JP2004084882A - トランスミッションの油温制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明はトランスミッションの油温制御装置に関し、ミッションオイルを低温状態に制御可能な油温制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】エンジンとラジエータの冷却水導入タンクの間に接続された冷却水導出管と、冷却水導出管に装着されたサーモスタットと、サーモスタットとウォータポンプとの間に接続されたバイパス管と、ラジエータの冷却水導出タンクと上記ウォータポンプとの間に接続された冷却水導入管と、冷却水導入管に装着されたオイルクーラと、オイルクーラとトランスミッションとの間に接続されたミッションオイル導出入管と、オイルクーラの上流側の冷却水導入管と前記バイパス管との間に接続された第2のバイパス管と、両バイパス管の接続部に装着され、ミッションオイルの温度上昇に伴い第1のバイパス管の流路を閉じ、第2のバイパス管の流路を開放する切換手段とからなる。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスミッションの油温制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来周知のようにトランスミッションのミッションオイルは、油温が高温になると早期に劣化してしまう欠点があるため、昨今、多くの車両は、エンジンの冷却装置(冷却水回路)にオイルクーラを装着して、ミッションオイルの冷却を図っている。
【0003】
即ち、図4に示すように従来、エンジン1の冷却装置はウォータポンプ3による水冷式の強制循環方式が採用され、シリンダの外側周囲にあるウォータージャケット内に冷却水Wを循環させてエンジン1の冷却を図り、そして、冷却によって高温になった冷却水Wをラジエータ5に導き、走行風や冷却ファンの風で冷やしてウォータージャケットに戻している。
【0004】
而して、適温な冷却水温度はエンジン排気量等によって異なるが、一般に70〜80℃が適温とされ、このため、エンジン1とラジエータ5のアッパタンク(冷却水導入タンク)7との間の冷却水導出管9に、ラジエータ5に流れる冷却水量をコントロールするサーモスタット11が装着されている。
このサーモスタット11は、温度によって伸縮する粉末状の結晶体がバルブを自動的に開閉するワックス型が主流で、エンジン1を冷却する冷却水Wがサーモスタット開弁温度になると、バルブが開いて冷却水Wをラジエータ5に導き、また、冷却水Wの温度がサーモスタット開弁温度より低温になると、ラジエータ5への流路を閉じ、冷却水Wをバイパス管13を介してウォータポンプ3にバイパスさせて冷却水Wの過冷却を防止している。
【0005】
そして、ラジエータ5のロアタンク(冷却水導出タンク)15とバイパス管13との間に、ラジエータ5で冷却された冷却水Wをウォータポンプ3(エンジン1)に戻す冷却水導入管17が接続されているが、従来、当該冷却水導入管17にオイルクーラ19を装着すると共に、当該オイルクーラ19とトランスミッション21のオイル槽との間にミッションオイル導出入管23,25を夫々接続して、ミッションオイルOの冷却が図られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、斯様に冷却水導入管17にオイルクーラ19を装着した従来構造にあっては、冷却水Wの温度がサーモスタット開弁温度より低温であると、冷却水Wがウォータポンプ3(エンジン1)へバイパスしてしまうため、ミッションオイルOがオイルクーラ19で熱交換されずに高温となってしまう虞があった。
【0007】
即ち、例えば大型車両の走行開始時にトランスミッションのギヤにかかる面圧は高く、ミッションオイルは発熱して油温が上昇するが、油温の上昇に比し冷却水の温度上昇は緩やかである。
【0008】
このため、冷却水Wの温度が低い場合に、サーモスタット11がラジエータ5への流路を閉じて冷却水Wをウォータポンプ3にバイパスさせてしまうと、冷却水Wがオイルクーラ19の冷却回路を流下しなくなってミッションオイルOが高温になってしまうこととなる。
