CN102628382A - 用于降低电子控制单元的功率消耗的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于降低电子控制单元ECU(100)的功率消耗的装置和方法。ECU(100)通过电动液压***(202，203)控制内燃发动机(300)的进气阀(301)或排气阀(302)。如果ECU(100)的温度太高，那么利用不同的电流模式控制进气阀(301)或排气阀(302)，使ECU(100)中产生较少的功率消耗。

Description

用于降低电子控制单元的功率消耗的装置和方法

技术领域

本发明涉及降低内燃发动机中的电子控制单元(ECU)的功率消耗的装置和方法，所述内燃发动机包括至少一个气缸和与气缸关联并通过电动液压***致动的至少一个进气阀或排气阀。所述电动液压***由螺线管阀控制，用于可变地致动进气阀或排气阀。总体而言，本发明适用于利用螺线管阀控制进气阀或排气阀的任何种类的***。

背景技术

存在可用于在发动机操作的整个范围降低功率消耗的不同种类的方法。专利US 5611303公开了用于内燃发动机的这样一种方法。

发明内容

螺线管阀在用于控制内燃发动机中空气或燃料的确定的***中使用。这些螺线管阀须在每个发动机循环中操作。其作用的持续时间取决于所需的空气质量或燃料量。导致的功率损耗占据电子控制单元的功率损耗的很大一部分，并可能在某些操作区域中导致热问题，需要额外努力来冷却温度。根据独立技术方案的电子控制单元和方法的优势在于，通过控制提供给螺线管阀的电流模式，可降低功率消耗，由此减少热问题。

消除在螺线管线圈中不必要的功率消耗将节约功率，改善阀性能和延长阀的操作寿命。

功率消耗直接地与电流的平方成比例。通过降低螺线管阀中的电流水平，可显著降低功率消耗。

另外通过控制进气阀或排气阀的升程曲线，可降低功率损耗。进气阀曲线可通过调节电动液压驱动机构改变。通过以修改的升程曲线维持内燃发动机的气缸中的相似燃烧室条件，可实现功率损耗的明显降低。

节约的功率损耗可用于控制器的解读，以便降低以下参数中的一个或多个：

可使用更小的壳体尺寸，

可省去温度传感器，

可使控制器的冷却概念更简单。

附图说明

图1显示了包括电子控制单元的框图。

图2显示了在螺线管阀中的电流流动模式。

图3和图4显示了如何能够在不改变进气阀或排气阀的阀升程的情况下降低功率消耗的实施例。

图5到图8显示了如何能够通过修改进气阀或排气阀的阀升程但维持气缸中相同的空气填充而降低功率消耗的实施例。

具体实施方式

图1显示了包括电子控制单元(ECU)100的框图。ECU100通过电信号线101与螺线管阀200连接。ECU100通过电信号线102与螺线管阀201连接。螺线管阀200通过电动液压***202与内燃发动机300的进气阀301连接。电动液压***202用于控制内燃发动机300的进气阀301。螺线管阀201通过内燃发动机300的电动液压***203与排气阀302连接。电动液压***302用于控制内燃发动机300的排气阀。ECU100具有各种输入和各种输出。多个传感器连接到ECU100以读取ECU100的温度和发动机特性，例如油温，发动机速度，曲轴角度等。ECU100具有软件功能，例如接收单元106，热管理单元107，螺线管阀控制单元108，热模型单元等。在图1所示举例中，仅显示用于内燃发动机的一个气缸的连接。在多气缸发动机中，必定具有对应多个气缸的多个螺线管阀。

