RU2678605C2

RU2678605C2 - Valve train for an internal combustion engine, method for a valve train of an internal combustion engine and method for a valve clearance compensating element of a valve train

Info

Publication number: RU2678605C2
Application number: RU2016141141A
Authority: RU
Inventors: Марко ХЕРТВИГ; Маттиас БАХ
Original assignee: Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2019-01-30
Also published as: RU2016141141A3; RU2016141141A; BR102016024434A2; DE102015118113A1

Abstract

FIELD: internal combustion engines.SUBSTANCE: invention can be used in the internal combustion engines. Valve train for an internal combustion engine comprises valve controller (12, 13, 24) and valve (5) for opening and closing flow-through channel (4). Valve (5) and channel (4) are arranged in cylinder head (2) of the internal combustion engine. Valve controller (12, 13, 24) acts on an opening and closing movement of valve (5). Valve controller (12), (13), (24) comprises adjustable valve clearance compensation element (27). In order to adjust and control the valve clearance, valve clearance compensation element (27) comprises a variable in its spatial expansion element (30) and cam shaft pressure sensing element (31; 32). Disclosed is a method for a valve train of an internal combustion engine and method for a valve clearance compensating element of a valve train.EFFECT: technical result is the possibility of operation of the valve train almost without clearance.14 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к клапанному приводу для двигателя внутреннего сгорания, как описано в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Настоящее изобретение также относится к способу работы клапанного привода двигателя внутреннего сгорания и к способу работы элемента компенсации зазора клапана клапанного привода.The present invention relates to a valve actuator for an internal combustion engine, as described in the restrictive part of claim 1. The present invention also relates to a method of operating a valve actuator of an internal combustion engine and to a method of operating a valve clearance compensation element of a valve actuator.

Уровень техникиState of the art

Двигатели внутреннего сгорания содержат блок цилиндров с по меньшей мере одним цилиндром, в котором размещен поршень таким образом, чтобы он мог осуществлять колебательное движение, называемое ходом поршня. Благодаря поршню и головке цилиндра, расположенной напротив блока цилиндров и закрывающей цилиндр, переменный рабочий объем может быть образован с помощью движения поршня. Указанный переменный рабочий объем служит, например, при расширении топливно-воздушной смеси, которая взрывается внутри рабочего объема, для передачи давления взрывающейся топливно-воздушной смеси коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания. Кроме этого, указанный переменный рабочий объем служит для впуска топливно-воздушной смеси и для выпуска сгоревшей топливно-воздушной смеси, так называемого выхлопного газа.Internal combustion engines comprise a cylinder block with at least one cylinder in which the piston is placed so that it can oscillate, called the piston stroke. Thanks to the piston and cylinder head opposite the cylinder block and closing the cylinder, a variable displacement can be generated by the movement of the piston. The specified variable displacement serves, for example, when expanding the fuel-air mixture that explodes inside the displacement, to transmit the pressure of the exploding fuel-air mixture to the crankshaft of an internal combustion engine. In addition, the indicated variable displacement serves for the intake of the fuel-air mixture and for the release of the burnt fuel-air mixture, the so-called exhaust gas.

Для впуска и выпуска, так называемой перезарядки двигателя внутреннего сгорания, головка цилиндра содержит по меньшей мере один клапан, расположенный в головке цилиндра таким образом, чтобы он также мог выполнять колебательное движение, зависящее от движения поршня. Клапан служит для открывания или закрывания отверстия в головке цилиндра, сквозь которое может проходить поток, при этом посредством этого отверстия топливно-воздушная смесь может течь в головку цилиндра или из нее. В общем, головка цилиндра содержит по меньшей мере два отверстия, сквозь которые может проходить поток, при этом одно отверстие предназначено для впуска топливно-воздушной смеси, а другое отверстие предназначено для выпуска выхлопного газа.For the inlet and outlet, the so-called recharge of the internal combustion engine, the cylinder head contains at least one valve located in the cylinder head so that it can also perform oscillatory motion, depending on the movement of the piston. The valve is used to open or close the hole in the cylinder head, through which the flow can pass, while through this hole the air-fuel mixture can flow into or out of the cylinder head. In general, the cylinder head contains at least two openings through which a flow can pass, with one opening being for the intake of the air-fuel mixture, and the other opening is for discharging the exhaust gas.

Клапан вынужден выполнять колебательное движение под действием так называемого распределительного вала. Поскольку в ходе фазы сжатия, то есть, другими словами, в фазе хода поршня, в которой отверстие должно быть закрыто, существует необходимость в формировании надежного уплотнения между клапаном и отверстием, клапан снабжается натяжным элементом, который, в указанной фазе, прижимает указанный клапан к седлу клапана, сформированному в отверстии.The valve is forced to oscillate under the influence of the so-called camshaft. Since during the compression phase, that is, in other words, in the piston stroke phase in which the bore must be closed, there is a need to form a reliable seal between the valve and the bore, the valve is provided with a tension element which, in the indicated phase, presses the specified valve against a valve seat formed in the hole.

При работе двигателя внутреннего сгорания так называемый зазор клапана возникает благодаря колебанию температур и благодаря воздействиям подвижных деталей клапанного привода и возникающему в результате этого износу. Другими словами, это означает, что при эксплуатации и после сравнительно долгого периода эксплуатации клапан больше не обладает необходимой посадкой на седле клапана, и между клапаном и седлом клапана происходит утечка. Таким образом, необходимо, чтобы клапанный привод был оснащен так называемым элементом компенсации зазора клапана. Таким образом возможно обеспечивать необходимое герметизирующее воздействие между клапаном и кольцом седла клапана в присутствии всех встречающихся рабочих температур.During operation of the internal combustion engine, the so-called valve clearance occurs due to temperature fluctuations and due to the effects of the movable parts of the valve actuator and the resulting wear. In other words, this means that during operation and after a relatively long period of operation, the valve no longer has the necessary fit on the valve seat, and a leak occurs between the valve and the valve seat. Thus, it is necessary that the valve actuator be equipped with a so-called valve clearance compensation element. In this way, it is possible to provide the necessary sealing effect between the valve and the valve seat ring in the presence of all encountered operating temperatures.

