(57)【要約】【課題】本発明は、車両用の冷却水循環システムの構造を単純化することを目的とする。【解決手段】冷却水分離構造２４は、冷却水路２２の一部である主流路３２と、主流路３２から分岐してトランスミッション熱交換器２６に至る上流分岐路３４と、トランスミッション熱交換器２６から主流路３２に戻る下流分岐路３６とを備える。下流分岐路３６は、主流路３２と上流分岐路３４との分岐部よりも下流側で主流路３２に結合している。主流路３２と下流分岐路３６との結合部よりも下流側にはサーモスタット２８が設けられている。冷却水分離構造２４は、ラジエータ１４から流入した冷却水を主流路３２によってサーモスタット２８に導くと共に、上流分岐路３４によってトランスミッション熱交換器２６に分流させる。冷却水分離構造２４は、トランスミッション熱交換器２６から流出する冷却水を下流分岐路３６によって主流路３２に導く。【選択図】図１
2020060153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータからエンジンに冷却水を導く冷却水路の一部をなす主流路と、
前記主流路から分岐して、トランスミッション熱交換器に至る上流分岐路と、
前記トランスミッション熱交換器から前記主流路に戻る下流分岐路であって、前記主流路と前記上流分岐路との分岐部よりも下流側で、前記主流路に結合する下流分岐路と、を備え、
前記冷却水路における、前記主流路と前記下流分岐路との結合部よりも下流側に、サーモスタットが設けられていることを特徴とする車両用の冷却水分離構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の冷却水分離構造に関し、特に、トランスミッション熱交換器に冷却水を流通させる構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンを冷却する冷却水循環システムが搭載されている。冷却水循環システムは、エンジンからラジエータに至り、ラジエータからエンジンに戻る冷却水路を備える。冷却水路にはポンプが設けられており、ポンプの駆動力によって冷却水が冷却水路を循環する。エンジンから熱を得てエンジンを冷却した冷却水はラジエータに流れる。ラジエータは周囲の空気によって冷却水を冷却する。ラジエータによって冷却された冷却水はエンジンに戻り、再びエンジンを冷却する。
【０００３】
冷却水循環システムには、トランスミッションに流れるオイル（トランスミッションオイル）を冷却または加熱するための熱交換水路が、ラジエータに対して並列に設けられたものがある。熱交換水路は、ラジエータの上流側で冷却水路から分岐し、トランスミッション熱交換器を通ってラジエータの下流側で冷却水路に結合する。ラジエータの上流側から熱交換水路を介してトランスミッション熱交換器に流れた冷却水は、トランスミッションオイルとの間で熱交換を行った後、熱交換水路を介してラジエータの下流側の冷却水に合流する。この熱交換水路にはバルブが設けられている。バルブは、トランスミッションオイルの温度を調整するために開閉される。
【０００４】
なお、以下の特許文献１には、ヒータコアおよびエンジンオイルとの間で冷却水が熱交換を行う冷却水循環構造が記載されている。この冷却水循環構造では、ヒータコアおよびエンジンオイルにおける熱交換のための熱交換水路が、ラジエータに対して並列に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８２２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トランスミッション熱交換器用の熱交換水路に設けられたバルブは、冷却水循環システムの部品点数を増加させ、冷却水循環システムの構成を複雑化することがある。
【０００７】
本発明は、車両用の冷却水循環システムの構成を単純化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ラジエータからエンジンに冷却水を導く冷却水路の一部をなす主流路と、前記主流路から分岐して、トランスミッション熱交換器に至る上流分岐路と、前記トランスミッション熱交換器から前記主流路に戻る下流分岐路であって、前記主流路と前記上流分岐路との分岐部よりも下流側で、前記主流路に結合する下流分岐路と、を備え、前記冷却水路における、前記主流路と前記下流分岐路との結合部よりも下流側に、サーモスタットが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両用の冷却水循環システムの構造を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図２】冷却水分離構造の斜視図である。