内燃发动机300具有用于通过电动液压***202、203控制进气阀301或排气阀302的升程的凸轮。高压流体室位于由凸***作的活塞和进气阀之间。通过用凸轮移动活塞，高压流体室中压力增加，且进气阀开始逆着弹簧移动，由此打开进气阀，允许空气流入内燃发动机300的气缸。螺线管阀200用于通过打开或关闭螺线管阀200控制高压流体室中的压力。如果螺线管阀打开，那么液压流体将被允许流出高压流体室，由此高压流体室中的压力将不会随着活塞的移动而增加。如果螺线管阀未打开，那么因活塞移动而导致的任何压力增加将直接地增加进气阀的开度，所以在这种情况下，进气阀的移动将直接地跟随活塞的移动或凸轮的移动。因此当螺线管阀200关闭时，进气阀将跟随凸轮的移动，且当螺线管阀200打开时，进气阀将不跟随凸轮的移动。因此通过控制螺线管阀，进气阀的移动可以是通过凸轮的移动给出的可能的最大移动范围内的任意移动。相似地，排气阀302也能够通过螺线管阀201控制。

螺线管阀200，201包括线圈，铁芯，入口端口，出口端口和孔口。铁芯用于打开或关闭孔口，以允许液压流体从入口端口流到出口端口。所述入口端口连接到电动液压***202，203的高压流体室，所述出口端口连接到中间压力室，所述中间压力室连接到电动液压***202，203的蓄压器。通常情况下，铁芯打开孔口，以允许液压流体流出高压流体室并进入中间压力室，由此高压流体室中的压力将不会随着活塞移动而增加。可通过施加电流到线圈上使铁芯关闭，由此高压流体室中的压力将随着活塞移动而增加。螺线管阀200，201连接到ECU100。螺线管阀200，201为“常开”类型。常开种类的螺线管阀在通过施加电流而被激励时使铁芯关闭，在被去激励时使铁芯打开。螺线管阀200，201的打开和关闭通过ECU100控制。

图2显示了用于螺线管阀的打开和关闭的电流模式I(单位是安培)与时间t(单位是毫秒)的关系曲线。螺线管阀的默认情况为常开，这显示在S1时间段。通过施加电流，使螺线管阀关闭，这显示在S2时间段。如图2所示，为了关闭螺线管阀，电流在t1时间段从0安培增加到级(step)I1安培，其预先磁化螺线管阀，但不关闭阀。预先磁化阶段是磁场不具有足够的力来关闭阀，但其缩短阀的关闭时间。为了使螺线管阀关闭，供应全电流。电流在t2时间段进一步增加到峰值电流I2，关闭铁芯，从入口端口到出口端口保持液压流体流。在该电流级I2，线圈完全磁化，并且线圈周围形成强电磁场。该强电磁场使铁芯从其打开位置关闭。一旦铁芯关闭，较小电流便足以将铁芯保持在相同位置。因此，电流从峰值电流降低到保持电流I3，以将铁芯保持在关闭位置。在t3时间段以保持电流来保持铁芯关闭，然后使铁芯打开。螺线管阀在时间t3之后再次打开，这显示在S3时间段。

在利用峰值电流关闭铁芯的阶段消耗的功率，比在保持电流期间消耗的功率更多。在每个发动机循环中致动螺线管阀200，201，以调节电动液压***202，203，用于打开或关闭进气阀301和排气阀302。因此ECU100中消耗的功率将更多。假定内燃发动机300包括由用于打开和关闭进气阀的四个螺线管阀和用于打开和关闭排气阀的四个螺线管阀控制的四个气缸，如果各螺线管阀每次致动消耗例如X瓦的功率，那么每个发动机循环总共消耗8乘以X瓦的功率。另外，螺线管阀的作用持续时间取决于内燃发动机300的气缸中所需的空气质量或燃料量。导致的功率损耗占据ECU100的功率损耗的很大一部分，且可能在某些操作点导致热问题和需要额外努力来冷却ECU100的温度。

