一种变速器润滑油温度控制系统和方法与流程

本发明涉及变速器润滑油温度控制技术领域，特别涉及一种变速器润滑油温度控制系统和方法。

背景技术：

近年来，随着汽车行业的飞速发展，汽车的用途已不再是仅仅满足人们代步的需求，人们更加追求汽车的舒适化、智能化和人性化。自动变速器因其操作和运转在很大程度上提升了驾驶过程中的舒适度，尤其在城市道路拥堵时能够最大程度地缓解驾驶员的疲劳，因而，自动变速器已成为越来越多消费者的选择。

然而，自动变速器相对于传统手动变速器而言传动效率较低，因其20％左右的能量将会以克服零件阻力的形式及以热量的形式消耗掉。所产生的这部分热量最终会被润滑油吸收，从而导致变速器润滑油的温度会上升至120℃以上，甚至更高。自动变速器润滑油(也成为atf油)在高温下容易被氧化，而且高温下粘度会急剧下降，使得润滑效果变差，从而影响变速器的正常工作，也会缩短变速器的寿命。

自动变速器冷却系统对于润滑油的控制精度很差，润滑油温度的波动范围也很大，不能对润滑油温度进行精确的控制。对于目前所采用的通过风冷油冷系统对变速器润滑油进行冷却的方式，在高温环境下，车辆在低速大扭矩负荷长时间运转时，受制于迎面风风速低，所以导致风冷油冷器冷却效果不佳，最终造成变速器润滑油温度偏高。对于目前所采用的普通水冷式油冷系统对变速器润滑油进行冷却的方式，在极端低温环境下，受制于大循环迟迟无法打开，使得水侧温度偏低，从而对水冷油冷器冷却效果过于明显，最 终造成变速器润滑油温度偏低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种变速器润滑油温度控制系统，用于解决对变速器中的润滑油温度的精确控制的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变速器润滑油温度控制系统，所述变速器润滑油温度控制系统包括：调温阀，该调温阀的阀门开度随所述变速器润滑油温度的变化而变化；以及水冷油冷器，与所述调温阀连通，用于冷却通过所述调温阀流至所述水冷油冷器的润滑油；其中，所述调温阀安装在所述水冷油冷器与所述变速器润滑油箱体连通的管路上。

进一步的，所述调温阀具有感温体，所述调温阀的阀门开度根据所述感温体所感应到的润滑油温度的变化而变化。

进一步的，所述感温体为感温蜡包，所述感温蜡包的体积随所感应到的润滑油温度的变化而变化，从而改变所述调温阀的阀门开度。

进一步的，所述变速器润滑油温度控制系统还包括：水泵，用于调节冷却液流入所述水冷油冷器的速度；油温传感器，用于检测所述变速器润滑油温度；以及控制器，用于根据所述油温传感器所检测到的润滑油温度来控制所述水泵的运转。

进一步的，所述控制器还用于：在所述油温传感器检测到所述润滑油温度大于一固定阈值的情况下，发出紧急停车指令。

相对于现有技术，本发明所述的变速器润滑油温度控制系统具有以下优势：

(1)本发明所述的通过调温阀的阀门开度随变速器润滑油温度的变化而变化，实现了变速器润滑油温度的直接控制，从而使水冷油冷器可以冷却 通过调温阀流出的润滑油，阀门开度越大，润滑油温度越高，通过调温阀流出的润滑油越多，然而，这导致流入水冷油冷器的润滑油也就越多，可以看出，这很好地实现了对变速器润滑油温度的精确控制，从而大大提高了变速器的效率，降低了整车的油耗。

(2)本发明所述的采用具有感温体的感温阀，进一步地，该感温体可以为体积随所感应到的润滑油温度的变化而变化的感温蜡包，感温蜡包中的石蜡随着温度由低到高的变化而逐渐从固态变为液态，从而感温蜡包的体积也会越来越大，实现了自动调整调温阀的阀门开度的目的。

(3)本发明所述的通过水泵调节冷却液流入水冷油冷器的速度，并且控制器根据油温传感器所检测到的变速器润滑油温度来控制水泵的运转，可以在润滑油温度较高时调节对润滑油的冷却，从而保证变速器全生命周期内均处于最适宜工作温度，通过水泵的转速随变速器润滑油温度的变化而变化，实现了通过调节冷却液循环通路中的流速对变速器润滑油温度的间接控制，通过水泵与调温阀的组合，实现了对变速润滑油分梯度的精准控制。