【図３】４流路ジョイントの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１には、本発明の実施形態に係る冷却水循環システムの構成が示されている。冷却水循環システムは、エンジン１２およびトランスミッションとの間で冷却水が熱交換を行うエンジン／トランスミッション系統１と、各補機において冷却水が熱交換を行う補機系統２を備える。補機には、車室ヒータ２０およびＥＧＲクーラ１６がある。車室ヒータ２０は車室内を加熱し、ＥＧＲクーラ１６は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）を冷却する。ＥＧＲは、燃費向上や窒素酸化物の放出量削減等のため、エンジンの排気ガスの一部をエンジンに吸気させるシステムである。
【００１２】
エンジン／トランスミッション系統１は、ポンプ３０、エンジン１２、ラジエータ１４、冷却水分離構造２４、トランスミッション熱交換器２６、サーモスタット２８および冷却水路２２を備える。冷却水路２２は、ポンプ３０からエンジン１２を通ってラジエータ１４に至り、ラジエータ１４から冷却水分離構造２４およびサーモスタット２８を通ってポンプ３０に戻る。
【００１３】
ポンプ３０はエンジン１２に冷却水を送り出す。エンジン１２から熱を得てエンジンを冷却した冷却水はラジエータ１４に流れる。ラジエータ１４は周囲の空気によって冷却水を冷却する。ラジエータ１４によって冷却された冷却水は冷却水分離構造２４およびサーモスタット２８を順に流れてポンプ３０に戻る。
【００１４】
冷却水分離構造２４は、冷却水路２２の一部である主流路３２と、主流路３２から分岐してトランスミッション熱交換器２６に至る上流分岐路３４と、トランスミッション熱交換器２６から主流路３２に戻る下流分岐路３６とを備える。下流分岐路３６は、主流路３２と上流分岐路３４との分岐部よりも下流側で主流路３２に結合している。
【００１５】
トランスミッション熱交換器２６は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）等のトランスミッションに流れるオイルとの間で熱交換を行い、このトランスミッションオイルの温度を適切な範囲に維持するものである。
【００１６】
冷却水分離構造２４は、ラジエータ１４から流入した冷却水を主流路３２によってサーモスタット２８に導くと共に、上流分岐路３４によってトランスミッション熱交換器２６に冷却水を分流する。トランスミッション熱交換器２６に流入した冷却水は、トランスミッションオイルとの間で熱交換を行い、トランスミッションオイルを冷却または加熱する。冷却水分離構造２４は、トランスミッション熱交換器２６から流出する冷却水を下流分岐路３６によって主流路３２に導き、ラジエータ１４からサーモスタット２８に直接流れる冷却水に合流させる。
【００１７】
サーモスタット２８は、冷却水分離構造２４から流入した冷却水の温度が所定の基準温度以下であるときは冷却水を遮断し、冷却水分離構造２４から流入した冷却水の温度が基準温度を超えるときは冷却水を流通させる。サーモスタット２８から流出した冷却水は、冷却水路２２を流れてポンプ３０に戻る。
【００１８】
このような構成によれば、ラジエータ１４から流出した冷却水の一部がトランスミッション熱交換器２６に流れ、残りの一部はトランスミッション熱交換器２６を迂回する。これによって、ラジエータ１４よりも流量（単位時間当たりに流れる体積）が小さいトランスミッション熱交換器２６を、ラジエータ１４の下流側に配置することが可能となる。
【００１９】
また、冷却水の温度が基準温度以下であるときは、ラジエータ１４およびトランスミッション熱交換器２６に流れる冷却水が遮断される。これによってラジエータ１４による冷却は行われず、エンジン１２およびトランスミッション熱交換器２６における冷却水の温度が上がる。一方、冷却水の温度が基準温度を超えるときは、ラジエータ１４およびトランスミッション熱交換器２６に冷却水が流れる。これによってラジエータ１４による冷却が行われ、エンジン１２およびトランスミッション熱交換器２６を流れる冷却水の温度が下がる。したがって、冷却水の温度が所定の範囲内に維持され、エンジン１２の温度が適切な範囲に維持される。また、トランスミッション熱交換器２６はトランスミッションオイルの温度を適切な範囲に維持する。
【００２０】
一般に、自動車の走行においては、エンジン１２の温度変化とトランスミッションオイルの温度変化は同様の傾向にある。そのため、エンジン１２とトランスミッションオイルに対しては、本実施形態のように共通の冷却水による温度調整が行われてもよい。
【００２１】
本実施形態では、従来技術のようにトランスミッション熱交換器２６に対してバルブが設けられていない。これによって、冷却水循環システムの部品点数が削減され、冷却水循環システムの構成が単純化される。
【００２２】
次に、補機系統２の構成および動作について説明する。補機系統２は、ＥＧＲクーラ１６、ヒータバルブ１８、車室ヒータ２０および熱交換水路４０を備える。熱交換水路４０は、冷却水路２２のうちエンジン１２とラジエータ１４とを連結する部分から分岐している。熱交換水路４０はさらに２つに分岐して、ＥＧＲクーラ１６および車室ヒータ２０に至る。車室ヒータ２０に向けて分岐した熱交換水路４０にはヒータバルブ１８が設けられている。ＥＧＲクーラ１６を通った熱交換水路４０と、車室ヒータ２０を通った熱交換水路４０は結合し、さらに、冷却水路２２におけるサーモスタット２８の下流側に結合している。
