專利名稱：調(diào)節(jié)機(jī)動車輛中的變速器油和發(fā)動機(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)動車輛中的變速器油和發(fā)動機(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轉(zhuǎn)時產(chǎn) 生的熱負(fù)荷。為了減少變速器摩擦,希望在相對高的溫度下運轉(zhuǎn)變速器。較高的溫度 減少油粘度，這是對于內(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減少來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于冷起動后的暖機(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)動機(jī)冷卻劑來加熱變速器，特別是在冷 起動之后。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)動機(jī)達(dá)到其期望的工作溫度之前沒有冷卻劑流過。雖 然位于發(fā)動機(jī)冷卻劑回路中的油-水冷卻器提供了一種對于輕型車輛的解決方案，但 其不能冷卻重型應(yīng)用，例如重型卡車和其他牽引車，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)動機(jī)冷卻劑溫度的溫度下運轉(zhuǎn)的需要。
此外，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑用于加熱變速器時，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)動機(jī)冷卻劑源連通以在發(fā)動機(jī)冷卻劑 和變速器油(有時稱為油或ATF (自動變速器油))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，通過第一出口變速器油離開第一熱交換器；空氣可以 流過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，通過第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱交換器，通過第二出口變速器油離
開第二熱交換器；以及第一旁通閥，該第一旁通閥用于當(dāng)離開第一出口的變速器油的 溫度高于第一參考溫度時，可選地開啟和關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通，且當(dāng)離開 第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時，繞過第二熱交換器。
只要加熱器芯排放溫度低于期望的閾值，發(fā)動機(jī)冷卻劑側(cè)旁通閥就繞過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，旁通閥將開啟，從而允許冷卻劑進(jìn)入第一熱交換器。
ATF總是流過熱交換器。第二旁通閥感測返回的油的溫度，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組件時，該系統(tǒng)提供了
額外的裝配優(yōu)勢。
根據(jù)另一方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)具有發(fā)動機(jī)冷卻劑源和變速器油源的機(jī)動車 輛內(nèi)的變速器油和發(fā)動機(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，通過第一出口變速器油離開第一熱交 換器；使用第一熱交換器以在發(fā)動機(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，通過第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱 交換器，通過第二出口變速器油離開第二熱交換器；使用第二熱交換器以在變速器油 和周圍環(huán)境空氣之間傳遞熱量；當(dāng)離開第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度 時，開啟第二進(jìn)口至第二出口的連通；且當(dāng)離開第一出口的變速器油的溫度低于第一 參考溫度時，關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通。
從具體實施方式
、權(quán)利要求和附圖中優(yōu)選實施例的應(yīng)用范圍將變得顯而易見。應(yīng) 理解，雖然示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但提供描述和具體示例只是為了說明。對所 描述實施例和示例的各種變化和修改將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見。
通過結(jié)合附圖參考具體實施方式
將更容易理解本發(fā)明。


附圖是用于控制自動變速器油的溫度的系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
自動變速器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)動機(jī)冷卻劑并在發(fā)動機(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,通過第一進(jìn)口 18變速器油從油路16進(jìn)入熱交換器14，通過 第一出口 20變速器油離開熱交換器并進(jìn)入油路22。
第二熱交換器輔助冷卻器24包括通道，通過該通道周圍環(huán)境空氣可以流過，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，通過第二出口 30變速器油經(jīng)油 路32離開第二熱交換器。
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離開熱交換器14,且第一旁通閥34包括出口 36,通過出口 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)離開第一出口 20的變速器油的溫度高于第一參考溫度時，旁通閥34開啟第二 進(jìn)口 26至第二出口 30的連通。當(dāng)離開第一出口 20的變速器油的溫度低于第二參考 溫度時，旁通閥34使變速器油繞過第二熱交換器24并直接流入變速器油源12。當(dāng) 離開第一出口 20的變速器油的溫度高于第一參考溫度時，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是由各種汽車制造商制造的用于自動變速器冷卻器回路的蠟 馬達(dá)(wax motor)型的旁通閥。發(fā)動機(jī)40包括腔室42,'即發(fā)動機(jī)冷卻劑源，在腔室42中發(fā)動機(jī)冷卻劑繞發(fā)動 機(jī)的燃燒室循環(huán)，且發(fā)動機(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。當(dāng)進(jìn)入第二旁通閥54的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度低于第三參考溫度時，第二旁 通閥54開啟和關(guān)閉加熱器芯46和腔室42之間的連通，從而導(dǎo)致冷卻劑繞過熱交換 器14。當(dāng)進(jìn)入旁通閥54的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度高于第三參考溫度時，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)動機(jī)40和散熱器44位于發(fā)動機(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)專利法的規(guī)定，描述了優(yōu)選的實施例。然而，應(yīng)注意除了具體描述和示出的 實施例還可以實施替代實施例。
權(quán)利要求
1. 一種用于在具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和自動變速器的機(jī)動車輛中調(diào)節(jié)變速器油和發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度的系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)冷卻劑源；變速器油源；與所述發(fā)動機(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，通過所述第一出口變速器油離開所述第一熱交換器，以在發(fā)動機(jī)冷卻劑和變速器油之間傳遞熱量；空氣可以流過的第二熱交換器，所述第二熱交換器包括第二進(jìn)口和第二出口，通過所述第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入所述第二熱交換器，通過所述第二出口變速器油離開所述第二熱交換器，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)離開所述第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度時，開啟所述第二進(jìn)口至所述第二出口的連通，且當(dāng)離開所述第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時，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)動機(jī)冷卻劑的溫度 高于第三參考溫度時，開啟所述第三熱交換器內(nèi)的發(fā)動機(jī)冷卻劑和所述第一熱交換器 內(nèi)的發(fā)動機(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)動機(jī)冷卻劑的溫度低于 第三參考溫度時，關(guān)閉所述第三熱交換器內(nèi)的發(fā)動機(jī)冷卻劑和所述第一熱交換器內(nèi)的 發(fā)動機(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) 動機(jī)冷卻劑傳遞熱量至車輛的乘員艙內(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)動機(jī)冷卻劑傳遞熱量至周圍環(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)動機(jī)冷卻劑傳遞熱量至車輛的乘員艙內(nèi)的空氣的加熱器芯；及 與所述加熱器芯連通，用于從發(fā)動機(jī)冷卻劑傳遞熱量至周圍環(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)動車輛中的變速器油和發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度。公開一種控制變速器油的溫度的系統(tǒng)，包括與發(fā)動機(jī)冷卻劑源連通以在發(fā)動機(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，通過第一出口變速器油離開第一熱交換器；空氣可以流過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，通過第二進(jìn)口變速器油進(jìn)入第二熱交換器，通過第二出口變速器油離開第二熱交換器；以及第一旁通閥，該第一旁通閥用于當(dāng)離開第一出口的變速器油的溫度高于第一參考溫度時，可選地開啟和關(guān)閉第二進(jìn)口至第二出口的連通，且當(dāng)離開第一出口的變速器油的溫度低于第二參考溫度時，繞過第二熱交換器。
文檔編號B60K11/00GK101417608SQ200810172979
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者布賴恩·D·比舍普, 格里高利·D·加德納, 詹姆士·T·古登 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司