また、図5に示すように従来、ミッションオイル導入管25の途中に管26を3次元的に屈曲させて、その屈曲部の外周に複数枚の空冷フィン27をロー付けした空冷式のミッションオイル冷却装置29を併用したものも知られているが、斯かる構造にあってはミッションオイル冷却装置29の車両搭載上のレイアウトが難しく、更にまた、斯様に予備的なミッションオイル冷却装置29を追加することで、コストが高くなってしまう欠点も指摘されていた。
【0009】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、冷却水温度が低い場合でも、ミッションオイルを低温状態に制御可能なトランスミッションの油温制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するため、請求項1に係るトランスミッションの油温制御装置は、エンジンとラジエータの冷却水導入タンクとの間に接続された冷却水導出管と、当該冷却水導出管に装着されたサーモスタットと、当該サーモスタットとウォータポンプとの間に接続された第1のバイパス管と、ラジエータの冷却水導出タンクと上記ウォータポンプとの間に接続された冷却水導入管と、当該冷却水導入管に装着されたオイルクーラと、当該オイルクーラとトランスミッションのオイル槽との間に接続されたミッションオイル導出入管と、上記オイルクーラの上流側の冷却水導入管と第1のバイパス管との間に接続された第2のバイパス管と、第1,第2のバイパス管の接続部に装着され、ミッションオイルの温度上昇に伴い第1のバイパス管の流路を閉じ、第2のバイパス管の流路を開放する切換手段とからなることを特徴とする。
【0011】
斯かる構成によれば、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低いとき、サーモスタットはラジエータへの流路を閉じて第1のバイパス管への流路を開放し、そして、冷却水温度がサーモスタット開弁温度以上になると、サーモスタットはラジエータへの流路を開放して第1のバイパス管への流路を閉じるが、切換手段はミッションオイルの温度上昇に伴い、第1のバイパス管の流路を閉じて第2のバイパス管の流路を開放する。
【0012】
従って、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低く、冷却水が第1のバイパス管に流入しているときに切換手段が第2のバイパス管の流路を開放すると、冷却水が第2のバイパス管から冷却水導入管,オイルクーラを流下してエンジンに戻り、オイルクーラとミッションオイル導出入管を循環するミッションオイルはオイルクーラで熱交換されることとなる。
【0013】
そして、請求項2に係る発明は、請求項1記載のトランスミッションの油温制御装置に於て、サーモスタットの上流側の冷却水導出管に装着された水温センサと、ミッションオイル導出管に装着された油温センサと、両センサの検出信号を入力するコントロールユニットを備え、切換手段は、上記両センサの検出信号を入力したコントロールユニットによって開閉制御される切換えバルブからなることを特徴とする。
【0014】
斯かる構成によれば、水温センサと油温センサの検出信号を入力したコントロールユニットによって切換えバルブが開閉制御されることとなる。
従って、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低く、冷却水が第1のバイパス管に流入しているときにコントロールユニットの指令で切換えバルブが第2のバイパス管の流路を開放すると、冷却水が第2のバイパス管から冷却水導入管,オイルクーラを流下してエンジンに戻り、オイルクーラとミッションオイル導出入管を循環するミッションオイルはオイルクーラで熱交換されることとなる。
【0015】
また、請求項3に係る発明は、請求項2記載のトランスミッションの油温制御装置に於て、コントロールユニットは、水温センサと油温センサの検出信号を基に、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低温下でミッションオイル温度が所定値に温度上昇したとき、切換えバルブにより第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、冷却水温度がサーモスタット開弁温度以上のとき、第2のバイパス管の流路を閉鎖して第1のバイパス管の流路を開放することを特徴とする。
【0016】
