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1、10申请公布号CN101936228A43申请公布日20110105CN101936228ACN101936228A21申请号200910246309822申请日20091125102009005907620090630KRF02D15/02200601F02B75/0420060171申请人现代自动车株式会社地址韩国首尔72发明人李银浩孔镇国禹秀亨74专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟王锦阳54发明名称可变压缩比的装置57摘要一种可变压缩比的装置，可以包括汽缸体和形成在该汽缸体侧表面的安装孔；连接杆，该连接杆枢接至活塞；曲柄轴，该曲柄轴具有中心轴线；与所述中心轴线同。
2、轴设置的轴承座；以及曲柄销，该曲柄销形成在曲柄臂中，所述曲柄臂将轴承座和曲柄销的中心轴线偏心连接，其中所述曲柄销可转动地连接至所述连接杆；以及偏心轴承，该偏心轴承具有轴承中心轴线和偏心于所述轴承中心轴线而形成的曲柄安装孔，所述偏心轴承的曲柄安装孔可转动地联接至所述轴承座，该轴承座可转动地插入到所述曲柄安装孔中，其中所述偏心轴承通过根据所述车辆的驾驶状况来控制所述中心轴线和燃烧腔室之间的距离，而改变压缩比。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图4页CN101936228A1/2页21一种可变压缩比的装置，其安装在发动机上，该发动机。
3、接收来自活塞的空气燃料混合物的燃烧力并驱动车辆，所述可变压缩比的装置改变所述空气燃料混合物的压缩比，所述可变压缩比的装置包括汽缸体，该汽缸体具有形成在其上部的汽缸，并具有形成在其侧表面的安装孔；连接杆，该连接杆的一端枢接至所述活塞，以接收来自所述活塞的燃烧力；曲柄轴，该曲柄轴具有中心轴线；轴承座，其与所述中心轴线同轴设置；以及曲柄销，其形成在曲柄臂中，所述曲柄臂将所述轴承座和所述曲柄销的中心轴线偏心连接，其中所述曲柄销可转动地连接至所述连接杆的另一端，以接收所述燃烧力；以及偏心轴承，该偏心轴承具有轴承中心轴线和偏心于所述轴承中心轴线而形成的曲柄安装孔，所述偏心轴承可转动地安装在所述汽缸体的安装。
4、孔中，并且所述偏心轴承的曲柄安装孔可转动地联接至所述轴承座，所述轴承座可转动地插入到所述曲柄安装孔中，其中所述偏心轴承通过根据所述车辆的驾驶状况来控制所述曲柄轴的中心轴线和所述发动机的燃烧腔室之间的距离，而改变所述空气燃料混合物的压缩比。2如权利要求1所述的可变压缩比的装置，还包括控制杆，该控制杆可转动地连接至所述偏心轴承的圆周部，该偏心轴承的圆周部与所述轴承中心轴线之间偏离预定距离，以根据所述车辆的驾驶状况来控制所述偏心轴承的角位移。3如权利要求2所述的可变压缩比的装置，其中所述控制杆的一端可转动地连接至与所述中心轴线相偏离的所述偏心轴承的圆周部，所述控制杆的另一端偏心地且可转动地连接至控制。
5、凸轮，该控制凸轮根据所述车辆的驾驶状况而转动。4如权利要求2所述的可变压缩比的装置，其中以所述轴承中心轴线作为参考的话，所述偏心轴承和所述控制杆的连接点与所述曲柄轴的中心轴线相对地设置，以使所述偏心轴承的尺寸最小化。5如权利要求1所述的可变压缩比的装置，其中所述曲柄轴的中心轴线与所述轴承中心轴线相隔大约5MM到大约7MM之间而设置。6如权利要求3所述的可变压缩比的装置，其中所述控制凸轮同轴地连接至控制马达，并根据所述车辆的驾驶状况而转动。7一种可变压缩比的装置，包括汽缸体，该汽缸体具有安装孔；曲柄轴，该曲柄轴插入到所述汽缸体的安装孔中，并绕着它的中心轴线在所述汽缸体内转动；以及连接杆，该连接杆。
