一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆与流程

1.本发明涉及车辆油冷却技术领域，尤其是涉及一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆。


背景技术：

2.自动变速箱，是相对于手动变速箱而出现的一种能够自动根据汽车车速和发动机转速来进行自动换挡操纵的变速装置。变速箱的主要功能在于实时调节汽车的驱动力和车速，以适应汽车在使用过程中面临的实际路况：如起步急速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等。自动变速器的核心在实现自动换挡，所谓自动换挡是指汽车在行驶的过程中，驾驶员按行驶过程的需要操控加速踏板(油门踏板)，自动变速器即可根据发动机负荷和汽车的运行工况，自动换入不同挡位工作。
3.自动挡变速箱汽车在车辆行驶时，会有一个对变速箱油冷却的过程。目前整车有一套冷却装置设计，自动挡变速箱内高温油通过管路输送至油冷器，高温油通过油冷器冷却后再由管路输回自动挡变速箱内，如此来实现对高温油的冷却。当车辆在恶劣的高温环境或长时间在低速上坡的路况下行驶时，由于外部环境温度较高、长时间大负荷低速行驶，油冷器的散热能力会大大折扣，往往不能满足自动挡变速箱正常工作油温，此时变速箱就会进入自我保护状态，车辆进入跛行模式，发动机油耗增加，动力性下降，甚至变速箱损坏车辆无法行驶，从而影响行车安全。
4.但是现有技术受车辆外观造型和布置空间限制，同时考虑发动机散热需求及空调性能，改变油冷器的结构尺寸在一定程度上会增加车辆的设计成本及降低车辆的动力性和经济性，因此需要新的技术方案来解决现在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种自动挡变速箱油冷却系统，包括自动挡变速箱，自动挡变速箱与用于提供动力的电动机连接，自动挡变速箱通过主冷却管路与主冷却机构连接，主冷却机构通过副冷却管路与副冷却机构连接；主冷却机构包括用于高温机油降温的油冷器总成，主冷却管路与油冷器总成连接；副冷却机构包括板式热交换器，油冷器总成通过副冷却管路与板式热交换器连接，板式热交换器与压缩机连接，压缩机与冷凝器连接，冷凝器通过开关元件与板式热交换器连接。
7.优选的，开关元件为电子膨胀阀，电子膨胀阀与用于控制电子膨胀阀开关的主控模块连接。
8.优选的，主控模块与用于检测管路中温度的温度传感器连接。
9.优选的，压缩机为空调压缩机，空调压缩机与发动机传动连接。
10.本发明公开了一种自动挡变速箱油冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：
11.步骤一，主控模块控制电子膨胀阀关闭，发动机启动带动自动挡变速箱运行，自动挡变速箱内机油启动循环运转；
12.步骤二，自动挡变速箱机油温度持续升高，油冷器总成将机油温度控制在合理范围内；
13.步骤三，主控模块实时监测主冷却管路内机油温度值，并判断所述温度值是否超过预设温度，若是，则主控模块通过指令打开电子膨胀阀；
14.步骤四，电子膨胀阀打开后，冷却介质通过板式热交换器对高温机油进行冷却；
15.步骤五，高温机油的温度恢复到正常值，电子膨胀阀关闭，副冷却机构冷却工作完成。
16.优选的，步骤一中，自动挡变速箱内机油依次通过主冷却管路出油管、油冷器总成、主冷却管路进油管回到自动挡变速箱，进而形成循环运转。
17.优选的，步骤二中，油冷器总成通过迎面风和散热器风扇散热将机油温度控制在合理范围内。
18.优选的，主控模块通过温度传感器实时监测管路中的机油温度，主控模块按照预设值控制电子膨胀阀的开关。
19.优选的，步骤五中，副冷却机构冷却工作完成后，自动挡变速箱恢复正常工作，仪表安全警示消除，车辆行驶正常。
20.本发明公开了一辆车辆，包括所述的自动挡变速箱油冷却系统。
21.因此，本发明采用上述的一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆，具有以下有益效果：
22.1、本发明所述的一种自动挡变速箱油冷却系统，同现有油冷却系统相比，本发明可以不受车辆外观造型和布置空间设计限制，降低车辆的设计成本及周期；
23.2、自动挡变速箱油冷却系统解决了由于现有油冷器技术结构尺寸设计中，存在影响发动机散热需求及空调性能，车辆可能出现的动力性和经济性下降的问题，同时还能保证车辆在各种环境及工况下正常行驶，不会产生油温升高给变速箱造成零部件损坏等问题；
24.3、本发明的自动挡变速箱油冷却系统能够在现有车辆结构的技术上进行改进，节约了成本，提高了整车的性能，保证了车辆质量及运行的可靠性。
25.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
