(57)【要約】【課題】エンジンの冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器によって作動流体の温度をより適正に調整する。【解決手段】この流体温度調整装置１０は、エンジン１２とラジエータ１０４との間で当該エンジン１２の冷却水を一方向に循環させる循環流路１０１を含み、当該循環流路１０１からは、エンジン１２より下流側かつラジエータ１０４より上流側で第１流路１１１が分岐されると共に、ラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で第２流路１１２が分岐される。また、当該循環流路１０１には、熱交換器１１０の冷却水出口１１０ｏと連通する第３流路１１３がラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で合流する。そして、上記第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが切替バルブ１２０により選択的に連通される。【選択図】図１
2014228042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、前記冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器とを備えた流体温度調整装置において、
前記エンジンと前記ラジエータとの間で前記冷却水を一方向に循環させる循環流路と、
前記エンジンより下流側かつ前記ラジエータより上流側で前記循環流路から分岐された第１流路と、
前記ラジエータより下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路から分岐された第２流路と、
前記熱交換器の冷却水出口と連通すると共に、前記ラジエータより下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路に合流する第３流路と、
前記第１および第２流路の何れか一方と前記熱交換器の冷却水入口とを選択的に連通させる切替バルブとを含むことを特徴とする流体温度調整装置。
【請求項２】
前記切替バルブは、前記作動流体の温度に応じて前記第１および第２流路の何れか一方と前記熱交換器の前記冷却水入口とを選択的に連通させることを特徴とする請求項１に記載の流体温度調整装置。
【請求項３】
前記第３流路は、前記循環流路と前記第２流路との分岐部よりも下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路に合流することを特徴とする請求項１または２に記載の流体温度調整装置。
【請求項４】
前記切替バルブは、前記作動流体の温度が第１温度未満であるときには、前記第１流路と前記熱交換器の前記冷却水入口とを連通させると共に、前記作動流体の温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上であるときには、前記第２流路と前記熱交換器の前記冷却水入口とを連通させることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の流体温度調整装置。
【請求項５】
前記切替バルブは、
前記第１流路と連通する第１入力ポートと、
前記第２流路と連通する第２入力ポートと、
前記熱交換器の冷却水入口と連通する出力ポートと、
軸方向に移動して前記第１および第２入力ポートの何れか一方と前記出力ポートとを選択的に連通させるスプールと、
前記スプールを前記軸方向に付勢するスプリングと、
前記スプールに取り付けられた熱膨張材とを含み、
前記熱膨張材は、前記作動流体の温度に応じて、前記スプールが前記スプリングにより付勢されて移動するのを許容すると共に、前記スプールを前記スプリングの付勢力に抗して移動させることを特徴とする請求項２から４の何れか一項に記載の流体温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器とを備えた流体温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流体温度調整装置として、内燃機関（エンジン）の冷却水を冷却するラジエータと、自動変速機等で用いられる作動流体（ＡＴＦ）を当該自動変速機から取り出すための取出側主流路と、取出側主流路と電磁式の切替弁を介して連通する第１および第２流路と、第１および第２流路から作動流体を自動変速機に戻すための戻し側主流路と、ラジエータに設けられると共に第１流路の途中に配置され、内燃機関の冷却水と作動流体とを熱交換させる第１熱交換器と、第２流路の途中に配置される第２熱交換器とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この流体温度調整装置では、油温センサにより検出された作動流体の温度が判定値αに満たないときには、第１流路にのみ作動流体が流れるように切替弁が制御され、第１熱交換器のみで作動流体の熱交換が行われる。