KR101665606B1 - 길이 가변형 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면은 길이 가변형 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 커넥팅로드에 설치된 크랭크핀이 변위 가변적으로 연결되는 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진 기술에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥팅로드와 연결되는 크랭크핀과 크랭크의 연결부위에 크랭크핀이 변위 가변적으로 설치되는 새로운 구조의 가변 압축비 엔진을 제공한다.

Description

길이 가변형 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진{Variable Compression Ratio Engine with Variable Length Type Connector}

본 발명의 일 측면은 길이 가변형 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 커넥팅로드에 설치된 크랭크핀이 변위 가변적으로 연결되는 연결부를 가지는 가변 압축비 엔진 기술에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

최근 국제 유가의 상승 등으로 인하여 차량의 연비 개선에 관심이 높아지고 있으며, 연비를 개선하도록 운전자의 주행을 돕는 기술들이 연구 개발되고 있다.

가변 압축비 엔진도 그 중 하나로서 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.

일반적으로 가솔린 엔진은 이론 공연비 때문에 압축비가 높아지면 높아질수록 에너지 효율이 올라가 연료소비율 절감, 최고출력 향상 등의 장점이 있는 반면에, 노킹을 방지하는 것이 어렵다는 단점이 있으므로 정해진 압축비로만 운전하고 있는 실정이다.

그러나 가변 압축비 엔진은 엔진의 피스톤 상승량을 변화시킴으로써 고압축비로 운전을 할 수 있는 장점이 있다. 즉, 정해진 압축비가 아닌 가변적으로 필요한 운전영역에서만 고압축비로 운전을 할 수 있어 연료소비를 줄이는 동시에 노킹도 방지할 수 있다.

가변 압축비 엔진 기술에서 고압축비를 만들기 위하여는 피스톤 상승폭을 효과적으로 제어하는 것이 중요하다. 이를 위해서 실린더 내부에 변화를 주거나, 피스톤, 커넥팅로드, 크랭크축 등의 구조에 다양한 변화를 주어 고압축비를 구현하고 있지만 복잡한 구조로 인하여 조립성 및 양산성이 떨어진다.

따라서 단순하면서도 효율적인 구조를 가지는 가변 압축비 엔진의 개발이 시급한 실정이다.

이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 커넥팅로드와 연결되는 크랭크핀과 크랭크의 연결부위에 크랭크핀이 변위 가변적으로 설치되는 새로운 구조의 가변 압축비 엔진을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 크랭크샤프트 자체에 크랭크핀을 왕복운동시키는 작동유가 흐를 수 있도록 유로를 형성함으로써 가변 압축비를 구현하기 위하여 별도의 장치를 추가할 필요가 없는 가변 압축비 엔진을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은, 실린더; 상기 실린더 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤; 일단이 상기 피스톤과 연결되고, 상기 피스톤으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드;

외부로 구동력을 전달하고, 내부로는 유압을 전달하는 크랭크샤프트; 상기 커넥팅로드의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀; 및

상기 크랭크샤프트와 연결되어 상기 크랭크샤프트와 함께 회전하되, 상기 크랭크샤프트로부터 상기 유압을 제공받아서, 상기 크랭크핀의 회전반경을 조절하는 크랭크바디;를 포함하는 가변 압축비 엔진을 제공할 수 있다.

상기 크랭크바디는, 상기 크랭크샤프트로부터 상기 유압을 제공받는 작동챔버와, 상기 작동챔버 내부에서 슬라이딩 이동하는 록핀과, 일단이 상기 크랭크핀과 연결되고 상기 록핀에 의하여 상기 회전반경 방향 및 그 역방향으로 왕복 이동하는 로드와, 상기 로드를 가이드하는 가이드부와; 가이드부이 일단에 설치되어 상기 크랭크핀을 복귀시키는 리턴스프링;을 포함하는 것일 수 있다.

상기 크랭크샤프트는 내부에 상기 크랭크와 연통되어 상기 크랭크로 상기 유압을 전달하는 유체공급유로가 형성된 것일 수 있다.

