JP6915350B2 - Oil cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、車両のオイル冷却装置に関する。 The present invention relates to a vehicle oil cooling device.

車両のオイル冷却装置として、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には、オイルの吐出圧を可変可能な可変容量ポンプと、可変容量ポンプから吐出されたオイルが通流するオイル通路と、オイル通路に介装されたオイルクーラーと、オイルクーラーを迂回して内燃機関の各部にオイルを供給するバイパス通路と、を有する内燃機関のオイル供給装置が記載されている。 As a vehicle oil cooling device, there is one described in Patent Document 1. In Patent Document 1, a variable capacity pump capable of varying the discharge pressure of oil, an oil passage through which oil discharged from the variable capacity pump flows, an oil cooler interposed in the oil passage, and an oil cooler are bypassed. A bypass passage for supplying oil to each part of the internal combustion engine and an oil supply device for the internal combustion engine are described.

このようなバイパス通路を有するオイル冷却装置においては、一般に、オイルの温度が所定値未満の場合にはバイパス通路にオイルを流してオイルの冷却を行わず、オイルの温度が所定値以上の場合にオイルクーラーにオイルを流すことでオイルの冷却を行うようになっている。 In an oil cooling device having such a bypass passage, generally, when the temperature of the oil is less than a predetermined value, the oil is not flowed through the bypass passage to cool the oil, and when the temperature of the oil is equal to or higher than the predetermined value. The oil is cooled by flowing the oil through the oil cooler.

国際公開第２０１４／０７３４４４号International Publication No. 2014/073444

ところが、オイルの温度が所定値以上となってオイルクーラーにオイルを流し始めた冷却初期の段階では、オイルクーラーの冷却水の温度がオイルの温度と比較して非常に低い場合が多いので、オイルはオイルクーラーによって急激に冷やされる。この結果、オイルの温度にアンダーシュートが発生し、オイルの温度が想定した温度以下となることがある。このような現象が頻発すると、燃費悪化やエンジン故障に繋がるおそれがある。 However, in the initial stage of cooling when the temperature of the oil exceeds a predetermined value and the oil begins to flow into the oil cooler, the temperature of the cooling water of the oil cooler is often very low compared to the temperature of the oil. Is rapidly cooled by an oil cooler. As a result, an undershoot may occur in the oil temperature, and the oil temperature may be lower than the expected temperature. If such a phenomenon occurs frequently, it may lead to deterioration of fuel efficiency and engine failure.

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、オイルクーラーによってオイル温度が低下し過ぎることを抑制できるオイル冷却装置を提供する。 The present invention has been made in consideration of the above points, and provides an oil cooling device capable of suppressing an oil temperature from being excessively lowered by an oil cooler.

本発明のオイル冷却装置の一つの態様は、
オイルを冷却するオイルクーラーと、
前記オイルクーラーをバイパスするバイパス通路と、
前記オイルを、前記オイルクーラーに繋がるオイルクーラー通路と前記バイパス通路とに分流するバルブと、
前記オイルの温度に基づいて、前記バルブの分流を制御することにより、前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路とに分流させる前記オイルの量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ｉ）前記オイルの温度が第１の温度以下の場合には、前記オイルクーラー通路を閉状態とするとともに前記バイパス通路を開状態とし、
（ｉｉ）前記オイルの温度が前記第１の温度を超えたときに、前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路の両方を開状態とし、
（ｉｉｉ）前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路の両方を開状態にしてから所定時間経過した後に、前記オイルクーラー通路を開状態とするとともに前記バイパス通路を閉状態とする。 One aspect of the oil cooling device of the present invention is
An oil cooler that cools the oil,
A bypass passage that bypasses the oil cooler and
A valve that divides the oil into an oil cooler passage connected to the oil cooler and the bypass passage, and
A control unit that controls the amount of oil to be diverted into the oil cooler passage and the bypass passage by controlling the divergence of the valve based on the temperature of the oil.
With
The control unit
(I) When the temperature of the oil is equal to or lower than the first temperature, the oil cooler passage is closed and the bypass passage is opened.
(Ii) When the temperature of the oil exceeds the first temperature, both the oil cooler passage and the bypass passage are opened.
(Iii) After a predetermined time has elapsed from opening both the oil cooler passage and the bypass passage, the oil cooler passage is opened and the bypass passage is closed.

