CN104595042A - 可变压缩比装置 - Google Patents

Abstract

一种可变压缩比装置，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，其中，所述操作单元通过液压操作以便使柱塞往复，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发动机的操作状态控制所述致动器。

Description

可变压缩比装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年10月30日提交的韩国专利申请No.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

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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部段的图表。

图8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增加压缩比的部段的图表。

图9为根据本发明的另一个示例性实施方案的可变压缩比装置的示意图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同的或等效的部分。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

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。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置包括柱塞30、操作单元40、油控制阀50、油盘60、液压管线70、72、74、75、76和78，以及控制器100。

柱塞30设置到气缸盖，进气阀打开/关闭单元12、排气阀打开/关闭单元13、进气通道14、排气通道15以及火花塞17设置在气缸盖处。

进气阀打开/关闭单元12的一个端部设置在进气通道14处并且连接到进气阀，以便打开/关闭与燃烧室20连通的进气口。另外，进气阀打开/关闭单元12的另一个端部与进气凸轮10滚动接触，从而通过进气凸轮10的旋转来操作进气阀打开/关闭单元12。

排气阀打开/关闭单元13的一个端部设置在排气通道15处并且连接到排气阀，以便打开/关闭与燃烧室20连通的排气口。另外，排气阀打开/关闭单元13的另一个端部与排气凸轮11滚动接触，从而通过排气凸轮11的旋转来操作排气阀打开/关闭单元13。

进气凸轮10、排气凸轮11、进气阀打开/关闭单元12、排气阀打开/关闭单元13、进气通道14、排气通道15和火花塞17的结构对于本领域技术人员来说是公知的，所以省略其详细描述。

将柱塞30设置为能够在与燃烧室20的内部部分连通的空间中往复。另外，当柱塞30在朝向燃烧室20的方向上移动时，燃烧室20的体积减少，并且当柱塞30在相反的方向上移动时，燃烧室20的体积增加。因此，可以根据柱塞30的往复运动来改变发动机的压缩比。此处，前进方向将定义为柱塞30朝向燃烧室20移动的方向，并且倒退方向将定义为相反的方向。

操作单元40与柱塞30连接，并且选择性地在前进方向或倒退方向上移动柱塞30。操作单元40包括液压气缸41、活塞42和操作杆44。

液压气缸41形成为中空圆柱状，使得关闭其一个表面和另一个表面。

活塞42形成为圆柱状，并且设置在液压气缸41的中空区域中。另外，将活塞42设置为能够沿着液压气缸41的长度方向往复。进一步地，活塞42的直径形成为具有对应液压气缸41的直径的尺寸，使得活塞42的外圆周接触液压气缸41的内圆周。因此，液压气缸41的中空通过活塞42隔开成两个空间。

形成在液压气缸41的一个表面和活塞42的一个表面之间的两个空间之一是第一腔室46，并且形成在液压气缸41的另一个表面和活塞42的另一个表面之间的两个空间中的另一个空间是第二腔室48。

操作杆44形成为沿着一个方向延伸的条状。另外，设置操作杆44以便沿着其长度方向穿过液压气缸41的所述一个表面、活塞42的所述一个表面、活塞42的所述另一个表面和液压气缸41的所述另一个表面。同时，确保在操作杆44与通过操作杆44穿过的液压气缸41的所述一个表面、活塞42的所述一个表面、活塞42的所述另一个表面以及液压气缸41的所述另一个表面之间的气密性。进一步地，使操作杆44适应于与活塞42整体形成或与活塞42一起移动。

此处，操作杆44的一个端部穿过液压气缸41的所述一个表面，以便位于液压气缸41的外部，并且操作杆44的另一个端部穿过液压气缸41的所述另一个表面以便位于液压气缸41的外部。另外，穿过液压气缸41的另一个端部的操作杆44的另一个端部与柱塞30连接。因此，活塞42、操作杆44和柱塞30一起移动。

操作单元40进一步包括弹簧45。

弹簧45的一个端部固定到液压气缸41的所述一个表面，并且弹簧45的另一个端部固定到活塞42的所述一个表面。另外，弹簧45防止活塞42在前进方向或倒退方向上过度移动。