Современные двигатели внутреннего сгорания, в частности, двигатели внутреннего сгорания с большим количеством оборотов и высокой скоростью, главным образом содержат так называемое гидравлическое устройство компенсации зазора клапана. В указанное гидравлическое устройство компенсации зазора клапана подается требуемое масло посредством маслопровода двигателя внутреннего сгорания. Тем не менее, недостаток указанного гидравлического устройства компенсации зазора клапана заключается в том, что оно демонстрирует лишь низкую жесткость благодаря возможному так называемому масляному вспениванию или вспениванию масла в маслопроводе двигателя внутреннего сгорания. Подобным образом, неблагоприятная вибрация, особенно в случае использования пальцевых коромысел, может привести к так называемому накачиванию масла в гидравлическом устройстве компенсации зазора клапана, при этом зазор клапана в некоторых случаях полностью устраняется, соответственно приводя к потерям из-за большого коэффициента трения в двигателе внутреннего сгорания. Чрезмерно малый или отсутствующий зазор клапана также приводит к неприятным, раздражающим звукам при холодном запуске. Регулировка коэффициента уменьшения в гидравлическом устройстве компенсации зазора клапана является очень трудоемкой.Modern internal combustion engines, in particular internal combustion engines with a large number of revolutions and high speed, mainly comprise a so-called hydraulic valve clearance compensation device. The specified hydraulic valve clearance compensation device is supplied with the required oil through the oil pipe of the internal combustion engine. However, a drawback of said hydraulic valve clearance compensation device is that it exhibits only low stiffness due to the possible so-called oil foaming or foaming of oil in the oil line of an internal combustion engine. Similarly, adverse vibration, especially when using the rocker arms, can lead to the so-called pumping of oil in the hydraulic valve clearance compensation device, while the valve clearance in some cases is completely eliminated, resulting in losses due to the large coefficient of friction in the internal motor combustion. Excessively small or missing valve clearance also leads to unpleasant, annoying noises during cold starts. Adjusting the reduction ratio in a hydraulic valve clearance compensation device is very time consuming.

В выложенной заявке KR 10 2002 0058109 А описано устройство компенсации зазора клапана для двигателя внутреннего сгорания, при этом указанное устройство предоставляет расширительный элемент в форме электрореологической текучей среды и пьезоэлемент для подачи напряжения для управления электрореологической текучей средой.Laid-open application KR 10 2002 0058109 A discloses a valve clearance compensation device for an internal combustion engine, said device providing an expansion element in the form of an electrorheological fluid and a piezoelectric element for supplying voltage for controlling the electrorheological fluid.

В выложенной заявке JP Н0452405 Y2 описан пьезоэлемент, расположенный между кулачком и клапаном двигателя внутреннего сгорания.Japanese Patent Application Laid-Open No. H0452405 Y2 describes a piezoelectric element located between a cam and a valve of an internal combustion engine.

В выложенной заявке DE 20 38 675 А1 описана расширительная часть, нагреваемая электричеством, предоставленная в качестве элемента компенсации зазора клапана двигателя внутреннего сгорания. Посредством нагревательного прибора можно управлять величиной расширительной части в зависимости от эксплуатационных состояний для того, чтобы соответствующим образом обеспечить требуемый зазор клапана.DE 20 38 675 A1 discloses an expansion part heated by electricity, provided as an element for compensating a valve clearance of an internal combustion engine. By means of a heating device, it is possible to control the magnitude of the expansion part depending on the operating conditions in order to appropriately provide the required valve clearance.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении усовершенствованного клапанного привода для двигателя внутреннего сгорания. Дополнительные задачи заключаются в обеспечении способа работы клапанного привода двигателя внутреннего сгорания и способа работы элемента компенсации зазора клапана клапанного привода.An object of the present invention is to provide an improved valve actuator for an internal combustion engine. Additional tasks are to provide a method of operating a valve actuator of an internal combustion engine and a method of operating an element for compensating a valve clearance of a valve actuator.

Задача решена согласно изобретению посредством клапанного привода для двигателя внутреннего сгорания, содержащего признаки, изложенные в пункте 1 формулы изобретения. Дальнейшие цели достигаются согласно изобретению посредством способа работы клапанного привода двигателя внутреннего сгорания, содержащего признаки, изложенные в пункте 11 формулы изобретения, и способа работы элемента компенсации зазора клапана клапанного привода, содержащего признаки, изложенные в пункте 17 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления с целесообразными и нетривиальными улучшениями изобретения описаны в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.The problem is solved according to the invention by means of a valve actuator for an internal combustion engine containing the features set forth in paragraph 1 of the claims. Further objectives are achieved according to the invention by a method of operating a valve actuator of an internal combustion engine containing the features set forth in paragraph 11 of the claims and a method of operating an element for compensating a valve clearance of a valve actuator containing the characteristics set forth in paragraph 17 of the claims. Advantageous embodiments with reasonable and non-trivial improvements of the invention are described in the respective dependent claims.

Клапанный привод согласно изобретению для двигателя внутреннего сгорания содержит устройство управления клапаном и клапан для открывания и закрывания канала, по которому может проходить поток, при этом клапан и канал расположены в головке цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления клапаном выполнено таким образом, чтобы воздействовать на открывающее и закрывающее движение клапана, и содержит настраиваемый элемент компенсации зазора клапана для настройки зазора клапана. Для настройки и контролирования зазора клапана элемент компенсации зазора клапана содержит электронный расширительный элемент, обладающий изменяющимися размерами, и элемент для измерения давления. Преимущество заключается в том, что элемент компенсации зазора клапана реализован в форме электронного компонента и, таким образом, устраняются все недостатки, связанные с гидравликой гидравлического элемента компенсации зазора клапана, такие как, например, процесс накачивания или осаждения. Кроме этого, предоставляется возможность осуществления полной регулировки и диагностики.The valve actuator according to the invention for an internal combustion engine comprises a valve control device and a valve for opening and closing a channel through which flow can pass, the valve and channel being located in the cylinder head of the internal combustion engine. The valve control device is designed to act on the opening and closing movement of the valve, and contains a custom valve clearance compensation element for adjusting the valve clearance. To adjust and control the valve clearance, the valve clearance compensation element comprises an electronic expansion element having variable dimensions and an element for measuring pressure. The advantage is that the valve clearance compensation element is implemented in the form of an electronic component and thus eliminates all the disadvantages associated with the hydraulics of the hydraulic valve clearance compensation element, such as, for example, the inflation or deposition process. In addition, it is possible to fully adjust and diagnose.

Возможность осуществления полной регулировки также предоставляет преимущество, заключающееся в возможности работы клапанного привода практически без зазора. Другими словами, клапаны, помимо их предопределенных периодов открывания и закрывания, не открывают каналы, связанные с ними. В свою очередь, это приводит к большей эффективности двигателя внутреннего сгорания и к меньшим выбросам выхлопного газа.The ability to make full adjustments also provides the advantage that the valve actuator can operate with virtually no clearance. In other words, the valves, in addition to their predetermined opening and closing periods, do not open the channels associated with them. In turn, this leads to greater efficiency of the internal combustion engine and to lower exhaust emissions.