本発明によれば、オイルクーラーによる冷却開始直後において、オイルクーラーのみにオイルを通過させるのではなく、オイルクーラーとバイパス通路の両方にオイルが供給されるので、オイルクーラーによってオイル温度が低下し過ぎることを抑制できる。 According to the present invention, immediately after the start of cooling by the oil cooler, the oil is supplied to both the oil cooler and the bypass passage instead of passing the oil only through the oil cooler, so that the oil temperature drops too much by the oil cooler. Can be suppressed.

実施の形態のオイル冷却装置の要部構成を示す概略図Schematic diagram showing the main part configuration of the oil cooling device of the embodiment 制御部による分流バルブの制御手順を示すフローチャートFlow chart showing the control procedure of the divergence valve by the control unit 実施の形態のオイル冷却装置による油温と、従来のオイル冷却装置による油温とを比較した図The figure which compared the oil temperature by the oil cooling device of embodiment and the oil temperature by a conventional oil cooling device.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、実施の形態に係るオイル冷却装置の要部構成を示す概略図である。オイル冷却装置１００は、オイルパン１０１内のオイルをポンプ１０２によってエンジン（図示せず）に圧送する。ポンプ１０２は、エンジンのクランクシャフトによって駆動される。 FIG. 1 is a schematic view showing a main configuration of an oil cooling device according to an embodiment. The oil cooling device 100 pumps the oil in the oil pan 101 to the engine (not shown) by the pump 102. The pump 102 is driven by the crankshaft of the engine.

ポンプ１０２によって吐出されたオイルは、三方向バルブなどの分流バルブでなるバルブ１０３のバルブ入口に入る。バルブ１０３の一方の出口にはオイルクーラー１０４に繋がるオイルクーラー通路１０６が接続されており、バルブ１０３の他方の出口にはオイルクーラー１０４をバイパスするバイパス通路１０７が接続されている。オイルクーラー１０４は、流路の周囲に冷却水が循環されてなる水冷式のオイルクーラーである。 The oil discharged by the pump 102 enters the valve inlet of the valve 103, which is a diversion valve such as a three-way valve. An oil cooler passage 106 connected to the oil cooler 104 is connected to one outlet of the valve 103, and a bypass passage 107 bypassing the oil cooler 104 is connected to the other outlet of the valve 103. The oil cooler 104 is a water-cooled oil cooler in which cooling water is circulated around the flow path.

バルブ１０３による分流は制御部１０５からの制御信号に基づいて制御される。バルブ１０３は、制御信号に基づき、２つの出口のいずれか一方のみからオイルを出すこともでき、２つの出口の両方からオイルを出すこともできる。実際上、制御部１０５は、車両のＥＣＵ(Engine Control Unit)によって具現化されている。 The diversion by the valve 103 is controlled based on the control signal from the control unit 105. Based on the control signal, the valve 103 may discharge oil from only one of the two outlets, or may discharge oil from both of the two outlets. Practically, the control unit 105 is embodied by the ECU (Engine Control Unit) of the vehicle.

オイルクーラー１０４を通過したオイル及びバイパス通路１０７を通過したオイルは、エンジンに供給される。 The oil that has passed through the oil cooler 104 and the oil that has passed through the bypass passage 107 are supplied to the engine.

また、オイル冷却装置１００は、油温センサー１０８を有し、この油温センサー出力が制御部１０５に入力される。制御部１０５は、検出された油温に基づいて、バルブ１０３を制御する。 Further, the oil cooling device 100 has an oil temperature sensor 108, and the output of the oil temperature sensor is input to the control unit 105. The control unit 105 controls the valve 103 based on the detected oil temperature.