상기 피스톤이 하사점(BDC)에 위치한 시점에서 상기 크랭크핀의 상기 회전반경 제어를 수행하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 실린더; 상기 실린더의 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤; 일단이 상기 피스톤과 연결되고, 상기 피스톤으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드;

외부로 구동력을 전달하고, 내부에 유압을 전달하는 제1유체공급유로가 형성되는 크랭크샤프트; 상기 커넥팅로드의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀;

상기 크랭크핀이 회전반경이 조절될 수 있도록 설치되는 연결부와, 회전진동을 흡수하는 웨이트부를 포함하여 형성되고, 상기 크랭크샤프트와 연결되어 상기 크랭크샤프트와 함께 회전함과 동시에 상기 크랭크샤프트로부터 제공받은 상기 유압에 의하여 상기 크랭크핀의 상기 회전반경이 조절되는 크랭크바디;

상기 크랭크샤프트의 상기 제1유체공급유로와 연통하는 제2유체공급유로; 및

상기 제2유체공급유로와 연통하고, 상기 제2유체공급유로로 유압를 공급하는 유압공급부;를 포함하는 가변 압축비 엔진을 제공할 수 있다.

상기 유압공급부는 차량 내부에 설치되어 상기 차량에서 발생하는 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환하는 유압펌프일 수 있다.

실시예에 따라서 상기 실린더는 복수이고, 상기 제2유체공급유로 상에는 상기 복수의 실린더의 일부로 유체를 공급하는 제1유체제어밸브와, 상기 복수의 실린더의 나머지로 유압체를 공급하는 제2유체제어밸브가 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 엔진이 온(On)되어 정상적인 압축비로 운전되는 정상 압축비 운전 단계; 차량정보를 입력받는 차량정보 획득단계;

상기 입력받은 차량정보에 근거하여 고압축비 운전 영역인지를 판정하는 고압축비 운전영역 판정단계; 고압축비 운전영역인 경우에는 상기 획득한 차량정보를 근거로 피스톤의 위치가 하사점(BDC)에 위치하는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계;

상기 피스톤의 위치가 하사점에 위치하는 경우, 유체제어밸브를 작동시켜 상기 엔진을 고압축비로 운전하는 고압축비 운전 단계;를 포함하는 가변 압축비 제어방법을 제공할 수 있다.

상기 고압축비 운전 단계는 상기 피스톤의 위치가 하사점에 위치하는 경우에는 유체제어밸브를 개방하여 유압을 공급하여 크랭크핀의 회전반경을 늘리는 과정을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥팅로드와 연결되는 크랭크핀과 크랭크의 연결부위에 크랭크핀이 변위 가변적으로 설치되는 새로운 구조의 가변 압축비 엔진을 제공한다.

또한, 크랭크샤프트 자체에 크랭크핀을 왕복운동시키는 작동유가 흐를 수 있도록 유로를 형성함으로써 가변 압축비를 구현하기 위하여 별도의 장치를 추가할 필요가 없는 가변 압축비 엔진을 제공함에 있다.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 내구성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진의 일부를 나타낸다.
도 2는 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀의 회전반경이 변화되어 고압축비를 구현하는 모습을 나타낸다.
도 3은 커넥팅로드와 크랭크바디가 함께 회전하는 모습을 개념적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크바디의 내부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진의 일부를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진(100)은 실린더(110); 상기 실린더(110) 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤(120); 일단이 상기 피스톤(120)과 연결되고, 상기 피스톤(120)으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드(130);

외부로 구동력을 전달하고, 내부로는 유압을 전달하는 크랭크샤프트(140); 상기 커넥팅로드(130)의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트(140)의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀(150); 및

상기 크랭크샤프트(140)와 연결되어 상기 크랭크샤프트(140)와 함께 회전하되, 상기 크랭크샤프트(140)로부터 상기 유압을 제공받아서, 상기 크랭크핀(150)의 회전반경을 조절하는 크랭크바디(160);를 포함하여 구성될 수 있다.

커넥팅로드(130)의 일단은 피스톤(120)과 회전가능하게 연결되고 타단은 크랭크바디(160)와 회전가능하게 연결되어, 커넥팅로드(130)의 타단이 크랭크바디(160)의 회전 중심축을 중심으로 공전하면서 크랭크바디(160)를 회전시킬 수 있다.

