(57)【要約】【課題】簡便な構成により効果的にＡＴＦの冷却を行う。【解決手段】モータ４０が接続されたトランスアクスル１０を冷却するＡＴＦをトランスアクスル１０の内部に循環させるオイル循環回路２０と、前記トランスアクスル１０下部のオイル溜め１５の中に配置されたオイル冷却器３０と、を備える車両用オイル冷却装置１００であって、車両の負荷に応じてＡＴＦ１６と接触するオイル冷却器３０の面積を変化させること、を特徴とする。【選択図】図１
2013204620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機構を冷却するオイルを前記変速機構の内部に循環させるオイル循環回路と、
前記変速機構下部のオイル溜めの中に配置されたオイル冷却器と、を備える車両用オイル冷却装置であって、
車両の負荷に応じてオイルと接触するオイル冷却器の面積を変化させること、
を特徴とする車両用オイル冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオイル冷却装置であって、
前記オイル冷却器は、前記オイル溜め中に半油没に配置され、
前記オイル溜めの上部から前記オイル冷却器の表面に向かってオイルを吐出するオイル吐出管と、
前記オイル吐出管に設けられ、車両の負荷に応じてオイル吐出管を開閉するリリーフ弁と、を有することを特徴とする車両用オイル冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機構を冷却するオイルの冷却装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機やトルクコンバータ等の変速機構は、オートマチックトランスミッションオイル（ＡＴＦ）を作動油として用いるものが多い。ＡＴＦは温度によって粘度等の特性が変化するので、適切な温度域になるように制御することが望ましく、エンジンの負荷が高い場合にはＡＴＦの温度上昇を抑えるためにオイルクーラによってオイルの冷却を行ったり、逆に、エンジン始動時でＡＴＦの温度が低い場合にＡＴＦウォーマによってＡＴＦの温度を上昇させたりする方法が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＡＴＦ冷却器に冷却水を流す冷却水ポンプの流量を変速機のＡＴＦの温度に応じて変化させることによってＡＴＦの温度を適正な温度に保つ方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９９７６７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４００８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、エンジンとモータによって走行するハイブリッド車両が多用されてきている。ハイブリッド車両では、エンジンによって駆動される機械式オイルポンプによってＡＴＦをオイルクーラに循環させて冷却する方法が用いられている場合が多い。エンジンによって駆動される機械式オイルポンプの吐出流量はエンジンの回転数によって決まってしまうので、エンジンの負荷が低い場合でも多量のＡＴＦがオイルクーラに流れこみ、ＡＴＦの温度が低下しすぎてしまう場合があった。また、オイル冷却器の大きさは一定なので、エンジンが高負荷となった場合には、オイルクーラの放熱性能が不足し、ＡＴＦの温度が上昇してしまう場合があった。また、ハイブリッド車両では、エンジンを停止してモータのみで走行するＥＶ走行を行う場合があるが、この場合、上記の機械式オイルポンプが停止してしまうため、ＡＴＦの循環流路に設置したオイルクーラにＡＴＦが流れず、ＡＴＦの温度が上昇してしまう場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、簡便な構成により効果的にＡＴＦの冷却を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用オイル冷却装置は、変速機構を冷却するオイルを前記変速機構の内部に循環させるオイル循環回路と、前記変速機構下部のオイル溜めの中に配置されたオイル冷却器と、を備える車両用オイル冷却装置であって、車両の負荷に応じてオイルと接触するオイル冷却器の面積を変化させること、を特徴とする。
【０００８】
本発明の車両用オイル冷却装置において、前記オイル冷却器は、前記オイル溜め中に半油没に配置され、前記オイル溜めの上部から前記オイル冷却器の表面に向かってオイルを吐出するオイル吐出管と、前記オイル吐出管に設けられ、車両の負荷に応じてオイル吐出管を開閉するリリーフ弁と、を有することとしても好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、簡便な構成により効果的にＡＴＦの冷却を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における車両用オイル冷却装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態における車両用オイル冷却装置のエンジン回転数に対するオイルポンプの吐出流量を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態における車両用オイル冷却装置のエンジン回転数に対するＡＴＦ放熱性能の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用オイル冷却装置１００は、内部に変速機とディファレンシャルギアとが配置され、モータ４０が隣接して取り付けられた変速機構であるトランスアクスル１０と、トランスアクスル１０の底部に設けられたオイル溜め１５と、オイル溜め１５に溜まったＡＴＦ１６をトランスアクスル１０とモータ４０の中に循環させるオイル循環回路２０と、トランスアクスル１０の下部のオイル溜め１５の中に配置されたオイル冷却器３０とを備えている。
【００１２】