油控制阀50控制油流，使得油选择性地供应到操作单元40的第一腔室46或第二腔室48。另外，油控制阀50包括阀体51和阀芯52。

多个端口SP、IP1、IP2和OP形成在阀体51处。另外，多个端口SP、IP1、IP2和OP形成为穿过阀体51，使得阀体51的内部和外部彼此连通。进一步地，阀体51的一个端部在其长度方向上打开，并且阀体51的另一个端部在其长度方向上关闭。

阀芯52插入到阀体51中，以便能够沿着阀体51的长度方向滑动。另外，阀芯52包括配合在阀体51的内部部分中的第一地台(land)L1和第二地台L2。进一步地，阀芯52包括芯轴54，芯轴54形成为大体上比第一和第二地台L1和L2薄，并且将第一地台L1与第二地台L2连接。

油控制阀50进一步包括电磁阀58和返回弹簧56。

电磁阀58连接到阀芯52的一个端部。另外，阀芯52的所述一个端部从第一地台L1的一个表面延伸，并且通过阀体51的打开端部与电磁阀58连接。进一步地，阀芯52通过电磁阀58的操作沿着阀体51的长度方向在一个方向或另一个方向上滑动。同时，芯轴54将第一地台L1的另一个表面与第二地台L2的一个表面连接。也即，电磁阀58执行操作油控制阀50的致动器的功能。此处，致动器不限于电磁阀58，并且可以根据本领域普通的技术人员的设计来进行改变。

返回弹簧56设置在阀芯52的另一个端部和阀体51的关闭的另一个端部之间。也即，返回弹簧56设置在第二地台L2的另一个表面和阀体51的另一个端部之间。另外，返回弹簧56的一个端部固定到第二地台L2的另一个表面，并且返回弹簧56的另一个端部固定到阀体51的另一个端部。进一步地，返回弹簧56执行功能使得阀芯52在电磁阀58不被操作以在一个方向或另一个方向上滑动阀芯52的情况下返回到其原始位置。

油盘60存储通过油控制阀50供应到操作单元40的第一腔室46或第二腔室48的油。

液压管线70、72、74、75、76和78包括第一液压管线70、第二液压管线72、第三液压管线74、第四液压管线75、第五液压管线76和第六液压管线78。另外，设置到阀体51的多个端口SP、IP1、IP2和OP包括供应端口SP、第一流入端口IP1、第二流入端口IP2和流出端口OP。

第一液压管线70将油盘60与供应端口SP连通。另外，液压泵62设置在第一液压管线70上，并且通过液压泵62的操作将从油盘60泵送的油通过第一液压管线70和供应端口SP供应到阀体51的内部。

第二液压管线72将第一流入端口IP1与第一腔室46连通。另外，在第一腔室46中的用于操作单元40的操作的油可以通过第二液压管线72和第一流入端口IP1从第一腔室46流动到阀体51的内部。

第三液压管线74将第二流入端口IP2与第二腔室48连通。另外，在第二腔室48中的用于操作单元40的操作的油可以通过第三液压管线74和第二流入端口IP2从第二腔室48流动到阀体51的内部。

第四液压管线75与流出端口OP连通。另外，从流出端口OP延伸的第四液压管线75分叉成第五液压管线76和第六液压管线78。

第五液压管线76连接到第二液压管线72。另外，第六液压管线78连接到第三液压管线74。

第一止回阀80设置在第五液压管线76中，并且被打开以便仅在一个方向上使油从第四液压管线75朝向第二液压管线72移动，并被关闭以便防止在相反方向上的油流。另外，第二止回阀82设置在第六液压管线78中，并且被打开以便仅在一个方向上使油从第四液压管线75朝向第三液压管线74移动，并被关闭以便防止在相反方向上的油流。

同时，从油盘60供应到阀体51的内部的油、从第一腔室46流动到阀体51的内部的油以及从第二腔室48流动到阀体51的内部的油通过流出端口OP流出到第四液压管线75。另外，流出到第四液压管线75的油可以依次通过第五液压管线76和第二液压管线72以便供应到第一腔室46，或者可以依次通过第六液压管线78和第三液压管线74以便供应到第二腔室48。

