磁驱动可变长度连杆装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种设备，该设备可以包括：活塞头，被配置成设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到活塞头并从该活塞头延伸；以及活塞联接机构，至少部分地设置在活塞头内部以将连杆装置联接到活塞头，该连杆装置包括：可变长度连杆，包括具有中空主体的阴型部件和至少部分地可运动地设置在阴型部件内部的阳型部件，阳型部件被配置成联接到发动机的曲轴；以及连杆磁铁，可运动地联接到阴型部件。连杆装置可以被配置成在联接状态和分离状态之间转换。换。换。

【技术实现步骤摘要】
磁驱动可变长度连杆装置及其控制方法


[0001]本公开总体涉及连杆装置，并且更特别地，涉及磁驱动可变长度连杆装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]连杆通常被称为提供发动机特别是诸如内燃发动机的往复式发动机的活塞和曲柄或曲轴之间的机械联动(linkage)的刚性构件。连杆起杠杆臂的作用以将活塞推入气缸中并从气缸拉出活塞并且将活塞的线性往复运动转换成曲轴的转动。然后，该运动被传递到能够向配备有发动机的机器例如车辆提供动力的一系列装置。
[0003]取决于连杆的发动机功率的常用量度是压缩比，该压缩比被定义为活塞处于下止点(BDC)时气缸的排量与活塞处于上止点(TDC)时气缸的排量之间的比率。更简单地说，压缩比可以指气缸中最大容积与最小容积的比率。当连杆具有固定长度时，因为气缸中的最大容积和最小容积恒定，所以发动机将具有固定排量和压缩比。
[0004]问题在于，固定压缩比可能导致无法进行性能优化。例如，在诸如空转的低发动机负荷下，较高的压缩比可以提高燃料经济性。同时，在诸如来自驾驶员的大动力请求的高发动机负荷下，较低的压缩比与增加的增压相结合可以提高动力。