【００２３】
ヒータバルブ１８は、車室ヒータ２０の熱交換作用の調整のために開閉される。ヒータバルブ１８が閉じられている場合、冷却水はＥＧＲクーラ１６に流入する。ＥＧＲクーラ１６は、エンジン１２から排気されエンジン１２に吸気させる循環ガスを冷却する。ＥＧＲクーラ１６から流出した冷却水は、サーモスタット２８から流出した冷却水に合流しポンプ３０に至る。
【００２４】
ヒータバルブ１８が開けられている場合、冷却水はＥＧＲクーラ１６のみならず車室ヒータ２０にも流入する。ＥＧＲは循環ガスを冷却し、車室ヒータ２０は車室を加熱する。ＥＧＲクーラ１６および車室ヒータ２０のそれぞれから流出した冷却水は合流し、さらに、サーモスタット２８から流出した冷却水に合流してポンプ３０に至る。  
【００２５】
なお、サーモスタット２８が冷却水を遮断した状態にあるときは、ラジエータ１４には冷却水が流れない。この場合、エンジン１２から流出した冷却水は、ヒータバルブ１８が開けられている場合にはＥＧＲクーラ１６および車室ヒータ２０に流入し、ヒータバルブ１８が閉じられている場合にはＥＧＲクーラ１６に流入する。
【００２６】
図２には、冷却水分離構造２４の斜視図が示されている。冷却水分離構造２４は、冷却水路２２、４流路ジョイント４４、上流分岐路３４および下流分岐路３６を備える。４流路ジョイント４４は、４つのパイプが集結した形状を有し、４つのパイプの先端に第１主開口４６、第２主開口４８、第１分岐開口５０および第２分岐開口５２がある。第１主開口４６から第２主開口４８に至る経路は、冷却水路２２の一部である主流路を形成する。第１分岐開口５０および第２分岐開口５２は、主流路から分岐したパイプの先端における開口である。第１主開口４６には、ラジエータ側の冷却水路２２が取り付けられ、第２主開口４８にはサーモスタット２８側の冷却水路２２が取り付けられている。また、第１分岐開口５０には上流分岐路３４が取り付けられ、第２分岐開口５２には下流分岐路３６が取り付けられている。
【００２７】
図３には、４流路ジョイント４４の断面が示されている。４流路ジョイント４４は、上流から下流にかけてくの字型（Ｖ字型）に折れ曲がった主流路パイプ５４と、主流路パイプ５４の折れ曲がり部分から下流方向に向けて分岐する上流分岐パイプ５６と、上流分岐パイプ５６よりも下流側で側方から結合した下流分岐パイプ５８から構成される。
【００２８】
主流路パイプ５４の内面には、上流分岐パイプ５６が分岐した位置と、下流分岐パイプ５８が結合した位置との間に、絞り突起部６０が設けられている。絞り突起部６０は、主流路パイプ５４の内面から内側に向けて突出した突起である。絞り突起部６０は、主流路パイプ５４の内周において途切れることなく環状に周回してもよいし、主流路パイプ５４の内周において部分的に形成されてもよい。
【００２９】
主流路パイプ５４の上流側の開口（第１主開口４６）にはラジエータ側の冷却水路２２が取り付けられ、主流路パイプ５４の下流側の開口（第２主開口４８）にはサーモスタット２８側の冷却水路２２が取り付けられる。上流分岐パイプ５６の開口（第１分岐開口５０）には上流分岐路３４が取り付けられ、下流分岐パイプ５８の開口（第２分岐開口５２）には下流分岐路３６が取り付けられる。
【００３０】
第１主開口４６から流入し、絞り突起部６０よりも下流側に流れる冷却水は、絞り突起部６０によって流量が抑制される。これによって、絞り突起部６０よりも上流側の上流分岐パイプ５６に冷却水が流入する。上流分岐パイプ５６から上流分岐路３４、トランスミッション熱交換器２６および下流分岐路３６を流れて下流分岐パイプ５８に戻った冷却水は、絞り突起部６０よりも下流側で主流路パイプ５４に流れる冷却水に合流する。冷却水は、主流路パイプ５４の第２主開口４８からサーモスタット２８側の冷却水路２２に流出する。
【００３１】
このように、４流路ジョイント４４では、主流路パイプ５４の内面に絞り突起部６０が設けられている。これによって、必要な流量の冷却水が上流分岐パイプ５６および下流分岐パイプ５８に流れる。上流分岐パイプ５６および下流分岐パイプ５８に流れる冷却水の流量は、絞り突起部６０が突出する高さに応じて定められる。すなわち、絞り突起部６０の高さを大きくする程、上流分岐パイプ５６および下流分岐パイプ５８に流れる冷却水の流量が大きくなる。
【符号の説明】
【００３２】
１  エンジン／トランスミッション系統、２  補機系統、１２  エンジン、１４  ラジエータ、１６  ＥＧＲクーラ、１８  ヒータバルブ、２０  車室ヒータ、２２  冷却水路、２４  冷却水分離構造、２６  トランスミッション熱交換器、２８  サーモスタット、３０  ポンプ、３２  主流路、３４  上流分岐路、３６  下流分岐路、４０  熱交換水路、４４  ４流路ジョイント、４６  第１主開口、４８  第２主開口、５０  第１分岐開口、５２  第２分岐開口、５４  主流路パイプ、５６  上流分岐パイプ、５８  下流分岐パイプ、６０  絞り突起部。
【図１】
2020060153.tif 000003
【図２】
2020060153.tif 000004
【図３】
2020060153.tif 000005