(57)【要約】【課題】実車環境の再現性が高いエンジン動作試験を行う。【解決手段】オイルを送出するポンプ１１と、ポンプ１１を通過するオイルの温度を取得する温度計１５と、ポンプ１１から送り出されたオイルに含まれる気体と液体を分離する気液分離部１２と、気液分離部１２により気体が分離されたオイルの温度を調整する温度調節部１３と、温度調節部１３の下流に配置され、オイルを貯蔵するとともに、シリンダ１４ａを駆動することによりオイルの供給を行うシリンダ部１４と、シリンダ部１４から排出されたオイルと、気液分離部１２から排出された気体と液体が混合されたオイルと、が供給されるトランスアスクル３と、演算制御部１６と、を備え、シリンダ部１４は、オイルを供給する際のシリンダ１４ａの移動量を測定する位置センサ１４ｂを有し、演算制御部１６は、オイルの温度とシリンダ１４ａの移動量と、を用いてオイルの総体積を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを送出するポンプと、
前記ポンプを通過するオイルの温度を取得する温度計と、
前記ポンプから送り出されたオイルに含まれる気体と液体を分離する気液分離部と、
前記気液分離部により気体が分離されたオイルの温度を調整する温度調節部と、
前記温度調節部の下流に配置され、オイルを貯蔵するとともに、シリンダを駆動することによりオイルの供給を行うシリンダ部と、
前記シリンダ部から排出されたオイルと、前記気液分離部から排出された気体と液体が混合されたオイルと、が供給されるトランスアスクルと、
演算制御部と、を備える試験用のオイルの温度調節システムであって、
前記シリンダ部は、オイルを供給する際の前記シリンダの移動量を測定する位置センサを有し、
前記演算制御部は、前記温度計により測定された前記ポンプを通過するオイルの温度と、前記位置センサにより取得された前記シリンダの移動量と、を用いてオイルの総体積を算出する、
試験用のオイルの温度調節システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンの試験に用いられるオイルの温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００３−２１４９８９号公報がある。この公報に記載されたエンジンオイル液面制御システムには、オイルパン内のオイル液面のレベル変動を検知することにより、オイルの液面及びオイル量を基準内に維持する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１４９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、エンジンの試験を行う際に、変速機内のオイルの量が変化すると撹拌抵抗が変化するため、実車の環境の再現性が高い試験を実行できないという問題がある。しかしながら、変速機内のオイルは、オイルの熱膨張や熱収縮や、温調装置内に気泡が混入した場合に混入した気泡の体積分だけ変速機に余分にオイルが流れ込むことにより、量の変化が発生する。オイルへの気泡混入の影響を排除するために、消泡や破泡する装置を用いることも考えられるが、実車環境でのオイルへの気泡の混入状態とは異なる状態となってしまうため、実車環境の再現性に乏しくなる。
【０００５】
図５に示す温度調節装置では、気液分離装置を用いてオイル内の気泡とオイルとを分離してトランスアスクルに戻すことで、シリンダ機構で熱膨張を吸収させることができる。熱膨張量は、総オイル量×温度×熱膨張係数から算出することができるが、総オイル量をトランスアスクルの容積と配管の長さを用いて容積を算出する際に、温度調節装置に用いている配管の形状の影響により、実際の容量値との誤差が大きくなる場合がある。また、トランスアスクル内の基準を目視により確認してオイルの総体積を求める場合には、人の感覚に依存するため、算出されるオイルの総体積と実際の値との誤差が大きくなる場合がある。
本発明は、実車環境の再現性が高いエンジン動作試験を行うためのオイルの温度調節システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる温度調節システムは、オイルを送出するポンプと、前記ポンプを通過するオイルの温度を取得する温度計と、前記ポンプから送り出されたオイルに含まれる気体と液体を分離する気液分離部と、前記気液分離部により気体が分離されたオイルの温度を調整する温度調節部と、前記温度調節部の下流に配置され、オイルを貯蔵するとともに、シリンダを駆動することによりオイルの供給を行うシリンダ部と、前記シリンダ部から排出されたオイルと、前記気液分離部から排出された気体と液体が混合されたオイルと、が供給されるトランスアスクルと、演算制御部と、を備え、前記シリンダ部は、オイルを供給する際の前記シリンダの移動量を測定する位置センサを有し、前記演算制御部は、前記温度計により測定された前記ポンプを通過するオイルの温度と、前記位置センサにより取得された前記シリンダの移動量と、を用いてオイルの総体積を算出する。
これにより、温度調節システム内のオイルの総体積を算出時の誤差を低減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
実車環境の再現性が高いエンジン動作試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる温度調節装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる温度調節装置を循環するオイルの体積を算出するフローである。