(4)本发明所述的在油温传感器检测到润滑油温度大于一固定阈值的情况下，发出紧急停车指令，可以在很大程度上确保行车安全。

本发明的另一目的在于提出一种变速器润滑油温度控制方法，用于解决对变速器中的润滑油温度的精确控制的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变速器润滑油温度控制方法，所述变速器润滑油温度控制方法包括：通过与调温阀连通的水冷油冷器冷却通过所述调温阀流至所述水冷油冷器的润滑油；其中，所述调温阀安装在所述水冷油冷器与变速器润滑油箱体连通的管路上，所述调温阀的阀门开度随所述变速器润滑油温度的变化而变化。

进一步的，所述调温阀具有感温体，所述调温阀的阀门开度根据所述感 温体所感应到的润滑油温度的变化而变化。

进一步的，所述感温体为感温蜡包，所述感温蜡包的体积随所感应到的润滑油温度的变化而变化，从而改变所述调温阀的阀门开度。

进一步的，所述变速器润滑油温度控制方法还包括：检测所述变速器润滑油温度；以及根据所检测到的润滑油温度来控制调节冷却液流入所述水冷油冷器的速度的水泵的运转。

进一步的，所述变速器润滑油温度控制方法还包括：在所检测到的所述润滑油温度大于一固定阈值的情况下，发出紧急停车指令。

所述变速器润滑油温度控制方法与上述变速器润滑油温度控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的变速器润滑油温度控制系统的框图；

图2为本发明实施例所述的变速器润滑油温度控制结构示意图；以及

图3为本发明实施例所述的进一步的变速器润滑油温度控制系统的框图。

附图标记说明：

1-变速器，2-调温阀，3-水冷油冷器，4-发动机，5-水泵，6-散热器，7-油温传感器，8-控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1为本发明实施例所述的变速器润滑油温度控制系统的框图，如图1所示，该系统包括调温阀2和水冷油冷器3。调温阀2，该调温阀2的阀门开度随变速器1润滑油温度的变化而变化；水冷油冷器3与调温阀2连通，用于冷却通过调温阀2流至水冷油冷器3的润滑油；其中，调温阀2安装在水冷油冷器3与变速器1润滑油箱体连通的管路上。

本发明通过在变速器1润滑油箱体连通的管路上安装调温阀2，使得变速器1润滑油箱体内的润滑油温度可以得到精确的控制。调温阀2的阀门开度随变速器1润滑油温度的变化而变化，具体来说，变速器1润滑油温度越高，调温阀2的阀门开度越大，在变速器1润滑油温度低于一温度下限值的情况下，调温阀2的阀门是关闭的，此时变速器1润滑油流经调温阀2后直接流回变速器1润滑油箱体(相当于在变速器1润滑油箱体内部进行循环)，变速器1润滑油温度会迅速上升。在变速器1润滑油温度大于温度下限值的情况下，调温阀2的阀门打开一部分(也就是未全部打开，变速器1润滑油温度越高，阀门开度越大)，此时变速器1润滑油一部分将会通过调温阀2的阀门流至水冷油冷器3，水冷油冷器3就会对流至水冷油冷器3这部分的润滑油进行冷却，未流至水冷油冷器3的润滑油不被冷却，且经调温阀2后直接流回变速器1润滑油箱体。这里变速器1润滑油箱体可以理解为变速箱。

具体来说，调温阀2具有感温体，调温阀2的阀门开度随感温体所感应到的润滑油温度的变化而变化。下面结合图2对本发明进行进一步的阐述。图2为本发明实施例所述的变速器润滑油温度控制结构示意图，图2中，虚线表示润滑油的流动路径，实线表示冷却液的流动路径。变速器1润滑油箱 体与调温阀2连通，在调温阀2的阀门打开的情况下，变速器1润滑油通过调温阀2流至水冷油冷器3，水冷油冷器3对流过来的润滑油进行冷却，冷却后的润滑油再经由调温阀流回变速器1润滑油箱体，此为油侧冷却过程。如图2所示，在水侧(即，冷却液侧)冷却中，散热器6(本发明中的散热器6的原理与现有技术中相同，因此对其原理不予描述)对冷却液进行冷却，冷却液流至水冷油冷器3以对水冷油冷器3中的润滑油进行冷却(本领域技术人员应当理解，水冷油冷器3中的冷却液与润滑油是分开的)，其中，在需要的时候，例如，润滑油温度很高的情况下，可以通过水泵5调节(这里为加快)冷却液的流速。此外，本领域技术人员应当理解，水冷油冷器3流出的冷却液可以与用于冷却发动机4的冷却液混合后冷却发动机4。