В одном улучшенном варианте настоящего изобретения, элемент для измерения давления имеет форму тензометрического датчика. Преимущество по сравнению с традиционным датчиком давления заключается в его компактной, малогабаритной конструкции. Кроме этого, тензометрический датчик является недорогим по сравнению с традиционным датчиком давления.In one improved embodiment of the present invention, the pressure measuring element is in the form of a strain gauge. An advantage over a traditional pressure sensor is its compact, compact design. In addition, the strain gauge is inexpensive compared to a traditional pressure transmitter.

Дальнейшее преимущество клапанного привода согласно изобретению может проявляться в виде низкого уровня потерь, вызванных трением, поскольку в основной окружности распределительного вала не создается давление контакта, воздействующее на него.A further advantage of the valve actuator according to the invention can be manifested in the form of a low level of losses caused by friction, since no contact pressure is applied to the main circumference of the camshaft.

Расширительный элемент преимущественным образом содержит пьезоэлемент. Преимущество заключается в легкой настройке зазора клапана, поскольку, в результате воздействия электрического напряжения, пьезоэлемент осуществляет механическое движение в форме расширения или сжатия. Это означает, что при подаче определенного напряжения на расширительный элемент, настройка зазора клапана реализуется с помощью механического движения расширительного элемента.The expansion element advantageously comprises a piezoelectric element. The advantage lies in the easy adjustment of the valve clearance, since, as a result of exposure to electric voltage, the piezoelectric element carries out mechanical movement in the form of expansion or contraction. This means that when a certain voltage is applied to the expansion element, the valve clearance is adjusted using the mechanical movement of the expansion element.

В дальнейшем варианте осуществления расширительный элемент имеет форму пакета пьезоэлементов, состоящего из множества пьезоэлементов. Таким образом, можно реализовать больший рабочий ход расширительного элемента.In a further embodiment, the expansion element is in the form of a package of piezoelectric elements consisting of a plurality of piezoelectric elements. Thus, it is possible to realize a larger working stroke of the expansion element.

Благодаря множеству пьезоэлементов, параллельно соединенных друг с другом, возможно в очень короткий срок реализовать изменение размера или расширение элемента компенсации зазора клапана, поскольку пьезоэлементы непосредственно реагируют на приложенное напряжение. Таким образом, благодаря параллельному соединению, каждый отдельный пьезоэлемент реагирует одновременно с другими.Due to the many piezoelectric elements connected in parallel with each other, it is possible in a very short time to realize the resizing or expansion of the valve clearance compensation element, since the piezoelectric elements directly respond to the applied voltage. Thus, thanks to the parallel connection, each individual piezoelectric element reacts simultaneously with the others.

Элемент для измерения давления преимущественным образом расположен на внешней поверхности пьезоэлемента. Таким образом, в случае замены элемента для измерения давления, можно сохранить полностью работоспособный пьезоэлемент и заменить лишь элемент для измерения давления.The pressure measuring element is advantageously located on the outer surface of the piezoelectric element. Thus, in the case of replacing the element for measuring pressure, you can save a fully functional piezoelectric element and replace only the element for measuring pressure.

Если элемент для измерения давления сформирован внутри пьезоэлемента, обеспечивается защита элемента для измерения давления от внешних повреждений, например при установке.If the pressure measuring element is formed inside the piezoelectric element, the pressure measuring element is protected from external damage, for example during installation.

В дальнейшем варианте осуществления расширительный элемент и/или элемент для измерения давления присоединен(ы) к блоку управления и регулировки двигателя внутреннего сгорания. Реализованное преимущество заключается в том, что расширительный элемент может регулироваться непосредственно блоком управления и регулировки двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, сокращается время настройки зазора клапана. Дальнейшее преимущество заключается в измерении давления на распределительном вале, проверке зазора клапана, и возможности осуществления требуемой настройки зазора клапана, непрерывным образом.In a further embodiment, an expansion element and / or a pressure measuring element is connected (s) to the control and regulation unit of the internal combustion engine. The realized advantage is that the expansion element can be directly controlled by the control unit and the adjustment of the internal combustion engine. Thus, valve clearance adjustment time is reduced. A further advantage is the measurement of pressure on the camshaft, checking the valve clearance, and the possibility of making the required valve clearance settings in a continuous manner.

Устройство управления клапаном преимущественным образом содержит рычаг коромысла, поскольку в случае приведения в действие клапана с помощью рычага коромысла, элемент компенсации зазора клапана собственно не выполняет практически никаких других движений.The valve control device advantageously comprises a rocker arm, since in the case of actuating the valve with the rocker arm, the valve clearance compensation element actually does not perform almost any other movements.

В дальнейшем варианте осуществления расширительный элемент имеет рабочий ход, величина которого находится в диапазоне от 0,3 мм до 0,4 мм. Таким образом, обеспечивается возможность быстрой настройки зазора клапана.In a further embodiment, the expansion element has a stroke, the value of which is in the range from 0.3 mm to 0.4 mm. Thus, it is possible to quickly adjust the valve clearance.

Второй аспект настоящего изобретения относится к способу работы клапанного привода двигателя внутреннего сгорания, при этом двигатель внутреннего сгорания содержит клапанный привод, как заявлено в одном из пунктов 1-10 формулы изобретения. Входные переменные используют для определения характеристических переменных, и с помощью указанных характеристических переменных выходную переменную определяют в зависимости от элемента компенсации зазора клапана клапанного привода.A second aspect of the present invention relates to a method of operating a valve actuator of an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine comprises a valve actuator as claimed in one of claims 1-10. The input variables are used to determine the characteristic variables, and using these characteristic variables, the output variable is determined depending on the valve clearance compensation element of the valve actuator.

В одном варианте осуществления способа согласно изобретению, сигнал элемента для измерения давления элемента компенсации зазора клапана используют для определения выходной переменной. Преимущество заключается в том, что в области основной окружности распределительного вала, которая проходит по меньшей мере на 180° длины окружности распределительного вала, элемент для измерения давления предоставляет надежный сигнал, свидетельствующий о давлении на распределительном вале.In one embodiment of the method according to the invention, the signal of the pressure measuring element of the valve clearance compensation element is used to determine the output variable. The advantage is that in the area of the main circumference of the camshaft, which extends at least 180 ° of the circumference of the camshaft, the pressure measuring element provides a reliable signal indicating the pressure on the camshaft.

При определении текущего зазора клапана, выходная переменная играет роль опорной переменной для напряжения, подаваемого к элементу компенсации зазора клапана клапанного привода.In determining the current valve clearance, the output variable plays the role of a reference variable for the voltage supplied to the valve clearance valve compensation element.