피스톤(120)이 실린더(110) 내에서 상승 또는 하강의 왕복 운동을 하면, 커넥팅로드(130)가 피스톤(120)의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 크랭크샤프트(140)를 회전시키고, 크랭크샤프트(140)는 일 방향으로 회전운동을 하면서 구동력을 발생시킨다.

4행정 사이클에 의해 크랭크샤프트(140)가 회전하는 원리는 넓리 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

크랭크핀(150)은 커넥팅로드(130)의 타단에 회전가능하게 연결될 수 있다. 크랭크핀(150)은 커넥팅로드(130)와 크랭크가 회전가능하게 연결되도록 양 부품을 연결하는 부품일 수 있다. 크랭크핀(150)은 크랭크에 고정설치될 수 있으며 크랭크와 일체로서 형성될 수 있다.

도 2는 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀의 회전반경(R)이 변화되어 고압축비를 구현하는 모습을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크바디(160)에는 크랭크샤프트(140)의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀(150)이 그 회전반경(R)이 조절될 수 있도록 결합될 수 있다.

피스톤(120)이 실린더(110)를 따라서 상승 혹은 하강 운동을 하면, 실린더(110) 내부의 연소실(S)의 체적이 피스톤(120)에 의하여 가변된다.

피스톤(120)이 연소실(S) 상단을 향하여 이동하여 상사점(TDC)에 위치할 때에 실린더(110)와 피스톤(120)에 의하여 형성되는 연소실(S)의 체적을 가변시키면 엔진의 압축비가 가변된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진(100)은 커넥팅로드(130)와 연결되는 크랭크핀(150)의 변위를 가변적으로 구성함으로써 크랭크핀(150)의 회전반경(R)을 조절하여 가변 압축비를 구현할 수 있다. 도 2(a)는 크랭크핀(150)의 회전반경(R)이 확장되기 전에 모습이고, 도 2(b)는 확장된 모습을 나타낸다. 양 도면 모두 피스톤(120)이 상사점에 위치한 모습을 나타내며, 도 2(b)를 참고하면, 본 실시예에 따르면 크랭크핀(150)의 위치가 회전반경(R) 방향으로 변위되어 상사점의 위치도 더욱 상승하게 되어 고압축비를 구현할 수 있다.

도 3은 커넥팅로드와 크랭크바디가 함께 회전하는 모습을 개념적으로 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크바디의 내부를 나타낸다.

크랭크핀(150)이 변위 가변적으로 설치되는 크랭크바디(160)의 구조는 다양하게 형성될 수 있다.

크랭크바디(160) 구조의 여러 실시예 중 하나는 크랭크샤프트(140)로부터 유압을 제공받는 작동챔버(C)와, 작동챔버(C) 내부에서 슬라이딩 이동하는 록핀(161)과, 일단이 크랭크핀(150)과 연결되고 록핀(161)에 의하여 회전반경(R) 방향 및 그 역방향으로 왕복 이동하는 로드(162)와, 로드(162)를 가이드하는 가이드부(163)와; 가이드부(163)이 일단에 설치되어 크랭크핀(150)을 복귀시키는 리턴스프링;을 포함하여 구성될 수 있다.

크랭크바디(160)는 크랭크샤프트(140)와 일체적으로 형성되어 함께 회전할 수 있다. 크랭크바디(160)는 크랭크샤프트(140)를 회전시키는 기능을 수행하지만, 크랭크샤프트(140) 또한 크랭크바디(160)로 유압을 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 실시예에 따라서 크랭크샤프트(140)는 내부에 크랭크바디(160)와 연통되는 유체공급유로(141)가 형성될 수 있으며, 이 유체공급유로(141)를 통하여 크랭크바디(160)로 유압을 제공할 수 있다.

도 4(a)는 유압이 제공되기 전에 크랭크바디(160) 내부의 모습을 나타내며, 도 4(b)는 크랭크바디(160)의 작동챔버(C) 내에 유압이 공급되어 록핀(161)이 밀려 들어가 로드(162)를 이동시킨 모습을 나타낸다.