而して、斯かる構成によれば、コントロールユニットは、水温センサと油温センサの検出信号を基に、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低温下でミッションオイル温度が所定値に温度上昇したとき、切換えバルブにより第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、冷却水温度がサーモスタット開弁温度以上のとき、第2のバイパス管の流路を閉鎖して第1のバイパス管の流路を開放する。
【0017】
更にまた、請求項4に係る発明は、請求項1記載のトランスミッションの油温制御装置に於て、切換手段は、ミッションオイル導出管の流路中に装着され、第1,第2のバイパス管の流路を交互に開閉可能な第2のサーモスタットからなり、第2のサーモスタットは、当該サーモスタットを流下するミッションオイルの温度が所定値に温度上昇したとき、第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、ミッションオイル温度が所定値より低い低温時に、第1のバイパス管の流路を開放して第2のバイパス管の流路を閉鎖することを特徴とする。
【0018】
斯かる構成によれば、第2のサーモスタットは、当該サーモスタットを流下するミッションオイルの温度が所定値に温度上昇したとき、第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、ミッションオイル温度が所定値より低い低温時に、第1のバイパス管の流路を開放して第2のバイパス管の流路を閉鎖する。
【0019】
従って、冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低く、冷却水が第1のバイパス管に流入しているときに第2のサーモスタットが第2のバイパス管の流路を開放すると、冷却水が第2のバイパス管から冷却水導入管,オイルクーラを流下してエンジンに戻り、オイルクーラとミッションオイル導出入管を循環するミッションオイルはオイルクーラで熱交換されることとなる。
【0020】
そして、請求項5に係る発明は、請求項4記載のトランスミッションの油温制御装置に於て、第2のバイパス管に、冷却水導入管から第2のサーモスタットへの冷却水の逆流を防止する逆止弁を装着したことを特徴とする。
而して、斯かる構成によれば、逆止弁が冷却水導入管から第2のサーモスタットへの冷却水のバイパスを防止するため、冷却水がオイルクーラに導入されることとなる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、図4に示す従来例と同一のものは同一符号を付してそれらの構造説明は省略する。
図1は請求項1乃至請求項3に係るトランスミッションの油温制御装置の一実施形態を示し、図に於て、31はオイルクーラ19の上流側の冷却水導入管17と、第1のバイパス管13との間に接続された第2のバイパス管で、両バイパス管13,31の接続部に切換えバルブ33が装着されている。
【0022】
切換えバルブ33は、コントロールユニット35の指令で両バイパス管13,31の流路を交互に開閉制御可能に構成されており、コントロールユニット35には、サーモスタット11の上流側の冷却水導出管9に装着された水温センサ37と、ミッションオイル導出管23に装着された油温センサ39の検出信号が入力されている。
【0023】
そして、コントロールユニット35は、水温センサ37と油温センサ39の検出信号を基に、サーモスタット11がバイパス管13を介して冷却水Wをウォータポンプ3にバイパスさせる水温領域、即ち、冷却水温度twがサーモスタット開弁温度t1より低温状態にあって、ミッションオイル温度toが所定値以上、即ち、ミッションオイル限界温度t2(ミッションオイルの冷却を必要とする温度)以上の高温に上昇した場合に、切換えバルブ33のアクチュエータに指令を送出して第1のバイパス管13の流路(図中、流路A−C)を閉鎖させて、第2のバイパス管31の流路(図中、流路A−B)を開放させるようになっている。
【0024】
そして、水温センサ37の検出値を基に冷却水Wの温度がサーモスタット開弁温度t1に達したと判定すると、コントロールユニット35は、第2のバイパス管31の流路(流路A−B)を閉鎖して、第1のバイパス管13の流路(流路A−C)を開放させるように構成されている。
