可变压缩比装置的制造方法
【专利说明】可变压缩比装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月30日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0129966的优先权及权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种可变压缩比装置。更具体而言，本发明涉及一种可变压缩比装置，其改变燃烧室的体积，从而改变压缩比。
【背景技术】
[0004]通常，当压缩比更高时，热力发动机的热效率增加。此处，压缩比是流动到气缸并且通过活塞压缩的气体的体积的比，并且由“在活塞的上死点处的气缸体积/燃烧室体积”进行表示。也即，当活塞的上死点变得更高时，压缩比增加。
[0005]在火花点火发动机的情况下，可以通过提前点火正时来增加热效率，但是考虑到异常燃烧等，在点火正时之前可能存在局限。因此，需要用于提高热力发动机的热效率的可变压缩比(VCR)装置。
[0006]可变压缩比装置是用于根据发动机的操作状态改变混合气体的压缩比的装置。可变压缩比装置用于通过提高在发动机低负载条件下的混合气体的压缩比而提高燃料效率，并且通过减少在发动机高负载条件下的混合气体的压缩比来防止产生爆震并提高发动机的输出。
[0007]普通的可变压缩比装置使用移动气缸体、改变燃烧室的体积和改变活塞的上死点的类型。
[0008]然而，为了实现普通的可变压缩比装置，需要许多机械构成元件并且其组成太复杂。另外，在使用电力的电动机以便操作机械构成元件的情况下，燃料消耗可能变差。而且，为了传递电动机的动力，相比其他齿轮联接，需要相对强的驱动扭矩。因此，局限是，降低了电动机的容量。同时，如果机械构成元件复杂地进行连接，则难以实现可变压缩比装置的快速响应性。
[0009]公开于该发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0010]本发明的各个方面致力于提供一种可变压缩比装置，其具有根据发动机的操作状态改变压缩比的优势。
[0011]另外，本发明的各个方面致力于提供一种可变压缩比装置，其进一步具有通过确保响应性改善燃料消耗和发动机输出的优势。
[0012]根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置，通过设置成能够根据发动机的操作状态在与燃烧室的内部连通的空间中往复的柱塞的操作来改变所述燃烧室的体积。所述装置可以包括操作单元、油控制阀、油供应单元、致动器以及控制器，所述操作单元通过液压操作以便使所述柱塞往复，所述油控制阀控制供应到所述操作单元的液压，所述油供应单元存储通过所述油控制阀供应到所述操作单元的油并且将存储的油传输到所述油控制阀，所述致动器操作所述油控制阀，所述控制器与所述致动器连接以便根据所述发动机的操作状态控制所述致动器。
[0013]所述操作单元可以包括液压气缸、活塞以及操作杆，所述液压气缸形成为中空圆柱状，所述中空圆柱状的一个表面和另一个表面被关闭，所述活塞设置成能够在所述液压气缸的中空部中沿着所述液压气缸的长度方向往复，所述操作杆与所述活塞一起整体移动并且接触所述柱塞，其中，所述液压气缸的中空部可以通过所述活塞隔开成第一腔室和第二腔室。
[0014]所述油控制阀可以控制液压，使得油选择性地供应到所述第一腔室或所述第二腔室。
[0015]当油供应到所述第一腔室时，与所述活塞一起移动的所述操作杆可以推动所述柱塞，使得所述燃烧室的体积降低，并且当油供应到所述第二腔室时，与所述活塞一起移动的所述操作杆可以拉动所述活塞，使得所述燃烧室的体积增加。
[0016]所述油控制阀可以包括阀体，所述阀体设置有多个端口和阀芯，所述阀芯插入到所述阀体中以便能够沿着所述阀体的长度方向滑动，所述阀芯可以包括两个地台以及芯轴，所述两个地台配合在所述阀体的内部部分中，所述芯轴形成为大体上比所述两个地台薄并且使所述两个地台彼此连接，并且所述多个端口可以分别通过所述两个地台中的一个关闭或者分别通过与设置所述芯轴的空间连通而打开。
[0017]所述多个端口可以包括供应端口，所述供应端口连续打开并且与所述油供应单元连通以从所述油供应单元接收油；流出端口，所述流出端口连续打开并且形成为使油从所述阀体流出；第一流入端口，所述第一流入端口通过所述两个地台中的一个选择性地打开/关闭并且与所述第一腔室连通以使油从所述第一腔室流动到所述阀体中；以及第二流入端口，所述第二流入端口通过所述两个地台中的另一个选择性地打开/关闭并且与所述第二腔室连通以使油从所述第二腔室流动到所述阀体中。