Если выходная переменная определена в качестве опорной переменной для уровня износа компонентов клапанного привода, реализуется преимущество, заключающееся в получении информации о состоянии компонентов клапанного привода без потенциально разрушительной разборки двигателя внутреннего сгорания. Например, она может отображаться водителю при работе двигателя внутреннего сгорания в автотранспортном средстве, или может быть считана посредством блока управления и регулировки при инспекции в мастерской.If the output variable is defined as a reference variable for the wear level of the components of the valve actuator, the advantage is realized of obtaining information about the state of the components of the valve actuator without potentially destructive disassembly of the internal combustion engine. For example, it can be displayed to the driver when the internal combustion engine is operating in a motor vehicle, or it can be read by the control and adjustment unit during inspection in the workshop.

Выходная переменная преимущественным образом может быть определена в качестве опорной переменной для определения положения кулачка клапанного привода. Поскольку давление на распределительном вале непрерывно измеряется с помощью элемента для измерения давления, можно получать информацию о текущем положении переключения подъема клапана. Например, таким образом возможно отслеживать положение переключения подъема клапана, которое обычно регулируется блоком управления и регулировки, для предотвращения повреждения двигателя внутреннего сгорания, возникающего в результате неправильного подъема клапана для конкретной рабочей точки двигателя внутреннего сгорания.The output variable can advantageously be defined as a reference variable for determining the cam position of the valve actuator. Since the pressure on the camshaft is continuously measured using a pressure measuring element, information on the current valve lift switching position can be obtained. For example, it is thus possible to monitor the valve lift switching position, which is normally controlled by the control and adjustment unit, to prevent damage to the internal combustion engine resulting from improper valve lift for a particular operating point of the internal combustion engine.

Обычно, с помощью средств переключения подъема клапана стремятся повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания в конкретных рабочих точках. Это означает, что параметры рабочей точки, такие как, например, количество топлива, время впрыска или время воспламенения, рассчитываются в зависимости от соответствующего подъема клапана и сохраняются в характеристических картах блока управления и регулировки. Если, в случае неправильного подъема клапана, указанный подъем клапана не соответствует другим параметрам рабочей точки, это приводит по меньшей мере к низкой эффективности и, соответственно, к большому расходу топлива. В свою очередь, это приводит к большим выбросам выхлопных газов, которых стремятся избегать с помощью настоящего способа.Typically, valve lift switching means seek to increase the efficiency of an internal combustion engine at specific operating points. This means that the operating point parameters, such as, for example, fuel quantity, injection time or ignition time, are calculated depending on the corresponding valve lift and stored in the characteristic cards of the control and adjustment unit. If, in the case of incorrect valve lift, said valve lift does not correspond to other parameters of the operating point, this leads to at least low efficiency and, consequently, to high fuel consumption. In turn, this leads to large exhaust emissions, which tend to be avoided using the present method.

Входные переменные представляют собой измеренные или вычисленные данные рабочей точки и конструкционные данные двигателя внутреннего сгорания и характеристические данные элемента компенсации зазора клапана, при этом они являются характеристическими данными расширительного элемента и текущего сигнала элемента для измерения давления, при работе двигателя внутреннего сгорания.The input variables are the measured or calculated operating point data and the structural data of the internal combustion engine and the characteristic data of the valve clearance compensation element, while they are the characteristic data of the expansion element and the current signal of the pressure measuring element during operation of the internal combustion engine.

Третий аспект настоящего изобретения относится к способу работы элемента компенсации зазора клапана клапанного привода, при этом клапанный привод выполнен, как заявлено в одном из пунктов 1-10 формулы изобретения, и при этом элемент компенсации зазора клапана содержит расширительный элемент и элемент для измерения давления, при этом расширительный элемент и/или элемент для измерения давления проверяются. Таким образом, возможно отслеживать функциональность элемента компенсации зазора клапана. Указанная проверка важна в связи с существующими стандартами касательно выхлопных газов в конкретной стране и в связи с будущими стандартами касательно выхлопных газов, которым необходимо соответствовать в более широком смысле. Если элемент компенсации зазора клапана больше не может надежно выполнять свою функцию, в ходе работы двигателя внутреннего сгорания это может привести, например, к чрезмерно большому расходу топлива, которое является результатом недостаточного сжатия или утечки выхлопного газа из камеры сгорания. В свою очередь, это может привести к увеличению выбросов выхлопного газа.A third aspect of the present invention relates to a method for operating a valve clearance compensation element of a valve actuator, wherein the valve actuator is configured as claimed in one of Claims 1-10, and the valve clearance compensation element comprises an expansion element and a pressure measuring element, this expansion element and / or element for measuring pressure are checked. Thus, it is possible to monitor the functionality of the valve clearance compensation element. This verification is important in connection with the existing exhaust gas standards in a particular country and in relation to future exhaust gas standards that must be complied with in a broader sense. If the valve clearance compensation element can no longer reliably perform its function, during operation of the internal combustion engine, this can lead, for example, to an excessively high fuel consumption that results from insufficient compression or leakage of exhaust gas from the combustion chamber. In turn, this can lead to an increase in exhaust emissions.

В частности, расширительный элемент и/или элемент для измерения давления проверяются на предмет достоверности сигнала и/или короткого замыкания и/или MIN/MAX ошибок и/или перестановки.In particular, the expansion element and / or the pressure measuring element are checked for signal reliability and / or short circuit and / or MIN / MAX errors and / or permutations.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Дальнейшие преимущества, признаки и подробности изобретения станут понятны из следующего описания предпочтительных примерных вариантов осуществления и из графических материалов. Вышеуказанные признаки и комбинации признаков, упомянутые в описании, и признаки и комбинации признаков, упомянутые ниже в описании фигур и/или лишь изображенные на фигурах, могут использоваться не только в соответствующим образом указанной комбинации, но также в других комбинациях или по отдельности, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Идентичные или функционально идентичные элементы указаны идентичными условными обозначениями. В графических материалах:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred exemplary embodiments and from graphic materials. The above features and combinations of features mentioned in the description, and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or only shown in the figures, can be used not only in the correspondingly specified combination, but also in other combinations or individually, without leaving beyond the scope of the present invention. Identical or functionally identical elements are indicated by identical symbols. In graphic materials:

на фиг. 1 показано полусхематическое изображение клапанного привода согласно изобретению,in FIG. 1 shows a semi-schematic representation of a valve actuator according to the invention,

на фиг. 2 показана схема способа, изображающая определение напряжения, необходимого для устройства компенсации зазора клапана клапанного привода согласно изобретению,in FIG. 2 is a schematic diagram of a method depicting the determination of the voltage required for a valve clearance compensation device for a valve actuator according to the invention

на фиг. 3 показана схема способа, изображающая определение уровня износа компонентов клапанного привода согласно изобретению, иin FIG. 3 is a schematic diagram of a method depicting the determination of the wear level of components of a valve actuator according to the invention, and

на фиг. 4 показана схема способа, изображающая определение положения кулачка клапанного привода согласно изобретению с устройством переключения подъема клапана.in FIG. 4 is a schematic diagram of a method depicting cam position detection of a valve actuator according to the invention with a valve lift switching device.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Клапанный привод 1 согласно изобретению выполнен как изображено на фиг. 1. Клапанный привод 1 связан с головкой 2 цилиндра двигателя 3 внутреннего сгорания, имеющего форму поршневого двигателя возвратно-поступательного действия. Двигатель 3 внутреннего сгорания содержит блок цилиндров (не изображен более подробно), с которым жестко соединена головка 2 цилиндра.The valve actuator 1 according to the invention is made as shown in FIG. 1. The valve actuator 1 is connected to the cylinder head 2 of an internal combustion engine 3 having the form of a reciprocating reciprocating engine. The internal combustion engine 3 comprises a cylinder block (not shown in more detail) with which the cylinder head 2 is rigidly connected.