本実施形態に係る油温制御装置41はこのように構成されており、その動作を図2のフローチャートで説明すると、エンジン1の始動と同時に、先ずコントロールユニット35は水温センサ37と油温センサ39から、冷却水導出管9を流下する冷却水Wの冷却水温度twと、ミッションオイル導出管23を流下するミッションオイルOのミッションオイル温度toを入力する(ステップS1,S2)。
【0025】
次いで、コントロールユニット35は、ステップS3で冷却水温度twとサーモスタット開弁温度t1との高低を比較し、冷却水温度twがサーモスタット開弁温度t1より低温状態にあるとき、ステップS4に進んでミッションオイル温度toとミッションオイル限界温度t2との高低を比較する。
そして、ステップS4でミッションオイル温度toがミッションオイル限界温度t2以上の高温になったと判定すると、コントロールユニット35は切換えバルブ33のアクチュエータに指令を送出して第1のバイパス管13の流路(流路A−C)を閉鎖し、第2のバイパス管31の流路(流路A−B)を開放させる(ステップS5)。
【0026】
従って、ウォータポンプ3によって冷却水導出管9に圧送された冷却水Wは、第1,第2のバイパス管13,31を経て冷却水導入管17に流入した後、オイルクーラ19を流下してウォータポンプ3に戻るが、オイルクーラ19には、トランスミッション21のオイル槽からミッションオイル導出入管23,25を介してミッションオイルOが常時循環しているから、ミッションオイルOはオイルクーラ19を流下する冷却水Wによって冷却されることとなる。
【0027】
而して、コントロールユニット35は、上述の如く流路A−Cを閉鎖させて流路A−Bを開放させた後も、ステップS1,S2に戻って常時水温センサ37と油温センサ39の検出信号から冷却水温度twとミッションオイル温度toを監視する。
また、図2に示すようにステップS4で、ミッションオイル温度toがミッションオイル限界温度t2に達していないと判定された場合にも、コントロールユニット35はステップS1,S2に戻ることとなる。
【0028】
そして、車両走行に伴い冷却水温度twは上昇し、冷却水温度twがサーモスタット開弁温度t1に達すると、サーモスタット11がバイパス管13の流路を閉じて冷却水Wをラジエータ7に導くが、これと同時にコントロールユニット35はステップS6に進んで、流路A−Bを閉鎖し流路A−Cを開放させる。
従って、ウォータポンプ3で圧送された冷却水Wは、ラジエータ7で冷却された後、冷却水導入管17,オイルクーラ19を流下してウォータポンプ3に戻るが、既述したようにオイルクーラ19には、トランスミッション21のオイル槽からミッションオイル導出入管23,25を介してミッションオイルOが常時循環しているため、ミッションオイルOはオイルクーラ19を流下する冷却水Wによって冷却されることとなる。
【0029】
このように本実施形態に係る油温制御装置41は、冷却水温度twがサーモスタット開弁温度t1より低温時で、ミッションオイル温度toがミッションオイル限界温度t2以上の高温時にのみ、図1の流路A−Cを閉鎖し、流路A−Bを開放させてオイルクーラ19に冷却水Wを導入させるように構成したので、冷却水温度twが低い場合でも、オイルクーラ19による熱交換でミッションオイル温度toを低温に制御することが可能となって、ミッションオイルOの劣化防止が図れることとなった。
【0030】
而も、本実施形態によれば、斯様に冷却水温度twが低い場合にミッションオイル温度toを低温に制御することができるため、図5に示す従来のミッションオイル冷却装置29の併用が不要となってコストの削除が図れる利点を有する。
図3は請求項1,請求項4及び請求項5に係る油温制御装置の一実施形態を示し、本実施形態は、既述した切換えバルブ33に代え、第2のサーモスタットを用いてミッションオイル温度の低温制御を図ったものである。
【0031】
以下、本実施形態を図3に基づいて説明すると、図中、43は第1,第2のバイパス管13,31の接続部に装着された第2のサーモスタットで、当該サーモスタット43は、同時にミッションオイル導出管23の流路中に装着されている。
