実施形態では、ヒーター55の暖気性能の低下を抑制するために、オイルの温度が冷却水の温度よりも低くなるような場合(具体的には、変速機20による変速が行われない場合)には、流量制御部材65によって、オイルがオイルクーラー60に流れ込む流量を制御している。
By the way, depending on the traveling state of the
On the other hand, in the present embodiment, in order to suppress the deterioration of the warming performance of the
<オイルの流量制御について>
図1及び図2を参照しながら、流量制御部材65によるオイルの流量制御について説明する。
<About oil flow control>
The oil flow rate control by the flow
図2は、流量制御部材65がオイルの流れを規制する状態を説明するための模式図である。なお、図2では流量制御部材65の開閉弁65aが閉じており、図1では開閉弁65aが開いている。
FIG. 2 is a schematic view for explaining a state in which the flow
流量制御部材65は、ここではサーモスタットであり、開閉自在な開閉弁65aを有する。開閉弁65aの開度は、オイル流路40を流れるオイルの温度に応じて開度が変化する。この際、開閉弁65aは、オイルの温度に応じて、自動で開閉する。そして、開閉弁65aの開度は、オイルの温度が低いほど小さくなる。
The flow
具体的には、開閉弁65aの開度は、オイルの温度が高いと大きくなり、オイルの温度が低いと小さくなる。これにより、オイルの温度が高い場合には、開閉弁65aを通過するオイルの流量が多くなるので、オイルクーラー60に流れ込むオイルの流量も多くなる。一方で、オイルの温度が低い場合には、開閉弁65aを通過するオイルの流量が少なくなるので、オイルクーラー60に流れ込むオイルの流量も少なくなる。
Specifically, the opening degree of the on-off
開閉弁65aは、オイルの温度が閾値以上になると、図1に示すように開いた状態で、オイルクーラー60へ向かってオイルを流す。この際、オイルの温度が高くなるほど開閉弁65aの開度が大きくなるので、オイルの温度が高くなるにつれて、オイルクーラー60へ流れ込むオイルの流量は多くなる。これにより、オイルの温度に応じてオイルの流量を細かく制御できる。
When the temperature of the oil exceeds the threshold value, the on-off
一方で、開閉弁65aは、オイルの温度が所定の閾値よりも小さいと、図2に示すように完全に閉じてしまうように設定されている。これにより、オイルの温度が過大に低下した場合には、オイルがオイルクーラー60に流れることを防止できる。この結果、オイルクーラー60において温度が低いオイルによって冷却水が冷却されることを、効果的に防止できる。
On the other hand, the on-off
なお、図1及び図2には示していないが、オイル流路40にオイルを送るためのポンプが設けられてもよい。かかる場合には、オイル流路40内にてオイルが循環されやすくなる。
Although not shown in FIGS. 1 and 2, a pump for sending oil to the
上記では、流量制御部材65が、オイルの温度に応じて自動で開閉する開閉弁65aを有するサーモスタットであることとしたが、これに限定されない。例えば、流量制御部材65は、ECU80によって開閉を制御される部材であってもよい。具体的には、ECU80は、オイルの温度をセンサーで検出して、流量制御部材65の開閉を制御してもよい。
In the above, the flow
また、オイル流路40において、図3に示すように、流量制御部材65よりも変速機20側にオイルのバイパス経路43が設けられてもよい。かかる場合には、開閉弁65aが閉じていても、オイルがバイパス経路43を流れることで、変速機20へのオイルの供給を継続できる。
Further, in the
図3は、車両1の変形例を説明するための模式図である。図3に示すように、バイパス経路43は、流路41において流量制御部材65よりも上流側の部分と流路42とを接続する流路である。バイパス経路43を設けることで、流量制御部材65の開閉弁65aが閉じていても、オイルがバイパス経路43を流れることで、オイルを循環させることができる。
FIG. 3 is a schematic view for explaining a modified example of the
<本実施形態における効果>
上述した本実施形態によれば、オイルクーラー60は、オイル流路40を流れるオイルを、冷却水流路30を流れる冷却水と熱交換して、オイルを冷却する。そして、オイル流路40に設けられた流量制御部材65は、オイル流路40を流れるオイルの温度に基づいて、変速機20からオイルクーラー60へ向かうオイルの流量を制御する。具体的には、流量制御部材65は、オイルの温度が所定値以上になるとオイルをオイルクーラー60へ向かわせ、オイルの温度が所定値よりも低いとオイルをオイルクーラー60へ向かわせない。
かかる場合には、流量制御部材65によって、オイルの温度に応じて、オイルクーラー60へ流れ込むオイルの流量を制御できる。これにより、例えばオイルの温度が低下した場合(変速機20による変速が行われない場合)には、オイルクーラー60へ向かうオイルの流量を少なくすることで、オイルクーラー60において温度が低いオイルによって冷却水が冷却されることを、抑制できる。この結果、冷却水の熱を利用したヒーター55の暖気性能の低下を抑制できる。
<Effect in this embodiment>
According to the present embodiment described above, the
In such a case, the flow
なお、上記では、本発明に係る冷却システムがトラックに搭載されていることとしたが、これに限定されない。例えば、冷却システムがバスや船舶等に搭載されていてもよい。 In the above, it is assumed that the cooling system according to the present invention is mounted on the truck, but the present invention is not limited to this. For example, the cooling system may be mounted on a bus, a ship, or the like.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that such modified or modified forms may also be included in the technical scope of the present invention.
1 車両
20 変速機
22 流体クラッチ
30 冷却水流路
40 オイル流路
55 ヒーター
60 オイルクーラー
65 流量制御部材
65a 開閉弁
1
Claims (3)
オイルが循環する第2流路と、
前記第1流路に設けられ、前記冷却水の熱を利用して暖気を行うヒーターと、
前記第2流路に設けられ、前記オイルが通過する変速機と、
前記第1流路を流れる冷却水と、前記第2流路を流れるオイルとを熱交換して、前記オイルを冷却する熱交換器と、
前記第2流路に設けられ、前記オイルの温度に基づいて前記変速機から前記熱交換器へ向かう前記オイルの流量を制御する流量制御部と、
を備え、
前記流量制御部は、前記変速機による変速が行われない場合に、前記オイルの前記熱交換器への流れを規制する、冷却システム。 The first flow path through which cooling water circulates,
The second flow path for oil circulation and
A heater provided in the first flow path and using the heat of the cooling water to warm the air,
A transmission provided in the second flow path and through which the oil passes,
A heat exchanger that cools the oil by exchanging heat between the cooling water flowing through the first flow path and the oil flowing through the second flow path.
A flow rate control unit provided in the second flow path and controlling the flow rate of the oil from the transmission to the heat exchanger based on the temperature of the oil.
Equipped with a,
The flow control unit is a cooling system that regulates the flow of the oil to the heat exchanger when the transmission does not shift gears .
請求項1に記載の冷却システム。 When the temperature of the oil becomes equal to or higher than a predetermined value, the flow control unit causes the oil to flow toward the heat exchanger.
The cooling system according to claim 1.
前記弁の開度は、前記オイルの温度が低いほど小さくなる、
請求項1又は2に記載の冷却システム。
The flow rate control unit has a valve whose opening degree changes according to the temperature of the oil.
The opening degree of the valve decreases as the temperature of the oil decreases.
The cooling system according to claim 1 or 2.
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