В головке 2 цилиндра выполнены каналы 4, сквозь которые проходит поток, по меньшей мере один впускной канал и один выпускной канал, по которым поступает смесь свежего воздуха и может выходить выхлопной газ, соответственно, в ходе так называемой фазы перезарядки двигателя 3 внутреннего сгорания. На фиг. 1 показан впускной канал 4 головки 2 цилиндра.In the cylinder head 2, channels 4 are made, through which a stream passes, at least one inlet channel and one exhaust channel, through which a mixture of fresh air enters and exhaust gas can escape, respectively, during the so-called recharge phase of the internal combustion engine 3. In FIG. 1 shows the inlet channel 4 of the cylinder head 2.

В головке 2 цилиндра расположен клапан 5, который открывает или закрывает отверстие 6 впускного канала 4. Отверстие 6 выполнено таким образом, чтобы быть обращенным к камере 7 сгорания двигателя 3 внутреннего сгорания. Для целей открывания, клапан 5 с помощью перемещающего устройства 8 клапанного привода 1 по меньшей мере частично вталкивается в камеру 7 сгорания, при этом тарелка 9 клапана 5 поднимается с седла 10 клапана, образованного на отверстии 6, таким образом открывая проходное сечение 11 отверстия 6. По указанному проходному сечению 11 смесь свежего воздуха может течь в камеру 7 сгорания. Подобным образом возможно, чтобы в ходе фазы перезарядки двигателя 3 внутреннего сгорания, выхлопной газ проходил сквозь отверстие 6 и втягивался обратно, или чтобы для продувки камеры 7 сгорания свежий воздух проходил в выпускной канал посредством еще одного отверстия, связанного с выпускным каналом (не изображено более подробно).A valve 5 is located in the cylinder head 2, which opens or closes the opening 6 of the inlet channel 4. The hole 6 is designed so as to face the combustion chamber 7 of the internal combustion engine 3. For opening purposes, the valve 5 is at least partially pushed into the combustion chamber 7 by means of a moving device 8 of the valve actuator 1, while the valve plate 9 rises from the valve seat 10 formed on the opening 6, thereby opening the passage section 11 of the opening 6. At the indicated flow cross section 11, a mixture of fresh air can flow into the combustion chamber 7. Similarly, it is possible that during the recharging phase of the internal combustion engine 3, the exhaust gas passes through the opening 6 and is drawn back, or so that fresh air passes into the exhaust channel through a further opening associated with the exhaust channel to purge the combustion chamber 7 (not shown more in detail).

Клапанный привод 1 содержит не только клапан 5, но также и распределительный вал 12 с кулачком 13. Движение клапана 5 реализовано в зависимости от положения кулачка 13, который присоединен с возможностью совместного вращения к распределительному валу 12. При работе двигателя 3 внутреннего сгорания распределительный вал 12 вращается вокруг своей оси 14 вращения. В этом примерном варианте осуществления распределительный вал 12 имеет форму верхнего распределительного вала.Valve actuator 1 contains not only valve 5, but also camshaft 12 with cam 13. The movement of valve 5 is implemented depending on the position of cam 13, which is rotatably connected to camshaft 12. When operating internal combustion engine 3, camshaft 12 rotates around its axis of rotation 14. In this exemplary embodiment, the camshaft 12 is in the form of an overhead camshaft.

Клапан 5 содержит стержень 15 клапана, присоединенный к тарелке 9 клапана. Клапан 5 обычно выполнен цельным. Стержень 15 клапана расположен на клапанной поверхности 16 тарелки 9 клапана, выполненной таким образом, чтобы быть обращенной в противоположную сторону от камеры 7 сгорания. Стержень клапана 14 проходит сквозь канал 4 и сквозь головку 2 цилиндра, при этом указанный стержень клапана размещается в головке 2 цилиндра в приемном отверстии 17 таким образом, чтобы иметь возможность двигаться в осевом направлении вдоль своей продольной оси 18.Valve 5 comprises a valve stem 15 connected to a valve disc 9. Valve 5 is usually integral. The valve stem 15 is located on the valve surface 16 of the valve disc 9, which is configured to face the opposite side of the combustion chamber 7. The valve stem 14 passes through the channel 4 and through the cylinder head 2, while the specified valve stem is located in the cylinder head 2 in the receiving hole 17 so as to be able to move axially along its longitudinal axis 18.

Пружина 20 клапана размещается, окружая стержень 15 клапана, на концевой области 19 стержня 15 клапана, выполненной таким образом, чтобы быть обращенной в противоположную сторону от тарелки 9 клапана, при этом пружина 20 клапана на своем конце 21 пружины, выполненном таким образом, чтобы быть обращенным к тарелке 9 клапана, опирается на корпус 22 головки 2 цилиндра. Подобным образом, нижняя тарелка пружины клапана может быть расположена между корпусом 22 головки цилиндра и пружиной 20 клапана.The valve spring 20 is located, surrounding the valve stem 15, on the end region 19 of the valve stem 15, made so as to face in the opposite direction from the valve disc 9, while the valve spring 20 at its spring end 21, made so as to be facing the valve plate 9, rests on the housing 22 of the cylinder head 2. Similarly, the bottom plate of the valve spring may be located between the cylinder head body 22 and the valve spring 20.

Для создания предварительной нагрузки верхняя тарелка 23 пружины клапана прикреплена к стержню 15 клапана верхним концом 21 пружины. Пружина 20 клапана находится под нагрузкой даже когда отверстие 6 находится в закрытом состоянии. Указанная нагрузка увеличивается, как только пальцевое коромысло 24 с помощью кулачка 13 толкает клапан 5 в направлении камеры 7 сгорания. Пальцевое коромысло 24 на своем первом конце 25, выполненном таким образом, чтобы быть обращенным к стержню 15 клапана, соприкасается со стержнем 15 клапана или упирается в поверхность 26 стержня клапана, выполненную таким образом, чтобы быть обращенной к пальцевому коромыслу 24.To create a preload, the upper plate 23 of the valve spring is attached to the valve stem 15 by the upper end 21 of the spring. The valve spring 20 is under load even when the opening 6 is in the closed state. The specified load increases as soon as the rocker arm 24 using the cam 13 pushes the valve 5 in the direction of the combustion chamber 7. The finger rocker 24 at its first end 25, made in such a way as to face the valve stem 15, is in contact with the valve stem 15 or abuts against the surface 26 of the valve stem, made so as to face the finger rocker 24.

