可變壓縮比裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】可變壓縮比裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年10月30日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2013-0129966的優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種可變壓縮比裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種可變壓縮比裝置，其改變?nèi)紵业捏w積，從而改變壓縮比。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，當(dāng)壓縮比更高時(shí)，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率增加。此處，壓縮比是流動(dòng)到氣缸并且通過(guò)活塞壓縮的氣體的體積的比，并且由“在活塞的上死點(diǎn)處的氣缸體積/燃燒室體積”進(jìn)行表示。也即，當(dāng)活塞的上死點(diǎn)變得更高時(shí)，壓縮比增加。
[0005]在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，可以通過(guò)提前點(diǎn)火正時(shí)來(lái)增加熱效率，但是考慮到異常燃燒等，在點(diǎn)火正時(shí)之前可能存在局限。因此，需要用于提高熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率的可變壓縮比(VCR)裝置。
[0006]可變壓縮比裝置是用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)改變混合氣體的壓縮比的裝置?？勺儔嚎s比裝置用于通過(guò)提高在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載條件下的混合氣體的壓縮比而提高燃料效率，并且通過(guò)減少在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)載條件下的混合氣體的壓縮比來(lái)防止產(chǎn)生爆震并提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
[0007]普通的可變壓縮比裝置使用移動(dòng)氣缸體、改變?nèi)紵业捏w積和改變活塞的上死點(diǎn)的類型。
[0008]然而，為了實(shí)現(xiàn)普通的可變壓縮比裝置，需要許多機(jī)械構(gòu)成元件并且其組成太復(fù)雜。另外，在使用電力的電動(dòng)機(jī)以便操作機(jī)械構(gòu)成元件的情況下，燃料消耗可能變差。而且，為了傳遞電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，相比其他齒輪聯(lián)接，需要相對(duì)強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)扭矩。因此，局限是，降低了電動(dòng)機(jī)的容量。同時(shí)，如果機(jī)械構(gòu)成元件復(fù)雜地進(jìn)行連接，則難以實(shí)現(xiàn)可變壓縮比裝置的快速響應(yīng)性。
[0009]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種可變壓縮比裝置，其具有根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)改變壓縮比的優(yōu)勢(shì)。
[0011]另外，本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種可變壓縮比裝置，其進(jìn)一步具有通過(guò)確保響應(yīng)性改善燃料消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的優(yōu)勢(shì)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置，通過(guò)設(shè)置成能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)在與燃燒室的內(nèi)部連通的空間中往復(fù)的柱塞的操作來(lái)改變所述燃燒室的體積。所述裝置可以包括操作單元、油控制閥、油供應(yīng)單元、致動(dòng)器以及控制器，所述操作單元通過(guò)液壓操作以便使所述柱塞往復(fù)，所述油控制閥控制供應(yīng)到所述操作單元的液壓，所述油供應(yīng)單元存儲(chǔ)通過(guò)所述油控制閥供應(yīng)到所述操作單元的油并且將存儲(chǔ)的油傳輸?shù)剿鲇涂刂崎y，所述致動(dòng)器操作所述油控制閥，所述控制器與所述致動(dòng)器連接以便根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)控制所述致動(dòng)器。
[0013]所述操作單元可以包括液壓氣缸、活塞以及操作桿，所述液壓氣缸形成為中空?qǐng)A柱狀，所述中空?qǐng)A柱狀的一個(gè)表面和另一個(gè)表面被關(guān)閉，所述活塞設(shè)置成能夠在所述液壓氣缸的中空部中沿著所述液壓氣缸的長(zhǎng)度方向往復(fù)，所述操作桿與所述活塞一起整體移動(dòng)并且接觸所述柱塞，其中，所述液壓氣缸的中空部可以通過(guò)所述活塞隔開成第一腔室和第二腔室。
[0014]所述油控制閥可以控制液壓，使得油選擇性地供應(yīng)到所述第一腔室或所述第二腔室。
[0015]當(dāng)油供應(yīng)到所述第一腔室時(shí)，與所述活塞一起移動(dòng)的所述操作桿可以推動(dòng)所述柱塞，使得所述燃燒室的體積降低，并且當(dāng)油供應(yīng)到所述第二腔室時(shí)，與所述活塞一起移動(dòng)的所述操作桿可以拉動(dòng)所述活塞，使得所述燃燒室的體積增加。