なお、図１の例では、油温センサー１０８をオイルクーラー１０４の下流側に配置しているが、オイルクーラー１０４の上流側に配置してもよい。また、図１の例では、オイルクーラー１０４に繋がるオイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７との分岐点に三方向バルブを設けているが、バルブはこれに限らず、オイルクーラー通路１０６又はバイパス通路１０７のいずれかに開閉バルブを設けることによっても、オイルクーラー１０４に流れるオイル量及びバイパス通路１０７に流れる量を制御することができる。 In the example of FIG. 1, the oil temperature sensor 108 is arranged on the downstream side of the oil cooler 104, but it may be arranged on the upstream side of the oil cooler 104. Further, in the example of FIG. 1, a three-way valve is provided at the branch point between the oil cooler passage 106 connected to the oil cooler 104 and the bypass passage 107, but the valve is not limited to this, and the oil cooler passage 106 or the bypass passage 107 is not limited to this. By providing an on-off valve in any of the above, the amount of oil flowing through the oil cooler 104 and the amount flowing through the bypass passage 107 can be controlled.

次に、図２を用いて、本実施の形態のオイル冷却装置１００の特徴的な動作について説明する。 Next, the characteristic operation of the oil cooling device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

オイル冷却装置１００の制御部１０５は、ステップＳ１１においてエンジンが始動したと判断すると、ステップＳ１２に移る。制御部１０５は、ステップＳ１２において、油温センサー１０８の検出結果に基づいて、油温が第１の温度Ｔｈ１以下であるか否か判断し、油温が第１の温度以下の場合には、ステップＳ１３に移って、バイパス通路１０７が開状態となり、オイルクーラー通路１０６が閉状態となるように、バルブ１０３を制御する。つまり、油温が第１の温度Ｔｈ１以下の場合には、オイルクーラー１０４にはオイルを流さずに、オイルの冷却は行わない。 When the control unit 105 of the oil cooling device 100 determines that the engine has started in step S11, the control unit 105 proceeds to step S12. In step S12, the control unit 105 determines whether or not the oil temperature is the first temperature Th1 or less based on the detection result of the oil temperature sensor 108, and if the oil temperature is the first temperature or less, the control unit 105 determines. In step S13, the valve 103 is controlled so that the bypass passage 107 is in the open state and the oil cooler passage 106 is in the closed state. That is, when the oil temperature is equal to or lower than the first temperature Th1, the oil is not flowed through the oil cooler 104 and the oil is not cooled.

やがて、油温が上昇してステップＳ１２において、油温が第１の温度Ｔｈ１を超えると、制御部１０５は、ステップＳ１２からステップＳ１４に移り、オイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７の両方が開状態となるように、バルブ１０６を制御する。つまり、オイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７の両方にオイルが流れるようにする。 Eventually, when the oil temperature rises and the oil temperature exceeds the first temperature Th1 in step S12, the control unit 105 moves from step S12 to step S14, and both the oil cooler passage 106 and the bypass passage 107 are in an open state. The valve 106 is controlled so as to be. That is, the oil is allowed to flow in both the oil cooler passage 106 and the bypass passage 107.

次に、制御部１０５は、ステップＳ１５において、所定時間が経過したか否か判断し、所定時間が経過していなければ、ステップＳ１４に戻る。これにより、所定時間が経過するまで、オイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７の両方にオイルが流れる。このようにすることで、オイルクーラー１０４による冷却開始直後において、オイルクーラー１０４によって冷却されたオイルだけをエンジンに供給するのではなく、オイルクーラー１０４によって冷却されたオイルと、バイパス通路１０７を通ってオイルクーラー１０４によって冷却されていないオイルとを混ぜたオイルをエンジンに供給するので、温度の低下し過ぎたオイルをエンジンに供給せずにすむようになる。 Next, in step S15, the control unit 105 determines whether or not the predetermined time has elapsed, and if the predetermined time has not elapsed, returns to step S14. As a result, oil flows through both the oil cooler passage 106 and the bypass passage 107 until a predetermined time elapses. By doing so, immediately after the start of cooling by the oil cooler 104, not only the oil cooled by the oil cooler 104 is supplied to the engine, but the oil cooled by the oil cooler 104 and the bypass passage 107 are passed through. Since the oil mixed with the oil not cooled by the oil cooler 104 is supplied to the engine, it is not necessary to supply the oil whose temperature has dropped too much to the engine.

