[發明專利]用于發動機系統的排放控制系統

有效

• 申請號: 201810906996.0
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109424404B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: L·斯拉博;J·W·斯皮爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20;F02D41/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬軍偉;吳鵬

一種用于發動機系統的排放控制系統包括輸入裝置，該輸入裝置配置為為發動機系統提供多個用戶可選擇的操作模式，其中每個操作模式和排放法規標準相對應。排放控制系統還包括控制模塊，該控制模塊可通信地耦合至輸入裝置。控制模塊配置為基于從多個操作模式中選擇的操作模式為發動機系統優化發動機加注燃料并選擇性地優化還原劑配量。

技術領域

本發明大體上涉及用于調節發送機系統的性能的控制系統。更具體地，本發明涉及用于調節發動機系統的排放的排放控制系統。

背景技術

許多水上船舶采用發動機作為其主要動力源以用于在水上推進這些船舶。在一些情況下，水域可能基于各種排放法規標準來劃分，其中一個水域可以具有與另一水域不同的排放法規標準。因此，當在第一水域中行進時需要船舶將其廢氣排放符合例如IMO(國際海事組織)-II標準。然而，當船舶移動到不同于第一水域的另一水域時，可能需要船舶的廢氣排放符合不同于IMO-II的標準，例如IMO-III標準。在這種情況下，無法符合特定排放法規標準的船舶將被禁止在以該特定排放法規標準指定的水域上行進。

而且，當不需要其滿足嚴格排放法規標準時，此類船舶可能缺乏調節其發動機系統的操作以優化燃料和還原劑利用率并由此滿足當前適用于發動機系統的較不嚴格排放法規標準的能力。這可能增加與發動機系統有關的成本，例如，由于增加了在發動機系統的后處理系統中使用的還原劑的量。

美國專利US9,103,248公開了一種被配置為優化燃料和還原劑消耗的系統。具體地，該'248專利公開了：發送機及后處理系統的操作模式基于還原劑對燃料成本比來確定。該操作模式可以在滿足目標排放水平的同時優化燃料消耗和還原劑消耗。盡管此類先前已知的系統可以帶來發動機及后處理系統的廢氣排放的減少，但是此類系統可以配置為針對除了符合不斷變化的排放法規標準之外的原因這么做，例如，主要意圖是優化諸如燃料和還原劑的消耗品的消耗。此外，當燃料和還原劑消耗通過考慮還原劑對燃料成本比來進行優化時，這樣的實施可能在實現針對符合所要求的排放法規標準調節廢氣排放的質量方面提出挑戰。

因此，仍然需要一種利于發動機的廢氣排放與船舶航線通過不同指定的水域時通常會遇到的不斷變化的排放法規標準相符合。

發明內容

在本發明的一個方面，一種用于發動機系統的排放控制系統包括輸入裝置，該輸入裝置配置為為發動機系統提供多個用戶可選擇的操作模式，其中每個操作模式和排放法規標準相對應。排放控制系統還包括控制模塊，該控制模塊可通信地耦合至輸入裝置。控制模塊配置為基于從多個操作模式中選擇的操作模式為發動機系統優化發動機加注燃料并選擇性地優化還原劑配量。

另外，控制模塊可以在其中配置有至少一對預定義的發動機加注燃料映射和至少一對預定義的還原劑配量映射。響應于對操作模式中一個的選擇，控制模塊可以配置為基于選擇的操作模式啟動預定義的發動機加注燃料映射中的一個并選擇性地啟動預定義的還原劑配量映射中的一個，使得在發動機系統的后續操作期間發動機系統配置為符合和排放法規標準中期望排放法規標準相對應的該選擇的操作模式。

此外，響應于操作模式中選擇的操作模式并為了符合期望排放法規標準，控制模塊可以配置為獨立地并選擇性地改變每個噴射事件期間分配給發動機的燃料的量以及與分配給發動機的燃料相關聯的噴射定時中的一個或多個，使得燃料的量和噴射定時與發動機加注燃料映射中啟動的發動機加注燃料映射相對應。

另外地或任選地，響應于操作模式中選擇的操作模式，控制模塊還可以配置為改變分配給發動機系統的后處理系統的還原劑的量，使得還原劑的量與還原劑配量映射中啟動的還原劑配量映射相對應。

在本發明的一方面，如果在輸入裝置處選擇了零操作模式，則控制模塊被配置為啟動第一發動機加注燃料映射并關閉后處理系統。

在本發明的另一方面，如果在輸入裝置處選擇第一操作模式，則控制模塊被配置為啟動第二發動機加注燃料映射并啟動第一還原劑配量映射。