【図３】実施の形態２にかかる温度調節装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２にかかる温度調節装置を循環するオイルの体積を算出するフローである。
【図５】関連する温度調節装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、温度調節装置１は、オイルの温度調整を行う温調装置部２と、温調装置部２の気液分離部１２とシリンダ部１４からオイルが供給されて動作を行うトランスアスクル３と、を備える。
【００１０】
温調装置部２は、オイルを循環させるポンプ１１と、ポンプ１１から送出されたオイル内に含まれる気泡を液体から分離する気液分離部１２と、気液分離部１２から気体が分離された後のオイルの温度調節を行う温度調節部１３と、温度調節部１３により体積が変化したオイルの流量を調節するシリンダ部１４と、温度計１５と、演算制御部１６と、を備える。
【００１１】
ポンプ１１は、温度調節装置１内のオイルを循環させるための圧力を発生させる。具体的には、ポンプ１１は、配管を通じてトランスアスクル３から供給されたオイルに対して圧力を付加し、配管を介して気液分離部１２に対して供給する。ポンプ１１は、例えば電動ポンプである。
【００１２】
気液分離部１２には、ポンプ１１から配管を介してオイルが供給される。気液分離部１２には、オイルが通過する経路が設けられており、経路内においてオイルに螺旋系の回転を与えられる。これにより気液分離部１２では、螺旋回転の中心側に気泡を集中させるとともに、螺旋回転の外側に気泡が少ないオイルを集中させる。また、気液分離部１２は、螺旋回転の中心側の気泡が比較的多く含有するオイルをトランスアスクル３に供給し、螺旋回転の中心側の気泡の含有量が比較的少ないオイルを温度調節部１３に供給する。
【００１３】
温度調節部１３は、気液分離部１２から供給されたオイルの温度調整を行う。具体的には温度調節部１３は、温度計１５により測定された温度と、目標とする温度との差に基づいて、オイルの加熱や冷却を行う。温度調節部１３により温度調節されたオイルは、シリンダ部１４を備える配管を介して、トランスアスクル３に供給される。
【００１４】
シリンダ部１４は、シリンダ１４ａと、シリンダ１４ａの位置を測定するための位置センサを有する。シリンダ部１４は、温度調節部１３による温度調節によるオイルの膨張量に基づいてシリンダ１４ａの駆動量を調整することで、トランスアスクル３に供給するオイルの量を調整する。
【００１５】
また、シリンダ部１４は、試験開始前にオイルを貯蔵させたときに、トランスアスクル３と温度調節装置１内の配管と温度調節部１３に供給されるオイル量の合計より多く、オイルを貯蔵可能な容量を有する。例えば、シリンダ部１４では、約１０リットルのオイルを貯蔵可能である。シリンダ部１４では、トランスアスクル３と、温度調節装置１内の配管と、温度調節部１３と、を含む温度調節装置１の全体に循環させる全オイルを貯蔵するのが望ましい。以下では、試験開始前にシリンダ部１４に全てのオイルが貯蔵されるものとして説明する。
【００１６】
位置センサ１４ｂは、シリンダ１４ａの位置測定を行うことで、シリンダ部１４からトランスアスクル３に供給されたオイルの量を測定する。
【００１７】
温度計１５は、トランスアスクル３からポンプ１１に供給されるオイルの温度を測定する。温度計１５における計測結果は、演算制御部１６に出力される。
【００１８】
演算制御部１６は、オイルの目標温度と温度計１５で計測されたオイルの温度の差により温度調節部１３の動作を制御するとともに、シリンダ部１４のシリンダ１４ａの駆動量の制御を行う。また演算制御部１６は、シリンダ１４ａの移動量と、温度計１５で計測されたオイルの温度から、所定の温度となったときに温度調節装置１において循環する全体のオイルの体積を算出する。
【００１９】
トランスアスクル３は、トランスミッションと差動装置とを有する動作部である。トランスアスクル３は、シリンダ部１４を有する配管を介して温度調節部１３から気体の混入が少ないオイルが供給されると共に、気液分離部１２の動作により気体の混入が比較的多いオイルが供給され、動作を行う。その後、オイルは、トランスアスクル３から温度計１５が設けられた配管を介して、ポンプ１１に供給される。
【００２０】
次に、図２を参照し、温度調節装置１を循環するオイルの体積を算出する手順について説明する。
【００２１】
温度調節装置１の動作開始前において、シリンダ部１４にオイルを充填する（Ｓ１１）。ここで、シリンダ部１４に充填されるオイルの量は、温度調節装置１の動作開始後に、温度調節装置１の全体に循環させる全てのオイルである。
【００２２】
シリンダ部１４から温度調節部１３、配管、トランスアスクル３にオイルを供給する（Ｓ１２）。このときトランスアスクル３には、あらかじめ既定した量までオイルが供給される。
【００２３】
このとき、位置センサ１４ｂはシリンダ１４ａの位置を測定する。例えば、位置センサ１４ｂは、オイル送出前と送出後のシリンダ１４ａの位置を測定することで、シリンダ１４ａの移動量を測定する。位置センサ１４ｂは、シリンダ１４ａの移動量の測定結果を演算制御部１６に出力する。その後、温度調節装置１は、シリンダ部１４に蓄積されていたオイルを温度調節装置１の全体に循環させ、エンジンの試験の動作を開始する。