在满足预先确定的条件的情况下，可通过不同方法降低ECU100的功率消耗。当ECU100的实际温度超出ECU100的预先确定的最高温度时，满足预先确定的条件。实际温度为ECU100的温度。最高温度为预先确定的温度，高于预先确定的温度时，可能发生热问题，且ECU100可能过热和可能损坏。如果ECU100的温度太高，那么可通过以下方法中的一种降低ECU的功率消耗：

a)用于降低功率消耗的第一方法包括：利用不同电流模式，使进气阀或排气阀的升程相同，但消耗的能量不同。如果温度低，那么使用第一电流模式，而如果温度高，那么使用第二电流模式。第一电流模式和第二电流模式下，进气阀或排气阀的升程相同。

b)用于降低功率消耗的第二方法包括：利用不同电流模式，使进气阀或排气阀升程不同，但气缸中的空气填充相同。如果温度低，那么使用第三电流模式，而如果温度高，那么使用第四电流模式。第三电流模式和第四电流模式下，进气阀或排气阀的升程不同，但气缸中的空气填充在第三电流模式和第四电流模式下相同。

下面的图3和图4将描述通过第一方法降低功率消耗而不改变进气阀或排气阀的阀升程的举例。

图3显示了用于打开和关闭螺线管阀200的电流模式I(单位为安培)与时间t(单位为毫秒)的关系曲线。带有致动A1和A2的点线显示了在ECU100的温度低的情况下内燃发动机300的正常操作。在排气冲程期间利用第一电流模式A1致动螺线管阀200，并在进气冲程期间利用第一电流模式A2致动螺线管阀200。带有第二电流模式A3的实线显示了功率消耗降低的内燃发动机300的操作。

在内燃发动机300的正常操作中，致动螺线管阀200，以在内燃发动机300的排气冲程和进气冲程期间控制进气阀的打开和关闭。进气阀301在排气冲程期间打开，以允许排气再循环。如图3所示，将电流施加到螺线管阀200的线圈上。电流在T1时间段从0安培增加到级I1安培，其预先磁化螺线管阀，但不使螺线管阀关闭。预先磁化阶段是磁场不具有足够的力来关闭螺线管阀，但会缩短螺线管阀的关闭时间。为了使螺线管阀关闭，供应全电流。电流在T2时间段增加到峰值电流I2。在该电流级I2，线圈完全磁化，且线圈周围形成强电磁场。该强电磁场使铁芯从其打开位置关闭。铁芯关闭孔口，高压流体室中压力增加。一旦铁芯关闭，较小的电流便足以将铁芯保持在相同位置。因此电流从峰值电流降低到保持电流I3，以将铁芯保持在关闭位置。在T3时间段通过保持电流使铁芯保持关闭，然后通过降低进入线圈的电流使铁芯打开。由于凸轮的移动，进气阀301打开，然后在致动A1作用下短时间关闭。通过以第一电流模式A2关闭螺线管阀200，使进气阀301在内燃发动机300的进气冲程中再次打开。在时间T4之后，以第一电流模式A2致动螺线管阀200。将电流施加到螺线管阀200的线圈上。电流在T5时间段再次从0安培增加到级I1安培，然后在T6时间段进一步增加到峰值电流I2。在该电流级I2，线圈完全磁化，线圈周围形成强电磁场。该强电磁场使铁芯从其打开位置关闭。铁芯关闭孔口，高压流体室中增加压力。一旦铁芯关闭，较小的电流便足以将铁芯保持在相同位置。因此电流从峰值电流降低到保持电流I3，以将铁芯保持在关闭位置。在T7时间段，通过保持电流使铁芯保持关闭，然后使铁芯打开。进气阀在进气冲程期间跟随凸轮的移动。在T4时间段期间，凸轮不移动，进气阀的移动不改变。因此进气阀打开两次，一次在排气冲程，一次在进气冲程。因为致动螺线管阀200两次，所以ECU100的功率消耗大。致动A1和A2发生在内燃发动机的每个发动机循环。如从图3观察到的，功率消耗大体上在峰值电流级I2期间。因为功率直接地与电流平方成比例，所以电子控制单元100的功率消耗大。