オイル冷却器３０は、冷却水入り口管３１と冷却水出口管３４と、冷却水入り口管３１と冷却水出口管３４との間を連通し、その外面に放熱フィンが取り付けられた２つの熱交換ユニット３２，３３を有している。下部の熱交換ユニット３２は、オイル溜め１５の中のＡＴＦ１６の中に油没しており、上部の熱交換ユニット３３はＡＴＦ１６の液面より上に出ている。オイル溜め１５のＡＴＦ１６は、フィルタ２１、ポンプ吸い込み管２２を通して図示しないエンジンによって駆動される機械式オイルポンプ１１に吸い込まれ、加圧されてポンプ吐出管２３からモータ４０の内部に設けられた冷却管２４に流れる。そして、冷却管２４に設けられた孔からモータのコイルエンドなどに吹き付けられたＡＴＦ１６は、トランスアクスル１０の上部から下部のオイル溜め１５に落ちてくる。オイル溜め１５に落ちたＡＴＦ１６は、ＡＴＦ１６の中に油没している下部の熱交換ユニット３２によって冷却され、再びフィルタ２１からオイル循環回路２０を循環する。このように、ＡＴＦ１６は機械式オイルポンプ１１によってトランスアクスル１０とモータ４０の中とを循環している。
【００１３】
また、機械式オイルポンプ１１のポンプ吐出管２３には、ポンプ吐出管２３の圧力が所定の圧力を超えた場合には、ばね２７が縮み、ＡＴＦ１６をポンプ吐出管２３から吐出管２６に流すばね式のリリーフ弁２５が設けられている。そして、吐出管２６から吹き出したＡＴＦ１６は、図１に示すように、オイル冷却器３０の上側からオイル冷却器３０の上部の熱交換ユニット３３に吹きかけられる。これにより、上部の熱交換ユニット３３でもＡＴＦ１６との熱交換を行うことができる。
【００１４】
以上のように構成された車両用オイル冷却装置１００の動作について図２、図３を参照しながら説明する。図２の線ｄに示すように、機械式オイルポンプ１１の吐出流量は、エンジンの回転数に略比例するので、エンジンの回転数が上昇するにつれて機械式オイルポンプ１１の吐出流量は増加していく。エンジンの回転数が有る所定の回転数Ｒ1に達するまでは、機械式オイルポンプ１１から吐出されたＡＴＦ１６は全てモータ４０の中の冷却管２４を流れてトランスアクスル１０のオイル溜め１５との間を循環している。このため、オイル溜め１５のＡＴＦ１６のレベルは、下部の熱交換ユニット３２のみが油没するレベルとなっている。このため、図３の実線ａ1に示すように、オイル冷却器３０でのＡＴＦの放熱性能は、油没している熱交換ユニット３２とオイル溜め１５の中の略滞留しているＡＴＦ１６の間の熱交換のみによるので、あまり大きくない。しかし、この場合、エンジンの回転数が低く、車両の負荷も低いことから、ＡＴＦ１６を適切な温度に保持するために必要なＡＴＦ放熱性能は、図３の破線ｂ1で示すように、実線ａ1で示すオイル冷却器３０のＡＴＦの放熱性能と略同一となってすることから、ＡＴＦ１６の温度は略適切な温度に保たれる。
【００１５】
そして、車両の負荷が大きくなりエンジンの回転数が所定の回転数Ｒ1に達したら、機械式オイルポンプ１１の吐出流量が図２に線ｅで示すモータ４０に流れるＡＴＦ１６の流量よりも多くなってくる。すると、ポンプ吐出管２３の圧力が上昇し、リリーフ弁２５が開となるので、モータ４０に流れることのできない図２の線ｆで示す余分のＡＴＦ１６は、図１に示すように、リリーフ弁２５から吐出管２６を通ってオイル冷却器３０の上側から降り注ぎ、ＡＴＦ１６とオイル冷却器３０の上部の熱交換ユニット３３との間で熱交換が行なわれる。このため、オイル冷却器３０におけるＡＴＦ１６との熱交換量は大きくなり、図３の実線ａ2に示すように、エンジンの回転数の上昇に伴ってオイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能は大きくなっていく。また、エンジンの回転数が所定の回転数Ｒ1になると、車両の負荷あるいはエンジンの負荷が増加してくるので、オイル冷却器３０に必要なＡＴＦ放熱性能は、図３の破線ｂ2に示すように次第に高くなってくる。
【００１６】
そして、更にエンジンの回転数が上昇し、図３に示す回転数Ｒ2に達すると、実線ａ3に示すように、オイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能は略一定となるが、この放熱損失は、図３に破線ａ3で示すエンジンの回転数がＲ2を超えた場合の必要なＡＴＦ放熱性能をカバーしており、オイル冷却器３０はＡＴＦを十分に冷却することができる。
【００１７】
以上述べたように、本実施形態の車両用オイル冷却装置１００は、エンジンの回転数あるいは車両の負荷に応じてＡＴＦ１６とオイル冷却器３０の熱交換ユニット３２，３３の接触面積を変化させるよう構成しているため、オイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能を必要なＡＴＦの放熱性能に近い状態とすることができる。また、図３の一点鎖線ｃ1，ｃ2で示すようにオイル循環回路２０の中にオイルクーラを設置した従来技術の場合のように、エンジンの回転数の上昇によってオイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能が必要なＡＴＦ放熱性能を大きく超えてＡＴＦ１６を必要以上に冷却したり、エンジンの回転数が図３に示す回転数Ｒ0よりも低いＥＶ走行などの場合にオイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能が必要なＡＴＦの放熱性能を下回りＡＴＦの冷却が不足してしまったりすることがなく、簡便な構成で効果的にＡＴＦの冷却を行うことができる。更に、オイル冷却器３０のＡＴＦ放熱性能を必要なＡＴＦの放熱性能に近い状態とすることができるので、オイル冷却器３０の大きさを小さくすることができる。また、オイル冷却器３０をトランスアクスル１０の内部に設置することができるので、車両の駆動機構全体を小型化することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１０  トランスアクスル、１１  機械式オイルポンプ、１５  オイル溜め、１６  ＡＴＦ、２０  オイル循環回路、２１  フィルタ、２２  ポンプ吸い込み管、２３  ポンプ吐出管、２４  冷却管、２５  リリーフ弁、２６  吐出管、３０  オイル冷却器、３１  冷却水入り口管、３２，３３  熱交換ユニット、３４  冷却水出口管、４０  モータ、１００  車両用オイル冷却装置
【図１】
2013204620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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