KR20100049544A - 가변 압축비 엔진용 유압 서플라이 - Google Patents

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Abstract

가변 압축비 엔진을 위한 유압 서플라이는 다단 압력 증폭기(241)에 연결된 압축 공기 유압 축압기(251)를 포함하며, 다단 압력 증폭기(241)는 그 출구 압력이 상기 엔진의 압력 잭(들)(170)에 작용하는 적어도 하나의 스테이지를 구비하고, 상기 출구 압력은 제어 잭(들)(8)에 연결된, 적어도 하나의 스테이지 선택기 솔레노이드(285)에 의해 제어된다.

Description

가변 압축비 엔진용 유압 서플라이{HYDRAULIC SUPPLY FOR A VARIABLE COMPRESSION RATIO ENGINE}
본 발명은 가변 압축비 엔진용 유압 유닛에 관한 것으로서, 상기 가변 압축비 엔진은 압축 공기 유압 축압기(compressed air oil pressure accumulator)와 하나 이상의 스테이지를 갖는 다단 압력 증폭기를 포함하며, 적은 에너지 소비로, 작동 중 상기 엔진의 가압 작동기(pressing actuator)에 가해지는 압력을 조절할 수 있다.
동 출원인의 국제특허공보 제WO 98/51911호, 제WO 00/31377호 및 제WO 03/008783호는 가변 실린더 용량 엔진(cylinder capacity engine)을 위한 다양한 기계 장치를 개시한다.
동 출원인의 국제특허공보 제WO 98/51911호는 작동 상태에서 유효 실린더 용량 및/또는 그 압축비를 변경함으로써 가변 속도 및 부하(load)에서 사용되는 내연 피스톤 엔진의 효율을 향상시키는데 이용되는 장치를 개시한다. 이러한 유형의 엔진은 "가변 압축비 엔진"이라는 이름으로 당업자에게 공지되어 있기 때문에, 이러한 용어가 후속하는 본문에서 사용될 것이다.
동 출원인의 국제특허공보 제WO 00/31377호에 따르면, 가변 압축비 엔진용 기계적 전동 장치(transmission device)는 하부 부분에서 전동 부재에 고정되는 피스톤을 포함하고, 상기 전동 부재는 한편으로는 마찰감소식 안내 장치(antifriction guide device)와 협동하고, 다른 한편으로는 링크 로드에 고정된 톱니바퀴와 협동하여 상기 피스톤과 상기 링크 로드 사이에서 동작을 전달한다.
동 출원인의 국제특허공보 제WO 03/008783호에 따르면, 가변 압축비 엔진용 기계적 전동 장치는 하부 부분에서 전동 부재에 고정되는 피스톤이 내부에서 작동하는 하나 이상의 실린더를 포함하고, 상기 전동 부재는 한편으로는 소형 랙(rack)에 의해 마찰감소식 안내 장치와 협동하고, 다른 한편으로는 다른 대형 랙에 의해, 링크 로드에 고정된 톱니바퀴와 협동한다. 또한, 상기 가변 압축비 엔진용 기계적 전동 장치는 톱니바퀴와 협동하는 하나 이상의 제어 랙과, 클램핑 예하중(clamping preload)을 인가하는 전동 부재에 피스톤을 부착하는 수단과, 랙의 치형부를 강성화(stiffen)시킬 수 있는 연결 수단과, 톱니바퀴의 구조를 보강하고 경량화하는 수단을 포함한다.
크기가 큰 랙의 치형부 세트와 톱니바퀴의 치형부 세트 사이의 최소 작동 간극은 상기 톱니바퀴 및 상기 크기가 큰 랙 상에 생성되는 구름면의 위치에 의해 고정된다.
프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 따르면, 가변 압축비 엔진은 상기 엔진의 소음 방출 및 크랭크 케이스에 대한 제조 공차의 증가에 대한 제어를 위해 구름면들을 서로 영구적으로 접촉 유지시킬 수 있게 하는 하나 이상의 가압 작동기를 구비한다.
국제특허공보 제WO 98/51991호 및 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 따르면, 가변 압축비 엔진을 제어하는 랙의 수직 위치는 제어 작동기에 의해 제어되고, 상기 제어 작동기는 제어 작동기로부터의 임의의 누설을 보충하고 예하중 압력을 제공하도록 설계된 가압된 작동유(hydraulic fluid)를 위한 입구를 포함하며, 이 예하중은 오일의 압축성의 영향을 감소시킴으로써 상기 제어 작동기의 수직 위치 기준이 유지되는 정밀도를 증가시키고 상기 작동기의 챔버 내의 임의의 공동화(cavitation) 현상을 방지할 목적으로 제공된다.
가변 압축비 엔진은 구비한 실린더만큼의 가압 작동기와 제어 작동기를 구비한다.
동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에서 청구된 바와 같이, 가변 압축비 엔진은 유압 유닛을 포함하고, 상기 유압 유닛은 한편으로는 작동에 필요한 유압을 가압 작동기(들)에 제공하고, 다른 한편으로는 임의의 유압 누설을 보상하고 정밀도를 증가시키는데 필요한 유압을 제어 작동기(들)에 제공하도록 설계되는 유압 유닛을 포함한다.
동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 따르면, 제어 작동기에 공급되는 유압은 가변 압축비 엔진의 압축비를 증가시킬 목적으로 작동 도중 상기 제어 작동기의 이동 속도를 증가시키는데 이용될 수도 있다. 이러한 대안적 형태에 따르면, 상기 유압은 상기 작동기의 실린더 헤드 내에 형성되는 챔버에 의해 제어 작동기의 상부 로드의 상부면에 가해진다.
동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에서, 유압 유닛은 "마스터" 축압기로 알려진 제1 압력 축압기를 포함하고, 상기 축압기는 유압 펌프를 통해 공급받고, 고압 하의 오일의 저장부(reserve)를 구성한다.
동일 특허에 따르면, 유압 유닛은 가변 압축비 엔진의 유압식 가압 작동기(들)에 연결되는 "슬레이브" 축압기로 알려진 제2 압력 축압기를 포함한다. 상기 슬레이브 축압기의 평균 압력은 상기 엔진의 작동 조건을 만족시키도록 유압식 충전 밸브 및 배출 밸브(dump valve)에 의해 조절된다. 상기 충전 밸브는 내부의 압력을 증가시키기 위해 오일이 마스터 축압기로부터 슬레이브 축압기로 전달될 수 있게 하는 반면에, 배출 밸브는 상기 슬레이브 축압기 내의 압력을 낮추기 위해 오일이 슬레이브 축압기로부터 가변 압축비 엔진의 윤활유를 수용하는 섬프로 전달될 수 있게 한다.
역시 동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 따르면, 유압 유닛은 가변 압축비 엔진의 제어 작동기에 연결되는 "누설 보상" 축압기로 알려진 제3 압력 축압기를 포함하고, 상기 누설 보상 축압기 내의 압력은 마스터 축압기로부터의 오일을 상기 누설 보상 축압기에 공급할 수 있는 유압 팽창기(hydraulic expander)에 의해 대체로 일정하게 유지된다.
본 발명에 따른 유압 유닛은 동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 개시된 유압 유닛과 관련된 일련의 문제를 해결하도록 설계되었으며, 상기 일련의 문제들은 다음과 같다.
- 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 개시된 유압 유닛은 3개의 압력 축압기를 필요로 하고, 이는 가변 압축비 엔진의 비용, 중량 및 크기를 증가시킨다.
- 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 개시된 스프링 장착식 압력 축압기는 강건하고 내구성이 좋지만 높은 강성도(high stiffness)로 인해 가변 압축비 엔진의 압축비를 조절하기 위해 이동할 때 제어 작동기 내의 상당한 압력 변동을 유발하고 상기 엔진의 가동부의 이동을 유발하도록 가압 작동기들이 이동할 때 가압 작동기 내의 상당한 압력 변동을 유발하는 단점을 갖는다. 또한, 상기 스프링 장착식 압력 축압기의 낮은 강성도를 달성하기 위해서는 축압기의 크기 및 중량을 증가시킬 필요가 있으며, 이는 축압기가 너무 무겁고 상기 엔진의 섬프 내에 수용되기 어렵게 된다는 것을 의미한다. 또한, 이러한 문제점이 발생할 때, 가변 압축비 엔진의 속도 및 부하의 함수로서 가압 작동기에 가해지는 압력을 제어하는데 특히 요구되는 상기 축압기의 내부 압력에 대한 임의의 변화가 상당한 에너지 손실을 초래하는데, 이는 상당한 양의 가압된 오일이 상기 축압기 내로 도입되거나 또는 상기 축압기로부터 제거되어야 하기 때문이다.
- 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 개시된, 멤브레인에 의해 작동유로부터 분리되는 가압된 가스를 수용하는 가압 가스 축압기는 낮은 강성도를 가져서 유리하지만, 한편으로는 충분히 내구적이지 못하다는 단점을 갖는다. 특히, 본 기술 분야의 현재 상태에서, 축압기가 포함하는 고무 또는 폴리머 멤브레인은 빠르게 다공화 및 열화되는데, 이는 축압기가 가변 압축비 엔진의 전체 사용 수명에 걸쳐 신뢰적인 서비스를 제공하는 것이 불가능하다는 것을 의미한다.
