變速器油溫的控制機構和控制方法與流程

本發明涉及潤滑油冷卻技術領域，更具體地說，涉及一種變速器油溫的控制機構和控制方法。

背景技術：

隨著汽車工業的發展以及汽車保有量的增加，汽車能源消耗和環境污染問題越來越受到人們的重視。為了進一步降低能耗和排放，需要保證變速器潤滑油的油溫始終處于最佳溫度區間，從而降低摩擦阻力，實現油耗的降低。

目前保證變速器油溫的方法通常采用冷卻和加熱的方式，冷卻方式通常以風冷式冷卻器為主，由于風冷式冷卻器的熱交換介質溫差較大，因此使用風冷式冷卻器易導致變速器油溫的溫度波動較大。加熱功能一般通過機油加熱器來完成，需要設置獨立的加熱回路，造成汽車系統的成本增加。而且使用風冷式冷卻器和機油加熱器不能達到對變速器油溫精準的控制，若變速器油溫過低則潤滑效果不好，若變速器油溫過高則易變質。

綜上所述，如何有效地解決變速器油溫波動大，不易控制的問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種變速器油溫的控制機構，該變速器油溫的控制機構的結構設計可以有效地解決變速器油溫波動大，不易控制的問題，本發明的第二個目的是提供一種使用上述控制機構控制變速器油溫的控制方法。

為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：

一種變速器油溫的控制機構，包括：

具有進水口和出水口的水冷式換熱器，所述水冷式換熱器能夠與變速器油進行熱交換；

具有進水口和出水口的散熱器；

溫控閥，所述溫控閥的接口包括第一進水口、第二進水口、第三進水口、第一出水口和第二出水口，所述第一進水口與發動機小循環水回路連通，所述第二進水口與所述散熱器的出水口連通，所述第三進水口與所述水冷式換熱器的出水口連通，所述第一出水口與所述水冷式換熱器的進水口連通，所述第二出水口與所述第三進水口導通；

所述溫控閥能夠切換至三種工作狀態，第一種工作狀態為所述第一進水口與所述第一出水口導通且所述第二進水口與所述第一出水口斷開，第二種工作狀態為所述第一進水口與所述第一出水口斷開且所述第二進水口與所述第一出水口導通，第三種工作狀態為所述第一進水口與所述第一出水口導通且所述第二進水口與所述第一出水口導通。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，所述散熱器具體為發動機散熱器，所述第二出水口與發動機回水管路連通，從所述發動機散熱器流出的部分水能夠流進所述溫控閥中。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，所述發動機散熱器中具有兩個并聯的散熱管路，其中一個所述散熱管路的出水口與所述第二進水口連通，另一個所述散熱管路的出水口與所述發動機回水管路連通。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，所述溫控閥包括殼體、設置在所述殼體上的所述接口、設置于所述殼體內部的推桿、套設在所述推桿上的復位彈簧、設置在所述殼體內部的閥芯以及設置在所述閥芯內部的蠟包；

所述推桿的一端與所述殼體內部固定連接，另一端與所述閥芯連接，且經所述第三進水口流進的水流經所述閥芯，當流經所述閥芯的水溫度大于第一設定溫度后，所述蠟包融化體積膨脹推動所述推桿移動以壓縮所述復位彈簧，使所述第二進水口與所述第一出水口接通；當流經所述閥芯的水溫度小于所述第一設定溫度后，所述閥芯內的蠟包凝固體積縮小，所述推桿在所述復位彈簧的作用下復位，使所述第一進水口與所述第一出水口接通。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，當流經所述閥芯的水溫度不小于第二設定溫度且不大于第三設定溫度時，所述第一進水口和所述第二進水口均與所述第一出水口導通。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，至少一個所述接口為VDA標準接口。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，所述溫控閥集成在所述水冷式換熱器上。

優選地，上述變速器油溫的控制機構中，所述第一進水口與發動機缸蓋的出水口連通。

一種變速器油溫的控制方法，包括步驟：

當變速器油溫小于第二設定溫度時，使用發動機小循環水對變速器油進行升溫；

當變速器油溫大于第三設定溫度時，使用從散熱器中流出的水對變速器油進行降溫；

當變速器油溫不小于第二設定溫度且不大于第三設定溫度時，使用發動機小循環水和從散熱器中流出的水與變速器油進行熱交換。

優選地，上述變速器油溫的控制方法中，所述第二設定溫度為80℃，所述第三設定溫度為100℃。

應用本發明提供的變速器油溫的控制機構時，當發動機冷啟動時變速器油溫度較低且發動機小循環水回路中的水迅速升溫，此時切換溫控閥至第一工作狀態即第一進水口與第一出水口導通且第二進水口與第一出水口斷開，此時僅發動機小循環水回路中的水能夠流進溫控閥中，進而經過第一出水口流進水冷式換熱器中，發動機小循環水升溫較快，如此進入水冷式換熱器中的水可以對變速器油進行升溫。隨著發動機的負荷增加，進入水冷式換熱器中水溫較高，變速器油溫也會一直攀升，當變速器油溫過高時則可以切換溫控閥至第二工作狀態即第一進水口與第一出水口斷開且第二進水口與第一出水口導通，此時僅散熱器中的水能夠流進溫控閥中，進而經過第一出水口流進水冷式換熱器中，此時通過散熱器中的冷水對變速器油進行降溫。由上可 知，本申請提供的變速器油溫的控制機構中通過一個水冷式換熱器便可以實現變速器油的降溫和升溫，結構簡單，成本低。而且可以通過切換溫控閥使變速器油的溫度始終處于最佳溫度區間，即80℃-100℃，保證變速器油的潤滑效果最佳，保證變速器的傳動效率較高，降低了損耗且達到了節能減排的目的。