6、接收来自活塞的空气燃料混合物的燃烧力，并偏心地连接至所述曲柄轴的所述中心轴线，以将所述空气燃料混合物的燃烧力转换成转动，其中所述曲柄轴在被插入到偏心轴承的状态下可转动地安装在所述安装孔中，该偏心轴承具有偏心于所述中心轴线的轴承中心轴线，其中所述偏心轴承通过控制所述曲柄轴的中心轴线和所述发动机的燃烧腔室之间的距离，而根据所述车辆的驾驶状况进行转动以改变所述空气燃料混合物的压缩比。8如权利要求7所述的可变压缩比的装置，还包括控制杆，该控制杆可转动地连接至所述偏心轴承的圆周部，该偏心轴承的圆周部偏离所述轴承中心轴线，以根据所述车辆的驾驶状况来转动所述偏心轴承。权利要求书CN101936228A2/2。
7、页39如权利要求8所述的可变压缩比的装置，其中所述控制杆在除了所述偏心轴承和所述控制杆的连接点之外的部分上偏心地且可转动地连接至控制凸轮，该控制凸轮根据所述车辆的驾驶状况而转动。10如权利要求8所述的可变压缩比的装置，其中以所述轴承中心轴线作为参考的话，所述偏心轴承和所述控制杆的连接点与所述曲柄轴的中心轴线相对地设置，以使所述偏心轴承的尺寸最小化。11如权利要求7所述的可变压缩比的装置，其中所述曲柄轴的中心轴线与所述轴承中心轴线相隔大约5MM到大约7MM之间而设置。12如权利要求9所述的可变压缩比的装置，其中所述控制凸轮同轴地连接至控制马达，并根据所述车辆的驾驶状况而转动。权利要求书CN101。
8、936228A1/5页4可变压缩比的装置0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2009年6月30日提交的韩国专利申请NO1020090059076的优先权，该申请的全部内容结合于此，以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的装置。特别而言，本发明涉及一种可变压缩比的装置，其根据车辆的驾驶状况而改变燃烧腔室中的空气燃料混合物的压缩比。背景技术0004总体而言，当内燃机的压缩比增大的时候，内燃机的热效率也会增大，并且如果在一定程度上将点火时机IGNITIONTIMING提前的话，火花点火发动机的热效率也会增大。然而，如果火花点火发动机的点火时机提前至高压缩比的话，。
9、则可能会发生异常燃烧，并可能会损坏发动机。因此，点火时机不能够提前太多，从而发动机输出可能会恶化。0005可变压缩比VCR的装置根据发动机的驱动状况来改变空气燃料混合物的压缩比。所述可变压缩比的装置在发动机的低载状况下提高空气燃料混合物的压缩比，以改进燃油里程。相反，可变压缩比的装置在发动机的高载状况下降低空气燃料混合物的压缩比，以防止爆震的发生，并改进发动机输出。0006传统的可变压缩比的装置包括连接杆、销钉连杆和控制装置，所述连接杆连接至所述活塞，并接收空气燃料混合物的燃烧力；所述销钉连杆接收来自所述连接杆的空气燃料混合物的所述燃烧力，并转动曲柄轴；所述控制装置根据发动机的驱动状况来改变所。
10、述销钉连杆的转动轨迹。根据传统的可变压缩比的装置，空气燃料混合物的压缩比在销钉连杆的转动轨迹改变的时候而改变。0007根据传统的可变压缩比的装置，所述控制装置在所述曲柄轴的下方竖直设置，或者靠近所述曲柄轴而水平设置。因此，曲轴箱的尺寸可能会增大。0008公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。发明内容0009本发明的各个方面致力于提供一种可变压缩比的装置，其具有被安装在汽缸体中却不增大汽缸体体积的优点。0010在本发明的一个方面当中，该可变压缩比的装置安装在发动机上，该发动机接收来自活塞。
11、的空气燃料混合物的燃烧力并驱动车辆，所述可变压缩比的装置改变所述空气燃料混合物的压缩比，该可变压缩比的装置可以包括汽缸体，该汽缸体具有形成在其上部的汽缸，并具有形成在其侧表面的安装孔；连接杆，该连接杆的一端枢接至所述活塞，以接收来自所述活塞的燃烧力；曲柄轴，该曲柄轴具有中心轴线；轴承座，其与所述中心轴线同轴设置；以及曲柄销，其形成在曲柄臂中，所述曲柄臂将所述轴承座和所述曲柄销的中心轴线说明书CN101936228A2/5页5偏心连接，其中所述曲柄销可转动地连接至所述连接杆的另一端，以接收所述燃烧力；以及偏心轴承，该偏心轴承具有轴承中心轴线和偏心于所述轴承中心轴线而形成的曲柄安装孔，所述偏心轴承。