而して、上記サーモスタット43も、第1のサーモスタット11と同様、温度によって伸縮する粉末状の結晶体がバルブを自動的に開閉するワックス型からなり、ミッションオイル導出管23を介して当該サーモスタット43を流下するミッションオイルOの温度が所定値以上に温度上昇したとき、バルブが自動的に第1のバイパス管13の流路(図中、流路A−C)を閉じて、第2のバイパス管31の流路(図中、流路A−B)を開放し、また、サーモスタット43を流下するミッションオイルの温度が所定値より低い低温時に、バルブが流路A−Cを開いて流路A−Bを閉じるようになっている。
【0032】
また、バイパス管31の流路中には、冷却水導入管17から前記サーモスタット43への冷却水Wの逆流を防止する逆止弁45が設けられている。
そして、その他の構成は図1の実施形態と同様であるため、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【0033】
本実施形態に係る油温制御装置47はこのように構成されているから、エンジン始動直後のように冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低温状態にあって、サーモスタット43を流下し乍らオイルクーラ19の冷却回路を循環するミッションオイルOの温度が所定値より低温状態にあるとき、第1のサーモスタット11のバルブは自動的にラジエータ5の流路を閉じてバイパス管13への流路を開放し、そして、第2のサーモスタット43のバルブは自動的に流路A−Cを開いて流路A−Bを閉じるため、ウォータポンプ3で圧送された冷却水Wは冷却水導出管9から第1のバイパス管13を流下してウォータポンプ32に戻ることとなる。
【0034】
そして、車両走行に伴い、サーモスタット43を流下し乍らオイルクーラ19の冷却回路を循環するミッションオイルOの温度が所定値以上になると、サーモスタット43のバルブは自動的に流路A−Cを閉じて流路A−Bを開放する。
従って、ウォータポンプ3によって冷却水導出管9に圧送された冷却水Wは、流路A−Bを経て冷却水導入管17に流入した後、オイルクーラ19を流下してウォータポンプ3に戻ることとなる。
【0035】
而して、オイルクーラ19には、トランスミッション21のオイル槽からミッションオイル導出入管23,25を介してミッションオイルOが常時循環しているため、ミッションオイルOはオイルクーラ19を流下する冷却水Wによって冷却される。
そして、冷却水温度が上昇してサーモスタット開弁温度に達すると、サーモスタット11がバイパス管13への流路を閉じて冷却水Wをラジエータ7に導くため、ウォータポンプ3で圧送された冷却水Wは、ラジエータ7で冷却されて冷却水導入管17,オイルクーラ19を流下してウォータポンプ3に戻り、ミッションオイルOはオイルクーラ19を流下する冷却水Wによって冷却される。
【0036】
また、このとき、ミッションオイルOの温度が十分下がらずに所定値以上にあると、既述したようにサーモスタット43は流路A−Bを開放しているが、バイパス管31に装着した逆止弁45が冷却水導入管17からサーモスタット43への冷却水Wのバイパスを防止するため、冷却水Wがオイルクーラ19に導入されてミッションオイルOの冷却に支障を来すことがない。
【0037】
このように本実施形態に係る油温制御装置47は、サーモスタット43を流下するミッションオイルOの温度が所定値以上の高温時に、当該サーモスタット43のバルブが自動的に流路A−Cを閉じて流路A−Bを開放し、そして、ミッションオイルOの温度が所定値以下の低温時に、流路A−Bを閉じて流路A−Cを開くように構成したので、冷却水温度が低い場合でも、オイルクーラ19による熱交換でミッションオイル温度を低温に制御することが可能となって、ミッションオイルOの劣化防止が図れることとなった。
【0038】
また、本実施形態にあっても、図5に示す従来のミッションオイル冷却装置29の併用が不要となるし、図1の実施形態に於けるコントロールユニット35や水温センサ37,油温センサ39等が不要となるため、更にコストの削除が図れる利点を有する。
【0039】
【発明の効果】
以上述べたように各請求項に係る発明によれば、エンジンの冷却水温度が低い場合でも、オイルクーラによる熱交換によってミッションオイル温度を低温に制御することが可能となって、ミッションオイルの劣化防止が図れることとなった。
【0040】
また、これらの発明によれば、従来の他のミッションオイル冷却制御システムの併用が不要となる利点を有する。