- 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 따르면, 가압 작동기 내의 압력은 두 개의 밸브에 의해 조절되고, 이때 하나의 밸브는 가압 작동기 내의 압력을 증가시키기 위해 오일이 고압 마스터 축압기로부터 가압 작동기로 전달될 수 있게 하고, 다른 밸브는 가압 작동기 내의 압력을 감소시키기 위해 오일이 슬레이브 축압기로부터 엔진 오일 섬프로 전달될 수 있게 한다. 가압 작동기 내의 압력을 이러한 방식으로 조절하는 것은 다량의 에너지를 소비한다는 단점과 신속하고 정밀하게 전기적으로 작동되는 밸브를 필요로 하여 비용이 상승한다는 단점을 갖는다.
프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호에 개시된 가변 압축비 엔진의 유압 유닛과 관련된 다양한 문제점, 특히 상기 유닛의 구성 요소 중 일부의 과도한 크기 및 이들의 부적절한 내구성 및 신뢰성에 관한 문제 및, 가압 작동기 및 제어 작동기에 대해 상기 유닛에 요구되는 압력 데이터와 상기 유닛들이 상기 작동기로 전달할 수 있는 실제 압력 사이의 과도하게 높은 불일치성 또는 불충분한 에너지 효율과 관련된 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 유압 유닛은 후술되는 구성을 포함한다.
- 본 발명에 따른 유압 유닛은 크기가 작아서, 가변 압축비 엔진의 섬프의 용량을 많이 증가시킬 필요없이 가변 압축비 엔진의 섬프 내에 완전히 또는 부분적으로 수용될 수 있다.
- 본 발명에 따른 유압 유닛은 특히, 무거우며 강성적이고 부피가 클 수 있는 어떠한 스프링 장착식 압력 축압기도 포함하지 않기 때문에 중량이 가벼워서, 가변 압축비 엔진을 경량화할 수 있다.
- 3개의 압력 저장부가 존재하는 동 출원인의 프랑스 특허 출원 제FR 2 896 539호의 경우와 달리, 본 발명에 따른 유압 유닛은 단지 하나의 압력 저장부를 구비하고, 상기 저장부는 낮은 강성도를 가지며, 한편으로는 압축비 변화의 함수로서 제어 작동기 내 압력의 적은 변화를 제공하고 다른 한편으로는 가변 압축비 엔진의 크랭크 케이스 및/또는 이동 연동기(moving linkage)의 기하학적 형상의 결함으로 인한 상기 가압 작동기의 작동 이동(operating travel) 양의 함수로서 가압 작동기 내 압력의 적은 변화를 제공한다.
- 본 발명에 따른 유압 유닛은 특히, 연약하고 사용 수명이 짧은 멤브레인을 포함하지 않는 단지 하나의 압축 공기 압력 축압기를 사용하여 사용 수명이 길다.
- 본 발명에 따른 유압 유닛은 특히, 섬세한 기계 구성 요소, 전기 구성 요소 또는 전자 구성 요소를 통합하고, 고가일 수 있는 고정밀 전기 작동식 밸브를 필요로 하지 않는다는 점에서 양호한 강건성과 적당한 가격을 갖는다.
본 발명에 따른 가변 압축비 엔진용 유압 유닛은 압축 공기 유압 축압기를 포함하고, 상기 축압기는, 한편으로는 하나 이상의 스테이지를 포함하는 다단 압력 증폭기의 입구에 연결되고, 다른 한편으로는 상기 엔진의 제어 작동기(들)에 연결되며, 상기 하나 이상의 스테이지의 출구 압력은 상기 엔진의 가압 작동기(들)에 인가되고 하나 이상의 전기 작동식 밸브에 의해 제어된다.
본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛은 독립 청구항을 직접 또는 간접적으로 인용하는 종속 청구항에서 설명되고 보호되는 다른 필수적인 특징들을 갖는다.
비제한적인 예시의 방식으로 주어진 첨부도면을 참조한 이하의 설명은 발명과, 발명이 제공할 특징과, 발명이 제공할 수 있는 이점에 대한 더 많은 이해를 가능하게 한다.
본 발명의 가변 압축비 엔진은 압축 공기 유압 축압기와 하나 이상의 스테이지를 갖는 다단 압력 증폭기를 포함하며, 적은 에너지 소비로, 작동 중 상기 엔진의 가압 작동기에 가해지는 압력을 조절할 수 있다.
도 1은 가변 압축비 엔진의 주 구성요소 및 상기 엔진 내에서의 본 발명에 따른 유압 유닛의 위치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 압축 공기 유압 축압기와, 다단 압력 증폭기를 포함하는 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 작동 다이어그램을 도시하며, 다단 증폭기는 적은 에너지 소비로, 가동 상태 하에서 상기 엔진의 가압 작동기에 가해지는 압력이 조절될 수 있게 하는적어도 하나의 스테이지를 구비한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛을 구성하는 다양한 요소들의 레이아웃의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛을 도시하는 저면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 다양한 요소를 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 다단 압력 증폭기를 도시하는 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 다단 압력 증폭기를 도시하는 종단면도 및 횡단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 공기 펌프를 도시하는 분해 사시도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 공기 펌프의 작동에 있어서의 다양한 단계를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 재공급 전기 작동식 밸브 및 공용 재공급 레일을 도시하는 분해 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 제어 작동기에 대한 입구 압력을 선택하기 위한 선택 스풀(selection spool)을 도시하는 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛의 윤활 유압 축압기를 도시하는 단면도이다.
도 1은 피스톤(2)이 전동 장치(1)에 의해 내부에서 이동하는 적어도 하나의 실린더(110) 및 가변 압축비 엔진의 주요 가동 부품들이 크랭크 케이스 내의 제위치에 유지될 수 있게 하는 압력 수단을 포함하는 엔진 블록(100)을 도시한다.
기계적 전동 장치(1)는, 상기 피스톤에 고정되어 한편으로는 마찰감소식 안내 장치(4)와 협동하고 다른 한편으로는 톱니 바퀴(5)와 협동하는 전동 부재(3)를 피스톤(2)의 하부에 포함한다
톱니 바퀴(5)는 피스톤(2)과 크랭크 샤프트 사이에서 운동을 전달하기 위해 크랭크 샤프트(9)에 연결되는 커넥팅 로드(6)와 협동한다. 톱니 바퀴(5)는 전동 부재(3)의 반대쪽에서 제어 랙(rack)(7)으로 알려진 또 다른 랙과 협동하며, 엔진 블록(100)에 대한 랙의 수직 위치는 제어 작동기(8)를 포함하는 제어 장치(12)에 의해 제어되고, 제어 작동기의 작동기 피스톤(13)은 엔진 블록(100)에 형성된 작동기 실린더(112) 내에서 안내된다.
작동기 실린더(112)는 엔진 블록(100) 상에 나사에 의해 결합되는 작동기 실린더 헤드(113)에 의해 그 상부가 폐쇄된다.
엔진 블록(100)은 마찰감소식 안내 장치(4)의 롤러(40)의 움직임을 피스톤(2)의 움직임에 동조시키는 랙(46)을 포함하는 지지체(41)에 고정된다.
다양한 자립형 독립 구성요소들로 구성된 유압 유닛(200)은 엔진 블록(100)의 내부에 또는 차량의 엔진 격실 내의 임의의 지점에 또는 차량 자체에 설치될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 유압 유닛(200)의 다양한 구성요소들은 엔진 블록(100)의 섬프(sump)(203) 내에 완전히 또는 부분적으로 수용될 수 있다.
도 2 내지 도 6은 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)을 도시하며, 이것의 다양한 구성요소들은 엔진 블록(100)의 섬프(203) 내에 완전히 또는 부분적으로 수용될 수 있다.
유압 유닛(200)은 엔진의 가압 작동기(170)에 가해지는 출구 압력을 갖는 적어도 하나의 스테이지를 포함하는 다단 압력 증폭기(241)의 입구에 연결되는 압축 공기 유압 축압기(251)를 포함하고, 상기 출구 압력은 적어도 하나의 스테이지 선택 전기 작동식 밸브(285)에 의해 제어된다.
마찬가지로, 유압 유닛(200)의 압축 공기 유압 축압기(251)는 상기 엔진의 제어 작동기(8)에 연결된다.
유압 유닛(200)은 상기 저장부 내의 압력이 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 압력 센서(245)를 수용하는 적어도 하나의 가압 공기 저장부(244)를 포함한다.
가압 공기 저장부(244)는 상기 저장부 내의 압력이 낮아지는 것을 허용하는 적어도 하나의 공기 배출 전기 작동식 밸브를 포함한다.
하나의 특정 실시예에 따르면, 이 전기 작동식 배출 밸브는 공기 저장부(244) 내의 최대 압력을 제한하기 위해, 압력이 소정 압력을 초과할 때 공기가 통과하는 것을 허용하는 덤프 체크 밸브(dump check valve)로 대체될 수 있다.
가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 가압 공기 저장부(244)는 적어도 하나의 온도 센서(248)를 포함한다.
유압 유닛(200)은 가압 공기 저장부(244)에 의해 압력하에 놓이는 적어도 하나의 오일 저장부(249)를 포함한다.
가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)는 상기 저장부 내에 수용된 오일의 양이 측정될 수 있게 하는 오일 레벨 센서(250)를 포함한다.
오일 저장부(249) 내에 수용된 오일의 양의 측정은 음향 발생기에 의한 진동에 의해 발생되는 공기 체적의 고유 진동수를 마이크로폰으로 검출하는 것에 기초하거나, 또는 대안적으로 전기 전도성이 측정되는 하나 이상의 저항기에 기초할 수 있으며, 이것은 저항기가 오일에 침지되는 정도에 의해 저항기에서 유도되는 온도에 의존한다.