一方、作動流体の温度が判定値α以上であるときには、第１および第２流路の双方に作動流体が流れるように切替弁が制御され、第１および第２熱交換器の双方で作動流体の熱交換が行われる。このように、この流体温度調整装置では、作動流体の温度に応じて当該作動流体が通過する熱交換器の数を変更することにより、作動流体の過昇温やオーバークール等を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の流体温度調整装置のように、作動流体の温度を調整するために複数の熱交換器を用いると、装置の大型化に招いてしまうため、冷却水と作動流体とを熱交換させる第１熱交換器のみで作動流体の温度を調整することが好ましい。しかしながら、上記第１熱交換器がラジエータにより冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させるものである場合には、作動流体の温度が低いときに作動流体を速やかに昇温させにくく、温度が低く粘度が高い作動流体の粘性抵抗に起因して自動変速機の各油圧機器や潤滑対象等で生じるロスが大きくなってしまうおそれがある。一方、第１熱交換器がラジエータにより冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させるものである場合には、作動流体の温度が高いときに作動流体を速やかに降温させにくく、作動流体の温度が高く粘度が低いことに起因して自動変速機の各潤滑対象等の摺動部の油膜が薄くなり、当該摺動部を両項に潤滑・冷却し得なくなるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、エンジンの冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器によって作動流体の温度をより適正に調整することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による流体温度調整装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明による流体温度調整装置は、
エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、前記冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器とを備えた流体温度調整装置において、
前記エンジンと前記ラジエータとの間で前記冷却水を一方向に循環させる循環流路と、
前記エンジンより下流側かつ前記ラジエータより上流側で前記循環流路から分岐された第１流路と、
前記ラジエータより下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路から分岐された第２流路と、
前記熱交換器の冷却水出口と連通すると共に、前記ラジエータより下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路に合流する第３流路と、
前記第１および第２流路の何れか一方と前記熱交換器の冷却水入口とを選択的に連通させる切替バルブとを含むことを特徴とする。
【０００８】
この流体温度調整装置は、エンジンとラジエータとの間で当該エンジンの冷却水を一方向に循環させる循環流路を含み、当該循環流路からは、エンジンより下流側かつラジエータより上流側で第１流路が分岐されると共に、ラジエータより下流側かつエンジンより上流側で第２流路が分岐される。また、当該循環流路には、熱交換器の冷却水出口と連通する第３流路がラジエータより下流側かつエンジンより上流側で合流する。そして、上記第１および第２流路の何れか一方と熱交換器の冷却水入口とが切替バルブにより選択的に連通される。これにより、切替バルブによって第１流路と熱交換器との冷却水入口とを連通させれば、ラジエータで冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができる。一方、切替バルブによって第２流路と熱交換器との冷却水入口とを連通させれば、ラジエータで冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができる。従って、この流体温度調整装置では、エンジンの冷却水と変速機の作動流体とを熱交換させる熱交換器によって当該作動流体の温度をより適正に調整することが可能となる。
【０００９】
また、前記切替バルブは、前記作動流体の温度に応じて前記第１および第２流路の何れか一方と前記熱交換器の前記冷却水入口とを選択的に連通させてもよい。これにより、ラジエータで冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させるか、ラジエータで冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させるかを、切替バルブにより作動流体の温度に応じて切り替えることができる。従って、冷却水と作動流体とを熱交換させる熱交換器によって当該作動流体の温度をより一層適正に調温することが可能となる。
【００１０】
