[实用新型]用于汽油车改装的外挂式汽油机尾气颗粒物过滤系统

说明书

本实用新型提供了一种用于汽油车改装的外挂式汽油机尾气颗粒物过滤系统，主要用于降低在用车和部分进口汽油机机动车颗粒污染物排放，以满足中国第六阶段排放法规的要求。该系统包括汽油机颗粒捕集器、压差产生模块、温度传感器以及汽油机颗粒捕集器控制器。汽油机颗粒捕集器控制器与发动机控制器独立工作，实现了对汽油机颗粒捕集器的控制，且不影响原车发动机控制器的基础功能。该系统可以降低车辆的颗粒污染物排放，同时对新增零部件进行诊断监控，并与整车CAN网络相连。

技术领域

本实用新型涉及汽油机电控系统及后处理领域，是对汽油机后处理系统中颗粒捕集器及其外挂控制器的创新应用。

背景技术

汽油机的颗粒物排放是汽车排放物中需要控制的污染物之一。尤其对于缸内直喷发动机，其循环颗粒物排放量是进气道喷射发动机的十倍。2019年中国第六阶段排放法规开始在全国各地陆续实施，颗粒物排放的质量和数量就纳入了控制监管范围。为降低颗粒物的排放量，各种技术随之出现。汽油机颗粒捕集器是从排放后处理的角度降低颗粒物排放的手段之一。在车辆排气系统中安装汽油机颗粒捕集器之后，可过滤掉近90%的颗粒物排放。

国内市场上现有的汽油机在用机动车，由于大部分都没有装配汽油机颗粒捕集器及其控制系统，颗粒物的排放无法满足中国第六阶段排放法规的要求，庞大的在用车数量，其颗粒物排放给大气环境的污染治理带来了很大的压力。目前汽油机机动车厂家，只对新开发的产品按照中国第六阶段排放法规要求进行了重新设计和系统升级，对于在用车来说，机动车厂家不具备条件对发动机控制系统以及排气系统进行设计改进和重新标定。部分进口车辆，本身不具备汽油机颗粒物排放控制系统，其颗粒物排放的质量和数量非常高。目前国内市场上，缺少对这些车辆后处理系统（包含硬件和软件控制系统）进行改造升级，以满足法规对颗粒排放物限值以及车载诊断系统要求的成熟方案和产品。

实用新型内容

针对在用车和部分进口汽油机机动车颗粒排放物无法满足中国第六阶段排放法规要求的现状，本实用新型提供了一种高效实用的外挂式汽油机尾气颗粒物过滤系统。所谓外挂式即不改变原车发动机控制系统的前提下，增加汽油机颗粒捕集器控制器及相关组件，达到控制汽油机尾气颗粒物的目的。

本实用新型产品系统由以下部件组成

1）汽油机颗粒捕集器控制器

2）汽油机颗粒捕集器

3）压差产生模块

4）温度传感器

5）空气喷嘴（选装）

6）空气泵（选装）

汽油机颗粒捕集器本身的结构是基于“填坑”+“铺面”的物理原理捕集碳颗粒。汽油机颗粒捕集器控制器基于汽油机颗粒捕集器本身的流量压差特性，建立压差累碳模型。发动机运行时，产生的尾气在排气系统中经过汽油机颗粒捕集器，产品结构中的压差产生模块实时测量汽油机颗粒捕集器前后的压力差值、温度传感器实时测量汽油机颗粒捕集器的温度值并输入给汽油机颗粒捕集器控制器。

本实用新型的产品具有以下全部或部分功能

1）汽油机颗粒捕集器辅助再生功能：当汽油机颗粒捕集器吸附大量的碳颗粒时，依据控制器模型计算存在堵塞风险时，点亮故障提示灯，提示驾驶员到维修店进行汽油机颗粒捕集器再生处理。

2）汽油机颗粒捕集器主动再生功能：此功能需要安装进气管路、空气喷嘴和空气泵。当汽油机颗粒捕集器吸附大量的碳颗粒时，汽油机颗粒捕集器控制器根据模型计算结果判断汽油机颗粒捕集器存在堵塞风险时，控制器主动控制空气泵及空气喷嘴，向汽油机颗粒捕集器前端喷入空气，在汽油机颗粒捕集器达到580度的温度条件时，汽油机颗粒捕集器内部的碳颗粒会与空气中的氧气反应，并迅速燃烧，实现汽油机颗粒捕集器再生。