오일 저장부(249)는 상기 저장부 내의 압력이 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 압력 센서를 포함한다.
유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)의 오일 레벨 센서(250)는 위치 센서(253)에 연결되는 적어도 하나의 플로트(252; float)로 구성된다.
유압 유닛(200)은 가변 압축비 엔진에 의해 구동되는 적어도 하나의 고압 오일 펌프(254)를 포함하고, 상기 오일 펌프(254)로부터 상기 유닛(200)으로의 오일 공급은 고압 오일 펌프 전기 작동식 밸브(255)에 의해 제어된다.
가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)은 적어도 하나의 공기 펌프(256)를 포함하고, 이것의 출구는 가압 공기 저장부(244)에 연결된다.
유압 유닛(200)의 공기 펌프(256)는, 상기 오일이 공기 펌프 재공급 전기 작동식 밸브(257)에 의해 상기 공기 펌프(256)를 향해 안내될 때, 고압 오일 펌프(254)로부터의 오일을 사용하여 작동된다.
가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)은 분리 실린더(302)에 수용되는 분리 피스톤(301)을 포함하는 회로 분리기(300)를 포함한다.
회로 분리기(300)는 분리 실린더(302)에 수용되는 분리 피스톤(301)을 포함한다.
회로 분리기(300)는 가변 압축비 엔진 윤활 회로에 수용된 오일 및 오일 저장부(249)에 수용된 오일이 상기 엔진의 제어 작동기(8)에 수용된 오일과 혼합되는 것을 방지하지만, 가변 압축비 엔진 윤활 회로에 수용된 오일 또는 오일 저장부(249) 내에 수용된 오일이 자신의 압력을 상기 엔진의 제어 작동기(8)에 연결된 회로에 수용된 오일에 부여하는 것을 허용한다.
회로 분리기(300)는 분리 피스톤의 위치가 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 센서(303)를 포함한다.
도 7 내지 도 9는 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 다단 압력 증폭기(241)를 도시한다.
다단 압력 증폭기(241)는 다단 압력 증폭기 케이싱(286)과 다단 피스톤(281)을 포함하고, 다단 피스톤(281)은 한편으로는 적어도 하나의 배출 실린더(282)와 협동하여 가변 압축비 엔진의 윤활 회로 또는 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 연결되는 하나의 스테이지를 구성하고, 다른 한편으로는 상기 엔진의 가압 작동기(170)에 유압식으로 연결된 수용 실린더(283)와 협동한다.
유압 유닛(200)의 다단 압력 증폭기(241)는 다단 피스톤(281)의 위치가 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 다단 피스톤 편의(deviation) 센서(284)를 포함한다.
다단 압력 증폭기(241)는 그것이 갖는 스테이지만큼의 스테이지 전기 작동식 밸브(285)를 포함하고, 상기 스테이지 전기 작동식 스테이지 밸브(285)는 각자의 스테이지가 가변 압축비 엔진의 윤활 회로에 연결되거나 또는 유압 유닛(200)의 공기 저장부(244)에 의해 가압 상태로 유지되는 오일 저장부(249)에 연결되는 것을 각각 허용한다.
다단 압력 증폭기(241)의 스테이지 전기 작동식 밸브(285)는 2개의 입구 중 하나가 출구와 연통하게 배치되는 것을 허용하는 스테이지 선택 스풀(287)을 포함하며, 상기 2개의 입구가 동시에 상기 출구와 연통하게 배치되는 것은 불가능하다.
스테이지 전기 작동식 밸브(285)가 포함하는 스테이지 선택 스풀(287)은 상기 스풀의 제1 단부를 상기 엔진의 윤활 회로 내의 압력과 연통하게 배치함으로써 일 방향으로 작동되고 상기 스풀(287)의 제2 단부 상에 힘을 가하는 복귀 스프링(288)에 의해 다른 방향으로 작동된다.
다단 압력 증폭기(241)의 스테이지 전기 작동식 밸브(285)(들)는, 2개의 코일에 의해 비동시적으로 생성된 전자기장에 의해 이동되는 소형 스테이지 선택 전기 작동식 밸브 스풀(289)을 포함하며, 제1 코일은 상기 소형 스풀(289)을 미는 역할을 하고, 제2 코일은 상기 소형 스풀(289)를 당기는 역할을 하며, 상기 소형 스풀(289)은 이동의 일단부 또는 다른 단부에 이를 시 로킹 장치(315)에 의해 제자리에 유지되고, 상기 소형 스풀(289)은 스테이지 선택 스풀(287)의 제1 단부가 상기 엔진의 윤활 회로의 압력 또는 대기(free air)와 소통하도록 위치시킨다.
스테이지 선택 스풀(287)은, 덤프 체크 밸브(290) 자신의 스테이지의 배출 실린더(282)를 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 연결시키는 덤프 체크 밸브(290)와 협력하며, 상기 덤프 체크 밸브(290)는, 상기 배출 실린더(282)의 압력이 소정 양만큼 상기 회로의 압력을 초과할 시 오일이 상기 배출 실린더(282)로부터 상기 회로로 진행하게 한다.
도 10 내지 도 14는, 케이싱(272)에 형성된 공기 펌프 실린더(259) 내에서 이동하는 피스톤(258)을 포함하는 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 공기 펌프(256)를 도시한다.
공기 펌프 피스톤(258)은 복귀 스프링(260)에 의해 복귀되고, 공기 펌프 실린더(259)와 함께, 한편으로는 공기 챔버(261)를, 다른 한편으로는 오일 챔버(262)를 형성한다.
공기 챔버(261)는 복귀 스프링(260)에 대향된 측에 위치하고, 공기를 교번적으로 외측 유압 유닛(200)으로부터 인출시켜 가압 공기 저장부(244)로 이송되게 한다.
오일 챔버(262)는 복귀 스프링(260)과 동일한 측에 위치되고, 교번적으로 오일 펌프(254)로부터 가압된 오일을 수용하여, 공기 펌프 피스톤(258)의 복귀 스프링(260)에 의해 가변 압축비 엔진 윤활유를 포함하는 섬프(203)로 상기 오일을 이송할 수 있다.
공기 펌프(256)는, 한편으로는 케이싱(272)에 형성된 공기 펌프 실린더(259)를 폐쇄하는 실린더 헤드(263)를 포함하고, 다른 한편으로는 오일 저장부(249)를 포함하며, 상기 실린더 헤드(263)는 오일 저장부(249)로 개방된 공기 출구 체크 밸브(265) 및 공기 흡기 밸브(264)를 포함한다.
공기 펌프(256)는 리버싱 볼(268)이 좌대(267; seat)에서 들어 올려지게 하거나 좌대(267)에 놓여지게 하는 2개 위치의 리버싱 셔틀(266)을 포함한다. 리버싱 볼(268)은 리버싱 스프링(276)에 의해 좌대(267)에 유지된다. 리버싱 볼(268)은, 공기 펌프(256)의 피스톤(258)과 접촉하게 되도록 공기 펌프 실린더(259)로 나오는 접촉점(277)과 협력한다.
따라서, 리버싱 셔틀(266)의 제1 위치는 오일 펌프(254)로부터의 오일을 가압하여 오일 챔버(262)로 유입되게 하고(도 11, 13 및 14 참조), 리버싱 셔틀(266)의 제2 위치는 오일 펌프(254)로부터의 오일 및 오일 챔버(262)에 포함된 오일이 가변 압축비 엔진 윤활유의 섬프(203)로 복귀하게 한다(도 12 참조).
공기 펌프(256)의 접촉점(277)이 피스톤(258)과 접촉하게될 시, 상기 접촉점은 리버싱 셔틀(266)이 리버싱 셔틀의 단부들 중 하나를 통해 역방향 가압되게 하여 오일 펌프(254)로부터의 오일은 오일 챔버(262)로 유입되게 가압된다(도 13 참조).
접촉점(277) 반대쪽에서 리버싱 셔틀(266)은 가압 로드(278)와 협력하며, 가압 로드의 후방에는 오일 챔버(262)의 압력이 작용한다. 가압 로드(278)는 리버싱 셔틀(266)이 리버싱 셔틀의 타단부를 통해 역방향 가압되게하여 오일 펌프(254)로부터의 오일 및 오일 챔버(262)에 포함된 오일은 가변 압축비 엔진 윤활유를 포함하는 섬프(203)로 복귀될 수 있다(도 12 참조).
공기 펌프(256)의 리버싱 셔틀(266)은 리버싱 셔틀의 말단 위치들 중 하나 또는 다른 하나에 로킹 장치(269)에 의해 유지된다. 로킹 장치(269)는 로킹 볼(270)을 포함할 수 있으며, 로킹 볼은 로킹 스프링(271)에 의해 가압되고, 보어(273)에 의해 공기 펌프(256)의 케이싱 내 위치에 유지되고, 리버싱 셔틀(266)에 형성된 2개의 홈(274, 275) 중 각각의 하나에 수용된다.
공기 펌프(256)의 공기 흡기 밸브(264)에 의해 도입된 공기는 크랭크 케이스 또는 가변 압축비 엔진의 엔진 블록(100)의 내부로부터 가능하게는 공기를 오일로부터 분리시키는 장치를 통해 도입될 수 있거나, 본질적으로 공지된 덕트를 통해 상기 엔진 외부로부터 도입될 수 있다는 것을 알 수 있다.