크랭크바디(160)는 크랭크샤프트(140)를 통하여 제공받은 유압을 이용하여 작동챔버(C) 내에 록핀(161)을 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 록핀(161)에는 실시예에 따라서 경사면(P)이 형성될 수 있으며, 로드(162)의 일측에도 전술한 경사면(P)과 대응하는 부분이 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 록핀(161)은 로드(162)의 일단을 밀고 들어가 로드(162)를 일 방향(즉, 크랭크핀의 회전반경 방향)으로 이동시킬 수 있다.

로드(162)는 가이드부(163)에 의하여 크랭크핀(150)의 회전반경(R) 방향 및 그 역방향으로의 이동이 가이드될 수 있다. 가이드부(163)는 크랭크바디(160)의 내부에 형성된 공간일 수 있다.

실시예에 따라서는 로드(162)의 일단에 크랭크핀(150)이 연결될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 크랭크핀(150)은 크랭크바디(160)에서 크랭크핀(150)의 회전반경(R) 방향 및 그 역방향으로 이동이 가능하다. 다만, 크랭크핀(150)이 이동되는 구조는 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 구조를 채용할 수도 있다.

크랭크바디(160)가 크랭크샤프트(140)를 통하여 유압을 공급받아서 크랭크핀(150)을 이동시키는 구조는 가변 압축비를 구현하는 엔진에 부품수를 줄여 조립공수를 줄이고 제작시간을 단축시키며, 별도의 유압전달부재를 채용하지 않는 단순한 구조로서 크랭크샤프트(140)는 크랭크바디(160)로부터 구동력을 전달받아 출력함과 동시에 크랭크바디(160)로 유압을 제공하여 가변 압축비를 제공할 수 있다. 부품들이 여러 기능을 동시에 수행할 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진(100)은 실시예에 따라서 피스톤(120)이 하사점(BDC)의 상태에서 크랭크핀(150)의 회전반경(R) 제어를 수행하는 제어부를 추가로 포함될 수 있다. 즉, 제어부는 피스톤(120)이 하사점에 위치한 시점에서 크랭크핀(150)이 회전반경(R)을 늘리거나 줄이는 제어를 수행할 수 있다. 피스톤(120)은 미리 설정된 압축비로 조정된 상태에서 상단으로 밀려 올라가 폭발 행정을 수행함으로써 안정적으로 폭발력을 수용하게 되며, 유효하게 구동력을 크랭크샤프트(140)로 전달할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 엔진(100)은 실린더(110); 상기 실린더(110)의 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤(120); 일단이 상기 피스톤(120)과 연결되고, 상기 피스톤(120)으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드(130);

외부로 구동력을 전달하고, 내부에 유압을 전달하는 제1유체공급유로(141)가 형성되는 크랭크샤프트(140); 상기 커넥팅로드(130)의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트(140)의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀(150);

상기 크랭크핀(150)이 회전반경(R)이 조절될 수 있도록 설치되는 연결부(180)와, 회전진동을 흡수하는 웨이트부(170)를 포함하여 형성되고, 상기 크랭크샤프트(140)와 연결되어 상기 크랭크샤프트(140)와 함께 회전함과 동시에 상기 크랭크샤프트(140)로부터 제공받은 상기 유압에 의하여 상기 크랭크핀(150)의 상기 회전반경(R)이 조절되는 크랭크바디(160);

상기 크랭크샤프트(140)의 상기 제1유체공급유로(141)와 연통하는 제2유체공급유로; 및

상기 제2유체공급유로와 연통하고, 상기 제2유체공급유로로 유압를 공급하는 유압공급부(250);를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 제1유체공급유로(141)는 전술한 실시예에서의 유체공급유로(141)와 대응하는 것일 수 있다. 제2유체공급유로는 유압공급부(250)로부터 제1유체공급부로 유압을 전달하는 역할을 할 수 있다.

여기서 실린더(110)는 복수일 수 있으며, 복수의 실린더(110) 각각에 속하는 복수의 크랭크샤프트(140)는 각각 제2유체공급유로와 연통할 수 있다. 제2유체공급유로의 타단은 유압공급부(250)와 연결되며, 유압공급부(250)로부터 유압을 공급받아 복수의 크랭크샤프트(140) 각각으로 분배하는 역할을 할 수 있다.

제1유체공급유로(141)는 크랭크샤프트(140) 내부에 형성되는 중공부일 수 있으며, 제2유체공급유로는 크랭크샤프트(140)의 제1유체공급유로(141)와 예컨대 베어링부(200) 등을 통하여 연결될 수 있다.