控制器100与电磁阀100和发动机连接。另外，控制器100控制电磁阀100的操作，使得根据发动机的操作状态操作操作单元40。

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。在图2的图表中，竖直轴表示燃烧室20的压力，并且水平轴表示曲轴的旋转角度。

如图2所示，表示在发动机的高负载情况下燃烧室20的压力的高负载压力曲线C1和表示在发动机的低负载情况下燃烧室20的压力的低负载压力曲线C2分别具有相对于预先确定的压力P压力为高的部分和对于预先确定的压力P压力为低的部分。预先确定的压力P可以通过实验进行设定，并且优选地，大约为5巴。然而，预先确定的压力P不限于此，并且可以通过考虑可变压缩比装置的操作和发动机的效率由本领域的普通技术人员进行各种预先确定。另外，预先确定的压力P等于操作单元40的弹簧45在前进方向上施加在活塞42上的力。下文中，预先确定的压力P将被定义为弹簧压力P。

参考图3至图8，将详细描述根据本发明的示例性实施方案的可变阀压缩比装置的操作。

图3是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，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，并且图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。油流在图3中由虚线箭头指示。

如图3所示，如果发动机的压缩比待降低，控制器100操作电磁阀58以便将阀芯52朝向阀体51的另一个端部移动。另外，当阀芯52朝向阀体51的另一个端部移动时，放置设置阀芯54的空间，以便与供应端口SP、第一流入端口IP1和流出端口OP连通。也即，打开供应端口SP、第一流入端口IP1和流出端口OP。此时，放置第一地台L1以便关闭第二流入端口IP2。

操作液压泵62以便通过打开的供应端口SP将油从油盘60供应到阀体51的内部。

通过驱动曲轴来操作液压泵62。另外，当通过驱动曲轴来操作液压泵62时，液压泵62通过油控制阀50以和在操作单元40中一样的流动速度损失供应油而没有另外的控制。也也即，液压泵62不需要通过控制器100进行控制。尽管图1、图3、图6和图9示出了液压泵62连接到控制器100，但是并不限于此。

在该实例中，控制器与液压泵62连接。另外，与液压泵62连接的控制器100根据发动机的操作状态控制液压泵62。当液压泵62的操作通过控制器100进行控制时，控制器100操作液压泵62，使得油通过打开的供应端口SP从油盘60供应到阀体51的内部。因此，通过操作单元40的操作消耗的油通过油控制阀50供应。

发动机的压缩比应该降低的情况是对应于在发动机的高负载情况下燃烧室20的压力比弹簧压力P高的部段HS1(如图4所示)或者在发动机的低负载情况下燃烧室20的压力比弹簧压力P高的部段HS2(如图5所示)的发动机的操作状态。

当燃烧室20的压力变得比弹簧压力P高时，柱塞30和活塞42通过燃烧室20的压力在倒退方向上被推动。另外，油通过由活塞42加压的第一腔室46的压力经由第二液压管线72从第一腔室46移动到打开的第一流入端口IP1。因此，设置在与第二液压管线72连接的第五液压管线76处的第一止回阀80被关闭。进一步地，通过第一流入端口IP1流动到阀体51中的油和通过供应端口SP供应到阀体51的油通过打开的流出端口OP从阀体51流出，并且从阀体51流出的油依次通过第四液压管线75、第六液压管线78和第三液压管线74并且供应到第二腔室48。柱塞30和活塞42通过操作在倒退方向上移动。

此时，如果燃烧室20的压力变得比弹簧压力P低，则柱塞30通过弹簧45的压力P在前进方向上被推动。然而，如果油试图通过第二腔室48的压力从第二腔室48通过第三液压管线74，则第二止回阀82被关闭。同时，因为第二流入端口IP2被关闭的状态被保持，所以限制了活塞在前进方向上的运动。

图6是示出了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，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部段的图表，并且图8是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增加压缩比的部段的图表。油流在图6中由虚线箭头指示。