如果ECU100的实际温度超出最高温度，那么可在不影响进气阀301的升程的情况下降低ECU100的功率消耗。为了降低功率消耗，控制螺线管阀200的电流模式，使得由第二电流模式A3的降低的高电流脉冲代替第一电流模式A1、A2的多个紧密间隔的峰值电流脉冲。其意味着，仅在排气冲程期间以第二电流模式A3致动螺线管阀200一次，并持续关闭直到进气冲程，而不是以第一电流模式A1和A2再次打开和关闭。如图3所示，将第二电流模式A3施加到螺线管阀200的线圈上。在T1时间段，电流从0安培增加到级I1安培，然后在T2时间段进一步增加到峰值电流I2。在该电流级I2，线圈完全磁化，线圈周围形成强电磁场。该强电磁场使铁芯从其打开位置关闭。铁芯关闭孔口，高压流体室中压力增加。一旦铁芯关闭，较小的电流足以将铁芯保持在相同位置。因此电流从峰值电流降低到保持电流I3，以将铁芯保持在关闭位置。在排气冲程期间，进气阀301随着凸轮的移动而打开和关闭。在T8时间段，通过保持电流使铁芯保持关闭，然后使铁芯打开。在进气冲程再次继续致动螺线管阀，因为凸轮移动，所以进气阀跟随凸轮的移动。通过该致动模式A3，完全去除在时间段T6的峰值电流致动，因此功率消耗降低。在T4时间段，因为凸轮不移动，所以进气阀的移动不改变，因此在T4期间关闭螺线管阀不会影响进气阀的移动。因此，在致动模式A3作用下的进气阀移动的升程与致动模式A1和A2相似。仅当两致动A1和A2之间的时间T4较短，使得电流模式A3的时间段T4中的功率消耗少于在电流模式A2的时间段T6中的功率消耗时，该方法是有用的。

图4显示了进气阀或排气阀升程相同的第一电流模式和第二电流模式的另一举例。图4显示了用于测量螺线管阀关闭时间的电流模式I(单位为安培)与时间t(单位为毫秒)的关系曲线。点线显示了正常操作下的第一电流模式C1。第二电流模式C2的实线显示了具有降低的功率消耗的操作。螺线管阀关闭时间为螺线管阀芯体接触阀座时的时间点。确定螺线管阀关闭时间涉及测量在螺线管的驱动阶段的电流和由此检测在螺线管阀芯体落座时产生的电感的变化。当螺线管阀芯体接触其阀座时，检测到交替地下降和上升的电流的独特信号。在正常操作下的每个发动机循环中检测螺线管阀关闭时间。ECU100监测致动螺线管阀的电流模式。由此将进气阀或排气阀打开的实际时间点反馈给ECU100。ECU100利用该信息在随后发动机循环中调整螺线管阀关闭时间和检测螺线管阀的故障。在正常操作下检测螺线管阀关闭时间，以便在T9时间段将高水平的峰值电流施加到螺线管阀，如第一电流模式C1所示。在此期间，功率消耗大。为了降低ECU100的功率消耗，如果ECU100的实际温度超出最高温度，那么控制给螺线管阀200的电流模式，以便仅在间隔的发动机循环中检测螺线管阀关闭时间。可重复使用该螺线管阀关闭时间检测信息，其在非常短的时间段内不会改变，由此在级I2(例如11安培)节省功率和快速地将电流降低到级I3(例如5安培)，如第二电流模式C2所示。

下面的图5到8描述了通过改变进气阀301或排气阀302的升程降低功率消耗的第二方法。以进气阀301来描述此例。相似地，排气阀302也可由螺线管阀201控制。

图5显示了进气阀的升程和相应的电流模式。上图显示了对于第一进气阀和第二进气阀的进气阀相对于曲轴角度的升程。下图显示了对于第一螺线管阀和第二螺线管阀的相对于曲轴角度的各自电流模式。两图中点线显示了正常操作，而实线显示了具有降低的功率消耗的修改的操作。上图显示了进气阀的升程，其详细解释如下。下图显示了用于第一螺线管阀的电流模式E1和用于第二螺线管阀的电流模式E2。上图中实线L3显示了替代性操作，其中仅第一进气阀显示出升程而第二进气阀没有显示出升程。相对应地，下图中实线E3仅显示了通过电流模式致动第一螺线管阀，而不使用电流模式激活第二螺线管阀。