12、可转动地安装在所述汽缸体的安装孔中，并且所述偏心轴承的曲柄安装孔可转动地联接至所述轴承座，所述轴承座可转动地插入到所述曲柄安装孔中，其中所述偏心轴承通过根据所述车辆的驾驶状况来控制所述曲柄轴的中心轴线和所述发动机的燃烧腔室之间的距离，而改变所述空气燃料混合物的压缩比。0011所述可变压缩比的装置还可以包括控制杆，该控制杆可转动地连接至所述偏心轴承的圆周部，该偏心轴承的圆周部与所述轴承中心轴线之间偏离预定距离，以根据所述车辆的驾驶状况来控制所述偏心轴承的角位移，其中所述控制杆的一端可转动地连接至与所述中心轴线相偏离的所述偏心轴承的圆周部，所述控制杆的另一端偏心地且可转动地连接至控制凸轮，该控制凸。
13、轮根据所述车辆的驾驶状况而转动，并且其中以所述轴承中心轴线作为参考的话，所述偏心轴承和所述控制杆的连接点与所述曲柄轴的中心轴线相对地设置，以使所述偏心轴承的尺寸最小化。0012所述曲柄轴的中心轴线可以与所述轴承中心轴线相隔大约5MM到大约7MM之间而设置。0013所述控制凸轮可以同轴地连接至控制马达，并根据所述车辆的驾驶状况而转动。0014在本发明的另一个方面当中，可变压缩比的装置可以包括汽缸体，该汽缸体具有安装孔；曲柄轴，该曲柄轴插入到所述汽缸体的安装孔中，并绕着它的中心轴线在所述汽缸体内转动；以及连接杆，该连接杆接收来自活塞的空气燃料混合物的燃烧力，并偏心地连接至所述曲柄轴的所述中心轴线，。
14、以将所述空气燃料混合物的燃烧力转换成转动，其中所述曲柄轴在插入到偏心轴承的状态下可转动地安装在所述安装孔中，该偏心轴承具有偏心于所述中心轴线的轴承中心轴线，并且其中，所述偏心轴承通过控制所述曲柄轴的中心轴线和所述发动机的燃烧腔室之间的距离，而根据所述车辆的驾驶状况进行转动以改变所述空气燃料混合物的压缩比。0015该可变压缩比的装置还可以包括控制杆，该控制杆可转动地连接至所述偏心轴承的圆周部，该偏心轴承的圆周部偏离所述轴承中心轴线，以根据所述车辆的驾驶状况来转动所述偏心轴承，其中所述控制杆在除了所述偏心轴承和所述控制杆的连接点之外的部分上偏心地且可转动地连接至控制凸轮，该控制凸轮根据所述车辆的驾。
15、驶状况而转动，并且其中以所述轴承中心轴线作为参考的话，所述偏心轴承和所述控制杆的连接点与所述曲柄轴的中心轴线相对地设置，以使所述偏心轴承的尺寸最小化。0016所述曲柄轴的中心轴线可以与所述轴承中心轴线相隔大约5MM到大约7MM之间而设置。0017所述控制凸轮可以同轴地连接至控制马达，并根据所述车辆的驾驶状况而转动。0018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0019图1是根据本发明示例性实施例的可变压缩。
16、比的装置的分解的组件图。说明书CN101936228A3/5页60020图2是根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置的立体图。0021图3是根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置中，曲柄轴和偏心轴承的组件的侧视图。0022图4是示出了根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置中，压缩比的改变的示意图。0023图5是示出了根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置分别在低压缩比和高压缩比下的工作的示意图。0024应当了解，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的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目。