[0016]所述油控制閥可以包括閥體，所述閥體設(shè)置有多個(gè)端口和閥芯，所述閥芯插入到所述閥體中以便能夠沿著所述閥體的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)，所述閥芯可以包括兩個(gè)地臺(tái)以及芯軸，所述兩個(gè)地臺(tái)配合在所述閥體的內(nèi)部部分中，所述芯軸形成為大體上比所述兩個(gè)地臺(tái)薄并且使所述兩個(gè)地臺(tái)彼此連接，并且所述多個(gè)端口可以分別通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的一個(gè)關(guān)閉或者分別通過(guò)與設(shè)置所述芯軸的空間連通而打開。
[0017]所述多個(gè)端口可以包括供應(yīng)端口，所述供應(yīng)端口連續(xù)打開并且與所述油供應(yīng)單元連通以從所述油供應(yīng)單元接收油；流出端口，所述流出端口連續(xù)打開并且形成為使油從所述閥體流出；第一流入端口，所述第一流入端口通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的一個(gè)選擇性地打開/關(guān)閉并且與所述第一腔室連通以使油從所述第一腔室流動(dòng)到所述閥體中；以及第二流入端口，所述第二流入端口通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的另一個(gè)選擇性地打開/關(guān)閉并且與所述第二腔室連通以使油從所述第二腔室流動(dòng)到所述閥體中。
[0018]與所述流出端口連接的液壓管線可以分叉成兩個(gè)液壓管線，并且兩個(gè)分叉的液壓管線可以分別連接到將所述第一腔室與所述第一流入端口連接的液壓管線和將所述第二腔室與所述第二流入端口連接的液壓管線。
[0019]止回閥可以設(shè)置在所述兩個(gè)分叉的液壓管線中的每一個(gè)處，并且所述止回閥可以被打開以使油僅從與所述流出端口連接的液壓管線朝向?qū)⑺龅谝磺皇遗c所述第一流入端口連接的液壓管線或?qū)⑺龅诙皇遗c所述第二流入端口連接的液壓管線流動(dòng)。
[0020]所述致動(dòng)器可以是僅執(zhí)行ON或OFF操作以在兩個(gè)階段中操作所述油控制閥的電磁閥。
[0021 ] 所述致動(dòng)器可以操作所述油控制閥以實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變的壓縮比。
[0022]所述可變壓縮比裝置可以進(jìn)一步包括位置傳感器，所述位置傳感器檢測(cè)所述柱塞、所述活塞或所述操作桿中的至少一個(gè)位置，并且所述控制器可以從所述位置傳感器接收檢測(cè)的位置信息并且根據(jù)接收的位置信息控制所述致動(dòng)器。
[0023]所述油控制閥可以包括閥體，所述閥體設(shè)置有多個(gè)端口和閥芯，所述閥芯插入到所述閥體中以便能夠沿著所述閥體的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)，所述閥芯可以包括兩個(gè)地臺(tái)以及芯軸，所述兩個(gè)地臺(tái)配合在所述閥體的內(nèi)部部分中，所述芯軸形成為大體上比所述兩個(gè)地臺(tái)薄并且使所述兩個(gè)地臺(tái)彼此連接，并且所述多個(gè)端口可以分別通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的一個(gè)關(guān)閉或者可以分別通過(guò)與設(shè)置所述芯軸的空間連通而打開。
[0024]所述多個(gè)端口可以包括供應(yīng)端口，所述供應(yīng)端口連續(xù)打開并且與所述油供應(yīng)單元連通以從所述油供應(yīng)單元接收油；流出端口，所述流出端口連續(xù)打開并且形成為使油從所述閥體流出；第一流入端口，所述第一流入端口通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的一個(gè)選擇性地打開/關(guān)閉并且與所述第一腔室連通以使油從所述第一腔室流動(dòng)到所述閥體中；以及第二流入端口，所述第二流入端口通過(guò)所述兩個(gè)地臺(tái)中的另一個(gè)選擇性地打開/關(guān)閉并且與所述第二腔室連通以使油從所述第二腔室流動(dòng)到所述閥體中。
[0025]當(dāng)通過(guò)根據(jù)所述柱塞、所述活塞或所述操作桿的位置信息操作的所述致動(dòng)器操作所述閥芯時(shí)，可以占空控制所述第一流入端口和所述第二流入端口的打開量。
[0026]與所述流出端口連接的液壓管線可以分叉成兩個(gè)液壓管線，并且兩個(gè)分叉的液壓管線可以分別連接到將所述第一腔室與所述第一流入端口連接的液壓管線和將所述第二腔室與所述第二流入端口連接的液壓管線。
[0027]止回閥可以設(shè)置在所述兩個(gè)分叉的液壓管線中的每個(gè)處，并且所述止回閥可以被打開以使油僅從與所述流出端口連接的液壓管線朝向?qū)⑺龅谝磺皇遗c所述第一流入端口連接的液壓管線或?qū)⑺龅诙皇遗c所述第二流入端口連接的液壓管線流動(dòng)。
[0028]本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置的示意圖。
[0030]圖2為示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)載或低負(fù)載情況下的燃燒室的壓力的圖表。
[0031]圖3為示出用于降低壓縮比的根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置的操作的圖。
[0032]圖4是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)載情況下操作根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置以便降低壓縮比的部段的圖表。
[0033]圖5是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)載情況下操作根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置以便降低壓縮比的部段的圖表。
[0034]圖6為示出用于增加壓縮比的根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置的操作的圖。
[0035]圖7是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)載情況下操作根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的可變壓縮比裝置以便增加壓縮比的