為了達到上述第二個目的，本發明還提供了一種變速器油溫的控制方法。該變速器油溫的控制方法可以有效地解決變速器油溫波動大，不易控制的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的變速器油溫的控制機構的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的溫控閥的剖視圖。

在圖1-2中：

1-第一進水口、2-殼體、3-復位彈簧、4-推桿、5-第二進水口、6-卡簧、7-閥芯、8-第二出水口、9-第三進水口、10-第一出水口。

具體實施方式

本發明的第一個目的在于提供一種變速器油溫的控制機構，該變速器油溫的控制機構的結構設計可以有效地解決變速器油溫波動大，不易控制的問題，本發明的第二個目的是提供一種使用上述控制機構控制變速器油溫的控制方法。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而 不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1-圖2，本發明實施例提供的變速器油溫的控制機構包括水冷式換熱器、散熱器以及溫控閥。其中，水冷式換熱器具有進水口和出水口，并且水冷式換熱器能夠與變速器油進行熱交換，即進入水冷式換熱器中的水能夠與變速器油進行熱交換。散熱器也具有進水口和出水口。溫控閥具有多個接口，且多個接口包括第一進水口1、第二進水口5、第三進水口9、第一出水口10和第二出水口8，其中第一進水口1、第二進水口5和第三進水口9分別與發動機小循環水回路、散熱器的出水口和水冷式換熱器的出水口連通，即第一進水口1與發動機小循環水回路連通，第二進水口5與散熱器的出水口連通，第三出水口與水冷式換熱器的出水口連通。第一出水口10與水冷式換熱器的進水口連通，第二出水口8與第三進水口9導通。溫控閥能夠切換至該控制機構的三種工作狀態，第一種工作狀態為第一進水口1與第一出水口10導通且第二進水口5與第一出水口10斷開，即發動機小循環水回路與水冷式換熱器的進水口之間導通且散熱器的出水口與水冷式換熱器的進水口之間斷開。第二種工作狀態為第一進水口1與第一出水口10之間斷開且第二進水口5與第一出水口10之間導通，即發動機小循環水回路與水冷式換熱器的進水口之間斷開且散熱器的出水口與水冷式換熱器的進水口之間導通。第三種工作狀態為第一進水口1與第一出水口10導通且第二進水口5與第一出水口10導通，即發動機小循環水回路與水冷式換熱器的進水口之間導通且散熱器的出水口與水冷式換熱器的進水口之間導通。

應用本發明提供的變速器油溫的控制機構時，當發動機冷啟動時變速器油溫度較低且發動機小循環水回路中的水迅速升溫，此時切換溫控閥至第一工作狀態即第一進水口1與第一出水口10導通且第二進水口5與第一出水口10斷開，此時僅發動機小循環水回路中的水能夠流進溫控閥中，進而經過第一出水口10流進水冷式換熱器中，發動機小循環水升溫較快，如此進入水冷式換熱器中的水可以對變速器油進行升溫，一般發動機小循環水會在3min之內升至80℃。隨著發動機的負荷增加，進入水冷式換熱器中的水溫度較高，變 速器油溫也會一直攀升，當變速器油溫過高時則可以切換溫控閥至第二工作狀態即第一進水口1與第一出水口10斷開且第二進水口5與第一出水口10導通，此時僅散熱器中的水能夠流進溫控閥中，進而經過第一出水口10流進水冷式換熱器中，此時通過散熱器中的冷水對變速器油進行降溫。經第三進水口9進入溫控閥的水可以從第二出水口8排出溫控閥。由上可知，本申請提供的變速器油溫的控制機構中通過一個水冷式換熱器便可以實現變速器油的降溫和升溫，溫度波動小，結構簡單，成本低。而且可以通過切換溫控閥使變速器油的溫度始終處于最佳溫度區間，即80℃-100℃，保證變速器油的潤滑效果最佳，保證變速器的傳動效率較高，降低了損耗且達到了節能減排的目的。

為了進一步簡化管路結構和降低系統成本，其中散熱器可以為發動機散熱器，并且第二出水口8與發動機回水管路連通，從發動機散熱器流出的部分水能夠流進溫控閥中。如此利用為發動機散熱的散熱器同時可以對變速器油進行散熱，一個發動機散熱器同時對發動機和變速器油進行降溫，避免了單獨設置對變速器油降溫的散熱器，結構更加簡單。具體地，第二出水口8可以與發動機水泵的入水口連通，以此保證從第二出水口8流出的水回流至發動機中。