更に、前記第３流路は、前記循環流路と前記第２流路との分岐部よりも下流側かつ前記エンジンより上流側で前記循環流路に合流してもよい。これにより、熱交換器において作動流体と熱交換した冷却水が再び第２流路を介して熱交換器に流入するのを抑制して、熱交換器での冷却水と作動流体との熱交換効率を高めることが可能となる。
【００１１】
また、前記切替バルブは、前記作動流体の温度が第１温度未満であるときには、前記第１流路と前記熱交換器の前記冷却水入口とを連通させると共に、前記作動流体の温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上であるときには、前記第２流路と前記熱交換器の前記冷却水入口とを連通させてもよい。これにより、作動流体の温度が比較的低い第１温度未満であって作動流体を昇温させるべきときには、切替バルブにより第１流路と熱交換器との冷却水入口とを連通させて、ラジエータで冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができるため、作動流体を速やかに昇温させることが可能となる。一方、作動流体の温度が比較的高い温度、すなわち、第１温度よりも高い第２温度以上であって作動流体を降温させるべきときには、切替バルブにより第２流路と熱交換器との冷却水入口とを連通させて、ラジエータで冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができるため、作動流体を速やかに降温させることが可能となる。
【００１２】
更に、前記切替バルブは、前記第１流路と連通する第１入力ポートと、前記第２流路と連通する第２入力ポートと、前記熱交換器の冷却水入口と連通する出力ポートと、軸方向に移動して前記第１および第２入力ポートの何れか一方と前記出力ポートとを選択的に連通させるスプールと、前記スプールを前記軸方向に付勢するスプリングと、前記スプールに取り付けられた熱膨張材とを含んでもよく、前記熱膨張材は、前記作動流体の温度に応じて、前記スプールが前記スプリングにより付勢されて移動するのを許容すると共に、前記スプールを前記スプリングの付勢力に抗して移動させてもよい。これにより、作動流体の温度に応じてスプールを自動的に軸方向に移動させ、第１および第２入力ポートの何れか一方と出力ポートとを、すなわち第１および第２流路の何れか一方と熱交換器の冷却水入口とを選択的に連通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体温度調整装置を示す概略構成図である。
【図２】流体温度調整装置に含まれる切替バルブを示す説明図である。
【図３】流体温度調整装置に含まれる切替バルブを示す説明図である。
【図４】流体温度調整装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図５】流体温度調整装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図６】流体温度調整装置の動作を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体温度調整装置１０を示す概略構成図である。同図に示す流体温度調整装置１０は、エンジン１２や当該エンジン１２からの動力を駆動輪に伝達するトランスアクスル２０を含む車両に搭載され、エンジン１２を冷却する冷却水（ＬＬＣ）やトランスアクスル２０の作動流体（ＡＴＦ）の温度を調整するものである。
【００１６】
流体温度調整装置１０を搭載した車両に含まれるトランスアクスル２０は、トランスアクスルケース２２や、発進装置としての流体伝動装置２３、エンジン１２からの動力により駆動されるオイルポンプ２４、流体伝動装置２３を介して伝達されるエンジン１２からの動力を複数段に変速して出力する自動変速機２５、オイルポンプ２４から吐出される作動流体を流体伝動装置２３や自動変速機２５に含まれるクラッチ等の各油圧機器および潤滑対象に供給する油圧制御装置２６、これらを制御する制御装置３０等を有する。流体伝動装置２３、オイルポンプ２４、自動変速機２５および油圧制御装置２６は、トランスアクスルケース２２の内部に配置される。ただし、油圧制御装置２６は、トランスアクスルケース２２の外部に配置されてもよい。また、自動変速機２５は、機械式あるいは電気式の無段変速機であってもよい。
【００１７】
流体温度調整装置１０は、制御装置３０により制御されるものであり、エンジン１２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成された図示しない熱交換部を中途に含んで冷却水の循環路を形成する循環流路１０１と、循環流路１０１から分岐されたバイパス流路１０２と、エンジン１２に組み込まれると共に循環流路１０１にて冷却水を一方向に循環させるウォーターポンプ１０３と、循環流路１０１の中途に配置されると共に当該循環流路１０１内を流れる冷却水を走行風や図示しない電動ファンにより冷却するラジエータ１０４と、循環流路１０１内のエンジン１２より下流側かつラジエータ１０４より上流側に配置されたサーモスタット１０５とを含む。
