專(zhuān)利名稱(chēng)：調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的變速器油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的變速器油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的裝置。
背景技術(shù)：
變速器冷卻系統(tǒng)可包括油-水冷卻器或油-空氣冷卻器，或包括兩者，其可去除變 速器油內(nèi)含有的熱量，并具有一定尺寸以容納當(dāng)變速器在苛刻的工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn) 生的熱負(fù)荷。為了減少變速器摩擦,希望在相對(duì)高的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)變速器。較高的溫度 減少油粘度，這是對(duì)于內(nèi)摩擦較大的貢獻(xiàn)。
冷卻器旁通閥可用于在不希望冷卻時(shí)減少來(lái)自變速器油的熱傳遞，以便內(nèi)摩擦可 以加熱變速器油至期望的工作溫度。但是冷卻器旁通閥對(duì)于冷起動(dòng)后的暖機(jī)率有有限 的影響。
位于加熱器回路中的油-水冷卻器使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑來(lái)加熱變速器，特別是在冷 起動(dòng)之后。該冷卻器優(yōu)于安裝在散熱器中的油-水冷卻器，在散熱器中的油-水冷卻器 內(nèi)，由于溫度調(diào)節(jié)裝置關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到其期望的工作溫度之前沒(méi)有冷卻劑流過(guò)。雖 然位于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路中的油-水冷卻器提供了一種對(duì)于輕型車(chē)輛的解決方案，但 其不能冷卻重型應(yīng)用，例如重型卡車(chē)和其他牽引車(chē)，這是由于他們較高的冷卻劑溫度 和使變速器在接近于最高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。
此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑用于加熱變速器時(shí)，折衷了乘員艙加熱器的性能。加熱變 速器產(chǎn)生較低的冷卻劑溫度，使加熱器性能降低并使熱量輸送至乘員艙減慢。

發(fā)明內(nèi)容
一種控制變速器油的溫度的系統(tǒng)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源連通以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑 和變速器油(有時(shí)稱(chēng)為油或ATF (自動(dòng)變速器油))之間傳遞熱量的第一熱交換器， 該第一熱交換器包括第一出口，通過(guò)第一出口變速器油離開(kāi)第一熱交換器；空氣可以 流過(guò)以在變速器油和空氣之間傳遞熱量的第二熱交換器，該第二熱交換器包括第二進(jìn) 口和第二出口，通過(guò)第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱交換器，通過(guò)第二出口變速器油離
開(kāi)第二熱交換器；以及第一旁通閥，該第一旁通閥用于當(dāng)離開(kāi)第一出口的變速器油的 溫度高于第一參考溫度時(shí)，可選地開(kāi)啟和關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通，且當(dāng)離開(kāi) 第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時(shí)，繞過(guò)第二熱交換器。
只要加熱器芯排放溫度低于期望的閾值，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑側(cè)旁通閥就繞過(guò)ATF熱交
換器。則第一熱交換器幾乎可以為任何尺寸，而不用折衷低于該閾值加熱器芯的溫度增加率。高于該溫度閾值，旁通閥將開(kāi)啟，從而允許冷卻劑進(jìn)入第一熱交換器。
ATF總是流過(guò)熱交換器。第二旁通閥感測(cè)返回的油的溫度，如果該溫度低于參考
溫度，例如93. 3'C (= 200下)，油將返回至變速器，這是ATF冷卻回路中的任何輔
助冷卻器的旁路。如果油的溫度高于參考溫度，則ATF旁通閥開(kāi)啟，從而允許油流至
輔助冷卻器，然后返回至變速器。
當(dāng)系統(tǒng)包括水側(cè)旁通、ATF旁通和第一熱交換器作為一個(gè)組件時(shí)，該系統(tǒng)提供了
額外的裝配優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)另一方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源和變速器油源的機(jī)動(dòng)車(chē) 輛內(nèi)的變速器油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的方法。該方法包括以下步驟提供與發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻劑源連通的第一熱交換器，該第一熱交換器包括第一進(jìn)口和第一出口，通過(guò)第一 進(jìn)口變速器油從變速器油源進(jìn)入第一熱交換器，通過(guò)第一出口變速器油離開(kāi)第一熱交 換器；使用第一熱交換器以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和變速器油之間傳遞熱量；提供第二熱交 換器，該第二熱交換器包括第二進(jìn)口和第二出口，通過(guò)第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱 交換器，通過(guò)第二出口變速器油離開(kāi)第二熱交換器；使用第二熱交換器以在變速器油 和周?chē)h(huán)境空氣之間傳遞熱量；當(dāng)離開(kāi)第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度 時(shí)，開(kāi)啟第二進(jìn)口至第二出口的連通；且當(dāng)離開(kāi)第一出口的變速器油的溫度低于第一 參考溫度時(shí)，關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通。