Для компенсации зазора клапана, возникающего при работе двигателя 3 внутреннего сгорания, клапанный привод 1 содержит элемент 27 компенсации зазора клапана, присоединенный к блоку 28 управления и регулировки двигателя 3 внутреннего сгорания.To compensate for valve clearance that occurs during operation of the internal combustion engine 3, the valve actuator 1 comprises a valve clearance compensation member 27 connected to a control and adjustment unit 28 of the internal combustion engine 3.

Своим вторым концом 29, выполненным таким образом, чтобы быть обращенным в противоположную сторону от стержня 15 клапана, пальцевое коромысло 24 присоединено к элементу 27 компенсации зазора клапана, далее по тексту обозначенному термином «элемент компенсации». Элемент 27 компенсации служит для воздействия на полную герметизацию отверстия 6 с помощью тарелки 9 клапана в ходе фазы сжатия и сгорания в двигателе внутреннего сгорания, при которой отверстия 6 впускного канала и отверстия выпускного канала закрыты клапаном 5, связанным с ними.With its second end 29, made so as to be facing in the opposite direction from the valve stem 15, the finger rocker 24 is connected to the valve clearance compensation element 27, hereinafter referred to as the “compensation element”. The compensation element 27 serves to influence the complete sealing of the hole 6 with the valve disc 9 during the compression and combustion phases in the internal combustion engine, in which the inlet channel openings 6 and the outlet channel openings are closed by a valve 5 associated therewith.

Элемент 27 компенсации содержит расширительный элемент 30 и первый элемент 31 для измерения давления и второй элемент 32 для измерения давления. Подобным образом, возможно наличие лишь одного элемента для измерения давления. Это зависит от типа элемента для измерения давления.The compensation element 27 comprises an expansion element 30 and a first pressure measuring element 31 and a second pressure measuring element 32. Similarly, only one pressure measuring element is possible. It depends on the type of pressure measuring element.

В этом примерном варианте осуществления расширительный элемент 30 выполнен в форме так называемого пакета пьезоэлементов, где некоторое количество пьезоэлементов соединены параллельно друг с другом. Элементы 31, 32 для измерения давления имеют форму тензометрических датчиков. Тензометрические датчики 31, 32, также называемые тензометрическими полосами, применяются, перпендикулярно относительно друг друга, к внешней поверхности пакета 30 пьезоэлементов. Тензометрические датчики 31, 32 и пакет 30 пьезоэлементов присоединены к блоку 28 управления и регулировки.In this exemplary embodiment, the expansion element 30 is in the form of a so-called piezoelectric element package, where a number of piezoelectric elements are connected in parallel with each other. Elements 31, 32 for measuring pressure are in the form of strain gauges. Strain gauges 31, 32, also called strain gauges, are applied, perpendicular to each other, to the outer surface of the piezoelectric pack 30. Strain gauges 31, 32 and a package of 30 piezoelectric elements connected to the block 28 of the control and regulation.

Кулачок 13 содержит так называемую основную окружность 33, так называемый восходящий склон 34 и нисходящий склон 35. При работе двигателя 3 внутреннего сгорания кулачок 13 вращается вместе с его основной окружностью 33 над пальцевым коромыслом 24.The cam 13 contains the so-called main circle 33, the so-called ascending slope 34 and the descending slope 35. When the internal combustion engine 3 is operating, the cam 13 rotates with its main circumference 33 above the rocker arm 24.

В начале фазы открывания клапана и до максимального подъема Hmax клапана 5, восходящий склон 34 кулачка 13 располагается над пальцевым коромыслом 24. По достижении максимального подъема Hmax клапана, нисходящий склон 35 кулачка 13 находится над пальцевым коромыслом 24 и за фазой открывания клапана следует фаза закрывания клапана до тех пор пока клапан 5 не закроет отверстие 6 полностью. Между окончанием фазы закрывания клапана и началом фазы открывания клапана основная окружность 33 кулачка 13 находится над пальцевым коромыслом 24.At the beginning of the valve opening phase and until the maximum lift Hmax of valve 5, the ascending slope 34 of the cam 13 is located above the finger rocker 24. Upon reaching the maximum lift Hmax of the valve, the descending slope 35 of the cam 13 is above the finger rocker 24 and the valve closing phase is followed by the valve closing phase until valve 5 closes hole 6 completely. Between the end of the valve closing phase and the beginning of the valve opening phase, the main circumference 33 of the cam 13 is located above the finger beam 24.

Благодаря форме кулачка 13, давление, оказываемое кулачком 13 на пальцевое коромысло 24, изменяется. Указанное давление определяют с помощью тензометрических датчиков 31, 32 и передают в качестве величины давления в блок 28 управления и регулировки. С помощью модели вычислений, сохраненной в блоке 28 управления и регулировки, возможно определить наличие недопустимого изменения зазора клапана и необходимость его исправления. Более того, затем определяется величина, на которую должен расшириться или сжаться пакет 30 пьезоэлементов для настройки правильного зазора клапана. При необходимости, путем применения конкретного напряжения, пакет 30 пьезоэлементов приводится в действие и задается правильный или требуемый зазор клапана.Due to the shape of the cam 13, the pressure exerted by the cam 13 on the rocker arm 24 changes. The specified pressure is determined using strain gauge sensors 31, 32 and transmitted as a pressure value to the control and adjustment unit 28. Using the calculation model stored in the control and adjustment unit 28, it is possible to determine the presence of an unacceptable change in the valve clearance and the need to correct it. Moreover, it then determines the amount by which the package of 30 piezoelectric elements should expand or contract to adjust the correct valve clearance. If necessary, by applying a specific voltage, the piezoelectric pack 30 is actuated and the correct or required valve clearance is set.

Элемент 27 компенсации, в сочетании с блоком 28 управления и регулировки, может иметь разные функции. Другими словами, это означает, что он может использоваться для разных диагностик или определений, основанных на моделях. На фиг. 2-4 показаны схемы способа, изображающие определение опорных переменных для установки зазора клапана, уровень износа разных компонентов или деталей клапанного привода 1, и определение положения кулачка 13, если клапанный привод 1 содержит средство переключения подъема клапана. Указанные определения необходимо выполнять в каждом случае в зависимости от элемента 27 компенсации зазора клапана, в частности, с помощью элементов 31, 32 для измерения давления.The compensation element 27, in combination with the control and adjustment unit 28, may have different functions. In other words, this means that it can be used for different diagnostics or definitions based on models. In FIG. 2-4 are diagrams of a method depicting the determination of reference variables for setting the valve clearance, the level of wear of various components or parts of the valve actuator 1, and the determination of the position of the cam 13 if the valve actuator 1 comprises means for switching the valve lift. These determinations must be made in each case, depending on the valve clearance compensation element 27, in particular by means of pressure measuring elements 31, 32.