【００１８】
循環流路１０１は、ウォーターポンプ１０３より下流側かつラジエータ１０４より上流側の冷却前流路１０１ａと、ラジエータ１０４より下流側かつウォーターポンプ１０３より上流側の冷却後流路１０１ｂとから構成される。バイパス流路１０２は、サーモスタット１０５よりも上流側で冷却前流路１０１ａから分岐されると共に、ウォーターポンプ１０３の手前で冷却後流路１０１ｂに合流する。ウォーターポンプ１０３は、本実施形態では、電動式ポンプとして構成され、制御装置３０により駆動制御される。サーモスタット１０５は、冷却前流路１０１ａを流れる冷却水の温度Ｔｗが予め定められた冷却開始温度Ｔｗｓ未満であるときに冷却水のラジエータ１０４側への流入を遮断すると共に、冷却水の温度Ｔｗが冷却開始温度Ｔｗｓ以上であるときに循環流路１０１を流れる冷却水のラジエータ１０４側への流入を許容する。ただし、サーモスタット１０５は、冷却水の温度Ｔｗが冷却開始温度Ｔｗｓ以上となったときに、温度Ｔｗの上昇に応じて徐々に冷却水のラジエータ１０４側への流入を許容するものであってもよい。
【００１９】
更に、流体温度調整装置１０は、エンジン１２の冷却水とトランスアクスル２０すなわち流体伝動装置２３や自動変速機２５により用いられる作動流体とを熱交換させる熱交換器１１０と、冷却前流路１０１ａから分岐された第１流路１１１と、冷却後流路１０１ｂから分岐された第２流路１１２と、熱交換器１１０の冷却水出口１１０ｏに連通すると共に冷却後流路１０１ｂに合流する第３流路１１３と、作動流体の温度Ｔａに応じて第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方を選択的に熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉに連通させる切替バルブ１２０とを含む。
【００２０】
熱交換器１１０は、油圧制御装置２６からドレンされた作動流体をトランスアクスルケース２２内に配置される流体伝動装置２３や自動変速機２５の各種潤滑対象に導く作動流体路１１４に組み込まれ、本実施形態では、トランスアクスルケース２２の外部に配置される。そして、熱交換器１１０は、第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方から切替バルブ１２０を介して冷却水入口１１０ｉに流入して冷却水出口１１０ｏから流出する冷却水と、油圧制御装置２６からドレンされて作動流体路１１４を流れる作動流体とを熱交換させるように構成されている。第１流路１１１は、エンジン１２より下流側かつラジエータ１０４（サーモスタット１０５）より上流側で冷却前流路１０１ａから分岐され、切替バルブ１２０に接続される。また、第２流路１１２は、ラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で冷却後流路１０１ｂから分岐され、切替バルブ１２０に接続される。更に、第３流路１１３は、冷却後流路１０１ｂと第２流路１１２との分岐部より下流側かつエンジン１２（ウォーターポンプ１０３）より上流側で当該冷却後流路１０１ｂに合流する。
【００２１】
切替バルブ１２０は、作動流体の温度Ｔａに応じて自動的に第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを選択的に連通させるサーモバルブとして構成され、熱交換器１１０に併設されている。図２は、本実施形態の切替バルブ１２０を示す説明図である。図示するように、切替バルブ１２０は、第１流路１１１と連通する第１入力ポート１２０ａと、第２流路１１２と連通する第２入力ポート１２０ｂと、熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉと連通する出力ポート１２０ｃと、軸方向に移動して第１および第２入力ポート１２０ａ，１２０ｂの何れか一方と出力ポート１２０ｃとを選択的に連通させるスプール１２１と、スプール１２１の軸方向における一端（図２における上端）に当接すると共に当該スプール１２１を軸方向（図２中下方）に付勢するスプリング１２２と、スプール１２１の軸方向における他端側（図２における下側）の先端部１２１ｓに取り付けられた熱膨張材１２３と、当該熱膨張材１２３がスプール１２１の一端側から他端側（図２における下側）へと移動するのを規制する移動規制部材１２４と、上記作動流体路１１４に接続されて熱交換器１１０で熱交換される前の作動流体の少なくとも一部が内部を流れると共に、当該作動流体が熱膨張材１２３に接触するように形成されたバルブ内作動流体路１２５とを含む。
【００２２】