如图6所示，如果发动机的压缩比应当增加，则控制器100操作电磁阀58以便将阀芯52朝向阀体51的一个端部移动。另外，当阀芯52朝向阀体51的一个端部移动时，放置设置阀芯54的空间，以便与供应端口SP、第二流入端口IP2和流出端口OP连通。也即，打开供应端口SP、第二流入端口IP2和流出端口OP。此时，放置第二地台L2以便关闭第一流入端口IP1。

同时，控制器100操作液压泵62，使得油通过打开的供应端口SP从油盘60供应到阀体51的内部。因此，通过操作单元40的操作消耗的油通过油控制阀50供应。

发动机的压缩比应该增加的情况是对应于在发动机的高负载情况下燃烧室20的压力比弹簧压力P低的部段LS1(如图7所示)或者在发动机的低负载情况下燃烧室20的压力比弹簧压力P低的部段LS2(如图8所示)的发动机的操作状态。

当燃烧室20的压力变得比弹簧压力P低时，柱塞30和活塞42通过弹簧45的压力P在前进方向上被推动。另外，油通过由活塞42加压的第二腔室48的压力经由第三液压管线74从第二腔室48移动到打开的第二流入端口IP2。因此，设置在与第三液压管线74连接的第六液压管线78处的第二止回阀82被关闭。进一步地，通过第二流入端口IP2流动到阀体51中的油和通过供应端口SP供应到阀体51的油通过打开的流出端口OP从阀体51流出，并且从阀体51流出的油依次通过第四液压管线75、第五液压管线76和第二液压管线72以便供应到第一腔室46。柱塞30和活塞42通过操作在前进方向上移动。

此时，如果燃烧室20的压力变得比弹簧压力P高，则柱塞30通过燃烧室20的压力在倒退方向上被推动。然而，如果油通过第一腔室46的压力从第一腔室46通过第二液压管线72，则第一止回阀80被关闭。同时，因为第一流入端口IP1被关闭的状态被保持，所以限制了活塞42在倒退方向上的运动。

电磁阀58通过控制器100进行控制，以便对根据本发明的示例性实施方案的可变压缩比装置进行ON或OFF操作。此处，阀芯52通过电磁阀58的ON或OFF的一个操作朝向阀体51的一个端部移动，使得供应端口SP、第二流入端口IP2和流出端口OP被打开，并且第一流入端口IP1被关闭。另外，阀芯52通过电磁阀58的ON或OFF的另一个操作朝向阀体51的另一个端部移动，使得供应端口SP、第一流入端口IP1和流出端口OP被打开，并且第二流入端口IP2被关闭。同时，阀芯52的原始位置是当电磁阀58执行OFF操作时通过返回弹簧56的弹性力安置阀芯52的位置。

参考图9，将描述根据本发明的另一个示例性实施方案的可变压缩比装置。

图9为根据本发明的另一个示例性实施方案的可变压缩比装置的示意图。

在关于图9中示出的根据本发明的当前示例性实施方案的可变压缩比装置的描述中，将省略关于与在根据本发明的先前的示例性实施方案的可变压缩比装置中相同的构成元件的重复的描述。

如图9中所示，根据本发明的当前示例性实施方案的可变压缩比装置进一步包括位置传感器90，这与根据本发明的先前的示例性实施方案的可变压缩比装置不同。

设置位置传感器90以便检测柱塞30、活塞42或操作杆44的位置中的至少一个。另外，位置传感器90与控制器100连接，以便将检测的位置信息传输给控制器100。

同时，根据本发明的当前示例性实施方案的电磁阀59通过从位置传感器90传输到控制器100的位置信息占空控制油控制阀50。详细地，供应端口SP和流出端口OP不仅在本发明的当前示例性实施方案中而且在本发明的先前的示例性实施方案中都连续打开。同时，根据本发明的另一个示例性实施方案的电磁阀59可以控制阀芯52的运动，使得阀芯52的第一地台L1和第二地台L2分别占空控制第二流入端口IP2和第一流入端口IP1的打开量。因此，在本发明的示例性实施方案中，发动机的压缩比分阶段进行控制，以便根据电磁阀58的ON/OFF操作在两个阶段中进行改变，但是，在本发明的另一个示例性实施方案中，发动机的压缩比按顺序进行控制，以便根据发动机的高负载或低负载进行连续改变。