17、的的应用和使用环境所确定。0025在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记引用本发明的相同或等效的部分。具体实施方式0026接下来将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，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例。0027以下将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。0028图1是根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置的分解的组件图；图2是根据本发明。
18、示例性实施例的可变压缩比的装置的立体图。0029如图1和图2所示，根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置1安装在发动机上，该发动机接收来自活塞20的空气燃料混合物的燃烧力，并转动曲柄轴40，所述可变压缩比的装置1根据车辆的驾驶状况而改变空气燃料混合物的压缩比。这种可变压缩比的装置1安装在汽缸体10当中。为了更好地理解和更简单地描述，图1和图2中省略了汽缸体10的下部。0030汽缸体10包括汽缸12，其形成在汽缸体10的上部；以及安装孔14，其形成在汽缸体10的侧表面，以用来安装曲柄轴40。曲柄轴40插入到安装孔14中，并在其中转动。0031活塞20配合插入到汽缸12中，燃烧腔室形成在活塞20。
19、的上表面和汽缸12之间。空气燃料混合物在吸入冲程中流入到燃烧腔室中，并在爆发冲程中燃烧。活塞20通过空气燃料混合物的燃烧力而上下往复运动。0032连接杆30包括两端。连接杆的一端通过诸如销22的联接装置而可转动地连接至活塞20的下端，连接杆30的另一端形成为曲柄销插入孔32。因此，连接杆30接收来自活塞20的空气燃料混合物的燃烧力，并从而往复运动。这种往复运动转换成曲柄轴40的转动运动，从而曲柄轴40转动。0033曲柄轴40插入到安装孔14中，并接收来自连接杆30的空气燃料混合物的燃烧力，以绕中心轴线X参考图3转动。曲柄轴40包括轴承座42、曲柄销44和曲柄臂46，所述轴承座42与中心轴线X同。
20、轴布置，并位于安装孔14中，所述曲柄销44偏心于中心轴线说明书CN101936228A4/5页7X而形成，所述曲柄臂46将轴承座42与曲柄销44相连接。轴承座42、曲柄销44和曲柄臂46可以互相一体形成，并可以单独形成并组装。曲柄销44插入到连接杆30的曲柄销插入孔32中。因此，连接杆30的另一端可转动地连接至曲柄销44。从而，空气燃料混合物的燃烧力通过连接杆30而传递至曲柄轴40，且该空气燃料混合物的燃烧力转动曲柄轴40。0034偏心轴承50包括轴承中心轴线Y参考图3和曲柄安装孔52。偏心轴承50插入到汽缸体10的安装孔14中，并减少曲柄轴40的转动摩擦。因此，偏心轴承50的外圆周直径与安装。
21、孔14的内圆周直径几乎相等。曲柄安装孔52偏心于轴承中心轴线Y而形成，并且曲柄轴40的轴承座42可转动地插入到曲柄安装孔52当中。因此，曲柄安装孔52的中心轴线与曲柄轴40的中心轴线相同，并且轴承中心轴线Y远离曲柄轴40的中心轴线X而布置。中心轴线X和轴承中心轴线Y之间的距离可以是57MM，并可以根据发动机的尺寸和目标压缩比而改变。0035此外，由于中心轴线X偏心于轴承中心轴线Y，因此在偏心轴承50转动的情况下中心轴线X的位置发生改变。换言之，如果偏心轴承50转动到一个方向顺时针或逆时针，则中心轴线X移动到一个方向向上或向下。相反，如果偏心轴承50转动至另一个方向逆时针或顺时针，则中心轴线X移。
22、动至另一个方向向下或向上。因此，曲柄轴40的中心轴线X的位置根据偏心轴承50的转动而发生变化，从而空气燃料混合物的压缩比发生变化。0036可变压缩比的装置1还包括控制杆60和控制凸轮70，该控制凸轮70用来根据车辆的驾驶状况而转动偏心轴承50。0037控制杆60包括一端和另一端。控制杆60的所述一端通过诸如销62之类的联接装置而可转动地连接至偏离轴承中心轴线Y的偏心轴承50的圆周部，并且控制杆60的另一端偏心地且可转动地连接至控制凸轮70。0038控制凸轮70同轴地连接至控制马达。所述控制马达被控制部的控制信号来操作。因此，所述控制部基于检测器检测到的值来确定车辆的驾驶状况，并基于车辆的驾驶状。