スプール１２１は、第１入力ポート１２０ａと出力ポート１２０ｃとを連通させる第１連通状態（図２参照）と、第２入力ポート１２０ｂと出力ポート１２０ｃとを連通させる第２連通状態（図３参照）とを形成可能に構成されている。スプール１２１の先端部１２１ｓは、当該スプール１２１の一端側（図２における上側）から他端側（図２における下側）に向けて縮径するように形成されている。すなわち、先端部１２１ｓの外周面は、スプール１２１の一端側から他端側に近づくにつれて軸心に接近するようにテーパ状に形成されている。熱膨張材１２３は、例えばアルミニウムやマグネシウムといった金属あるいはゴム等の樹脂により環状に形成されており、バルブ内作動流体路１２５を流れる作動流体の温度Ｔａに応じて少なくともスプール１２１の径方向に膨張または収縮可能なものである。そして、熱膨張材１２３の中心孔には、スプール１２１の先端部１２１ｓが挿通され、移動規制部材１２４は、熱膨張材１２３の図２中下側（先端部１２１ｓ側）の端面と当接するように切替バルブ１２０のバルブボディに固定されている。
【００２３】
上述のように構成される切替バルブ１２０では、熱膨張材１２３が作動流体の温度Ｔａに応じて少なくともスプール１２１の径方向に収縮すると、テーパ状に形成された外周面を有する先端部１２１ｓが熱膨張材１２３により径方向に押圧されることで、スプール１２１には、熱膨張材１２３から図２おける軸方向上向きの力、すなわちスプリング１２２によって付勢される方向と逆方向の力が付与される。この結果、熱膨張材１２３の収縮に応じてスプール１２１がスプリング１２２の付勢力に抗して図２中上側（スプリング１２２により付勢力される方向と反対側）に移動可能となり、スプール１２１に熱膨張材１２３から付与される力とスプリング１２２による付勢力とが釣り合った位置でスプール１２１が保持される（図２に示す状態）。一方、熱膨張材１２３が作動流体の温度Ｔａに応じて少なくともスプール１２１の径方向に膨張すると、当該膨張に伴って熱膨張材１２３がスプール１２１の先端部１２１ｓを径方向に押圧する力が弱まるため、スプール１２１に熱膨張材１２３から付与される軸方向上向きの力も弱まることになる。この結果、スプール１２１がスプリング１２２により付勢されて図中下側（スプリング１２２により付勢力される方向）に移動することが許容されると共に、熱膨張材１２３から付与される力とスプリング１２２による付勢力とが釣り合った位置でスプール１２１が保持される（図３に示す状態）。
【００２４】
そして、本実施形態において、切替バルブ１２０は、バルブ内作動流体路１２５を流れる作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１（例えば、９０℃）未満であるときに、熱膨張材１２３がスプール１２１をスプリング１２２の付勢力に抗して図２に示す第１連通状態に保持するように構成されている。これにより、作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１未満であるときには、第１入力ポート１２０ａすなわち第１流路１１１と、出力ポート１２０ｃすなわち熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが連通される。また、切替バルブ１２０は、バルブ内作動流体路１２５を流れる作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１より高くなると作動流体の温度の上昇に応じて熱膨張材１２３が徐々に膨張してスプール１２１のスプリング１２２により付勢される方向への移動を許容すると共に、作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１よりも高い第２温度Ｔａ２以上であるときに熱膨張材１２３がスプール１２１を図３に示す第２連通状態に保持するように構成されている。これにより、作動流体の温度Ｔａが第２温度Ｔａ２以上であるときには、第１入力ポート１２０ａすなわち第１流路１１１と、出力ポート１２０ｃすなわち熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとの連通が遮断されると共に、第２入力ポート１２０ｂすなわち第２流路１１２と、出力ポート１２０ｃすなわち熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが連通される。なお、第２温度Ｔａ２は、熱膨張材１２３の特性に応じて定まるものであり、第１温度Ｔａ１よりもわずかに高い温度であってもよく、第１温度Ｔａ１よりも比較的高い温度であってもよい。
【００２５】
続いて、図４から図６を参照しながら、上述のように構成された流体温度調整装置１０の動作について説明する。制御装置３０は、図示しない温度センサにより検出される冷却水の温度Ｔｗが予め定められたポンプ駆動開始温度Ｔｗ１（例えば、６０℃）未満であるときには、ウォーターポンプ１０３の運転を停止させる。これにより、例えば車両の発進時等、エンジン１２を速やかに暖機すべきときに、冷却水の循環を停止させてエンジン１２の暖機を促進させることができる。
【００２６】
これに対して、制御装置３０は、冷却水の温度Ｔｗがポンプ駆動開始温度Ｔｗ１以上であるときには、ウォーターポンプ１０３を作動させ、ウォーターポンプ１０３により冷却水を循環流路１０１内で循環させる。この際、冷却水の温度Ｔｗが上述の冷却開始温度Ｔｗｓ未満である場合には、サーモスタット１０５により冷却水のラジエータ１０４側への流入が遮断されるため、冷却水は、図４において実線矢印で示すように、冷却前流路１０１ａからバイパス流路１０２を介して冷却後流路１０１ｂに流れ込み、再度ウォーターポンプ１０３により圧送されてエンジン１２内に形成された循環流路１０１内を一方向に循環する。