两图显示了内燃发动机的曲轴角度，所述内燃发动机包括至少两个气缸：第一气缸和第二气缸。两个气缸彼此跟随地操作，因此图中显示，第一进气阀的操作通过第一螺线管阀控制，第二进气阀的操作通过第二螺线管阀控制。

当内燃发动机在能用于将至少一个气缸切换为OFF的操作状态下操作时，图5所示进气阀的升程和电流模式是有用的。这意味着，不向该气缸供应空气和燃料，因此在该气缸中不发生燃烧。通过这种方式，能够降低内燃发动机的功率和仅以一些气缸操作。在多气缸内燃发动机中，如果一些气缸被切换为OFF，那么能够以降低数量的气缸来操作内燃发动机，由此可降低内燃发动机的功率输出，且由此可减少燃烧。因为该***允许以一个气缸操作，所以能够仅以降低数量的气缸来操作内燃发动机，因此可降低用于操作不同气缸的ECU100中的功率消耗。这可用于降低ECU100中的功率消耗。因此在内燃发动机的某些操作模式下，能够将某些气缸切换为OFF，以降低ECU100的功率消耗。

上图显示了用于第一气缸的进气阀模式的不同升程。在正常操作下，进气阀仅通过L1所示的升程模式提升，升程模式L3显示了以降低的功率消耗操作的进气阀的升程。从上图可看出，模式L3的升程比模式L1的升程高出量L100，因此引入相应的第一气缸的空气的量比正常操作高得多。在该第一气缸中的该空气量较高，也能够在该气缸中喷射更多燃料。因此，与正常操作相比，该第一气缸的扭矩输出增加。第一气缸的扭矩输出增加，从而补偿由于第二气缸根本未操作造成的第二气缸减少的扭矩。因此内燃发动机传递相同的扭矩输出，尽管仅有一个气缸操作。当然，此类操作仅在气缸未以满负荷操作时有效，因为第一气缸需要补偿因第二气缸未操作造成的扭矩损失。

从下图可看出，因为仅一个气缸操作，所以整个电流模式E2都不需要。因为第一气缸的进气阀的升程需要操作较长，所以第三电流模式E1改变为新的替代性的第四电流模式E3。在新的替代性的第四电流模式E3中，保持电流H1需要延长时间T100。但是因该延长的保持电流H1造成的功率消耗比第三电流模式E2产生的功率消耗低得多。因此将一个气缸切换为OFF并且另一个气缸补偿被切换为OFF的气缸的扭矩的此种操作策略是降低ECU100的功率消耗量的非常有效的方式。

图6显示了进气阀的升程和螺线管阀的电流模式。X轴在图6中表示单位为度的曲轴角度，Y轴表示单位为毫米的进气阀的升程或单位为安培的电流I。点线FL1显示了当温度低时第三电流模式E4下进气阀的升程。实线EC1显示了具有降低的功率消耗的第四电流模式E5下进气阀的升程。图中点线显示了正常操作，实线显示了具有降低的功率消耗的修改操作。

在正常操作下，当温度低时，通过第三电流模式E4致动螺线管阀，以打开进气阀的全升程FL1。如图6所示，第三电流模式E4从0安培增加到预先磁化电流，然后增加到峰值电流P2以使螺线管阀关闭。然后将第三电流模式E4降低到保持电流H2以将螺线管阀保持在关闭位置，使得进气阀跟随凸轮移动的整个移动。螺线管阀关闭至超出曲轴角度的下止点(BDC)。下止点(BDC)为活塞在内燃发动机的气缸内达到最靠近曲轴的位置时的位置。随着凸轮的移动延伸超出曲轴角度的BDC，进气阀打开至超出曲轴角度的BDC，直到角度Φ1。螺线管阀关闭至超出BDC以实现阀全开。相对于凸轮的完全移动的进气阀的完全升程称为全升程，如曲轴角度Φ4和Φ1之间的FL1所示。