根据本发明的示例性实施方案，可以确保根据发动机的操作状态改变压缩比的响应性，并且可以改善发动机的燃料消耗和输出。另外，由于去除了操作需要的机械元件，所以可以降低制造成本。进一步地，可以通过使用液压来改善持久性。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在为穷尽本发明，或将本发明限定为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择并进行描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及各种不同选择和改变。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式加以限定。

Claims (16)

1.一种可变压缩比装置，所述可变压缩比装置通过配置为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，所述可变压缩比装置包括：

操作单元，所述操作单元通过液压进行操作以使所述柱塞往复，

油控制阀，所述油控制阀控制供应到所述操作单元的液压，

油供应单元，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所存储的油传输到所述油控制阀，

致动器，所述致动器操作所述油控制阀，以及

控制器，所述控制器与所述致动器连接，以根据发动机的操作状态控制所述致动器。

2.根据权利要求1所述的可变压缩比装置，其中所述操作单元包括：

液压气缸，所述液压气缸形成为中空圆柱状，所述液压气缸的一个表面和另一个表面被关闭，

活塞，所述活塞沿着所述液压气缸的长度方向在所述液压气缸的中空部中往复，以及

操作杆，所述操作杆通过所述液压气缸的所述一个表面和所述另一个表面中的至少一个并且连接到所述活塞和所述柱塞，

其中，所述操作杆与所述活塞和所述柱塞一起整体地移动，以及

其中，所述液压气缸的中空部被所述活塞隔开成第一腔室和第二腔室。

3.根据权利要求2所述的可变压缩比装置，其中，所述油控制阀控制液压，使得油选择性地供应到所述第一腔室或所述第二腔室。

4.根据权利要求3所述的可变压缩比装置，其中，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拉动所述活塞，使得所述燃烧室的体积增加。

5.根据权利要求2所述的可变压缩比装置，

其中，所述油控制阀包括阀体，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沿着所述阀体的长度方向滑动，

其中，所述阀芯包括

两个地台，所述两个地台配合在所述阀体的内部部分中，以及

芯轴，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，以及

其中，所述多个端口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。

6.根据权利要求5所述的可变压缩比装置，其中所述多个端口包括：

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。

7.根据权利要求6所述的可变压缩比装置，

其中，与所述流出端口连接的液压管线分叉成两个液压管线，以及

其中，两个分叉的液压管线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。

8.根据权利要求7所述的可变压缩比装置，

其中，止回阀设置在所述两个分叉的液压管线中的每一个处，以及

其中，所述止回阀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。

9.根据权利要求1所述的可变压缩比装置，其中，所述致动器是仅执行ON或OFF操作以在两个阶段中操作所述油控制阀的电磁阀。

10.根据权利要求1所述的可变压缩比装置，其中，所述致动器操作所述油控制阀以实现连续可变的压缩比。

11.根据权利要求2所述的可变压缩比装置，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，

其中，所述控制器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。

12.根据权利要求11所述的可变压缩比装置，

其中，所述油控制阀包括阀体，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沿着所述阀体的长度方向滑动，

其中，所述阀芯包括两个地台和芯轴，所述两个地台配合在所述阀体的内部部分中，并且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，以及

其中，所述多个端口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。

13.根据权利要求12所述的可变压缩比装置，其中所述多个端口包括：

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。

14.根据权利要求13所述的可变压缩比装置，其中，当通过根据所述柱塞、所述活塞或所述操作杆的检测的位置信息操作的所述致动器操作所述阀芯时，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。

15.根据权利要求13所述的可变压缩比装置，

其中，与所述流出端口连接的液压管线分叉成两个液压管线，以及

其中，两个分叉的液压管线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。

16.根据权利要求15所述的可变压缩比装置，

其中，止回阀设置在所述两个分叉的液压管线中的每一个处，以及

其中，所述止回阀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。