공기 펌프(256)의 공기 흡기 밸브(264)는, 한편으로는 상기 밸브를 개방하기 위해 필요한 압력 차를 감소시키기 위해, 다른 한편으로는 공기 챔버(261)로 들여지는 오일의 양을 증가시키기 위해 O-링 밀봉부(280)와 협력하는 대직경 벨(279)을 포함한다.
공기 펌프(256)의 공기 흡기 밸브(264)는 가변 압축비 엔진 윤활유의 섬프(203)에 포함된 공기가 공기를 오일로부터 분리시키는 장치를 통해 공기 챔버(261)로 들여지게 한다.
도 15는 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314) 및 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 공용 재공급 레일(304)을 도시한다.
공용 재공급 레일(304)은 고압 펌프(254)로부터의 오일의 도착지가 미리 선택되게 하고, 상기 레일은 하나의 입구와 적어도 하나의 출구를 포함한다.
공용 재공급 레일(304)은 출구와 동일한 수의 재공급 전기 작동식 밸브를 포함하며, 상기 전기 작동식 밸브는 하나의 입구와 하나의 출구를 갖는다.
공용 재공급 레일(304)의 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)는 전자기장에 의해 이동되는 소형 재공급 스풀을 포함하며, 전기장은 2개의 코일에 의해 비동시적으로 생성될 수 있고, 제1 코일은 상기 소형 스풀을 미는 역할을 하고, 제2 코일은 상기 소형 스풀을 당기는 역할을 하고, 상기 소형 재공급 스풀은 이동의 일단부 또는 다른 단부에 이를 시 로킹 장치(315)에 의해 제 위치에 유지된다.
공용 재공급 레일(304)의 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314) 각각은 상기 전기 작동식 밸브의 출구 측에 위치된 적어도 하나의 역류 방지 체크 밸브(306)와 협력한다.
각 역류 방지 체크 밸브(306)는 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)가 재공급 전기 작동식 밸브들의 하류에 위치된 회로에 오일을 공급하게 하지만, 상기 회로에 포함된 상기 오일이 상기 전기 작동식 밸브로 복귀되는 것을 방지한다.
도 16은 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하기 위한 선택 장치(307)를 도시한다.
선택 장치(307)는 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하기 위한 선택 스풀(308)을 포함하고, 상기 선택 스풀(308)은 스풀의 2개의 입구(309)들 중 하나 또는 나머지 하나가 스풀의 출구(310)와 소통하게 위치되게 하는 2개 위치 스풀이다.
제1 위치는 엔진의 제어 작동기(8)(들)에 연결된 회로가 공기 저장부(244)에 의해 가압된 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)와 압력이 소통하게 위치되게 한다.
제2 위치는 엔진의 제어 작동기(8)에 연결된 회로가 상기 엔진의 윤활 회로와 압력이 소통하게 위치되게 한다.
선택 전기 작동식 밸브(311)가 포함하는 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)은 상기 스풀의 제1 단부를 상기 엔진의 윤활 회로의 압력과 소통하게 위치시킴으로써 일 방향으로 작동되고, 상기 스풀(308)의 제2 단부에 힘을 작용시키는 복귀 스프링(312)에 의해 다른 방향으로 작동된다.
선택 전기 작동식 밸브(311)는 2개의 코일에 의해 비동시적으로 생성된 전자기장에 의해 이동되는 소형 선택 스풀(313)을 포함하고, 제1 코일은 상기 소형 스풀(313)을 미는 역할을 하고, 제2 코일은 상기 소형 스풀(313)을 당기는 역할을 하고, 상기 소형 스풀(313)은 이동의 일단부 또는 다른 단부에 이를 시 로킹 장치(315)에 의해 제 위치에 유지되고, 상기 소형 스풀(313)은 제어 작동기(8)를 위한 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)의 제1 단부가 상기 엔진의 윤활 회로의 압력 또는 대기와 소통하게 위치될 수 있게 한다.
도 17은 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛(200)의 윤활 유압 축압기(240)를 도시한다.
윤활 유압 축압기(240)는 엔진 윤활 회로의 유압 유닛(200)의 작동에 의해 유발된 압력의 편차를 감쇠시키는 것을 가능하게 한다.
윤활 유압 축압기(240)는 축압기 실린더(292)에서 이동하는 축압기 피스톤(291)을 포함하고, 적어도 하나의 스프링(293)에 의해 축압기 실린더(292)가 포함하는 오일에 대해 가압된 채로 유지된다.
유압 유닛(200)은 윤활 유압 축압기(240)와 관련하여, 가변 압축비 엔진이 작동하지 않을 시 오일 저장부(249)로부터 오일이 이탈하는 것을 방지하는 오일 출구 언락 장치(294)를 포함한다.
오일 출구 언락 장치(294)는 상기 엔진 윤활유의 압력을 받는 언락 실린더(296)에 수용된 언락 피스톤(295)을 포함한다.
언락 피스톤(295)은 언락 볼(298)을 좌대로부터 들어 올리기 위해 언락 로드(297) 상에 가압할 수 있으며, 따라서 오일 저장부(249)의 압력은 한편으로는 제어 작동기(8)에 연결된 유압 회로로 전달될 수 있고, 다른 한편으로는 가압 작동기(170)로 전달될 수 있다.
윤활 유압 축압기(240)의 축압기 피스톤(291) 및 오일 출구 언락 장치(294)의 언락 피스톤(295)은 축압기 케이싱(299)에 형성된 하나의 동일한 실린더에 장착된다.
공기 저장부(244), 오일 저장부(249), 윤활 유압 축압기(240), 오일 출구 언락 장치(294) 및 회로 분리기(300) 모두 또는 이들 중 일부는 하나의 동일한 기계가공된 구성요소로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있다.
이러한 하나의 동일한 구성요소는 미리 성형될 수 있고, 공기 펌프의 실린더 헤드(263), 공기 펌프(256), 및 다단 압력 증폭기(241)가 나사결합되는 다양한 표면을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 오일과 공기 사이의 접촉 때문에, 그리고 제어 작동기(8)의 공기의 축적을 방지하기 위해, 이러한 작동기는 도시되지 않았지만 가스제거 장치를 가질 수 있다.
비제한적 예시로서, 이러한 가스제거 장치는 제어 작동기(8)의 제어 로드에 만들어진 절결부를 포함할 수 있으며, 이는 엔진의 압축비가 낮을 시 제어 로드의 엔진의 크랭크 케이스(100)를 향한, 상부 밀봉부를 통한 제어 작동기(8)의 상부 챔버에 포함된 오일과 공기의 계획적 누출을 가능하게 한다.
또한, 도시되지 않은 이러한 가스제거 장치는, 가변 압축비 엔진의 온도가 상승할 때 제어 작동기(8)(들)에 포함된 오일의 팽창이 상기 작동기의 압력의 과도한 상승을 유발하는 것을 방지하는 제어 작동기(8) 과압 덤프 체크 밸브(미도시)로 대체되거나 보충될 수 있다는 것을 알 수 있다.
이러한 관점에서, 상기 덤프 체크 밸브는, 상기 작동기의 챔버의 압력이 소정 값을 초과할 시 제어 작동기(8)(들)에 포함된 오일이 상기 엔진의 윤활유를 포함하는 섬프(203)로 배출되도록 설계된다.
이 체크 밸브는 가변 압축비 엔진의 제어 작동기(들)(8)에 제공되는 누설 보정 역류 방지 체크 밸브를 대신하는 간단한 노즐로 유리하게 교체될 수 있다는 것을 알게 될 것이고, 상기 역류 방지 체크 밸브는 동일한 출원인의 이름으로 출원된 이전의 특허출원들에 개시되었다.
유압 유닛 작동:
일 특정 실시예에 따르면, 유압 유닛(200)은 이하와 같이 작동한다.
본 발명에 따른 유압 유닛의 공기 저장부(244)는 가변 압축비 엔진의 조립 동안에 공장에서 미리 가압된다.
공기 저장부(244)에 보유된 압력은 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 수용된 오일에 가해진다. 가변 압축비 엔진이 시동될 때, 상기 엔진의 그 자체로서 알려진 윤활 펌프가 회전을 개시하기 때문에, 윤활유 축압기(240)에서의 압력은 증가하고, 윤활유는 유압 유닛(200)의 언락 피스톤(295; unlocking piston)에 힘을 가한다.
이 후, 언락 피스톤(295)은 언락 로드(297; unlocking rod) 상에 가압하고 스프링에 의해 그의 좌대에 보유된 언락 볼(298)을 상승시키고, 그의 효과는 오일 저장부(249)에 보유된 압력을 해제하고 이를 한편으로는 다단 압력 증폭기(241)의 입구에 인가하고 다른 한편으로는 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308; selection spool)의 입구에 인가하는 것이다.
상기에서 기술된 언락으로 인해, 유압 유닛(200)은 제어 작동기(8)에 그리고 가변 압축비 엔진의 가압 작동기(170)에 바람직한 유압 압력을 인가하도록 작동된다.
가변 압축비 엔진의 작동 지점의 대부분은 고압이 제어 작동기(들)(8)의 입구에 가해지는 것을 필요로 한다. 이 압력은, 기준(datum) 위치를 유지할 수 있는 정밀도를 향상시키고 상기 작동기(8)의 챔버들의 공동화의 어떠한 위험도 방지하도록 상기 제어 작동기(들)(8)에 수용된 오일의 강성도(stiffness)를 증가시키기 위해, 그리고 가변 압축비 엔진의 압축비를 개선할 목적으로 제어 작동기의 이동을 돕기 위해 필요하다.