如果ECU100的实际温度超出最高温度，能够降低ECU100的功率消耗。为了降低功率消耗，不是在曲轴角度的角度Φ1关闭进气阀，而是在曲轴角度的下止点BDC之前的角度Φ2与角度Φ1对称地关闭进气阀，其在气缸中具有相同的空气填充。角度Φ2和Φ1围绕BDC对称，使得在该两角度下活塞在气缸中位置相同。在内燃发动机的进气冲程期间，进气阀必须打开，以便让空气/燃料混合物进入气缸。原则上活塞不能压缩混合物，直到进气阀关闭。在全升程FL1，进气阀保持打开为内燃发动机的压缩冲程。活塞向下移动到BDC，并将继续移动进入气缸而超过BDC。如果进气阀打开，那么随着活塞向下移动，其吸入空气，且随着其向上移动超过BDC，其将空气推出，从而具有减少的有效混合物。不是在角度Φ1关闭进气阀，而是在BDC之前在角度Φ2关闭进气阀，因此活塞膨胀恒定量的空气，以降低压力和再次压缩空气。因此不论在Φ2还是在Φ1关闭进气阀，气缸中的空气量相同。为了在角度Φ2关闭进气阀，在关闭进气阀的角度Φ2之前例如在角度Φ3，停止致动螺线管阀。相对于传统/固定阀升程曲线中关闭进气阀的曲轴角度，在发动机曲轴的提前角度关闭进气阀。该模式成为早期进气阀关闭模式。这通过实线EC1显示。第四电流模式E5从0安培增加到预先磁化电流，然后增加到峰值电流P2以关闭螺线管阀。第四电流模式E5然后降低到保持电流H2以将螺线管阀保持在关闭位置，使得进气阀随着凸轮移动而移动，然后在角度Φ3停止第四电流模式E5。在角度Φ3，由于缓冲阶段（ballistic flight phase），进气阀移动，然后在角度Φ2关闭。螺线管阀由第四电流模式E5致动，并在Φ3致动停止。因此在第四电流模式E5下，由于PW1时间段期间的电流H2而节省功率。

图7显示了进气阀的升程和螺线管阀的电流模式。X轴在图7中表示单位为度的曲轴角度，Y轴表示单位为毫米的进气阀的升程和单位为安培的电流I。点线EC2显示了进气阀的升程，其与图6所示早期关闭模式EC1的进气阀的升程相同。实线LO1显示了第四电流模式E7下具有降低的功率消耗的进气阀的升程。图中点线显示了正常操作，实线显示了功率消耗降低的修改操作。

如图6所示，如果ECU100的实际温度超出最高温度，那么可通过早期关闭进气阀EC1降低ECU100的功率消耗。在高温度条件期间实现功率消耗降低的另一种方式是，通过线LO1所示的延迟开阀模式替代早期关闭模式EC2。为了降低功率消耗，不是在曲轴角度的角度Φ4时打开进气阀，而是可在曲轴角度的角度Φ5时打开进气阀和可在相同的对称角度Φ2时关闭进气阀。进气阀在内燃发动机的进气冲程期间相对于上止点(TDC)延迟打开，并在内燃发动机的进气冲程期间在下止点(BDC)之前关闭。上止点为活塞在内燃发动机的气缸内到达最远离曲轴的位置时的位置。进气阀然后在角度Φ2随着凸轮移动而关闭，其在气缸中具有相同的空气填充。进气阀在Φ200的时间段打开。这通过实线LO1显示。进气阀在内燃发动机(300)的进气冲程期间在上止点(TDC)之后打开10度到50度之间。优选的是，进气阀在内燃发动机(300)的进气冲程期间在上止点(TDC)之后打开20度到40度之间。吸入的空气保持相同，因为气缸中的空气量主要由进气阀的关闭时间确定。如果延迟打开进气阀，那么气缸中活塞产生较低的压力，且活塞速度较大，导致燃烧室中湍流增加，将有助于增加吸入气缸的空气。因此不论进气阀打开Φ100还是Φ200时间段，空气填充均保持相同。为了在曲轴角度的角度Φ5时打开进气阀，第四电流模式E7从0安培增加到预先磁化电流，然后增加到峰值电流P3，在角度Φ5关闭螺线管阀。第四电流模式E7然后降低到保持电流H3，以将螺线管阀保持在关闭位置，使得进气阀跟随凸轮的移动。在角度Φ5，进气阀由于凸轮移动而移动并跟随凸轮移动，并且在角度Φ2关闭。因此在第四电流模式E5下，功率因电流H3而节省，因为进气阀仅在Φ200时间段起作用。