【００２７】
また、この際、循環流路１０１を流れる冷却水は、冷却前流路１０１ａから第１流路１１１を介して切替バルブ１２０側へと流れる。そして、トランスアクスル２０における作動流体の温度Ｔａは、一般に、サーモスタット１０５の状態に拘わらずラジエータ１０４により冷却されていない冷却水の温度Ｔｗよりも低く、冷却水の温度Ｔｗが冷却開始温度Ｔｗｓ未満であるときには、作動流体の温度Ｔａが基本的に上記第１温度Ｔａ１未満となる。従って、熱膨張材１２３がスプール１２１をスプリング１２２の付勢力に抗して図２に示す第１連通状態に保持することから、第１流路１１１と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが連通される。これにより、冷却前流路１０１ａから第１流路１１１へと流れた冷却水は、切替バルブ１２０を介して熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉへと流入する。この結果、作動流体の温度Ｔａが比較的低い第１温度Ｔａ１未満であって作動流体を昇温させるべきときには、ラジエータ１０４により冷却されていない比較的高温の冷却水と、作動流体路１１４内を流れる比較的低温の作動流体とを熱交換器１１０において熱交換させて、作動流体を冷却水によって速やかに昇温させることができる。従って、温度が低く粘度が高い作動流体の粘性抵抗に起因してトランスアクスル２０すなわち流体伝動装置２３や自動変速機２５における各油圧機器や潤滑対象等で生じるロスが大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００２８】
そして、熱交換器１１０を通過した冷却水は、第３流路１１３を介して冷却後流路１０１ｂへと流入し、ウォーターポンプ１０３により再び冷却前流路１０１ａへと圧送される。このように、冷却後流路１０１ｂと第２流路１１２との分岐部よりも下流側で当該冷却後流路１０１ｂに合流する第３流路１１３を介して冷却水を冷却後流路１０１ｂに流入させることで、熱交換器１１０において作動流体と熱交換した冷却水が再び第２流路１１２を介して熱交換器１１０に流入するのを抑制して、熱交換器１１０での冷却水と作動流体との熱交換効率を高めることができる。
【００２９】
一方、冷却水の温度Ｔｗが冷却開始温度Ｔｗｓ以上であるときには、サーモスタット１０５により冷却水のラジエータ１０４側への流入が許容されるため、冷却水は、図５において実線矢印で示すように、冷却前流路１０１ａからラジエータ１０４を介して冷却後流路１０１ｂへと流れ込み、ウォーターポンプ１０３により再び冷却前流路１０１ａへと圧送される。これにより、冷却開始温度Ｔｗｓ以上となった比較的高温の冷却水をラジエータ１０４により冷却し、当該冷却された冷却水によりエンジン１２を冷却することができる。この際、作動流体の温度Ｔａが依然として第１温度Ｔａ１未満である場合には、切替バルブ１２０のスプール１２１が第１連通状態を形成し、第１流路１１１と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが連通される。これにより、冷却水は、図５において実線矢印で示すように、冷却前流路１０１ａから第１流路１１１および切替バルブ１２０を介して熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉへと流入する。この結果、ラジエータ１０４により冷却されていない比較的高温の冷却水と、作動流体路１１４内を流れる比較的低温の作動流体とを熱交換器１１０において熱交換させて、作動流体を冷却水によって速やかに昇温させることができる。そして、熱交換器１１０を通過した冷却水は、第３流路１１３を介して冷却後流路１０１ｂへと流入し、ウォーターポンプ１０３により再び冷却前流路１０１ａへと圧送される。
【００３０】
また、冷却水の温度Ｔｗが冷却開始温度Ｔｗｓ以上であり、かつ、作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１以上である場合には、作動流体の温度Ｔａが上昇するにつれて切替バルブ１２０の熱膨張材１２３が徐々に膨張し、スプール１２１がスプリング１２２により付勢されて図中下側（スプリング１２２により付勢力される方向）に移動することが許容される。そして、温度Ｔａが第２温度Ｔａ２以上となると、切替バルブ１２０のスプール１２１が第２連通状態を形成する。これにより、第１流路１１１と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとの連通が遮断されると共に、第２流路１１２と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが連通され、冷却水は、図６において実線矢印で示すように、冷却後流路１０１ｂから第２流路１１２および切替バルブ１２０を介して熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉへと流入する。