Указанные схемы способа относятся к трем определениям или вычислениям:The indicated method diagrams relate to three definitions or calculations:

- определение текущего зазора клапана,- determination of the current valve clearance,

- определение корректирующего перемещения пакета пьезоэлементов в течение конкретного времени работы, и- determining the corrective movement of the package of piezoelectric elements for a specific time, and

- определение опорного усилия на тензометрическом датчике 31; 32 при максимальном подъеме Hmax клапана 5.- determination of the reference force on the strain gauge sensor 31; 32 at maximum lift Hmax of valve 5.

Входные переменные Е1, Е2, Е3, которые определены с помощью n-мерных характеристических карт блока 28 управления и регулировки или присутствуют в форме данных измерения двигателя 3 внутреннего сгорания, представляют собой данные рабочей точки и конструкционные данные двигателя 3 внутреннего сгорания и характеристические данные элемента 27 компенсации.The input variables E1, E2, E3, which are determined using the n-dimensional characteristic cards of the control and adjustment unit 28 or are present in the form of measurement data of the internal combustion engine 3, are operating point data and structural data of the internal combustion engine 3 and characteristic data of the element 27 compensation.

Данные рабочей точки включают в себя температуру двигателя, температуру запуска, температуру окружающей среды, температуру охлаждающей воды и режим работы двигателя внутреннего сгорания. Они также включают в себя текущее положение коленчатого вала и текущее положение распределительного вала. В качестве конструкционных данных в определение вводятся материальные константы клапанного привода 1 или его компонентов и передаточное число клапанного привода 1. Кроме этого, определение учитывает специфические характеристики пакета 30 пьезоэлементов, например, изменение ее расширения в зависимости от подаваемого напряжения и соответствующий сигнал тензометрических датчиков 31, 32. Очевидно, что также могут учитываться дополнительные входные переменные или, в зависимости от определения, в одной или другой входной переменной может отсутствовать необходимость.The operating point data includes engine temperature, start temperature, ambient temperature, cooling water temperature, and operation mode of the internal combustion engine. They also include the current position of the crankshaft and the current position of the camshaft. As structural data, the material constants of the valve actuator 1 or its components and the gear ratio of the valve actuator 1 are introduced into the definition. In addition, the definition takes into account the specific characteristics of the package of 30 piezoelectric elements, for example, the change in its expansion depending on the applied voltage and the corresponding signal of the strain gauges 31, 32. Obviously, additional input variables may also be taken into account, or, depending on the definition, one or another input variable may tstvovat need.

Обработка входных переменных Е1, Е2, Е3 осуществляется с помощью конкретных характеристических переменных K1, K2, K3, которые хранятся в блоке 28 управления и регулировки в форме характеристических кривых, характеристических карт и/или констант. Компоновка указанных характеристических переменных K1, K2, K3 осуществляется посредством математических и логических операторов.The input variables E1, E2, E3 are processed using specific characteristic variables K1, K2, K3, which are stored in the control and adjustment unit 28 in the form of characteristic curves, characteristic cards and / or constants. The arrangement of the indicated characteristic variables K1, K2, K3 is carried out by means of mathematical and logical operators.

Определение зазора клапана осуществляется в основном между фазой закрывания клапана и фазой открывания клапана, когда распределительный вал 12 находится в положении, при котором основная окружность 33 кулачка 13 находится над пальцевым коромыслом 24, поскольку в фазе открывания клапана, то есть в фазе, при которой восходящий склон 34 расположен над пальцевым коромыслом 24, жесткость пакета 30 пьезоэлементов остается неизменной и, таким образом, напряжение, измеряемое на указанном пакете пьезоэлементов, является постоянным. При определении зазора клапана, пакету 30 пьезоэлементов подается питание до тех пор, пока давление, которое нужно определить с помощью тензометрического датчика 31, 32, не будет преобладать на распределительном вале 12.The determination of the valve clearance is carried out mainly between the valve closing phase and the valve opening phase, when the camshaft 12 is in a position in which the main circumference 33 of the cam 13 is above the rocker arm 24, since in the valve opening phase, i.e. in the phase in which the upward the slope 34 is located above the finger beam 24, the rigidity of the package 30 of the piezoelectric elements remains unchanged and, thus, the voltage measured on the specified package of piezoelectric elements is constant. When determining the valve clearance, the piezoelectric pack 30 is supplied with power until the pressure that needs to be determined using the strain gauge 31, 32 prevails on the camshaft 12.

Установка зазора клапана осуществляется непосредственно при запуске двигателя 3 внутреннего сгорания при первом вращении распределительного вала 12 для того, чтобы измерить текущий зазор клапана и установить его непосредственно при начале работы двигателя 3 внутреннего сгорания.Setting the valve clearance is carried out directly at the start of the internal combustion engine 3 during the first rotation of the camshaft 12 in order to measure the current valve clearance and set it directly at the start of operation of the internal combustion engine 3.

В идеальном случае, так называемый рабочий ход пакета 30 пьезоэлементов, то есть величина его расширения или сжатия, находится в диапазоне от 0,3 мм до 0,4 мм. Кроме этого, при наличии дефекта элемента 27 компенсации, возможна аварийная работа со скоростью осадки до 1 м/сек.In the ideal case, the so-called working stroke of the package of 30 piezoelectric elements, that is, the magnitude of its expansion or contraction, is in the range from 0.3 mm to 0.4 mm. In addition, if there is a defect in the compensation element 27, emergency operation is possible with an upset speed of up to 1 m / s.

После определения текущего зазора клапана клапанного привода 1 с помощью входных переменных Е1 и характеристических переменных K1, в качестве выходной переменной А1 получают требуемое напряжение, которое должно подаваться пакету 30 пьезоэлементов с целью компенсации текущего зазора клапана.After determining the current valve clearance of the valve actuator 1 using the input variables E1 and characteristic variables K1, the required voltage is obtained as the output variable A1, which must be supplied to the package of 30 piezoelectric elements in order to compensate for the current valve clearance.