【００２４】
温度計１５は、オイルの温度を測定する（Ｓ１３）。例えば温度計１５は、エンジンの試験の動作前と動作後のオイルの温度について測定を行い、演算制御部１６に出力する。
【００２５】
演算制御部１６は、位置センサ１４ｂにより測定されたシリンダ１４ａの移動量と、温度計１５により測定されたオイルの温度と、熱膨張係数とに基づいて、エンジンの試験の動作時の所定の温度におけるオイルの総体積を算出する（Ｓ１４）。
【００２６】
このように、シリンダ１４ａの移動量とオイルの温度を用いて、熱膨張後のオイルの総体積を算出することができる。また、エンジン動作試験の開始前に、温度調節装置１で使用される全てのオイルをシリンダ部１４に収めた状態にしておくことにより、オイルの量をより正確に把握できるため、オイルの体積の算出時の誤差を低減することができる。したがって、実車環境の再現性が高いエンジンの動作試験を実行できる。
【００２７】
実施の形態２
次に、図３を参照して、シリンダ部２４を小型化した温度調節装置４について説明する。なお、実施の形態１に示した温度調節装置１と同一の機能を奏する構成物品については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
温度調節装置４は、オイルの温度調整を行う温調装置部５と、温調装置部５の気液分離部１２とシリンダ部２４からオイルが供給されて動作を行うトランスアスクル６と、を備える。
【００２９】
温調装置部５は、オイルを循環させるポンプ１１と、ポンプ１１から送出されたオイル内に含まれる気泡を液体から分離する気液分離部１２と、気液分離部１２から気体が分離された後のオイルの温度調節を行う温度調節部１３と、温度調節部１３により体積が変化したオイルの流量を調節するシリンダ部２４と、温度計１５と、演算制御部１６と、を備える。
【００３０】
シリンダ部２４は、演算制御部１６により動作が制御されており、トランスアスクル６にオイルを供給する。シリンダ部２４では、温度調節部１３による温度調節によるオイルの膨張量に基づいてシリンダ２４ａの駆動量が調整され、トランスアスクル６に供給するオイルの量を調整されている。例えば、シリンダ部２４では、約５００ミリリットルのオイルを貯蔵可能である。
【００３１】
トランスアスクル６は、トランスミッションと差動装置とを有する動作部である。トランスアスクル６は、供給されたオイルの液面レベルを測定する液面センサ６ａを有する。液面センサ６ａは、測定したオイルの液面レベルを演算制御部１６に出力する。
【００３２】
次に、図４を参照し、温度調節装置４を循環するオイルの体積を算出する手順について説明する。
【００３３】
動作開始前に、温度調節部１３、配管、トランスアスクル６にオイルを満たした状態にする（Ｓ２１）。
【００３４】
低温時（例えば３０℃）のときのシリンダ２４ａの位置を、位置センサ２４ｂにより測定するとともに、液面センサ６ａによりトランスアスクル６の液面レベルを測定する（Ｓ２２）。位置センサ２４ｂ及び液面センサ６ａは、それぞれの測定結果を演算制御部１６に出力する。
【００３５】
次に、温度調節装置４においてエンジンの試験の動作を開始する。演算制御部１６は、高温時（例えば１３０℃）のときのトランスアスクル６の液面レベルが、低温時と同じとなるように、シリンダ２４ａを動作させる（Ｓ２３）。また、位置センサ２４ｂは、シリンダ２４ａの移動量を測定する。これにより、シリンダ部２４から排出されたオイルの量を測定する。
【００３６】
演算制御部１６は、シリンダ２４ａの移動量と、温度計１５により測定した低温時から高温時のオイルの温度の上昇量、及び熱膨張係数から、オイルの体積を算出する（Ｓ２４）。
【００３７】
したがって、トランスアスクル６に液面センサ６ａを設けることにより、シリンダ部２４を小型化することができる。また、シリンダ２４ａの移動量とオイルの温度を用いて熱膨張後のオイルの総体積を算出する際に、誤差を低減することができ、実車環境の再現性が高いエンジン動作試験を実行できる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１において、演算制御部１６は温調装置部２に設けられているものとして説明したが、温調装置部２の外部に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１            温度調節装置
２            温調装置部
３            トランスアスクル
４            温度調節装置
５            温調装置部
６            トランスアスクル
６ａ            液面センサ
１１            ポンプ
１２            気液分離部
１３            温度調節部
１４            シリンダ部
１４ａ            シリンダ
１４ｂ            位置センサ
１５            温度計
１６            演算制御部
２４            シリンダ部
２４ａ            シリンダ
２４ｂ            位置センサ
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図３】
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