그러나, 반대로, 낮은 압력이 제어 작동기(8)의 입구에 인가되는 것을 필요로 하는 가변 압력비 엔진의 특정 과도 작동 지점이 있는데, 상기 압력은 상기 엔진의 가압된 윤활 회로 내의 압력과 실질적으로 동일한 것이 가능하다.
이 경우에, 엔진 제어 유닛(ECU)은 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)이 출구 압력을 전환하기 위해 위치를 변경시킬 것을 지시할 것이고, 상기 선택 스풀(308)은 공기 저장부(244)에 의해 가압되는 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)와 연통하지 않지만 상기 엔진의 윤활 회로와는 연통하게 제어 작동기(8)를 위치시킴으로써 수행한다.
이 결과를 달성하기 위해 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 일 특정 실시예에 따르면, 엔진 제어 유닛(ECU)은 전기 전압을 적절한 경우에 선택 전기 작동식 밸브(311)의 코일들 중 하나의 코일 또는 다른 코일에 인가하고, 이에 의해 상기 선택 전기 작동식 밸브(311)는 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 장치(307)의 제어의 제1 스테이지를 구성한다.
이 효과는 이 스풀이 바람직한 위치로 이동하도록 상기 선택 스풀(308)의 단부에서 엔진 윤활유에 의해 가해지는 압력을 인가하거나 제거하는 것이다. 선택 스풀(308)은 상기 엔진 윤활유에 의해 인가되는 힘에 반대되는 힘을 상기 스풀에 인가하는 스프링(312)에 의해 복귀된다는 것을 알게 될 것이다.
일 특정 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 유압 유닛(200)은 상기 유닛의 오일 저장부(249)에 수용된 공기 포화된 오일이 가변 압축비 엔진의 제어 작동기(8)의 회로에 수용된 오일과 혼합되는 것을 방지하는, 분리 피스톤(301)을 포함하는 회로 분리기(300)를 포함할 수도 있다는 것을 또한 알게 될 것이다.
이 경우, 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 수용된 오일, 또는 경우에 따라서는 가변 압축비 엔진 윤활 회로에 수용된 오일은 분리 피스톤(301)의 제1 면에 압력을 가하고, 상기 피스톤은 제2 면에 의해 제어 작동기(8)에 연결되는 회로에 수용된 오일에 유체 기밀 방식으로 그리고 전체적으로 이 압력을 전달한다.
가압 작동기(170)에 인가되는 압력은 가변 압축비 엔진의 부하 및 속도에 따라 변할 필요가 있다. 이는 상기 엔진의 이동 연동부의 부품에 인가되는 힘의 변동으로 인해 필요하게 되고, 이는 상기 엔진의 소음 방출을 제한하기 위해 약간의 힘이 가압 작동기(170)에 의해 가해지는 것을 필요로 한다.
엔진의 가압 작동기(들)(170)의 챔버 내의 압력의 변동을 얻기 위해, 다단 증폭기(241)의 다양한 입구 스테이지[배출 실린더(282; emitter cylinder)로 칭해짐]는 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249) 내의 고압, 또는 엔진 윤활 회로 내의 저압에 독립적으로 적용을 받는다.
다단 증폭기(241)의 다양한 입구 스테이지[배출 실린더(282)로 칭해짐]는 추력(thrusting force)을 조합함으로써 가압 작동기(170)에 바람직한 압력을 제공하도록 협동하고, 이들 힘의 합은 엔진의 가압 작동기(170)에 유압식으로 연결되는 수용 실린더(283)에 다단 피스톤(281)에 의해 인가된다.
각 스테이지의 단면이 다음 스테이지의 단면의 2배와 동일한 것을 보장하는 것이 유리하다는 것을 알 수 있다. 이러한 전략을 사용하고 비제한적인 일례에 의해, 4-스테이지 다단 증폭기(241)의 제1 스테이지가 1 ㎠인 단면을 갖는다면, 제2 스테이지는 2 ㎠인 단면을 갖고, 제3 스테이지는 4 ㎠인 단면을 갖고, 제4 스테이지는 8㎠인 단면을 가질 것이다.
이러한 비제한적인 구성에 따르면, 이는 가압 작동기(170)에 인가될 수 있는 16 압력 레벨을 얻기 위해, 저압 또는 고압에 적용되거나 적용되지 않는 스테이지들을 조합함으로써 가능한데, 상기 압력 레벨의 값들은 압력의 최소값을 최대값에 연결하는 직선에 균일하게 분포된다.
이러한 비제한적인 일례에 따르면, 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)이 16개의 압력 값들 중 어느 하나를 상기 엔진의 가압 작동기(170)에 인가하는 것을 원하는 경우에, 이는 스테이지에 인가되는 저압 또는 고압을 가질 필요가 있는 대응하는 스테이지 선택 스풀(287)의 위치를 제어하는 전기 작동식 밸브(285)의 코일들 중 하나 또는 다른 하나에 전기 전압을 인가한다. 그의 효과는, 엔진 윤활유에 의해 상기 스테이지 선택 스풀(287)의 단부에 가해지는 압력을 인가하거나 제거하여 이들을 원하는 위치로 이동시키는 것이다.
이러한 점에서, 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)의 경우에서와 같이, 스테이지 선택 스풀(287) 각각은 로킹 장치(315)에 의해 안정하게 되는 2개의 위치를 갖는 스테이지 선택 전기 작동식 밸브의 소형 스풀(289; stage selection electrically operated valve samll spool)을 작동시키는 2개의 코일을 포함한다.
제1 코일은 상기 스테이지 선택 전기 작동식 밸브의 소형 스풀(289)을 가압하는 기능과, 상기 스테이지 선택 전기 작동식 밸브의 소형 스풀(289)을 당기는 제2 기능을 갖는다. 제1 위치에서는, 소형 스풀(289)이 가변 압축비 엔진의 윤활 압력과 연통하게 스테이지 선택 스풀(287)의 단부를 위치시켜서, 상기 스풀(287)이 제1 위치로 이동되어 유지되는 반면, 제2 위치에서는, 소형 스풀(289)이 대기와 연통하게 스테이지 선택 스풀(287)의 단부를 위치시킨다.
후자의 경우에, 스테이지 선택 스풀(287)은, 윤활 압력이 소형 스풀(289)의 위치에 따라 인가될 수 있거나 인가될 수 없는 단부에 대향하는 상기 스테이지 선택 스풀(287)의 단부에 힘을 인가하는 스프링(288)에 의해 복귀된다.
또한, 가압 작동기(170)가 가변 압축비 엔진의 작동에 의해 발생되는 압력의 변동에 적용을 받을지라도, 스테이지 선택 스풀(287)의 작동 동안에, 대응하는 스테이지는 단시간 동안 다시 폐쇄될 수도 있다.
이러한 이유로 인해, 각 스테이지 선택 스풀(287)은 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 연결되는 회로에 스테이지의 챔버를 연결시키는 덤프 체크 밸브(290)와 협동한다. 이 덤프 체크 밸브(290)는 연결되는 스테이지의 챔버 내의 압력이 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)의 압력보다 과도하게 높게 되자마자 개방하도록 설계된다.
또한, 스테이지 선택 스풀(287)이 작동됨에 따라, 가변 압축비 엔진 윤활 회로의 체적이 변한다는 것을 알 수 있다.
이러한 점은 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)에 의해 엔진 윤활 회로와 연통하여 제어 작동기(8)가 위치되고, 상기 제어 작동기(8)가 상기 엔진의 압축비를 변형시키도록 작동되는 경우에 이루어질 수 있다.
체적의 변동의 결과로서 가변 압축비 엔진의 이동 부품을 윤활시키는 것에 어떠한 실패도 방지하기 위해, 윤활유 축압기(240)는 체적의 변동을 보정하도록 설계되고, 이에 의해 상기 엔진의 정확한 윤활에 유해한 윤활 압력의 갑작스런 강하 또는 증가를 방지한다.
작동의 전술된 설명은 공기 또는 오일의 누설이 없다는 것을 가정하는데, 어느 정도는 사실상, 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 경우에 달성될 수 없다.
이로 인해, 본 발명에 따른 유압 유닛(200)은, 제어 작동기(8)의 회로인지 및/또는 가압 작동기(170)의 회로인지 간에, 상기 유압 유닛(200)의 회로에서 발생되는 부득이한 누설의 결과로서의 공기 또는 오일의 부족을 검출할 수 있는 다양한 센서(245, 248, 250, 284, 303)을 갖는다.
이들 센서(245, 248, 250, 284, 303)는 본 발명에 따른 상기 유압 유닛(200)이 합체되는, 오일 및 공기를 재공급하기 위한 장치와 협동한다. 오일은 동일한 출원인의 이름으로 출원된 프랑스 특허출원 FR 2 896 539에 개시된 것과 유사하거나 동일한 고압 오일 펌프(254)에 의해 공급된다는 것을 알 수 있다.
이 구성에 따르면, 오일 펌프(254)는 가변 압축비 엔진의 캠샤프트들 중 어느 하나에 의해 구동될 수도 있고, 고압 오일 펌프 전기 작동식 밸브(255)에 의해 회로로 전환될 수도 있다.
공기의 재공급은 본 발명에 따른 유압 유닛(200)에 합체되는 공기 펌프(256)에 의한 것이다. 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)이 공기 압력 센서(245)를 사용하여 유압 유닛(200)의 공기 저장부(244) 내의 불충분한 압력을 검출한다면, 그리고 공기 온도 센서(248)에 의해 상기 제어 유닛으로 전달되는 공기 온도를 고려할 때, 제어 유닛(ECU)은 유압 유닛(200)에의 공기의 재공급을 지시할 것이다.