如图2所示，变速器1(实际上为变速器1润滑油箱体)与调温阀2连通，使得调温阀2的感温体能够接触到变速器1润滑油，从而能够根据变速器1润滑油的变化来调整调温阀2的阀门开度。其中，感温体可以为感温蜡包，感温蜡包的体积随所感应到的润滑油温度的变化而变化，从而改变调温阀2的阀门开度。操作人员可以根据具体需求来选择相应的调温阀2，对温度的要求不同，就需要选择具有不同感温效果的感温蜡包的调温阀2。

图3为本发明实施例所述的进一步的变速器润滑油温度控制系统的框图，如图3所示，该系统还包括水泵5、油温传感器7和控制器8。其中，水泵5用于调节冷却液流入水冷油冷器3的速度，例如，可以通过加快冷却液的流速来加速冷却变速器2润滑油箱体内的润滑油(在润滑油温度较高时启动水泵5来增大水冷油冷器3的冷却效果)。油温传感器7用于检测变速器润滑油温度；控制器8用于根据油温传感器7所检测到的润滑油温度来控制水泵的运转，水泵运转越快，冷却效果越好。其中，通过调温阀2的阀门流至水冷油冷器3的润滑油与流过水泵5的冷却液在水冷油冷器3内进行热交换。

下面结合图2对本发明的技术方案进行具体说明，设定温度下限值a和温度上限值b，感温蜡包中的石蜡在温度小于温度下限值a的情况下为固态，感温蜡包中的石蜡随着温度上升逐渐从固态变为液态并且膨胀，在温度大于温度上限值b的情况下感温蜡包中的石蜡完全为液态。

在车辆刚启动时润滑油温度小于温度下限值a，感温蜡包中的石蜡完全为固态，调温阀2的阀门关闭，变速器1润滑油不会到达水冷油冷器3，而只在变速器1润滑油箱体内部循环，变速器1润滑油温度迅速上升，这种情况下，水泵不工作，水侧自行循环。

在变速器1润滑油温度大于或等于温度下限值a而小于或等于温度上限值b的情况下，随着温度慢慢上升，调温阀2的感温体(即，感温蜡包)也由固态逐渐变为液态，在感温体由完全固态变为完全液态的过程中，感温蜡包中的石蜡膨胀，推动调温阀2的顶杆继而打开阀门，也就是说，感温体的体积越大，调温阀2的阀门开度也就越大。此时，通过水侧自行循环就可以满足水冷油冷器3对润滑油的冷却，因而水泵可以不工作。

在变速器1润滑油温度大于温度上限值b的情况下，调温阀2的阀门完全打开，此时可以启动水泵5运转，以增大水侧冷却液流速，从而可以使润滑油快速降温。这种情况系啊，可以通过油温传感器检测润滑油温度，在润滑油温度大于温度上限值b的情况下，控制器8控制启动水泵5工作，并且，控制器可以根据油温传感器所检测的润滑油温度来控制水泵5的运转速度，本领域技术人员应当理解，润滑油温度越高，水泵5的运转速度越快，具体操作方法可以通过本领域技术人员熟知的技术来实现，不予赘述。

以上温度下限值a和温度上限值b并非是固定值，技术人员可以根据不同的变速器自行设定。并且，在变速器1润滑油温度从高到低变化时，过程与以上所描述的相反，于此不予赘述。

此外，为了保证行车安全，控制器8还可以用于在油温传感器检测到润 滑油温度大于一固定阈值的情况下(即，处于非正常状态)，发出紧急停车指令，该固定阈值可以根据实际情况进行设定。

以上本发明中所描述的技术方案尤其可以用于自动变速器，本发明提到的水泵一般为电动水泵。

相应地，本发明还提供了一种变速器润滑油温度控制方法的流程图，该方法包括：通过与调温阀连通的水冷油冷器冷却通过所述调温阀流至所述水冷油冷器的润滑油；其中，所述调温阀安装在与变速器润滑油箱体连通的管路上，所述调温阀的阀门开度随所述变速器润滑油温度的变化而变化。

应当注意的是，本发明提供的变速器润滑油温度控制方法的具体细节及益处与本发明提供的变速器润滑油温度控制系统类似，于此不予赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。