從具體實(shí)施方式
、權(quán)利要求和附圖中優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用范圍將變得顯而易見(jiàn)。應(yīng) 理解，雖然示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但提供描述和具體示例只是為了說(shuō)明。對(duì)所 描述實(shí)施例和示例的各種變化和修改將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見(jiàn)。
通過(guò)結(jié)合附圖參考具體實(shí)施方式
將更容易理解本發(fā)明。


附圖是用于控制自動(dòng)變速器油的溫度的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
自動(dòng)變速器10包括作為變速器油源的油底殼12,變速器油從該油底殼12供應(yīng) 至變速器泵(未示出)的進(jìn)口側(cè)，在變速器泵內(nèi)變速器油在潤(rùn)滑之后從變速器的油路 輸送，并從離合器、軸承、軸、齒輪及其他變速器構(gòu)件帶走熱量。
通過(guò)油路16與變速器油源12連通的第一熱交換器或油-水熱交換器14適用于輸
送發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑并在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和變速器油之間傳遞熱量。熱交換器14包括第一 進(jìn)口 18和第一出口 20,通過(guò)第一進(jìn)口 18變速器油從油路16進(jìn)入熱交換器14，通過(guò) 第一出口 20變速器油離開(kāi)熱交換器并進(jìn)入油路22。
第二熱交換器輔助冷卻器24包括通道，通過(guò)該通道周?chē)h(huán)境空氣可以流過(guò)，在 變速器油和空氣之間傳遞熱量。熱交換器24包括第二進(jìn)口 26和第二出口 30，通過(guò)第二進(jìn)口 26變速器油經(jīng)油路28進(jìn)入第二熱交換器，通過(guò)第二出口 30變速器油經(jīng)油 路32離開(kāi)第二熱交換器。
在油路22上提供第一旁通閥或ATF旁通閥34,以使變速器油從熱交換器14的 出口 20離開(kāi)熱交換器14,且第一旁通閥34包括出口 36,通過(guò)出口 36變速器油在油 路38中輸送至變速器油源12。油路28、 32連通旁通閥34和熱交換器24。
當(dāng)離開(kāi)第一出口 20的變速器油的溫度高于第一參考溫度時(shí)，旁通閥34開(kāi)啟第二 進(jìn)口 26至第二出口 30的連通。當(dāng)離開(kāi)第一出口 20的變速器油的溫度低于第二參考 溫度時(shí)，旁通閥34使變速器油繞過(guò)第二熱交換器24并直接流入變速器油源12。當(dāng) 離開(kāi)第一出口 20的變速器油的溫度高于第一參考溫度時(shí)，旁通閥34關(guān)閉第二進(jìn)口 26至第二出口 30的連通。
優(yōu)選地，第一參考溫度約為93. 3。C( = 200下)，第二參考溫度約為87. 8。C( =190 下)。優(yōu)選地，旁通閥34是由各種汽車(chē)制造商制造的用于自動(dòng)變速器冷卻器回路的蠟 馬達(dá)(wax motor)型的旁通閥。發(fā)動(dòng)機(jī)40包括腔室42,'即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源，在腔室42中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑繞發(fā)動(dòng) 機(jī)的燃燒室循環(huán)，且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑從該腔室42供應(yīng)到第三熱交換器，其可以包括散 熱器44或加熱器芯46,或可以包括散熱器和加熱器芯兩者。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路包括 冷卻劑管路48,其從冷卻劑源(腔室)42輸送冷卻劑至加熱器芯46;冷卻劑管路50, 其從加熱器芯46輸送冷卻劑；以及冷卻劑管路52,其輸送冷卻劑至腔室42。
冷卻劑管路50、 52輸送冷卻劑至第二旁通閥或冷卻劑旁通閥54并從第二旁通閥 54離開(kāi)。當(dāng)進(jìn)入第二旁通閥54的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度低于第三參考溫度時(shí)，第二旁 通閥54開(kāi)啟和關(guān)閉加熱器芯46和腔室42之間的連通，從而導(dǎo)致冷卻劑繞過(guò)熱交換 器14。當(dāng)進(jìn)入旁通閥54的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度高于第三參考溫度時(shí)，旁通閥54關(guān) 閉加熱器芯46和腔室42之間的連通。
優(yōu)選地，第三參考溫度約為-0. irC (=30下)。優(yōu)選地，旁通閥34是通常用于 繞過(guò)散熱器的雙金屬旁通閥。
優(yōu)選地，加熱器芯46位于乘員艙60內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)40和散熱器44位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙 62內(nèi)，冷卻劑旁通閥54、 ATF旁通闊34和熱交換器14集成在組件66中，組件66 連接到變速器IO并位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)?？蛇x地，冷卻劑旁通閥54和熱交換器14集成 在組件中，該組件連接到變速器IO并位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，但是ATF旁通閥34位于熱交 換器24即輔助冷卻器，或油路28、 32內(nèi)。