이를 위하여, 공기 펌프 전기 작동식 밸브(257)의 코일들 중 하나에 전압을 인가시킴으로써 공기 펌프(256)가 회로 내로 스위치되게 하며, 그의 공기 펌프 재공급 스풀(305)은 공용 재공급 레일(304) 내에 위치된다.
상기 전압은 공기 펌프(256)의 오일 공급 회로를 개방할 것이고, 다른 재공급 회로는 닫혀져 유지된다. 그리고 나서, 제어 유닛(ECU)은 캠샤프트의 단부에 위치된 고압 펌프(254)가 전술한 바와 같이 회로 내로 스위치되는 것을 명령할 것이다. 이들 두 개의 조합된 작동들은 유압 유닛(200)의 공기 펌프(256)를 작동시키는 효과를 가질 것이다.
공기 펌프(256)는 다음과 같이, 즉, 고압 오일 펌프(254)로부터의 오일이 상기 공기 펌프의 피스톤(258) 뒤에 위치된 공기 펌프(256)의 오일 챔버(262) 내로 [공용 재공급 레일(304)을 경유하여] 도입되므로, 상기 피스톤이 이동하여 상기 공기 펌프(256)의 피스톤(258)의 전방에 위치되는 상기 공기 펌프(256)의 공기 챔버(261) 내에 수용된 공기를 저속으로 압축할 것이다.
피스톤(258)이 상사점 위치에 근접하게 될 때, 공기 챔버(261) 내에 수용된 공기의 압력은 유압 유닛(200)의 공기의 저장부(244) 내에 수용된 공기의 압력보다 더 높게 된다. 그러므로, 공기는, 공기 펌프(256)의 피스톤(258)이 실린더 헤드(263)와 접촉하게 되는 지점까지 공기 펌프(256)의 공기 챔버(261)로부터 유압 유닛(200)의 공기의 저장부(244)까지 공기를 지나가게 하도록 공기 출구 체크 밸브(265)를 상승시킨다.
상기 공기 펌프(256)의 피스톤(258)이 실린더 헤드(263)와 접촉하게 될 때, 공기 펌프(256)의 오일 챔버(262) 내의 압력은 가파르게 상승하고, 이것은 공기 펌프의 리버싱 셔틀(266) 상의 압력 로드(278)에 의해 인가된 힘을 증가시키고, 그의 로킹 장치(269)가 상기 리버싱 셔틀(266)을 제 위치에 더 이상 유지할 수 없는 상태를 유발하는 효과를 갖는다.
그러므로, 리버싱 셔틀(266)은 위치를 변화시키고, 그의 로킹 장치(269)는 이 위치에서 리버싱 셔틀(266)을 유지하도록 맞물린다.
결과적으로, 리버싱 셔틀(266)은 리버싱 볼(268)로 하여금 고압 펌프(254)로부터의 오일이 공기 펌프(256)의 오일 챔버(262) 내에 남아있도록 강제하고, 상기 리버싱 볼(268)이 그 좌대(267)로부터 멀리 유지시켜서, 공기 펌프(256)의 피스톤(258)의 복귀 스프링(260)의 작용 하에 가변 압축비 엔진 윤활유를 수용하는 섬프(203) 내로 오일이 방출되도록 오일 챔버(262) 챔버 내에 수용된 오일을 해방시킨다.
이것의 제1 효과는 공기 펌프(256)의 피스톤(256)을 하사점 위치까지 복귀시키는 것이고, 제2 효과는 상기 공기 펌프(256)의 흡기 밸브(264)를 경유하여 공기 펌프(256)의 공기 챔버(261) 내로 도입되는 공기의 새로운 충전물을 상기 피스톤으로 하여금 흡입하게 하는 것이다.
공기 펌프(256)의 피스톤이 복귀 스프링(260)의 작용 하에 하사점 위치에 인접할 때, 상기 피스톤은 리버싱 셔틀(266)의 접촉점(277)과 접촉하게 된다.
공기 펌프(256)의 피스톤(258)의 복귀 스프링의 작용 하에, 접촉점(277)은 그 초기 위치로 복귀하여 리버싱 볼(268)이 그 좌대(267) 상에 다시 안착하도록 리버싱 셔틀(266)을 역방향으로 민다.
리버싱 셔틀(266)의 로킹 장치(269)는 리버싱 볼(268)이 그 좌대(267) 상에 견고하게 위치되도록, 고압 오일 펌프(254)로부터의 오일이 공기 펌프(256)의 오일 챔버(262) 내에 유지하도록 다시 강제되도록, 그리고 공기 펌프(256)의 공기 챔버(261) 내의 포획된 공기가 본 발명의 유압 유닛(200)의 공기의 저장부(244) 내로 도입될 수 있도록 다시 차례대로 점진적으로 가압되도록, 소정 위치에서 상기 셔틀을 다시 유지시킨다.
공기 펌프(256)의 이러한 주기적 작동은 공기의 저장부(244) 내의 공기 압력 기준(datum)이 도달되지 않는 한 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)에 의해 승인된다. 상기 기준 값은 공기 압력 센서(245)에 의해 상기 제어 유닛(ECU)에 의해 검출된다.
다른 누출을 보상하기 위해서, 본 발명에 따른 유압 유닛(200)은 다양한 저장부와 상기 유압 유닛(200)의 회로에 오일을 재공급하게 하는 다른 장치를 또한 갖는다.
유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)가 플로트(252)로 구성될 수 있는 오일 레벨 센서(250)를 포함하고, 플로트의 수직 위치가 위치 센서(253)에 의해 측정된다는 것을 알 수 있다.
가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)이 오일 저장부(249) 내의 오일 레벨이 너무 낮다는 것을 검출하면, 상기 엔진의 제어 작동기(8) 내에 정상적으로 저장될 수 있는 임의의 오일을 고려하거나 제어 작동기(8)의 회로 또는 가압 작동기(170)의 회로 내의 오일 손실을 고려하여, 상기 제어 유닛(ECU)은 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)의 오일 재공급을 명령할 것이다.
그렇게 하기 위해서, 제어 유닛(ECU)은 오일 저장부(249)의 전기 작동식 재공급 밸브(314)의 코일들 중 하나에 전압을 인가함으로써 회로 내로 스위치되도록 오일 저장부(249)에 명령할 것이고, 그의 재공급 스풀은 공용 재공급 레일(304) 내에 위치된다.
상기 전압은 오일 저장부(249)에 오일을 제공급하기 위한 회로를 개방할 것이고, 나머지 다른 재공급 회로들은 폐쇄되어 유지한다. 그리고 나서, 제어 유닛(ECU)은, 고압 오일 펌프 전기 작동식 밸브(255)에 의해, 전술한 바와 같이 캠샤프트의 단부에 위치된 고압 펌프(254)가 회로 내로 스위칭되게 한다.
이들 두 개의 조합된 작동은 상기 오일 저장부(249)에 오일을 재공급 스풀을 거쳐 재공급하는 효과를 가질 것이고, 상기 스풀은 역류 방지 체크 밸브(306)와 직렬로 장착된다. 이 재공급은 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)은 오일 저장부(249)에 대한 오일 레벨 기준이 도달되지 않고 플로트(252)와 관련한 센서(253)가 상기 제어 유닛(ECU)에 대한 소정 값으로 복귀되지 않는 한 승인된다.
또한, 본 발명에 따른 유압 유닛(200)은 다단 압력 증폭기(241)의 다단 피스톤(281)의 편의를 감지하는 편의 센서(284)를 포함하고, 편의 센서는 상기 증폭기의 상기 피스톤의 위치를 측정할 수 있는 위치 센서로 구성될 수 있다.
가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)이 가변 압축비 엔진의 가압 작동기(170) 내에 일어나는 오일 누출에 이어, 다단 피스톤(281)의 위치가 편향되고 그 최대 허용가능한 위치를 초과하게 된 것을 검출하면, 상기 제어 유닛(ECU)은 본 발명에 따른 유압 유닛(200)의 가압 작동기(170)의 오일 제공을 명령할 것이다.
이를 위해서, 제어 유닛(ECU)은 가압 작동기(170)의 전기 작동식 재공급 밸브(243)의 코일들 중 하나에 전압을 인가함으로써 고압 오일 펌프(254)의 회로와 연통하여 위치되도록 가압 작동기(170)의 회로에 명령할 것이고, 그의 재공급 스풀은 공용 재공급 레일(304) 내에 위치된다.
상기 전기 전압은 가압 작동기(170)의 회로에 오일을 공급하기 위하여 회로를 개방할 것이고, 다른 재공급 회로는 폐쇄되어 유지된다.
다음에, 제어 유닛(ECU)은 전술된 바와 같이 캠샤프트의 단부에 위치된 고압 오일 펌프(254)가 회로 내로 스위치되는 것을 명령할 것이다. 이들 두 개의 조합된 작동은 대응하는 재공급 스풀을 경유하여 가압 작동기(170)의 회로에 오일을 제공급하는 효과를 가질 것이고, 상기 스풀은 역류 방지 체크 밸브(306)와 직렬로 장착된다. 이러한 재공급은, 다단 피스톤(281)의 위치 기준이 도달되지 않는 한 그리고 상기 다단 피스톤(281)의 편의를 감지하는 편의 센서(284)가 제어 유닛(ECU)에 대해 소정값으로 복귀되지 않는 한, 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)에 의해 승인된다.