23、况来控制所述控制马达。亦即，控制部确定空气燃料混合物的压缩比是否应当发生变化，并输出控制信号，以使得如果应当改变空气燃料混合物的压缩比的话，来驱动控制马达。因此，控制马达转动控制凸轮70，连接至控制凸轮70的控制杆60转动偏心轴承50。0039同时，控制杆60可以直接安装至控制马达，并可以通过使用其它连杆构件而不是使用控制凸轮70来间接地连接至控制马达。此外，控制杆60可以通过使用液压装置而不是使用控制马达而枢转。0040在轴承座42偏心地连接至偏心轴承50并且销62偏心地连接至偏心轴承50以获得目标压缩比的情况下，偏心轴承50的尺寸可以增大。偏心轴承50的尺寸的增大引起了汽缸体10的尺寸的增。
24、大。因此，为了将偏心轴承50的尺寸最小化，控制杆60连接至偏心轴承50，使得销62的中心参考轴承中心轴线Y参见图3而与曲柄轴40的中心轴线X相对地设置。0041以下，将会对根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置的工作进行描述。0042图4是示出了根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置中，压缩比的改变的示意图；图5是示出了根据本发明示例性实施例的可变压缩比的装置分别在低压缩比和高压缩比下的工作的示意图。说明书CN101936228A5/5页80043图5中的下部显示了根据本发明的示例性实施例的可变压缩比的装置在低压缩比下的工作，图5中的上部显示了根据本发明的示例性实施例的可变压缩比的装置在高。
25、压缩比下的工作。0044首先将描述空气燃料混合物的压缩比从低压缩比改变至高压缩比。所述控制部基于检测器检测到的值来确定车辆的驾驶状况，并确定空气燃料混合物的压缩比应当从低压缩比改变至高压缩比。此时，控制部驱动控制马达，以将控制凸轮70顺时针转动预定角度。在这种情况下，控制杆60将偏心轴承50顺时针转动预定角度，并且曲柄轴40偏心安装在偏心轴承50中的安装高度升高了预定高度H。因此，空气燃料混合物的压缩比改变至高压缩比。亦即，如图5所示，与低压缩比相比较的高压缩比的情况下，活塞20上升了预定高度D，并且压缩比被提高。0045反之，在空气燃料混合物的压缩比从高压缩比改变至低压缩比的情况下，控制凸轮。
26、70被逆时针转动预定角度，并且曲柄轴40的安装高度下降了预定高度H。因此，空气燃料混合物的压缩比被改变至低压缩比。0046如上所述，空气燃料混合物的压缩比根据控制凸轮70的转动角度而改变，并且本领域技术人员可以根据目标发动机性能来对控制凸轮70的转动角度进行设定。0047根据本发明示例性实施例，参考轴承中心轴线的话，偏心轴承和控制杆的连接点与曲柄轴的中心轴线相对地设置。因此，空气燃料混合物的压缩比可以充分地进行改变，而不增大偏心轴承的尺寸。0048此外，由于空气燃料混合物的压缩比根据车辆的驾驶状况而进行了改变，因此可以改进燃油里程。0049为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”。
27、、是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。0050前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和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不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。说明书CN101936228A1/4页9图1说明书附图CN101936228A2/4页10图2图3说明书附图CN101936228A3/4页11图4说明书附图CN101936228A4/4页12图5说明书附图。