この結果、作動流体の温度が比較的高い温度、すなわち、第１温度Ｔａ１よりも高い第２温度Ｔａ２以上であって作動流体を降温させるべきときには、ラジエータ１０４により冷却された比較的低温の冷却水と、作動流体路１１４内を流れる比較的高温の作動流体とを熱交換器１１０において熱交換させて、作動流体を冷却水によって速やかに降温させることができる。従って、作動流体の温度が高く粘度が低いことに起因して自動変速機２５の各潤滑対象等の摺動部の油膜が薄くなり、当該摺動部を両項に潤滑・冷却し得なくなるのをより良好に抑制することが可能となる。そして、熱交換器１１０を通過した冷却水は、第３流路１１３を介して冷却後流路１０１ｂへと流入し、ウォーターポンプ１０３により再び冷却前流路１０１ａへと圧送される。
【００３１】
以上説明したように、流体温度調整装置１０は、エンジン１２とラジエータ１０４との間で当該エンジン１２の冷却水を一方向に循環させる循環流路１０１を含み、当該循環流路１０１からは、エンジン１２より下流側かつラジエータ１０４より上流側で第１流路１１１が分岐されると共に、ラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で第２流路１１２が分岐される。また、当該循環流路１０１には、熱交換器１１０の冷却水出口１１０ｏと連通する第３流路１１３がラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で合流する。そして、この流体温度調整装置１０では、上記第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとが切替バルブ１２０により選択的に連通される。これにより、切替バルブ１２０によって第１流路１１１と熱交換器１１０との冷却水入口１１０ｉとを連通させれば、ラジエータ１０４で冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができる。一方、切替バルブ１２０によって第２流路１１２と熱交換器１１０との冷却水入口１１０ｉとを連通させれば、ラジエータ１０４で冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができる。従って、この流体温度調整装置１０では、エンジン１２の冷却水と自動変速機２５の作動流体とを熱交換させる熱交換器１１０によって当該作動流体の温度Ｔａをより適正に調整することが可能となる。
【００３２】
また、切替バルブ１２０は、作動流体の温度に応じて第１および第２流路１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを選択的に連通させる。これにより、ラジエータ１０４で冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させるか、ラジエータ１０４で冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させるかを、切替バルブ１２０により作動流体の温度に応じて切り替えることができる。従って、冷却水と作動流体とを熱交換させる熱交換器１１０によって当該作動流体の温度をより一層適正に調温することが可能となる。
【００３３】
更に、第３流路１１３は、循環流路１０１と第２流路１１２との分岐部よりも下流側かつエンジン１２より上流側で循環流路１０１に合流する。これにより、熱交換器１１０において作動流体と熱交換した冷却水が再び第２流路１１２を介して熱交換器１１０に流入するのを抑制して、熱交換器１１０での冷却水と作動流体との熱交換効率を高めることが可能となる。ただし、第３流路１１３を循環流路１０１と第２流路１１２との分岐部よりも上流側で当該循環流路１０１に合流させてもよい。
【００３４】
また、切替バルブ１２０は、作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１未満であるときには、第１流路１１１と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを連通させると共に、作動流体の温度Ｔａが第１温度Ｔａ１よりも高い第２温度Ｔａ２以上であるときには、第２流路１１２と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを連通させる。これにより、作動流体の温度Ｔａが比較的低い第１温度Ｔａ１未満であって作動流体を昇温させるべきときには、切替バルブ１２０により第１流路１１１と熱交換器１１０との冷却水入口１１０ｉとを連通させて、ラジエータ１０４で冷却されていない比較的高温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができるため、作動流体を速やかに昇温させることが可能となる。一方、作動流体の温度が比較的高い温度、すなわち、第１温度Ｔａ１よりも高い第２温度以上であって作動流体を降温させるべきときには、切替バルブ１２０により第２流路１１２と熱交換器１１０との冷却水入口１１０ｉとを連通させて、ラジエータ１０４で冷却された比較的低温の冷却水と作動流体とを熱交換させることができるため、作動流体を速やかに降温させることが可能となる。
