[发明专利]内燃发动机及控制方法

说明书

联邦研究声明

本发明是在由能源部资助的协议No.DE-FC26-05NT42415下做出的。美国政府享有本发明的部分权利。

技术领域

本发明涉及内燃发动机，更具体地涉及到一种用于阻止内燃发动机的非受控状态的方法。

背景技术

传统的内燃发动机通过凸轮轴控制供给到发动机气缸的空气量。吸气后，空气可以和燃料混合用于燃烧。对于柴油发动机来说，发动机速度(每分钟转或RPM)受到喷入气缸中用于燃烧的燃料量的控制。在空气/燃料混合物被点燃之后，燃烧气体通过排气阀排出气缸。

在实施例中，柴油发动机会经历非受控状态，其中操作者减少燃料吸入以给发动机减速，并且在气缸内油作为燃料被消耗。所述油可从与气缸流体连通的曲轴箱输送到气缸。特别地，管道或通气管供给到气缸以使曲轴箱通路。在该实施例中，流体比如空气和/或排气，可通过通气管将油雾从曲轴箱携带到进气空气中。额外于气缸中的燃料或替代所述燃料，发动机能通过该油雾运行，从而导致发动机速度增加，因为该油被作为额外的“燃料”。增加的发动机速度包括增加的活塞旋转，其能将更多的油雾从曲轴箱吸入到发动机中。在某些情况下，发动机到达油从曲轴箱被吸入并且切断进入气缸的燃料流将使发动机停止的状态。

发明内容

在本发明的一个示范实施例中，内燃发动机包括：设置在气缸内的活塞；被构造为控制进入所述气缸的空气流的阀；连接到所述阀以控制所述阀的位置的致动器。所述内燃发动机还包括与所述致动器联通的控制器，其中所述控制器被构造为当确定出所述内燃发动机的失控状态时关闭所述阀。

在本发明的另一个示范实施例中，用于阻止发动机失控状态的方法包括监视发动机气缸中的压力，并将所述压力与压力极限值进行比较。该方法还包括如果所述压力超过所述压力极限值，关闭设置在气缸中的空气进气阀，其中关闭空气进气阀减少曲轴箱和气缸之间的空气循环。

本发明还包括以下技术方案：

1.一种内燃发动机，包括：

设置在气缸内的活塞；

被构造为控制进入所述气缸的空气流的阀；

连接到所述阀以控制所述阀的位置的致动器；以及

与所述致动器联通的控制器，其中所述控制器被构造为当确定出所述内燃发动机的失控状态时关闭所述阀。

2.如方案1的内燃发动机，其特征在于，其包括被构造为确定所述气缸内压力的传感器。

3.如方案2的内燃发动机，其特征在于，所述失控状态对应于大于极限值的气缸压力。

4.如方案1的内燃发动机，其特征在于，所述气缸和曲轴箱流体连通。

5.如方案4的内燃发动机，其特征在于，处于关闭位置的所述阀减少所述气缸和所述曲轴箱之间的空气循环。

6.如方案1的内燃发动机，其特征在于，所述致动器包括液压致动器。

7.如方案1的内燃发动机，其特征在于，其包括多个气缸，其中每个气缸具有相应的阀和被构造为控制所述阀的位置以控制进入每个气缸的空气流的致动器。

8.一种用于阻止发动机的失控状态的方法，所述方法包括：

监视所述发动机中气缸的压力；

将所述压力与压力极限值进行比较；以及

如果所述压力超过所述压力极限值，则关闭设置在所述气缸中的空气进气阀，其中，关闭所述空气进气阀减少曲轴箱和所述气缸之间的空气循环。

9.如方案8的方法，其特征在于，关闭所述空气进气包括致动所述空气进气阀。

10.如方案9的方法，其特征在于，所述致动通过液压致动器来执行。

11.如方案8的方法，其特征在于，其包括关闭设置在发动机气缸上的多个空气进气阀。

12.一种用于阻止柴油发动机的失控状态的方法，所述柴油发动机具有设置在气缸内的活塞、设置在所述气缸中的空气进气阀、连接到所述空气进气阀的致动器、与所述致动器连接的控制器和与所述气缸流体连通的曲轴箱；所述方法包括：

确定柴油发动机的失控状态的发生；以及

当失控状态发生时，通过所述致动器关闭所述空气进气阀，其中关闭所述空气进气阀减少所述曲轴箱和所述气缸之间的空气循环。

13.如方案12的方法，其特征在于，确定所述柴油发动机的失控状态的发生包括通过设置在所述气缸内的传感器确定气缸压力。

14.如方案13的方法，其特征在于，所述失控状态对应于大于极限值的气缸压力。

15.如方案12的方法，其特征在于，所述致动器包括液压致动器。