Определение корректирующего перемещения пакета 30 пьезоэлементов в течение конкретного времени работы с помощью входных переменных Е2 и характеристических переменных K2 дает в результате выходную переменную А2, описывающую конкретный уровень износа клапанного привода 1 или его компонентов. С помощью сигналов тензометрических датчиков 31, 32 и напряжения, необходимого для компенсации зазора клапана, возможно, путем использования вычислительной модели, определить конкретное перемещение пакета 30 пьезоэлементов и, таким образом, сделать выводы относительно уровня износа клапанного привода 1.Determination of the corrective movement of the package of 30 piezoelectric elements during a specific operating time using the input variables E2 and the characteristic variables K2 results in an output variable A2 describing the specific level of wear of the valve actuator 1 or its components. Using the signals of the strain gauges 31, 32 and the voltage necessary to compensate for the valve clearance, it is possible, using a computational model, to determine the specific movement of the package of 30 piezoelectric elements and, thus, draw conclusions regarding the level of wear of the valve actuator 1.

Если клапанный привод 1 согласно изобретению содержит средство переключения подъема клапана, можно определить соответствующее текущее положение кулачка 13 с помощью указанного средства переключения подъема клапана. С этой целью входные переменные Е3 обрабатываются в блоке 28 управления и регулировки с помощью характеристических переменных K3, при этом вычисляется опорное усилие тензометрических датчиков 31; 32 при максимальном подъеме Hmax клапана. Выходная переменная A3 соответствует положению средства переключения подъема клапана.If the valve actuator 1 according to the invention comprises means for switching the valve lift, the corresponding current position of the cam 13 can be determined using said valve lift switching means. To this end, the input variables E3 are processed in the control and adjustment unit 28 using the characteristic variables K3, and the reference force of the strain gauge sensors 31 is calculated; 32 at maximum valve lift Hmax. The output variable A3 corresponds to the position of the valve lift switching means.

В дальнейшем способе согласно изобретению осуществляется диагностика или проверка элемента 27 компенсации зазора клапана. Расширительный элемент 30 и элемент 31; 32 для измерения давления в каждом случае независимо друг от друга проверяются на предмет достоверности сигнала или перестановки или короткого замыкания или на предмет так называемых MIN/MAX ошибок.In a further method according to the invention, a diagnosis or verification of a valve clearance compensation element 27 is carried out. Expansion element 30 and element 31; 32 for pressure measurement in each case are independently checked for the reliability of the signal or permutation or short circuit or for the so-called MIN / MAX errors.

В зависимости от типа конструкции, пьезоэлементы 30 могут сокращаться или расширяться в результате воздействия напряжения. В случае использования в качестве элемента 27 компенсации зазора клапана, вариант с клапанным приводом 1, управляемым рычагом коромысла, будет целесообразным, поскольку при таком типе установки элемент 27 компенсации зазора клапана собственно не выполняет практически никаких движений.Depending on the type of construction, the piezoelectric elements 30 may contract or expand due to stress. If a valve clearance compensation is used as the element 27, the variant with the valve actuator 1 controlled by the rocker arm will be expedient, since with this type of installation, the valve clearance compensation element 27 actually performs virtually no movements.

Очевидно, что клапанный привод 1 согласно изобретению не зависит от типа приведения в действие клапана. Другими словами, клапанный привод 1 согласно изобретению подобным образом может содержать рычаг коромысла или толкатель клапана. Подобным образом, он может содержать нижний распределительный вал 12.Obviously, the valve actuator 1 according to the invention is independent of the type of actuation of the valve. In other words, the valve actuator 1 according to the invention in a similar manner may comprise a rocker arm or a valve pusher. Similarly, it may comprise a lower camshaft 12.

Claims

1. Valve actuator for an internal combustion engine, comprising a valve control device (12, 13, 24) and a valve (5) for opening and closing a channel (4) through which flow can pass, wherein the valve (5) and channel (4 ) are located in the cylinder head (2) of the internal combustion engine, and the valve control device (12, 13, 24) is configured to act on the opening and closing movement of the valve (5), and the device (12, 13, 24) the valve control contains a custom valve clearance compensation element (27) for us Royko valve gap (5), characterized in that for adjusting and controlling the valve clearance element (27) comprises a valve clearance compensation expansion element (30) having varying dimensions, and an element (31; 32) for measuring the pressure on the camshaft.

2. The valve actuator according to claim 1, characterized in that the element (31; 32) for measuring pressure is made in the form of a strain gauge.

3. Valve actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the expansion element (30) contains a piezoelectric element.

4. Valve actuator according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the expansion element (30) is made in the form of a package of piezoelectric elements, consisting of many piezoelectric elements.

5. Valve actuator according to claim 4, characterized in that the plurality of piezoelectric elements (30) are connected in parallel with each other.

6. Valve actuator according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the element (31; 32) for measuring pressure is located on the outer surface of the piezoelectric element (30).

7. The valve actuator according to claim 1, characterized in that the element (31; 32) for measuring pressure is made inside the piezoelectric element (30).

8. Valve actuator according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the expansion element (30) and / or element (31; 32) for measuring pressure is connected (s) to the control and adjustment unit (28) of the internal combustion engine.

9. Valve actuator according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the valve control device (12, 13, 24) comprises a rocker arm.

10. Valve actuator according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the expansion element (30) has a stroke, the value of which is in the range from 0.3 mm to 0.4 mm.

11. The method of operation of the valve actuator of an internal combustion engine, characterized in that the internal combustion engine comprises a valve actuator (1) according to one of claims. 1-10, using input variables (E1, E2, E3) to determine the characteristic variables (K1, K2, K3) stored in the control and adjustment unit (28) in the form of characteristic curves, characteristic cards and / or constants, and using the specified characteristic variables (K1, K2, K3) determine the output variable (A1, A2, A3) depending on the valve clearance valve compensation element (27) (1), while the input variables (E1, E2, E3) represent data of the operating point and structural data of the engine (3) internal combustion the characteristics and characteristic data of the valve clearance compensation element (27), and the output variable (A1) is determined as the reference value of the voltage supplied to the valve gap compensation element (27), or the output variable (A2) is determined as the reference value of the wear level of the valve components the actuator (1), or the output variable (A3) is determined as a reference value that determines the position of the cam (13) of the valve actuator (1).

12. The method according to p. 11, characterized in that the signal of the element (31; 32) for measuring the pressure of the valve clearance compensation element (27) is used to determine the output variable (A1; A2; A3).

13. The method of operation of the valve clearance compensation element of the valve actuator, characterized in that the valve actuator (1) is made as claimed in one of paragraphs. 1-10, wherein the valve clearance compensation element (27) comprises an expansion element (30) and an element (31; 32) for measuring pressure on the camshaft, while the expansion element (30) and / or element (31; 32) for pressure measurements are checked.

14. The method according to p. 13, characterized in that the expansion element (30) and / or element (31; 32) for measuring pressure is checked for signal reliability, and / or short circuit, and / or MIN / MAX errors, and / or permutations.