26.图1为本发明自动挡变速箱油冷却系统结构示意图；
27.图2为本发明主冷却机构示意图；
28.图3为本发明副冷却机构示意图；
29.图4为本发明自动挡变速箱油冷却方法流程图。
30.附图标记
31.1、自动挡变速箱；2、主冷却管路；3、主冷却机构；4、副冷却管路；5、副冷却机构；6、压缩机；7、冷凝器；31、油冷器总成；32、温度传感器；51、主控模块；52、板式热交换器；53、电子膨胀阀。
具体实施方式
32.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
33.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
34.实施例
35.图1为本发明自动挡变速箱油冷却系统结构示意图；图2为本发明主冷却机构示意图；图3为本发明副冷却机构示意图；图4为本发明自动挡变速箱油冷却方法流程图。
36.如图所示，本发明所述的一种自动挡变速箱油冷却系统，包括自动挡变速箱1，自动挡变速箱1与用于提供动力的电动机连接。自动挡变速箱1通过主冷却管路2与主冷却机构3连接，主冷却机构3通过副冷却管路4与副冷却机构5连接。自动挡变速箱1、主冷却管路2、主冷却机构3形成串联回路，主冷却机构3、副冷却机构5形成并联回路。
37.主冷却机构3包括用于高温机油降温的油冷器总成31，主冷却管路2与油冷器总成31连接。自动挡变速箱1内的高温机油通过主冷却管路2输送至油冷器总成31，高温机油通过油冷器总成31冷却后由主冷却管路2输回自动挡变速箱1，形成循环。
38.副冷却机构5包括板式热交换器52，油冷器总成31通过副冷却管路4与板式热交换器52连接，板式热交换器52与压缩机6连接，压缩机6与冷凝器7连接，冷凝器7通过开关元件与板式热交换器52连接。冷凝器7、压缩机6、板式热交换器52通过管路连接在一起，副冷却机构5、压缩机6、冷凝器7形成串联回路。压缩机6为板式热交换器52提供冷却介质动力，板式热交换器52用于冷却高温机油，冷凝器7用于冷却冷却介质。
39.开关元件为电子膨胀阀53，电子膨胀阀53与用于控制电子膨胀阀53开关的主控模块51连接，电子膨胀阀53用于控制冷却介质的通断。主控模块51与用于检测管路中温度的温度传感器32连接。温度传感器32为主冷却机构3中的元件，主控模块51为副冷却机构5中的结构。主控模块51通过温度传感器32实时检测管路中机油的温度值。主控模块51控制逻辑是通过预设的控制算法进行的，也可以是整车控制器进行控制，就是指主控模块51通过车辆控制器以及自动挡变速箱1中油温度值的大小控制电子膨胀阀53的通断，从而将冷却介质导入板式热交换器52。
40.为了满足副冷却机构5的对机油的冷却要求，本发明中并没有额外提供冷却介质动力装置，是通过压缩机6和冷凝器7实现的，此时压缩机6、冷凝器7为整车空调系统结构，电子膨胀阀53并联于空调系统管路中，而形成单独冷却回路，主控模块51通过控制电子膨胀阀53的通断进而控制冷却介质导入。压缩机6是通过发动机的转动带动提供运转动力，压缩机6为空调压缩机，空调压缩机与发动机通过皮带轮传动连接。副冷却机构5通过副冷却管路4进出油管分别与油冷器总成31进出油室连接。
41.本发明还公开了一种自动挡变速箱油冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：
42.步骤一，主控模块51控制电子膨胀阀53关闭，发动机启动带动自动挡变速箱1运行，自动挡变速箱1内机油启动循环运转。
43.发动机启动，带动自动挡变速箱1运转，进而带动自动挡变速箱1内油泵运行，自动挡变速箱1内机油在油泵带动下在主冷却机构3内循环运转。自动挡变速箱1内机油依次通过主冷却管路2出油管、油冷器总成31、主冷却管路2进油管回到自动挡变速箱1，进而形成循环运转。车辆运行中，副冷却机构5中的电子膨胀阀53为关闭状态。
44.步骤二，自动挡变速箱1机油温度持续升高，油冷器总成31将机油温度控制在合理范围内。
45.车辆在正常环境、路况及工况行驶，高温机油循环流通，油冷器总成31通过迎面风和散热器风扇散热将机油温度控制在合理范围内。
46.步骤三，主控模块51实时监测主冷却管路2内机油温度值，并判断所述温度值是否超过预设温度，若是，则主控模块51通过指令打开电子膨胀阀53。
47.主控模块51通过温度传感器32实时监测管路中的机油温度，主控模块51按照预设值控制电子膨胀阀53的开关。当高温油需要冷却时，车辆控制器给主控模块51发送控制指令，具体地，车辆控制器将控制指令发送到车辆can总线上，副冷却机构5中的主控模块51接收到控制指令后，控制开启电子膨胀阀53。预设值可以是140℃，当主控模块51检测到自动挡变速箱1内机油达到140℃会控制电子膨胀阀53打开，就是当自动挡变速箱1内机油达到140℃就达到了副冷却机构5进行冷却的要求，此时副冷却机构5就可以对流经的高温油启动冷却。也可以根据不同自动挡变速箱1机油温度进行设计，一般是控制在5℃温差范围，例如，自动挡变速箱1机油温度要求是150℃，则预设阀值为145℃，减小对变速箱的损坏。