图8显示了进气阀的升程和螺线管阀的电流模式。X轴在图8中表示单位为度的曲轴角度，Y轴表示单位为毫米的进气阀的升程和单位为安培的电流I。点线FL3显示了当温度低时第三电流模式E8下进气阀的升程。实线LO2显示了第四电流模式E9下功率消耗降低的进气阀的升程。图中点线显示了正常操作，而实线显示了功率消耗降低的修改操作。

在温度低时的正常操作下，通过第三电流模式E8致动螺线管阀，以打开进气阀的全升程FL3。如图8所示，第三电流模式E8从0安培增加到预先磁化电流，然后增加到峰值电流P4以使螺线管阀关闭。且然后第三电流模式E8降低到保持电流H4，以将螺线管阀保持在关闭位置，使得进气阀在角度Φ6打开，并跟随完全凸轮移动的整个移动。随着凸轮的移动延伸至超出曲轴角度的下止点BDC，进气阀打开至超出曲轴角度的下止点BDC。螺线管阀关闭更长时间，以实现阀全开。相对于凸轮的完全移动的进气阀的完全升程称为全升程，其通过FL3显示。

如果ECU100的实际温度超出最高温度，能够降低ECU100的功率消耗。为了降低功率消耗，不是在曲轴角度的角度Φ6时打开进气阀，而是可在曲轴角度的角度Φ7时打开进气阀和在BDC之前在角度Φ8关闭进气阀。因此，进气阀曲线相似于全升程模式，但是持续时间更短。这通过实线LO2显示。该模式具有图6和图7所描述的综合效果，能够延迟打开和早期关闭。这里利用该两模式的优势来节约ECU100的功率消耗。我们知道，进气阀的延迟打开的效果在于，气缸中活塞产生低于大气压的较小压力，直到进气阀充分打开。一旦进气阀打开，空气更快地被吸入气缸。同样地我们知道，早期关闭进气阀的效果在于，控制捕获的空气逸出气缸。因此气缸中捕获的空气保持与全升程相同。进气阀在内燃发动机(300)的进气冲程期间在上止点(TDC)之后打开10度到50度之间。优选的是，进气阀在内燃发动机(300)的进气冲程期间在上止点(TDC)之后打开20度到40度之间。为了在曲轴角度的角度Φ7时打开进气阀，第四电流模式E9从0安培增加到预先磁化电流，然后增加到峰值电流P4以在角度Φ7关闭螺线管阀。第四电流模式E8然后降低到保持电流H4，以将螺线管阀保持在关闭位置，使得进气阀跟随凸轮的移动。在角度Φ7，进气阀由于凸轮的移动而移动，且跟随凸轮的移动。第四电流模式E8然后降低到0安培以使螺线管阀打开，使得进气阀在角度Φ8关闭。因此通过第四电流模式E9，功率在PW3和PW4时间段因电流H4而节省。

Claims (9)

1.一种用于降低电子控制单元(ECU)(100)的功率消耗的方法，其中所述电子控制单元(100)用于内燃发动机(300)中，所述内燃发动机(300)的每个气缸包括由电动液压***(202，203)控制的至少一个进气阀(301)或至少一个排气阀(302)，其中所述电动液压***(202，203)由螺线管阀(200，201)控制，用于可变致动所述进气阀(301)或排气阀(302)，所述方法包括以下步骤：