進一步地，發動機散熱器中可以具有兩個并聯的散熱管路，其中一個散熱管路的出水口與第二進水口5連通，另一個散熱管路的出水口與發動機回水管路連通，如此即在發動機散熱器的進水端便使進入發動機散熱器的水分別進入兩個散熱管路，熱水分別在兩個散熱管路中散熱后流出。具體地，可以通過隔板將發動機散熱器分割成兩個散熱管路，調整隔板的位置可以調整兩個散熱管路中的流水量。

當然還可以在發動機散熱器的出水端處設置兩個散熱管路，即從發動機散熱器流出的水直接流至兩個散熱管路中，其中一個散熱管路與第二進水口5連通，另一個散熱管路的出水口與發動機回水管路連通。

優選地，溫控閥可以包括殼體2、多個接口、推桿4、復位彈簧3以及蠟包，其中多個接口設置在殼體2上，推桿4設置在殼體2內部，復位彈簧3套設在推桿4上，推桿4的一端與殼體2內部固定連接，另一端與閥芯7連 接，閥芯7設置在殼體2內部，蠟包設置在閥芯7內部。并且經第三進水口9流進溫控閥的水會流經閥芯7，即從水冷式換熱器流出的水會流經閥芯7，蠟包在閥芯7內部，當流經閥芯7的水溫較高達到第一設定溫度后，即達到蠟包的熔點時，蠟包會逐漸融化，蠟包體積膨脹，體積膨脹的蠟包推動推桿4，并且推桿4移動以壓縮復位彈簧3，蠟包推動推桿4使得第二進水口5與第一出水口10接通，此時散熱器中的冷水可以經第二進水口5與第一出水口10流進水冷式換熱器中對變速器油進行降溫。當流經閥芯7的水溫度小于第一設定溫度后，對蠟包進行冷卻，蠟包會逐漸凝固，蠟包體積逐漸縮小，推桿4在復位彈簧3的作用下復位，使第一進水口1與第一出水口10接通，此時發動機小循環中的水可以經第一進水口1與第一出水口10流進水冷式換熱器中對變速器油進行升溫。其中第一設定溫度為90℃。推桿4的另一端與閥芯7可以通過卡簧6連接，在此不作限定。

需要說明的是，當流經閥芯7的水溫度不小于第二設定溫度且不大于第三設定溫度時，第一進水口1和第二進水口5均與第一出水口10導通。即當蠟包處于半融化狀態時，第二進水口5與第一出水口10導通且第一進水口1與第一出水口10導通，此時散熱器中的冷水和發動機小循環中的水均可以流進溫控閥中進而流進水冷式換熱器中與變速器油溫進行換熱。

為了便于溫控閥多個接口的連接，其中多個接口中至少一個為VDA標準接口，即為符合VDA標準的接口。優選地，第一進水口1為VDA標準接口，當然也可以多個接口均為VDA標準接口，在此不作限定。

當然溫控閥還可以包括殼體2、設置在殼體2上的五個接口以及設置在第一出水口10處的溫度感應器，通過溫度感應器感應從水冷式換熱器流出的水溫度，進而根據溫度感應器感應的溫度切換溫控閥至相應的工作狀態。溫控閥還可以為閥組，即多個閥相互配合形成溫控閥。

為了進一步簡化結構，其中溫控閥可以集成在水冷式換熱器上，當然也可以集成在發動機缸體上或者單獨設置支撐溫控閥的支架，在此不作限定。

另外，第一進水口1可以與發動機缸蓋的出水口連通，如此保證了發動機小循環水能夠進入溫控閥中。

本發明還提供了一種變速器油溫的控制方法，包括步驟：當變速器油溫小于第二設定溫度時，使用發動機小循環水對變速器油進行升溫；即流進第三進水口9的水溫度小于第二設定溫度時溫控閥處于第一種工作狀態，此時僅發動機小循環中的水經第一進水口1與第一出水口10流進水冷式換熱器中對變速器油進行升溫。

當變速器油溫大于第三設定溫度時，使用從散熱器中流出的水對變速器油進行降溫；即流進第三進水口9的水溫度大于第三設定溫度時溫控閥處于第二種工作狀態，此時僅散熱器中的水經第二進水口5與第一出水口10流進水冷式換熱器中對變速器油進行降溫。

當變速器油溫不小于第二設定溫度且不大于第三設定溫度時，使用發動機小循環水和從散熱器中流出的水與變速器油進行熱交換。即流進第三進水口9的水溫度不小于第二設定溫度且不大于第三設定溫度時溫控閥處于第三種工作狀態，此時散熱器中的冷水和發動機小循環中的水均可以流進溫控閥中進而流進水冷式換熱器中對變速器油溫進行換熱。使用該方法可以使變速器油溫始終處于最佳溫度區間，大大提高了變速器油的潤滑效果。

優選地，第二設定溫度可以為80℃，所述第三設定溫度可以為100℃。當然，第二設定溫度和第三設定溫度也可以根據實際情況設定，在此不作限定。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。