所定時間が経過すると、オイルクーラー１０４の冷却水が温められる。すると、制御部１０５は、ステップＳ１５からステップＳ１６に移って、オイルクーラー通路１０６が開状態となるとともにバイパス通路１０７が閉状態となるように、バルブ１０３を制御する。 After a lapse of a predetermined time, the cooling water of the oil cooler 104 is warmed. Then, the control unit 105 moves from step S15 to step S16 and controls the valve 103 so that the oil cooler passage 106 is in the open state and the bypass passage 107 is in the closed state.

制御部１０５は、ステップＳ１７においてエンジンが停止されたと判断するまで、ステップＳ１６の状態を維持する。なお、ステップＳ１６の後、油温が目標温度よりも低くなった場合には、オイルクーラー通路１０６が閉状態となるとともにバイパス通路１０７が開状態となるように、バルブ１０３を制御してもよい。 The control unit 105 maintains the state of step S16 until it is determined in step S17 that the engine has been stopped. When the oil temperature becomes lower than the target temperature after step S16, the valve 103 may be controlled so that the oil cooler passage 106 is closed and the bypass passage 107 is opened. ..

図３は、本実施の形態のオイル冷却装置１００による油温の経時的変化と、従来のオイル冷却装置による油温の経時的変化とを比較したものである。実線が本実施の形態のオイル冷却装置１００による油温の経時的変化を示し、点線が従来のオイル冷却装置による油温の経時的変化を示す。 FIG. 3 compares the change with time of the oil temperature by the oil cooling device 100 of the present embodiment and the change with time of the oil temperature by the conventional oil cooling device. The solid line shows the time-dependent change in the oil temperature by the oil cooling device 100 of the present embodiment, and the dotted line shows the time-dependent change in the oil temperature by the conventional oil cooling device.

従来のオイル冷却装置は、油温が目標油温まで上昇したときに、オイルの流路をバイパス通路からオイルクーラー通路に一気に切り換えるために、図に示したようなアンダーシュートが発生する。これに対して、本実施の形態のオイル冷却装置１００は、油温が目標温度よりも低い第１の温度Ｔｈ１となったときに、オイルクーラー１０４だけでなくバイパス通路１０７にもオイルを流したので、エンジンに供給されるオイルの油温が急激に低下しない。 In the conventional oil cooling device, when the oil temperature rises to the target oil temperature, the oil flow path is switched from the bypass passage to the oil cooler passage at once, so that an undershoot as shown in the figure occurs. On the other hand, in the oil cooling device 100 of the present embodiment, when the oil temperature reaches the first temperature Th1 which is lower than the target temperature, the oil flows not only to the oil cooler 104 but also to the bypass passage 107. Therefore, the temperature of the oil supplied to the engine does not drop sharply.

以上説明したように、本実施の形態によれば、オイルクーラー１０４による冷却開始直後において、オイルクーラー１０４のみにオイルを通過させるのではなく、オイルクーラー１０４とバイパス通路１０７の両方にオイルを供給したことにより、オイルクーラー１０４によってオイル温度が低下し過ぎることを抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, immediately after the start of cooling by the oil cooler 104, the oil is supplied to both the oil cooler 104 and the bypass passage 107 instead of passing the oil only through the oil cooler 104. As a result, it is possible to prevent the oil temperature from dropping too much due to the oil cooler 104.

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.