更にまた、請求項4に係る発明によれば、請求項2の発明に於けるコントロールユニットや水温センサ,油温センサ等が不要となるため、更にコストの削除が図れる利点を有する。
【0041】
そして、請求項5に係る発明によれば、第2のバイパス管に装着した逆止弁が冷却水導入管からサーモスタットへの冷却水の逆流(バイパス)を防止するため、冷却水がオイルクーラに導入されてミッションオイルの冷却に支障を来すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1乃至請求項3の一実施形態に係るトランスミッションの油温制御装置の概略構成図である。
【図2】図1に示す油温制御装置の制御フローチャートである。
【図3】請求項1,請求項4及び請求項5の一実施形態に係る油温制御装置の概略構成図である。
【図4】従来の油温制御装置の概略構成図である。
【図5】従来の他の油温制御装置の一部分の概略構成図である。
【符号の説明】
1 エンジン
3 ウォータポンプ
5 ラジエータ
7 アッパタンク(冷却水導入タンク)
9 冷却水導出管
11 第1のサーモスタット
13 第1のバイパス管
15 ロアタンク(冷却水導出タンク)
17 冷却水導入管
19 オイルクーラ
21 トランスミッション
23 ミッションオイル導出管
25 ミッションオイル導入管
31 第2のバイパス管
33 切換えバルブ
35 コントロールユニット
37 水温センサ
39 油温センサ
41,47 油温制御装置
43 第2のサーモスタット
45 逆止弁

Claims (5)

  1. エンジンとラジエータの冷却水導入タンクとの間に接続された冷却水導出管と、
    当該冷却水導出管に装着されたサーモスタットと、
    当該サーモスタットとウォータポンプとの間に接続された第1のバイパス管と、
    ラジエータの冷却水導出タンクと上記ウォータポンプとの間に接続された冷却水導入管と、
    当該冷却水導入管に装着されたオイルクーラと、
    当該オイルクーラとトランスミッションのオイル槽との間に接続されたミッションオイル導出入管と、
    上記オイルクーラの上流側の冷却水導入管と第1のバイパス管との間に接続された第2のバイパス管と、
    第1,第2のバイパス管の接続部に装着され、ミッションオイルの温度上昇に伴い第1のバイパス管の流路を閉じ、第2のバイパス管の流路を開放する切換手段と、
    からなることを特徴とするトランスミッションの油温制御装置。
  2. サーモスタットの上流側の冷却水導出管に装着された水温センサと、
    ミッションオイル導出管に装着された油温センサと、
    両センサの検出信号を入力するコントロールユニットを備え、
    切換手段は、上記両センサの検出信号を入力したコントロールユニットによって開閉制御される切換えバルブからなることを特徴とする請求項1記載のトランスミッションの油温制御装置。
  3. コントロールユニットは、水温センサと油温センサの検出信号を基に、
    冷却水温度がサーモスタット開弁温度より低温下でミッションオイル温度が所定値に温度上昇したとき、切換えバルブにより第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、
    冷却水温度がサーモスタット開弁温度以上のとき、第2のバイパス管の流路を閉鎖して第1のバイパス管の流路を開放することを特徴とする請求項2記載のトランスミッションの油温制御装置。
  4. 切換手段は、ミッションオイル導出管の流路中に装着され、第1,第2のバイパス管の流路を交互に開閉可能な第2のサーモスタットからなり、
    第2のサーモスタットは、当該サーモスタットを流下するミッションオイルの温度が所定値に温度上昇したとき、第1のバイパス管の流路を閉鎖して第2のバイパス管の流路を開放し、
    ミッションオイル温度が所定値より低い低温時に、第1のバイパス管の流路を開放して第2のバイパス管の流路を閉鎖することを特徴とする請求項1記載のトランスミッションの油温制御装置。
  5. 第2のバイパス管に、冷却水導入管から第2のサーモスタットへの冷却水の逆流を防止する逆止弁を装着したことを特徴とする請求項4記載のトランスミッションの油温制御装置。
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