[发明专利]一种发动机压缩比调节方法和装置

说明书

本发明公开了一种发动机压缩比调节方法和装置，其将发动机燃烧缸内的废气加压后导入发动机控制缸；通过对发动机控制缸内的上腔室、下腔室内废气的充放实现发动机控制缸内的活塞位置控制。本发明不仅能够实现不同工况下的不同压缩比需求，而且结构简单、耗能低。

技术领域

本发明属于变压缩比发动机技术领域，具体公开了一种发动机压缩比调节方法和装置。

背景技术

现有的车辆上搭载的均为燃油或燃气活塞式发动机，这种发动机由于体积小功率大而得到广泛应用，传统的发动机为了在不改变体积的情况下得到更大的动力要求而加入了涡轮增压技术，但发动机的压缩容积不变，在进气压力持续增高时发动机的气缸压力增加，极易使发动机在运行过程中发生爆燃的危险，现有的第一种方案是可变压缩比技术，其工作原理是在缸体与缸盖之间安装楔形滑块，使燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，从而改变压缩容积和压缩比，但此结构复杂，需要改变缸体和缸盖的位置和形状，不利于发动机的制造和后期的维修作业。

现有的第二种方案是在曲轴连杆的大头里面加入偏心环，通过齿轮控制偏心环转动，从而使活塞的上止点位置发生变化而使压缩比得到改变，但此技术对曲轴的加工要求较高，曲轴连接偏心环的机构复杂，曲轴高速旋转时曲轴和曲轴内部连接偏心环的齿轮和机构极易产生强度不足而损坏，且维修更换成本较高，不利于后期应用。

现有的第三种方案是在原有的曲柄连杆机构上又额外增加了一套多连杆机构和控制轴，通过多连杆机构的位置发生变化而使活塞的上止点位置发生变化，但此机构需要额外的联动结构进行驱动，结构较多且庞大，应用于多缸发动机时、会增加发动机的体积重量，而且多连杆机构的可变端安装在曲轴上，当曲轴高速运行时即会导致额外的不平衡震动，从而导致机构整体强度下降和车辆的舒适性降低，不利于大批量应用。

中国发明专利CN101688473A公开了一种控制可变压缩比发动机的压缩比的电动液压装置，所述电动液压装置包括至少一个带非止回阀的双向电子阀，所述电子阀可以打开和关闭控制千斤顶的上腔室和下腔室之间的至少一条液压管道；控制齿条的至少一个位置传感器；用于调节压缩比的所述发动机的曲轴的角度位置传感器；以及至少一台计算机。控制齿条上的力周期性地改变方向，取决于可变压缩比发动机工作的速度和荷载。因此，控制千斤顶的上腔室的压力周期性地高于和低于控制千斤顶的下腔室的压力。为了使效能、扭矩优化，或减少可变压缩比发动机的污染排放物，当需要减小压缩比时，由计算机下指令打开用于减小压缩比的电子阀，考虑到施加在控制齿条上的力，以及由设置在与保持打开的电子阀相同的管道上的止回阀产生的棘轮效应，所述控制齿条在一或多个阶段中移动，直到所述控制齿条的位置传感器向计算机指出控制齿条的位置正确地相应于所需的压缩比为止。该发明使用的液压供给装置存在零部件数量多、结构复杂、成本高的缺陷。

中国发明专利CN107725306A公开了一种发动机液压供给装置，该供给装置用于提供驱动力，在出口压力小于设定控制压力时，单点压力检测单元处于第一状态，通过控制电机控制单元驱动电动机工作，进而带动油泵运转，使机油由进口流入由出口流出，提高了出口压力；当出口压力大于或等于设定控制压力时，单点压力检测单元处于第二状态，此时电机控制单元上的延时控制模块按照设定延时时长，继续驱动电动机延时工作一段时间再停止，使出口压力持续上升；通过调整延时时长，可将所述出口压力比较准确的控制在所需压力范围。该发明的液压控制装置虽然用于改变或稳定发动机的压缩比，但是上述液压供给装置，为了提供高压油，需要电动机及油泵工作来对发动机主油道处的机油加压，电动机及油泵工作会耗费电能、增加能耗/燃油耗。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种发动机压缩比调节方法和装置，其不仅能够实现不同工况下的不同压缩比需求，而且结构简单、耗能低。

本发明公开了一种发动机压缩比调节方法，将发动机燃烧缸内的废气加压后导入发动机控制缸；通过对发动机控制缸内的上腔室、下腔室内废气的充放实现发动机控制缸内的活塞位置控制。