上述の実施の形態に加えて、測定した油温と、オイルクーラー１０４の冷却水の温度とを加味してバルブ１０３の制御を行うようにしてもよい。例えば、オイルクーラー１０４の冷却水の温度がオイルの温度よりも所定温度以上低い場合（具体的には、目標油温に対して冷却水の温度が非常に低い場合）に、実施の形態のようなオイルクーラー１０４とバイパス通路１０７の両方にオイルを供給することによるアンダーシュート抑制処理を行い、これに対して、オイルクーラー１０４の冷却水の温度がオイルの温度よりも所定温度以上低くない場合には、アンダーシュート抑制処理を行わずに、オイルの温度が目標温度を超えたときに、オイルクーラー通路１０６を開状態とするとともにバイパス通路１０７を閉状態とする処理を行うようにしてもよい。つまり、油温と冷却水の温度との差が所定の閾値よりも小さければ、アンダーシュートは発生し難いので、実施の形態のようなアンダーシュート抑制処理は行わなくてもよい。 In addition to the above-described embodiment, the valve 103 may be controlled in consideration of the measured oil temperature and the temperature of the cooling water of the oil cooler 104. For example, when the temperature of the cooling water of the oil cooler 104 is lower than the temperature of the oil by a predetermined temperature or more (specifically, when the temperature of the cooling water is very low with respect to the target oil temperature), as in the embodiment. Undershoot suppression processing is performed by supplying oil to both the oil cooler 104 and the bypass passage 107, whereas the temperature of the cooling water of the oil cooler 104 is not lower than the temperature of the oil by a predetermined temperature or more. May perform a process of opening the oil cooler passage 106 and closing the bypass passage 107 when the oil temperature exceeds the target temperature without performing the undershoot suppression process. That is, if the difference between the oil temperature and the cooling water temperature is smaller than a predetermined threshold value, undershoot is unlikely to occur, so that the undershoot suppression process as in the embodiment may not be performed.

また、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１６におけるバルブの開閉状態は、基本状態を示すものであり、場合によっては一時的にさらなるバルブ制御を行うようにしてもよい。 Further, the open / closed state of the valve in step S13, step S14, and step S16 indicates a basic state, and in some cases, further valve control may be temporarily performed.

例えば、ステップＳ１６では、基本状態として、オイルクーラー通路１０６を開状態とするとともにバイパス通路１０７を閉状態としているが、油温センサー１０８によって検出される油温によっては、例えばオイルクーラー通路１０７に８０％のオイルを流し、バイパス通路１０６に２０％のオイルを流すといった制御を加えてもよい。 For example, in step S16, as a basic state, the oil cooler passage 106 is opened and the bypass passage 107 is closed. However, depending on the oil temperature detected by the oil temperature sensor 108, for example, the oil cooler passage 107 is set to 80. Controls such as flowing% oil and flowing 20% oil through the bypass passage 106 may be added.

また、ステップＳ１４では、基本状態として、オイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７の両方を開状態としているが、ここでの意味はオイルクーラー通路１０６とバイパス通路１０７の両方にオイルを流すことであり、必ずしも両方を全開とすることを意味するものではない。つまり、油温と冷却水との差に応じて、オイルクーラー通路１０６に流すオイルの量と、バイパス通路１０７に流すオイルの量との割合を制御してもよい。例えば、油温に対して冷却水の温度が低いほど、バイパス通路１０７に流すオイルの割合を高くすれば、より効果的にアンダーシュートを抑制できる。 Further, in step S14, as a basic state, both the oil cooler passage 106 and the bypass passage 107 are opened, but the meaning here is to allow oil to flow through both the oil cooler passage 106 and the bypass passage 107. It does not necessarily mean that both are fully open. That is, the ratio of the amount of oil flowing through the oil cooler passage 106 and the amount of oil flowing through the bypass passage 107 may be controlled according to the difference between the oil temperature and the cooling water. For example, as the temperature of the cooling water is lower than the oil temperature, the undershoot can be suppressed more effectively by increasing the ratio of the oil flowing through the bypass passage 107.