유압공급부(250)는 실시예에 따라서 차량 내부에 설치되어 상기 차량에서 발생하는 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환하는 유압펌프일 수 있다. 차량 내부에 설치되는 유압펌프를 동력원으로 채용함으로써 부품수를 줄여 엔진의 제조단가를 줄일 수 있고 효율적인 레이 아웃이 가능하다.

실시예에 따라서 제2유체공급유로 상에는 복수의 실린더(110)의 일부로 유체를 공급하는 제1유체제어밸브와, 복수의 실린더(110)의 나머지로 유압체를 공급하는 제2유체제어밸브가 설치될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 도 5를 참조하면, 4개의 실린더(110) 각각은 한 쌍의 이에 속하는 제1유체공급유로(141)를 가지고, 각각의 제1유체공급유로(141)는 제2유체공급유로와 베어링부(200)에서 연통할 수 있다.

제2유체공급유로는 유압공급부(250)로부터 각각 두 개의 분기유로(210, 220)로 분기되고 다시 두 개의 분기유로 중 하나(210)는 제1실린더(111)와 제3실린더(113)의 제1유체공급유로(141)와 연결되고, 두 개의 분기유로 중 나머지 하나(220)는 제2실린더(112)와 제4실린더(114)와 연결되며, 두 개의 분기유로(210, 220) 상에는 각각 제1유체제어밸브(230)와 제2유체제어밸브(240)가 설치되어 유압을 분배 공급할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법을 나타내는 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법은 엔진이 온(On)되어 정상적인 압축비로 운전되는 정상 압축비 운전 단계(S100); 차량정보를 입력받는 차량정보 획득단계(S110); 상기 입력받은 차량정보에 근거하여 고압축비 운전 영역인지를 판정하는 고압축비 운전영역 판정단계(S120);

고압축비 운전영역인 경우에는 상기 획득한 차량정보를 근거로 피스톤(120)의 위치가 하사점(BDC)에 위치하는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계(S130);

상기 피스톤(120)의 위치가 하사점에 위치하는 경우, 유체제어밸브를 작동시켜 상기 엔진을 고압축비로 운전하는 고압축비 운전 단계(S140);를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 유체제어밸브는 전술한 제1유체제어밸브와 제2유체제어밸브와 대응하는 것일 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압축비 제어방법을 구체적으로 설명하면, 엔진이 온(On)되어 정상적인 압축비로 운전되는 정상 압축비 운전 단계(S200)를 거친 뒤에는 엔진토크, 운전자 요구토크, 엔진속도, 차량속도, 캠 센서 신호 등의 차량정보를 입력받는 차량정보 획득단계(S210)를 거칠 수 있다. 여기서 운전자 요구토크는 가속페달의 변위 또는 스로틀밸브의 개도량 등을 통하여 파악될 수 있다. 이러한 입력값을 근거로 하여 고압축비 운전 영역을 설정할 수 있으며, 그 운전 영역에서만 고압축비로 작동하도록 제어할 수 있다.

전술한 차량정보에 근거하여 고압축비 운전 영역인지를 판정하는 고압축비 운전영역 판정단계(S220)를 거친 뒤에 고압축비 운전영역이 아니면 다시 정상 운전 단계(S200)로 진행되고, 고압축비 운전영역인 경우에는 상기 획득한 차량정보를 근거로 피스톤(120)의 위치가 하사점(BDC)에 위치하는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계(S230)를 거친 뒤에 피스톤(120)의 위치가 하사점에 있지 않은 경우에는 다시 차량정보 획득단계(S210)로 진행되고, 하사점에 위치하는 경우에는 유체제어밸브를 개방하여 유압을 공급하여 크랭크핀(150)의 회전반경(R)을 늘리는 단계(S240)로 진행할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 가변 압축비 엔진
110: 실린더
120: 피스톤
130: 커넥팅로드
140: 크랭크샤프트
141: 유체공급유로
150: 크랭크핀
160: 크랭크바디
161: 록핀
162: 로드
163: 가이드부
200: 베어링부
210: 제1유체공급유로
220: 제2유체공급유로
230: 제1유체제어밸브
240: 제2유체제어밸브
250: 유압공급부