【００３５】
更に、切替バルブ１２０は、第１流路１１１と連通する第１入力ポート１２０ａと、第２流路１１２と連通する第２入力ポート１２０ｂと、熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉと連通する出力ポート１２０ｃと、軸方向に移動して第１および第２入力ポート１２０ａ，１２０ｂの何れか一方と出力ポート１２０ｃとを選択的に連通させるスプール１２１と、スプール１２１を軸方向に付勢するスプリング１２２と、スプール１２１に取り付けられた熱膨張材１２３とを含み、熱膨張材１２３は、作動流体の温度Ｔａに応じて、スプール１２１がスプリング１２２により付勢されて移動するのを許容すると共に、スプール１２１をスプリング１２２の付勢力に抗して移動させる。これにより、作動流体の温度Ｔａに応じてスプール１２１を自動的に軸方向に移動させ、第１および第２入力ポート１２０ａ，１２０ｂの何れか一方と出力ポート１２０ｃとを、すなわち第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを選択的に連通させることができる。
【００３６】
ただし、切替バルブ１２０を電子制御式バルブ（電磁弁）や油圧制御式バルブとして構成し、作動流体の温度Ｔａに応じて第１および第２流路１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを選択的に連通させるように制御装置３０により制御してもよい。また、切替バルブ１２０は、熱交換器１１０の内部に組み込まれてもよく、これら熱交換器１１０および切替バルブ１２０は、トランスアクスルケース２２の内部に配置されてもよい。更に、ウォーターポンプ１０３は、エンジン１２の動力により駆動される機械式ポンプであってもよい。この場合、エンジン１２が運転されているときには、常にウォーターポンプ１０３が駆動されて冷却水が循環流路１０１内を循環することになる。また、作動流体をより速やかに降温させるべく、第２流路１１２の中途に空冷式クーラー等の冷却装置を別途設けてもよい。
【００３７】
ここで、上記実施形態等における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施形態等では、エンジン１２の冷却水を冷却するラジエータ１０４と、冷却水と自動変速機２５の作動流体とを熱交換させる熱交換器１１０とを備えた流体温度調整装置１０が「流体温度調整装置」に相当し、エンジンとラジエータとの間で冷却水を一方向に循環させる循環流路１０１が「循環流路」に相当し、エンジン１２より下流側かつラジエータ１０４より上流側で循環流路１０１から分岐された第１流路１１１が「第１流路」に相当し、ラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で循環流路１０１から分岐された第２流路１１２が「第２流路」に相当し、熱交換器１１０の冷却水出口１１０ｏと連通すると共に、ラジエータ１０４より下流側かつエンジン１２より上流側で循環流路１０１に合流する第３流路１１３が「第３流路」に相当し、第１および第２流路１１１，１１２の何れか一方と熱交換器１１０の冷却水入口１１０ｉとを選択的に連通させる切替バルブ１２０が「切替バルブ」に相当する。ただし、上記実施形態における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施形態はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、流体温度調整装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  流体温度調整装置、１２  エンジン、２０  トランスアクスル、２２  トランスアクスルケース、２３  流体伝動装置、２４  オイルポンプ、２５  自動変速機、２６  油圧制御装置、３０  制御装置、１０１  循環流路、１０１ａ  冷却前流路、１０１ｂ  冷却後流路、１０２  バイパス流路、１０３  ウォーターポンプ、１０４  ラジエータ、１０５  サーモスタット、１１０  熱交換器、１１０ｉ  冷却水入口、１１０ｏ  冷却水出口、１１１  第１流路、１１２  第２流路、１１３  第３流路、１１４  作動流体路、１２０  切替バルブ、１２０ａ  第１入力ポート、１２０ｂ  第２入力ポート、１２０ｃ  出力ポート、１２１  スプール、１２１ｓ  先端部、１２２  スプリング、１２３  熱膨張材、１２４  移動規制部材、１２５  バルブ内作動流体路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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