48.步骤四，电子膨胀阀53打开后，管路中的冷却介质通过板式热交换器52对副冷却管路4内的机油进行冷却。
49.步骤五，高温机油的温度恢复到正常值，电子膨胀阀53关闭，副冷却机构5冷却工作完成。副冷却机构5冷却工作完成后，自动挡变速箱1恢复正常工作，仪表安全警示消除，车辆行驶正常。
50.本发明还提供了一辆车辆，车辆为自动挡变速箱车辆，车辆上设置有上述所述的自动挡变速箱油冷却系统，自动挡变速箱油冷却系统通过上述提供的控制方法进行工作。
51.因此，本发明采用上述的一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆，能够有效配合车辆外观设计及布置空间，降低车辆设计成本，提升车辆的动力性、经济性，保证车辆安全可靠运行。
52.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种自动挡变速箱油冷却系统，其特征在于：包括自动挡变速箱，自动挡变速箱与用于提供动力的电动机连接，自动挡变速箱通过主冷却管路与主冷却机构连接，主冷却机构通过副冷却管路与副冷却机构连接；主冷却机构包括用于高温机油降温的油冷器总成，主冷却管路与油冷器总成连接；副冷却机构包括板式热交换器，油冷器总成通过副冷却管路与板式热交换器连接，板式热交换器与压缩机连接，压缩机与冷凝器连接，冷凝器通过开关元件与板式热交换器连接。2.根据权利要求1所述的自动挡变速箱油冷却系统，其特征在于：开关元件为电子膨胀阀，电子膨胀阀与用于控制电子膨胀阀开关的主控模块连接。3.根据权利要求2所述的自动挡变速箱油冷却系统，其特征在于：主控模块与用于检测管路中温度的温度传感器连接。4.根据权利要求1所述的自动挡变速箱油冷却系统，其特征在于：压缩机为空调压缩机，空调压缩机与发动机传动连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动挡变速箱油冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，主控模块控制电子膨胀阀关闭，发动机启动带动自动挡变速箱运行，自动挡变速箱内机油启动循环运转；步骤二，自动挡变速箱机油温度持续升高，油冷器总成将机油温度控制在合理范围内；步骤三，主控模块实时监测主冷却管路内机油温度值，并判断所述温度值是否超过预设温度，若是，则主控模块通过指令打开电子膨胀阀；步骤四，电子膨胀阀打开后，冷却介质通过板式热交换器对高温机油进行冷却；步骤五，高温机油的温度恢复到正常值，电子膨胀阀关闭，副冷却机构冷却工作完成。6.根据权利要求5所述的自动挡变速箱油冷却方法，其特征在于：步骤一中，自动挡变速箱内机油依次通过主冷却管路出油管、油冷器总成、主冷却管路进油管回到自动挡变速箱，进而形成循环运转。7.根据权利要求5所述的自动挡变速箱油冷却方法系统，其特征在于：步骤二中，油冷器总成通过迎面风和散热器风扇散热将机油温度控制在合理范围内。8.根据权利要求5所述的自动挡变速箱油冷却方法系统，其特征在于：主控模块通过温度传感器实时监测管路中的机油温度，主控模块按照预设值控制电子膨胀阀的开关。9.根据权利要求5所述的自动挡变速箱油冷却方法系统，其特征在于：步骤五中，副冷却机构冷却工作完成后，自动挡变速箱恢复正常工作，仪表安全警示消除，车辆行驶正常。10.一辆车辆，其特征在于：包括权利要求1-4任一项所述的自动挡变速箱油冷却系统。

技术总结
本发明公开了一种自动挡变速箱油冷却系统，包括自动挡变速箱，自动挡变速箱与用于提供动力的电动机连接，自动挡变速箱通过主冷却管路与主冷却机构连接，主冷却机构通过副冷却管路与副冷却机构连接；主冷却机构包括油冷器总成，主冷却管路与油冷器总成连接；副冷却机构包括板式热交换器，油冷器总成通过副冷却管路与板式热交换器连接，板式热交换器与压缩机连接，压缩机与冷凝器连接，冷凝器通过开关元件与板式热交换器连接。本发明还公开了一种自动挡变速箱油冷却方法及车辆。本发明所述的一种自动挡变速箱油冷却系统、方法及车辆，能够配合车辆外观设计及布置空间，提升车辆的动力性、经济性，保证车辆安全可靠运行。保证车辆安全可靠运行。保证车辆安全可靠运行。


技术研发人员：邸云龙 沈长水 周占全 付红强 年洪涛 岳艳伟 郝志栋 孟亮 王怀吉 胡加强
受保护的技术使用者：河北中兴汽车制造有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/19