본 발명에 따른 유압 유닛(200)은 가변 압축비 엔진의 제어 작동기(8)에 연결된 하나로부터 상기 유닛의 오일 저장부(249)까지 연결된 회로를 절연시키는 회로 분리기(300)의 분리기 피스톤(301)을 위한 편의 센서(303)를 또한 포함한다. 편의 센서(303)는 회로 분리기(303)의 상기 분리기 피스톤(301)의 위치를 측정할 수 있도록 분리 피스톤(301)에 고정되고 유도 코일 내부에 삽입될 수 있다.
가변 압축비 엔진의 제어 작동기(8)에서 일어난 오일 누출의 결과로서, 분리기 피스톤(301)의 위치가 편향되어 제어 작동기(8)의 위치에 유의하여 그 최대 허용가능한 위치를 초과하고 있다는 것을 만약 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)이 검출한다면, 상기 제어 유닛은 상기 엔진의 제어 작동기(8)의 회로에 오일을 재공급하도록 명령할 것이다.
이를 위하여, 제어 작동기(8)의 전기적으로 작동된 재공급 밸브(246)의 코일들 중 하나에 전압을 인가함으로써 제어 작동기(8)의 회로가 고압 오일 펌프(254)의 회로와 연통하여 위치되도록 명령할 것이고, 그의 재공급 스풀(317)은 공용 재공급 레일(304) 내에 위치된다.
상기 전압은 제어 작동기(8)의 회로에 오일을 공급하는 회로를 개방할것이고, 나머지 다른 재공급 회로는 폐쇄되어 유지된다. 그리고 나서, 제어 유닛(ECU)은 캠샤프트의 단부에 위치된 고압 오일 펌프(254)가 전술한 바와 같이 회로 내로 스위치되도록 명령할 것이다.
이들 두개의 조합된 작동은 그들의 재공급 스풀(317)을 경유하여 제어 작동기(8)의 회로에 오일이 재공급되는 효과를 가질 것이고, 상기 스풀은 역류 방지 체크 밸브(306)와 직렬로 장착된다.
이 재공급은, 회로 분리기(300)의 분리 피스톤(301)에 대한 위치 기준이 도달되지 않는 한 그리고 분리 피스톤(301)에 관한 편의 센서(303)가 상기 제어 유닛(ECU)에 소정 값으로 복귀하지 않는 한, 가변 압축비 엔진의 제어 유닛(ECU)에 의해 승인된다.
또한, 위의 개시내용은 단지 예시의 방식으로 주어진 것이고 본 발명의 분야를 임의의 방식으로 제한하지 않는다는 것과, 기술된 상세한 실시예를 임의의 다른 등가물로 교체하는 것은 본 발명의 분야로부터 벗어나서 구성되지 않는다는 것을 이해되어야만 한다.

Claims (43)

  1. 피스톤이 전동 장치(1)에 의해 내부에서 이동하는 적어도 하나의 실린더(110)를 구비하는 엔진 블록과, 특히 하나 이상의 가압 작동기(들)로 구성되는 압력 수단을 포함하는 가변 압축비 엔진을 위한 유압 유닛에 있어서,
    압축 공기 유압 축압기(251)를 포함하고,
    압축 공기 유압 축압기(251)는 한편으로는 다단 압력 증폭기(241)의 입구에 연결되고, 다른 한편으로는 상기 엔진의 제어 작동기(들)에 연결되며,
    다단 압력 증폭기(241)는 적어도 하나의 스테이지를 포함하고, 상기 적어도 하나의 스테이지의 출구 압력은 상기 엔진의 가압 작동기(들)(170)에 인가되며, 상기 출구 압력은 적어도 하나의 스테이지 선택 전기 작동식 밸브(285)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 압축 공기 유압 축압기(251)는 적어도 하나의 가압 공기 저장부(244)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 가압 공기 저장부(244)는 상기 저장부 내의 압력을 측정할 수 있게 하는 적어도 하나의 압력 센서(245)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  4. 제2항에 있어서, 가압 공기 저장부(244)는 상기 저장부 내의 압력이 낮아질 수 있게 하는 적어도 하나의 전기 작동식 공기 배출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  5. 제2항에 있어서, 가압 공기 저장부(244)는 적어도 하나의 온도 센서(248)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축 공기 유압 축압기(251)는 가압 공기 저장부(244)에 의해 가압 상태로 존재하는 적어도 하나의 오일 저장부(249)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 오일 저장부(249)는 상기 저장부 내에 수용된 오일의 양을 측정할 수 있게 하는 오일 레벨 센서(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  8. 제6항에 있어서, 오일 저장부(249)는 상기 저장부 내의 압력을 측정할 수 있게 하는 적어도 하나의 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  9. 제7항에 있어서, 오일 레벨 센서(250)는 적어도 하나의 플로트(252)로 구성되고, 상기 적어도 하나의 플로트의 수직 위치가 위치 센서(253)에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  10. 제1항에 있어서, 가변 압축비 엔진에 의해 구동되는 적어도 하나의 고압 오일 펌프(254)를 포함하고, 상기 오일 펌프(254)로부터 상기 유압 유닛(200)으로의 오일 공급은 고압 오일 펌프 전기 작동식 밸브(255)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 공기 펌프(256)를 포함하고, 상기 공기 펌프의 출구는 가압 공기 저장부(244)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 공기 펌프(256)는 공기 펌프 전기 작동식 밸브(257)에 의해 상기 오일이 상기 공기 펌프(256)를 향해 안내될 때 고압 오일 펌프(254)로부터의 오일을 사용하여 작동되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 공기 펌프(256)는 공기 펌프 실린더(259) 내에서 이동하는 피스톤(258)을 포함하고,
    상기 피스톤(258)은 복귀 스프링(260)에 의해 복귀되며, 공기 펌프 실린더(259)와 함께 한편으로는 공기 챔버(261)를 형성하고 다른 한편으로는 오일 챔버(262)를 형성하며,
    공기 챔버(261)는 복귀 스프링(260)의 반대쪽에 배치되어 유압 유닛(200) 외부로부터 공기가 교번적으로 흡인되어 가압 공기 저장부(244)로 전달될 수 있게 하고,
    오일 챔버(262)는 복귀 스프링(260)과 동일 측부에 배치되고, 오일 펌프(254)로부터 가압 오일을 교번적으로 수용하여 이를 공기 펌프 피스톤(258)의 복귀 스프링(260)에 의해 가변 압축비 엔진 윤활유를 수용하는 섬프(203)로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  14. 제11항에 있어서, 공기 펌프(256)는 한편으로는 공기 펌프 실린더(259)를 폐쇄하고, 다른 한편으로는 오일 저장부(249)를 폐쇄하는 실린더 헤드(263)를 포함하고, 상기 실린더 헤드(263)는 공기 흡기 밸브(264)와, 오일 저장부(249) 내로 개방되는 공기 출구 체크 밸브(265)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  15. 제11항에 있어서, 공기 펌프(256)는 리버싱 볼(268)을 리버싱 볼의 좌대(267)로부터 들어올리거나, 리버싱 볼을 리버싱 볼 좌대(267) 상에 배치시킬 수 있는 2개 위치 리버싱 셔틀(266)을 포함하고,
    제1 위치는 오일 펌프(254)로부터의 오일을 오일 챔버(262) 내에 진입시키고, 제2 위치는 오일 펌프(254)로부터의 오일 및 오일 챔버(262) 내에 수용된 오일이 가변 압축비 엔진 윤활유의 섬프(203)로 복귀시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  16. 제15항에 있어서, 2개 위치 리버싱 셔틀(266)은 로킹 장치(269)에 의해 그 말단 위치들 중 하나 또는 다른 하나에 유지되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  17. 제11항 또는 제15항에 있어서, 공기 펌프(256)는 한편으로는 접촉점(277)을 포함하고, 다른 한편으로는 압력 로드(278)를 포함하며,
    접촉점(277)은 피스톤(258)과 접촉하고, 오일 펌프(254)로부터의 오일이 오일 챔버(262) 내에 진입될 수 있게 하도록 그 단부들 중 하나를 통해 리버싱 셔틀(266)을 역방향으로 밀 수 있고,
    압력 로드(278)의 후방에는 오일 챔버(262) 내의 압력이 작용되고, 상기 압력 로드(278)는 오일 펌프(254)로부터의 오일 및 오일 챔버(262) 내에 수용된 오일이 가변 압축비 엔진 윤활유의 섬프(203)로 복귀할 수 있도록 그 다른 단부를 통해 상기 리버싱 셔틀(266)을 역방향으로 밀 수 있는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  18. 제11항에 있어서, 공기 펌프(256)는 적어도 하나의 공기 흡기 밸브(264)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  19. 제11항에 있어서, 공기 펌프(256)는 가압 공기 저장부(244) 내로 개방되는 적어도 하나의 공기 출구 체크 밸브(265)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  20. 제11항 또는 제18항에 있어서, 공기 흡기 밸브(264)는 대직경 벨(279)을 포함하고, 대직경 벨(279)은 O-링 밀봉부(280)와 협력하여 한편으로는 상기 밸브를 개방시키는 데 필요한 압력차를 감소시키고 다른 한편으로는 공기 챔버(261)에 도입되는 오일의 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  21. 제11항 또는 제18항에 있어서, 공기 흡기 밸브(264)는 가변 압축비 엔진 윤활유의 섬프(203) 내에 포함된 공기가, 오일로부터 공기가 분리될 수 있게 하는 장치(316)를 통해 공기 챔버(261)에 도입될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  22. 제1항에 있어서, 다단 압력 증폭기(241)는 다단 증폭 케이싱(286)과 다단 피스톤(281)을 포함하고, 다단 피스톤(281)은 한편으로는 상기 유닛의 오일 저장부(249) 또는 가변 압축비 엔진 윤활 회로 중 어느 하나와 소통하는, 상기 케이싱(286)에 형성된 적어도 하나의 배출 실린더와 협력하고, 다른 한편으로, 상기 엔진의 가압 작동기(170)와 유압적으로 소통하는 수용 실린더(283)와 협력하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  23. 제22항에 있어서, 다단 압력 증폭기(241)는 다단 피스톤의 위치(281)가 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 편의 센서(284)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  24. 제1항에 있어서, 다단 압력 증폭기(241)는 스테이지들의 수와 동일한 수의 스테이지 전기 작동식 밸브(285)를 포함하고,