本発明は、オイルクーラー通路と、それをバイパスするバイパス通路と、を有するオイル冷却装置に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to an oil cooling device having an oil cooler passage and a bypass passage that bypasses the oil cooler passage.

１００ オイル冷却装置
１０１ オイルパン
１０２ ポンプ
１０３ バルブ
１０４ オイルクーラー
１０５ 制御部
１０６ オイルクーラー通路
１０７ バイパス通路
１０８ 油温センサー 100 Oil cooling device 101 Oil pan 102 Pump 103 Valve 104 Oil cooler 105 Control unit 106 Oil cooler passage 107 Bypass passage 108 Oil temperature sensor

Claims (3)

オイルを冷却するオイルクーラーと、
前記オイルクーラーをバイパスするバイパス通路と、
前記オイルを、前記オイルクーラーに繋がるオイルクーラー通路と前記バイパス通路とに分流するバルブと、
前記オイルの温度に基づいて、前記バルブの分流を制御することにより、前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路とに分流させる前記オイルの量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ｉ）前記オイルの温度が第１の温度以下の場合には、前記オイルクーラー通路を閉状態とするとともに前記バイパス通路を開状態とし、
（ｉｉ）前記オイルの温度が前記第１の温度を超えたときに、前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路の両方を開状態とし、
（ｉｉｉ）前記オイルクーラー通路と前記バイパス通路の両方を開状態にしてから所定時間経過した後に、前記オイルクーラー通路を開状態とするとともに前記バイパス通路を閉状態とし、
さらに、前記制御部は、
前記オイルクーラーの冷却水の温度が前記オイルの温度よりも所定温度以上低い場合に、前記（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の制御を行い、
前記オイルクーラーの冷却水の温度が前記オイルの温度よりも所定温度以上低くない場合には、前記（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の制御に代えて、前記オイルの温度が目標温度を超えたときに、前記オイルクーラー通路を開状態とするとともに前記バイパス通路を閉状態とする制御を行う、
オイル冷却装置。 An oil cooler that cools the oil,
A bypass passage that bypasses the oil cooler and
A valve that divides the oil into an oil cooler passage connected to the oil cooler and the bypass passage, and
A control unit that controls the amount of oil to be diverted into the oil cooler passage and the bypass passage by controlling the divergence of the valve based on the temperature of the oil.
With
The control unit
(I) When the temperature of the oil is equal to or lower than the first temperature, the oil cooler passage is closed and the bypass passage is opened.
(Ii) When the temperature of the oil exceeds the first temperature, both the oil cooler passage and the bypass passage are opened.
(Iii) after the lapse the oil cooler passage and said predetermined both of the bypass passage after the open state time, the bypass passage is closed while the oil cooler passage and an open state,
Further, the control unit
When the temperature of the cooling water of the oil cooler is lower than the temperature of the oil by a predetermined temperature or more, the controls (ii) and (iii) are performed.
When the temperature of the cooling water of the oil cooler is not lower than the temperature of the oil by a predetermined temperature or more, instead of the control of (ii) and (iii), when the temperature of the oil exceeds the target temperature. Controls to open the oil cooler passage and close the bypass passage.
Oil cooling device. 前記第１の温度は、前記オイルの目標温度よりも低い温度である、
請求項１に記載のオイル冷却装置。 The first temperature is a temperature lower than the target temperature of the oil.
The oil cooling device according to claim 1. 前記制御部は、
前記（ｉｉ）において、前記オイルクーラー通路及び前記バイパス通路の両方に前記オイルを流しつつ、前記オイルの温度に対して冷却水の温度が低いほど、前記バイパス通路に流すオイルの割合を高くする、
請求項１又は請求項２に記載のオイル冷却装置。
The control unit
In (ii), while flowing the oil through both the oil cooler passage and the bypass passage, the lower the temperature of the cooling water with respect to the temperature of the oil, the higher the ratio of the oil flowing through the bypass passage.
The oil cooling device according to claim 1 or 2.
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