[0018]与所述流出端口连接的液压管线可以分叉成两个液压管线，并且两个分叉的液压管线可以分别连接到将所述第一腔室与所述第一流入端口连接的液压管线和将所述第二腔室与所述第二流入端口连接的液压管线。
[0019]止回阀可以设置在所述两个分叉的液压管线中的每一个处，并且所述止回阀可以被打开以使油仅从与所述流出端口连接的液压管线朝向将所述第一腔室与所述第一流入端口连接的液压管线或将所述第二腔室与所述第二流入端口连接的液压管线流动。
[0020]所述致动器可以是仅执行ON或OFF操作以在两个阶段中操作所述油控制阀的电磁阀。
[0021 ] 所述致动器可以操作所述油控制阀以实现连续可变的压缩比。
[0022]所述可变压缩比装置可以进一步包括位置传感器，所述位置传感器检测所述柱塞、所述活塞或所述操作杆中的至少一个位置，并且所述控制器可以从所述位置传感器接收检测的位置信息并且根据接收的位置信息控制所述致动器。
[0023]所述油控制阀可以包括阀体，所述阀体设置有多个端口和阀芯，所述阀芯插入到所述阀体中以便能够沿着所述阀体的长度方向滑动，所述阀芯可以包括两个地台以及芯轴，所述两个地台配合在所述阀体的内部部分中，所述芯轴形成为大体上比所述两个地台薄并且使所述两个地台彼此连接，并且所述多个端口可以分别通过所述两个地台中的一个关闭或者可以分别通过与设置所述芯轴的空间连通而打开。
[0024]所述多个端口可以包括供应端口，所述供应端口连续打开并且与所述油供应单元连通以从所述油供应单元接收油；流出端口，所述流出端口连续打开并且形成为使油从所述阀体流出；第一流入端口，所述第一流入端口通过所述两个地台中的一个选择性地打开/关闭并且与所述第一腔室连通以使油从所述第一腔室流动到所述阀体中；以及第二流入端口，所述第二流入端口通过所述两个地台中的另一个选择性地打开/关闭并且与所述第二腔室连通以使油从所述第二腔室流动到所述阀体中。
[0025]当通过根据所述柱塞、所述活塞或所述操作杆的位置信息操作的所述致动器操作所述阀芯时，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开量。
[0026]与所述流出端口连接的液压管线可以分叉成两个液压管线，并且两个分叉的液压管线可以分别连接到将所述第一腔室与所述第一流入端口连接的液压管线和将所述第二腔室与所述第二流入端口连接的液压管线。
[0027]止回阀可以设置在所述两个分叉的液压管线中的每个处，并且所述止回阀可以被打开以使油仅从与所述流出端口连接的液压管线朝向将所述第一腔室与所述第一流入端口连接的液压管线或将所述第二腔室与所述第二流入端口连接的液压管线流动。
[0028]本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中进行详细陈述，这些附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的特定原理。
【附图说明】
[0029]图1为根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置的示意图。
[0030]图2为示出在发动机的高负载或低负载情况下的燃烧室的压力的图表。
[0031]图3为示出用于降低压缩比的根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置的操作的图。
[0032]图4是示出在发动机的高负载情况下操作根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置以便降低压缩比的部段的图表。
[0033]图5是示出在发动机的低负载情况下操作根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置以便降低压缩比的部段的图表。
[0034]图6为示出用于增加压缩比的根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置的操作的图。
[0035]图7是示出在发动机的高负载情况下操作根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置以便增加压缩比的