    상기 스테이지 전기 작동식 밸브(285) 각각은 그 스테이지가, 가변 압축비 엔진 윤활 회로 또는 상기 유닛에 속하는 가압 공기 저장부(244)에 의해 가압 상태로 유지되는 오일 저장부(249) 중 어느 하나와 소통하여 배치될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  25. 제1항 또는 제24항에 있어서, 다단 압력 증폭기(241)의 스테이지 전기 작동식 밸브(들)(285)는 스테이지 선택 스풀(287)을 포함하고, 스테이지 선택 스풀(287)은 상기 스테이지 전기 작동식 밸브(들)(285)의 두 개의 입구들 중 하나 또는 다른 하나가 그 출구와 소통하여 배치될 수 있게 하지만 상기 두 개의 입구가 동시에 상기 출구와 소통 상태가 될 수는 없는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  26. 제25항에 있어서, 스테이지 전기 작동식 밸브(285)가 포함하는 스테이지 선택 스풀(287)은 상기 스풀의 제1 단부를 상기 엔진의 윤활 회로 내의 압력과 소통 상태가 되게함으로써 일 방향으로 작동되고, 상기 스풀(287)의 제2 단부 상에 힘을 작용하는 복귀 스프링(288)에 의해 다른 방향으로 작동되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  27. 제26항에 있어서, 다단 압력 증폭기(241)의 스테이지 전기 작동식 밸브(들)(285)은 두 개의 코일에 의해 비동시적으로 생성되는 전자기장에 의해 이동되는 소형 스테이지 선택 전기 작동식 밸브 스풀(289)을 포함하고, 제1 코일은 상기 소형 스풀(289)을 밀도록 기능하며, 제2 코일은 소형 스풀(289)을 당기도록 기능하고,
    상기 소형 스풀(289)은 그 이동의 단부 중 하나 또는 다른 하나에 도달할 때 로킹 장치(315)에 의해 그 위치에서 유지되고, 상기 소형 스풀(289)은 스테이지 선택 스풀(287)의 제1 단부가 상기 엔진의 윤활 회로 내의 압력 또는 대기 중 어느 하나와 소통하는 상태로 존재할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  28. 제26항에 있어서, 스테이지 선택 스풀(287)은 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)에 연결된 회로와 그 스테이지의 배출 실린더(282)를 연결하는 덤프 체크 밸브(290)와 협력하고, 상기 덤프 체크 밸브(290)는 상기 배출 실린더(282) 내의 압력이 소정량 만큼 상기 회로의 압력을 초과할 때 상기 배출 실린더(282)로부터 상기 회로로 오일이 진행될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  29. 제1항에 있어서, 상기 엔진의 윤활 회로 내의 상기 유압 유닛(200)의 동작에 의해 유발되는 압력 변동을 감쇠시키기 위해 윤활 유압 축압기(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  30. 제29항에 있어서, 윤활 유압 축압기(240)는 축압기 실린더(292) 내에서 이동하면서 적어도 하나의 스프링(293)에 의해 상기 실린더가 포함하는 오일에 대해 가압 상태로 유지되는 축압기 피스톤(291)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  31. 제1항에 있어서, 상기 엔진이 작동하지 않을 때 오일이 오일 저장부(249)를 벗어나는 것을 방지하는 오일 출구 언락 장치(294)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  32. 제31항에 있어서, 오일 출구 언락 장치(294)는 상기 엔진의 윤활유의 압력을 받는 언락 실린더(296) 내에 수용된 언락 피스톤(295)으로 구성되고, 상기 언락 피스톤(295)은 언락 볼(298)을 그 좌대로부터 들어올려 오일 저장부(249) 내의 압력이, 한편으로는 제어 작동기(8)에 연결되고 다른 한편으로는 가압 작동기(170)에 연결된 유압 회로에 전달될 수 있게 하게 언락 로드(297)를 밀 수 있는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  33. 제30항 또는 제32항에 있어서, 윤활 유압 축압기(240)의 축압기 피스톤(291) 및 오일 출구 언락 장치(294)의 언락 피스톤(295)은 하나의 동일한 실린더 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  34. 제1항에 있어서, 분리 실린더(302) 내에 수용된 분리 피스톤(301)을 포함하는 회로 분리기(300)를 포함하고,
    상기 회로 분리기(300)는 가변 압축비 엔진 윤활 회로 내에 수용된 오일 및 오일 저장부(249) 내에 수용된 오일이 상기 엔진의 제어 작동기(들)(8) 내에 수용된 오일과 혼합되는 것을 방지하지만, 가변 압축비 엔진 윤활 회로 내에 수용된 오일 또는 오일 저장부(249) 내에 수용된 오일이 그 압력을 상기 엔진의 제어 작동기(들)(8)에 연결된 회로 내에 수용된 오일에 작용할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  35. 제34항에 있어서, 회로 분리기(300)는 분리 피스톤(301)의 위치가 측정될 수 있게 하는 적어도 하나의 편의 센서(303)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  36. 제1항에 있어서, 고압 오일 펌프(254)로부터의 오일의 도착지가 미리선택될 수 있게 하는 공용 재공급 레일(304)을 포함하고, 상기 레일은 하나의 입구와 적어도 하나의 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  37. 제36항에 있어서, 공용 재공급 레일(304)은 포함하는 출구와 동일한 수의 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)를 포함하고, 상기 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)는 하나의 입구와 하나의 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  38. 제37항에 있어서, 공용 재공급 레일(304)의 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)는 두 개의 코일에 의해 비동시적으로 생성될 수 있는 전자기장에 의해 이동되는 소형 재공급 스풀(305, 317)을 포함하고, 제1 코일은 상기 소형 스풀을 밀도록 기능하고, 제2 코일은 소형 스풀을 당기도록 기능하며, 상기 소형 스풀은 그 이동의 단부들 중 하나 또는 다른 하나에 도달하였을 때 로킹 장치(315)에 의해 그 위치에서 유지되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  39. 제37항에 있어서, 공용 재공급 레일(304)의 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314) 각각은 상기 전기 작동식 밸브의 출구측에 배치된 적어도 하나의 역류 방지 체크 밸브(306)와 협력하고, 상기 체크 밸브는 상기 전기 작동식 밸브가 그 하류에 배치된 회로에 오일을 공급할 수 있게 하지만, 상기 회로 내에 수용된 상기 오일이 상기 재공급 전기 작동식 밸브(243, 246, 257, 314)로 복귀하는 것은 방지하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  40. 제1항에 있어서, 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하기 위한 장치(307)를 포함하고, 상기 선택 장치(307)는 선택 스풀(308)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  41. 제40항에 있어서, 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)은 그 두 개의 입구(309) 중 하나 또는 나머지가 그 출구(310)와 소통 상태로 존재할 수 있게 하는 2개 위치 스풀이며, 제1 위치는 엔진의 제어 작동기(들)(8)에 연결된 회로가 공기 저장부(244)에 의해 가압 상태로 존재하는 유압 유닛(200)의 오일 저장부(249)와 압력 소통 상태로 존재할 수 있게 하고, 제2 위치는 엔진의 제어 작동기(들)(8)에 연결된 회로가 상기 엔진의 윤활 회로와 압력 소통 상태로 존재할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  42. 제40항에 있어서, 선택 전기 작동식 밸브(311)가 포함하는 제어 작동기(8)의 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)은 상기 스풀의 제1 단부를 상기 엔진의 윤활 회로 내의 압력과 소통하는 상태가 되게 함으로써 일 방향으로 작동되고, 상기 스풀(308)의 제2 단부 상에 힘을 작용하는 복귀 스프링(312)에 의해 다른 방향으로 작동되는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
  43. 제42항에 있어서, 선택 전기 작동식 밸브(311)는 두 개의 코일에 의해 비동시적으로 생성되는 전자기장에 의해 이동되는 소형 선택 스풀(313)을 포함하고, 제1 코일은 상기 소형 스풀(313)을 밀도록 기능하며, 제2 코일은 상기 소형 스풀(313)을 당기도록 기능하고, 상기 소형 스풀(313)은 그 이동의 단부들 중 하나 또는 나머지 하나에 도달하였을 때 로킹 장치에 의해 그 위치에서 유지되고, 상기 소형 스풀(313)은 제어 작동기(8)를 위한 입구 압력을 선택하는 선택 스풀(308)의 제1 단부가 상기 엔진의 윤활 회로 내의 압력 또는 대기 중 어느 하나와 소통 상태로 배치될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변압축비 엔진용 유압 유닛.
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