技术实现思路

[0005]本公开提供一种能够动态地改变发动机排量和压缩比以通过将压缩比与适当的发动机负荷条件相匹配来提高整体车辆效率的可变长度连杆装置。如本文所述的可变长度连杆装置可以在发动机运行期间改变连杆的长度，以响应于高发动机负荷或低发动机负荷而增加或减小发动机的压缩比，从而优化发动机性能。此外，如本文所述的可变长度连杆装置可以使用磁力调整连杆的长度，从而排除诸如电机的不必要的辅助部件，简化连杆设计，并且减小整体包装尺寸。
[0006]根据本公开的实施例，一种设备可以包括：活塞头，被配置成设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到活塞头并从该活塞头延伸；以及活塞联接机构，至少部分地设置在活塞头内部以将连杆装置联接到活塞头，该连杆装置包括：可变长度连杆，包括具有中空主体的阴型部件和至少部分地可运动地设置在阴型部件内部的阳型部件，阳型部件被配置成联接到发动机的曲轴；以及连杆磁铁，可运动地联接到阴型部件，其中连杆装置被配置成在联接状态和分离状态之间转换，在联接状态下，阳型部件与阴型部件保持一致，在分离状态下，连杆磁铁响应于邻近气缸的磁场而运动，使得阳型部件释放，从而允许阳型部件沿着连杆的轴线独立于阴型部件运动。
[0007]此外，根据本公开的实施例，一种设备可以包括：活塞头，被配置成设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到活塞头并从该活塞头延伸，连杆装置包括可变长度连杆，该可变长度连杆包括具有中空主体的阴型部件和至少部分地可运动地设置在阴型部件内部的阳型部件，阳型部件被配置成联接到发动机的曲轴；以及活塞联接机构，至少部分地设置
在活塞头内部以将连杆装置联接到活塞头，该活塞联接机构包括：第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块，分别可运动地设置在活塞联接机构的相对轴端；以及活塞联接机构磁铁，至少部分地可运动地设置在第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块之间，其中活塞联接机构被配置成在缩回状态和延伸状态之间转换，在缩回状态下，第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块定位在活塞头的外壁内部，在延伸状态下，活塞联接机构磁铁响应于邻近气缸的磁场而运动，使得第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块沿着活塞联接机构的轴线运动到活塞头的外壁外部，从而第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块抵接气缸的内表面以将活塞头保持在气缸内部的适当位置。
[0008]此外，根据本公开的实施例，一种设备可以包括：活塞头，被配置成设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到活塞头并从该活塞头延伸；以及活塞联接机构，至少部分地设置在活塞头内部以将连杆装置联接到活塞头，该连杆装置包括：可变长度连杆，包括具有中空主体的阴型部件和至少部分地可运动地设置在阴型部件内部的阳型部件，阳型部件被配置成联接到发动机的曲轴；以及连杆磁铁，可运动地联接到阴型部件，该活塞联接机构包括：第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块，分别可运动地设置在活塞联接机构的相对轴端；以及活塞联接机构磁铁，至少部分地可运动地设置在第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块之间，其中连杆装置被配置成在联接状态和分离状态之间转换，在联接状态下，阳型部件与阴型部件保持一致，在分离状态下，连杆磁铁响应于邻近气缸的磁场而运动，使得阳型部件释放，从而允许阳型部件沿着连杆的轴线独立于阴型部件运动，并且其中活塞联接机构被配置成在缩回状态和延伸状态之间转换，在缩回状态下，第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块定位在活塞头的外壁内部，在延伸状态下，活塞联接机构磁铁响应于磁场而运动，使得第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块沿着活塞联接机构的轴线运动到活塞头的外壁外部，从而第一活塞-气缸联接衬块和第二活塞-气缸联接衬块抵接气缸的内表面以将活塞头保持在气缸内部的适当位置。
附图说明
[0009]通过参照结合附图的以下描述可以更好地理解本文的实施例，在附图中相同的附图标记表示相同或功能相似的元件，其中：
[0010]图1A和图1B是具有可变长度连杆的示例性磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0011]图2是图1A和图1B的磁驱动活塞和连杆装置的选择部件视图；
[0012]图3A至图3D是当没有电流施加到缠绕在发动机气缸上的螺线管时图1A和图1B的磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0013]图4A至图4D是当电流穿过缠绕在发动机气缸上的螺线管时图1A和图1B的磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0014]图5A至图5C是示出使图1A和图1B的磁驱动活塞和连杆装置的连杆加长的示例性过程的操作视图；
[0015]图6A至图6C是示出使图1A和图1B的磁驱动活塞和连杆装置的连杆缩短的示例性过程的操作视图；
[0016]图7A和图7B是当没有电流施加到缠绕在发动机气缸上的螺线管时示例性活塞联
接机构的视图；
[0017]图8A和图8B是当电流穿过缠绕在发动机气缸上的螺线管时图7A和图7B的活塞联接机构的视图；
[0018]图9A和图9B是具有可变长度连杆的另一示例性磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0019]图10A至图10C是当没有电流施加到缠绕在发动机气缸上的螺线管时图9A和图9B的磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0020]图11A至图11C是当电流穿过缠绕在发动机气缸上的螺线管时图9A和图9B的磁驱动活塞和连杆装置的视图；
[0021]图12是示出用于控制磁驱动活塞和连杆装置的操作的示例性过程的流程图；
[0022]图13是示出用于使磁驱动活塞和连杆装置的连杆加长的示例性过程的图12的流程图；
[0023]图14是示出用于使磁驱动活塞和连杆装置的连杆缩短的示例性过程的图12的流程图；
[0024]图15是示出用于使磁驱动活塞和连杆装置的连杆加长以实现扭矩增加的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：活塞头，设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到所述活塞头并从所述活塞头延伸，所述连杆装置包括：可变长度连杆，包括具有中空主体的阴型部件和至少部分地可运动地设置在所述阴型部件内部的阳型部件，所述阳型部件联接到所述发动机的曲轴；以及连杆磁铁，可运动地联接到所述阴型部件；以及活塞联接机构，至少部分地设置在所述活塞头内部以将所述连杆装置联接到所述活塞头，其中所述连杆装置在联接状态和分离状态之间转换，在所述联接状态下，所述阳型部件与所述阴型部件保持一致，在所述分离状态下，所述连杆磁铁响应于邻近所述气缸的磁场而运动，使得所述阳型部件释放，从而允许所述阳型部件沿着所述连杆的轴线独立于所述阴型部件运动。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述连杆装置进一步包括设置在所述阴型部件的相对侧的第一阳型-阴型联接衬块和第二阳型-阴型联接衬块，所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块垂直于所述连杆的轴线运动。3.根据权利要求2所述的设备，其中当所述连杆装置处于所述联接状态时，所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块抵接所述阳型部件的外表面以使所述阳型部件与所述阴型部件保持一致，并且当所述连杆装置处于所述分离状态时，所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块释放所述阳型部件，从而允许所述阳型部件沿着所述连杆的轴线运动。4.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块通过垂直于所述连杆的轴线对所述阳型部件施加相反力使所述阳型部件与所述阴型部件保持一致。5.根据权利要求2所述的设备，其中所述连杆磁铁连接到所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块，从而所述连杆磁铁的运动使所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块运动。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述连杆磁铁沿着所述连杆的轴线的运动使所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块垂直于所述连杆的轴线运动。7.根据权利要求2所述的设备，其中所述连杆装置进一步包括：第一连接件和第二连接件，分别延伸穿过所述第一阳型-阴型联接衬块和所述第二阳型-阴型联接衬块；第三连接件，延伸穿过所述连杆磁铁；以及第一联动臂和第二联动臂，所述第一联动臂将所述第一连接件邻接到所述第三连接件，所述第二联动臂将所述第二连接件邻接到所述第三连接件。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述连杆装置进一步包括设置在所述连杆磁铁的相对轴端的第一弹簧和第二弹簧。9.根据权利要求8所述的设备，其中当所述连杆装置处于所述联接状态时，所述第一弹簧和所述第二弹簧将所述连杆磁铁保持在居中位置，并且当所述连杆装置处于所述分离状态时，所述第一弹簧由于所述连杆磁铁沿着所述连杆的轴线运动而压缩。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述连杆磁铁响应于所述磁场而沿着所述连杆的
轴线运动。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述连杆磁铁响应于所述磁场在第一方向上运动，并且响应于停用所述磁场在第二相反方向上运动。12.根据权利要求1所述的设备，其中当所述连杆装置处于所述分离状态时，所述阳型部件由于所述曲轴的转动而独立于所述阴型部件运动。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述阴型部件相对于所述连杆装置位置固定。14.根据权利要求1所述的设备，其中当电流穿过缠绕在所述气缸上的螺线管时，产生所述磁场。15.一种设备，包括：活塞头，设置在发动机的气缸内部；连杆装置，联接到所述活塞头并从所述活塞头延伸，所述连杆装置包括：可变长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：