-确定所述ECU(100)的实际温度；

-确定所述ECU(100)的预先确定的最高温度；

-确定预先确定的条件，其中当所述ECU(100)的实际温度超出所述ECU(100)的预先确定的最高温度时，所述预先确定的条件被满足；

-如果所述预先确定的条件被满足，那么通过以下方法中的一种降低所述ECU(100)的功率消耗：

a) 如果所述预先确定的条件不满足，那么通过第一电流模式(A1，A2，C1)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，如果所述预先确定的条件满足，那么通过第二电流模式(A3，C2)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，其中所述第一电流模式和所述第二电流模式实现进气阀或排气阀的相同的升程；

b) 如果所述预先确定的条件不满足，那么通过第三电流模式(E1，E2，E4，E6，E8)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，如果所述预先确定的条件满足，那么通过第四电流模式(E3，E5，E7，E9)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，其中所述第三电流模式和所述第四电流模式实现所述进气阀或排气阀的不同的升程，但所述第三电流模式和所述第四电流模式下的气缸中空气填充相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，给所述螺线管阀的电流模式被控制，使得第一电流模式(A1，A2)的多个紧密间隔的峰值电流脉冲由所述第二电流模式(A3)的降低峰值的脉冲所代替。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，给所述螺线管阀的电流模式由所述第二电流模式(C2)控制，使得不是每次读取所述螺线管阀的关闭时间而是以间隔的发动机循环或每三个发动机循环或甚至更少地来读取所述螺线管阀的关闭时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多气缸发动机中当所述发动机处于低负荷运行模式时通过螺线管阀(200，201)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，其中所述多气缸发动机的气缸分为两组，第一组以所述第四电流模式(E3)操作，以便增加扭矩量，而第二组不以所述电流模式操作，但是所述第一组的扭矩量与以所述第三电流模式(E1，E2)和所述第四电流模式(E3)操作的所述第一组和所述第二组的扭矩量相同。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺线管阀(200)以所述第四电流模式(E5)控制，使得所述进气阀(301)在所述内燃发动机的进气冲程期间在下止点(BDC)之前关闭。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺线管阀(200)以所述第四电流模式(E7，E9)控制，使得所述进气阀在所述内燃发动机的进气冲程期间相对于上止点(TDC)延迟打开和在所述内燃发动机的进气冲程期间在下止点(BDC)之前关闭。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述内燃发动机(300)的所述进气阀(301)在所述内燃发动机(300)的进气冲程期间在所述上止点(TDC)之后打开10度到50度之间，以实现延迟打开。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述内燃发动机(300)的所述进气阀(301)在所述内燃发动机(300)的进气冲程期间在所述上止点(TDC)之后打开20度到40度之间，以实现延迟打开。

9.一种在内燃发动机(300)中使用的电子控制单元(ECU)(100)，所述内燃发动机(300)的每个气缸包括由电动液压***(202，203)控制的至少一个进气阀(301)或至少一个排气阀(302)，其中所述电动液压***(202，203)由螺线管阀(200，201)控制，用于可变致动所述进气阀(301)或排气阀(302)，为了降低所述ECU(100)的功率消耗，包括以下装置：

-用于确定所述ECU(100)的实际温度的装置；

-用于确定所述ECU(100)的预先确定的最高温度的装置；

-用于确定预先确定的条件的装置，其中当所述ECU(100)的实际温度超出所述ECU(100)的预先确定的最高温度时，所述预先确定的条件被满足；

-如果所述预先确定的条件被满足，那么通过以下装置中的一个来降低所述ECU(100)的功率消耗：

a)如果所述预先确定的条件不满足，那么通过第一电流模式(A1，A2，C1)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程，如果所述条件满足，那么通过第二电流模式(A3，C2)实现所述进气阀(301)或排气阀(302)的升程的装置，其中所述第一电流模式和所述第二电流模式实现所述进气阀或排气阀的相同升程；

b)如果所述预先确定的条件不满足，那么通过第三电流模式(E1，E2，E4，E6，E8)实现所述进气阀或排气阀的升程，如果所述预先确定的条件满足，那么通过第四电流模式(E3，E5，E7，E9)实现所述进气阀或排气阀的升程的装置，其中所述第三电流模式和所述第四电流模式实现所述进气阀或排气阀的不同升程，但所述第三电流模式和所述第四电流模式下气缸中的空气填充相同。

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