根據(jù)專(zhuān)利法的規(guī)定，描述了優(yōu)選的實(shí)施例。然而，應(yīng)注意除了具體描述和示出的 實(shí)施例還可以實(shí)施替代實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種用于在具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中調(diào)節(jié)變速器油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源；變速器油源；與所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源連通的第一熱交換器，所述第一熱交換器包括第一進(jìn)口和第一出口，通過(guò)所述第一進(jìn)口變速器油從所述變速器油源進(jìn)入所述第一熱交換器，通過(guò)所述第一出口變速器油離開(kāi)所述第一熱交換器，以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和變速器油之間傳遞熱量；空氣可以流過(guò)的第二熱交換器，所述第二熱交換器包括第二進(jìn)口和第二出口，通過(guò)所述第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入所述第二熱交換器，通過(guò)所述第二出口變速器油離開(kāi)所述第二熱交換器，以在變速器油和空氣之間傳遞熱量；第一旁通閥，所述第一旁通閥用于當(dāng)離開(kāi)所述第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度時(shí)，開(kāi)啟所述第二進(jìn)口至所述第二出口的連通，且當(dāng)離開(kāi)所述第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時(shí)，關(guān)閉所述第二進(jìn)口至所述第二出口的連通。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一熱交換器和第一旁通閥連 接到變速器。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源連通的第三熱交換器；及第二旁通閥，所述第二旁通閥用于當(dāng)進(jìn)入所述第二旁通閥的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度 高于第三參考溫度時(shí)，開(kāi)啟所述第三熱交換器內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和所述第一熱交換器 內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑之間的連通，且當(dāng)進(jìn)入所述第二旁通閥的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度低于 第三參考溫度時(shí)，關(guān)閉所述第三熱交換器內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和所述第一熱交換器內(nèi)的 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑之間的連通。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一熱交換器、第一旁通閥和 第二旁通閥連接到所述變速器。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三熱交換器還包括用于從發(fā) 動(dòng)機(jī)冷卻劑傳遞熱量至車(chē)輛的乘員艙內(nèi)的空氣的加熱器芯。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三熱交換器還包括用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑傳遞熱量至周?chē)h(huán)境空氣的散熱器。
7.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三熱交換器還包括 用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑傳遞熱量至車(chē)輛的乘員艙內(nèi)的空氣的加熱器芯；及 與所述加熱器芯連通，用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑傳遞熱量至周?chē)h(huán)境空氣的散熱器。
8.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括在所述第一出口和所述變速 器油源之間的連接。
9.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一旁通閥還包括在所述第一 出口和所述變速器油源之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的變速器油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度。公開(kāi)一種控制變速器油的溫度的系統(tǒng)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑源連通以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和變速器油之間傳遞熱量的第一熱交換器，該第一熱交換器包括第一出口，通過(guò)第一出口變速器油離開(kāi)第一熱交換器；空氣可以流過(guò)以在變速器油和空氣之間傳遞熱量的第二熱交換器，該第二熱交換器包括第二進(jìn)口和第二出口，通過(guò)第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱交換器，通過(guò)第二出口變速器油離開(kāi)第二熱交換器；以及第一旁通閥，該第一旁通閥用于當(dāng)離開(kāi)第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度時(shí)，可選地開(kāi)啟和關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通，且當(dāng)離開(kāi)第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時(shí)，繞過(guò)第二熱交換器。
文檔編號(hào)B60K11/00GK101417608SQ200810172979
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者布賴(lài)恩·D·比舍普, 格里高利·D·加德納, 詹姆士·T·古登 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司