Claims (9)

1. 실린더;
   상기 실린더 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤;
   일단이 상기 피스톤과 연결되고, 상기 피스톤으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드;
   외부로 구동력을 전달하고, 내부로는 유압을 전달하는 크랭크샤프트;
   상기 커넥팅로드의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀; 및
   상기 크랭크샤프트와 연결되어 상기 크랭크샤프트와 함께 회전하되, 상기 크랭크샤프트로부터 상기 유압을 제공받아서, 상기 크랭크핀의 회전반경을 조절하는 크랭크바디;
   를 포함하는 가변 압축비 엔진.
2. 제1항에 있어서,
   상기 크랭크바디는, 상기 크랭크샤프트로부터 상기 유압을 제공받는 작동챔버와, 상기 작동챔버 내부에서 슬라이딩 이동하는 록핀과, 일단이 상기 크랭크핀과 연결되고 상기 록핀에 의하여 상기 회전반경 방향 및 그 역방향으로 왕복 이동하는 로드와, 상기 로드를 가이드하는 가이드부와; 가이드부이 일단에 설치되어 상기 크랭크핀을 복귀시키는 리턴스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진.
3. 제1항에 있어서,
   상기 크랭크샤프트는 내부에 상기 크랭크와 연통되어 상기 크랭크로 상기 유압을 전달하는 유체공급유로가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진.
4. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤이 하사점(BDC)에 위치한 시점에서 상기 크랭크핀의 상기 회전반경 제어를 수행하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진.
5. 실린더;
   상기 실린더의 내부에 왕복운동 가능하도록 설치되는 피스톤;
   일단이 상기 피스톤과 연결되고, 상기 피스톤으로 구동력을 전달하는 커넥팅로드;
   외부로 구동력을 전달하고, 내부에 유압을 전달하는 제1유체공급유로가 형성되는 크랭크샤프트;
   상기 커넥팅로드의 타단에 연결되고, 상기 크랭크샤프트의 회전 중심축을 중심으로 회전하는 크랭크핀;
   상기 크랭크핀이 회전반경이 조절될 수 있도록 설치되는 연결부와, 회전진동을 흡수하는 웨이트부를 포함하여 형성되고,
   상기 크랭크샤프트와 연결되어 상기 크랭크샤프트와 함께 회전함과 동시에 상기 크랭크샤프트로부터 제공받은 상기 유압에 의하여 상기 크랭크핀의 상기 회전반경이 조절되는 크랭크바디;
   상기 크랭크샤프트의 상기 제1유체공급유로와 연통하는 제2유체공급유로; 및
   상기 제2유체공급유로와 연통하고, 상기 제2유체공급유로로 유압를 공급하는 유압공급부;
   를 포함하는 가변 압축비 엔진.
6. 제5항에 있어서,
   상기 유압공급부는 차량 내부에 설치되어 상기 차량에서 발생하는 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환하는 유압펌프인 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진.
7. 제5항에 있어서,
   상기 실린더는 복수이고, 상기 제2유체공급유로 상에는 상기 복수의 실린더의 일부로 유체를 공급하는 제1유체제어밸브와, 상기 복수의 실린더의 나머지로 유압체를 공급하는 제2유체제어밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진.
8. 엔진이 온(On)되어 정상적인 압축비로 운전되는 정상 압축비 운전 단계;
   차량정보를 입력받는 차량정보 획득단계;
   상기 입력받은 차량정보에 근거하여 고압축비 운전 영역인지를 판정하는 고압축비 운전영역 판정단계;
   고압축비 운전영역인 경우에는 상기 획득한 차량정보를 근거로 피스톤의 위치가 하사점(BDC)에 위치하는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계;
   상기 피스톤의 위치가 하사점에 위치하는 경우, 유체제어밸브를 작동시켜 상기 엔진을 고압축비로 운전하는 고압축비 운전 단계;
   를 포함하고,
   상기 고압축비 운전 단계는 상기 피스톤의 위치가 하사점에 위치하는 경우에는 유체제어밸브를 개방하여 유압을 공급하여 크랭크핀의 회전반경을 늘리는 과정을 포함하는 가변 압축비 제어방법.
   
   
9. 삭제

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