一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置及自适应净化方法

技术领域

本发明柴油机尾气处理技术领域，尤其涉及一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置及自适应净化方法。

背景技术

柴油机具有动力性好、热效率高等众多优点，但柴油机颗粒物排放问题较为严重，且目前柴油机所使用的机内净化技术已经不能满足法规的要求。因此，如何通过柴油机后处理装置解决颗粒物排放是当今的研究重点。在现有技术中，柴油机尾气处理所采用的颗粒捕集器一般使用细小的网孔过滤，其载体多为金属或者陶瓷，由于尾气灰烬颗粒不可燃，因此会逐渐堵塞颗粒捕集器载体，导致排气流量减少，从而增加背压，影响发动机性能并增加燃油消耗，增加污染物排放或缩短发动机耐久性。并且由于清理难度大，循环使用率低，成本高。

现有专利202110113376.3发明了一种嵌入式利用静电吸附净化汽车尾气的装置，利用静电吸附完毕后对尾气进行排放标准检测且达到排放标准后对尾气进行净化后排放；现有专利202020247952.4通过静电吸附模块吸附尾气颗粒物，并通过传感模块采集尾气颗粒物数据，并上传至监控模块，使得用户能够实时监控尾气颗粒物的数据。可以看出，上述专利并未对静电吸附装置的工作电压进行控制，因而提高了后处理系统运行时的能耗及成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置及自适应净化方法。

为了实现上述目的，本发明首先提供了一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置，包括排气管路1、油门踏板5、角位移传感器7、脉冲信号传感器8和整车控制器VCU9；所述排气管路1内设有排气流量传感器4，所述排气管路1通道上设有静电吸附装置2，所述静电吸附装置2与静电场发生装置3连接；所述整车控制器VCU9分别与静电场发生装置3、排气流量传感器4、角位移传感器7和脉冲信号传感器8连接；所述角位移传感器7连接油门踏板5；所述柴油机启动信号6连接脉冲信号传感器8。

其次，还提供了一种柴油机尾气颗粒物自适应净化方法，具体如下：

整车控制器9实时采集脉冲信号传感器8的信号，当采集到脉冲信号传感器8所产生的柴油机启动的脉冲信号时，表示柴油机处于冷启动状态，此时柴油机的颗粒物排放特性较差，因此整车控制器9向静电场发生装置3发出指令，使其向静电吸附装置2持续施加时长30s的最大电压，以增强尾气颗粒物吸附性能。

当采集到的角位移传感器7输出信号大于30°时，以油门踏板5无动作时作为角位移传感器7的参考点，即0°，表示该柴油动力系统处于急加速状态，此时柴油机的瞬态颗粒物排放特性也较差，因此整车控制器9向静电场发生装置3发出指令，使其向静电吸附装置2持续施加时长30s的最大电压，以增强尾气颗粒物吸附性能。

若柴油机启动的脉冲信号和大于30°的角位移传感器7输出信号均未采集到时，则静电场发生装置3对静电吸附装置2的外加电压通过前端的排气流量传感器4进行实时控制。

本发明的优点在于：能根据排气流量传感器的实时数据对静电吸附装置的外加电压进行自适应控制，以实现颗粒物静电吸附性能和系统运行能耗的最佳平衡。其次，当检测到柴油机冷启动或柴油动力系统处于急加速的瞬态运行工况时，通过对静电吸附装置的外加电压进行更高一级别的控制，以解决柴油机冷启动及瞬变工况运行时的恶劣排放特性，保证了柴油机的减排需求。

附图说明

图1为本发明一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置示意图；

图2为本发明一种柴油机尾气颗粒物自适应净化方法流程图；

图3为本发明基于排气流量的电压输出曲线示意图。

图中标号所示：1、排气管路；2、静电吸附装置；3、静电场发生装置；4、排气流量传感器；5、油门踏板；6、柴油机启动信号；7、角位移传感器；8、脉冲信号传感器；9、整车控制器VCU。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：如图1所示：一种柴油机尾气颗粒物静电吸附装置包括排气管路1、油门踏板5、角位移传感器7、脉冲信号传感器8和整车控制器VCU9；所述排气管路1内设有排气流量传感器4，所述排气管路1通道上设有静电吸附装置2，所述静电吸附装置2与静电场发生装置3连接；所述整车控制器VCU9分别与静电场发生装置3、排气流量传感器4、角位移传感器7和脉冲信号传感器8连接；所述角位移传感器7连接油门踏板5；所述柴油机启动信号6连接脉冲信号传感器8。

如图2所示，一种柴油机尾气颗粒物自适应净化方法，具体如下：

整车控制器9实时采集脉冲信号传感器8的信号，当采集到脉冲信号传感器8所产生的柴油机启动的脉冲信号时，表示柴油机处于冷启动状态，此时柴油机的颗粒物排放特性较差，因此整车控制器9向静电场发生装置3发出指令，使其向静电吸附装置2持续施加时长30s的最大电压，以增强尾气颗粒物吸附性能。

当采集到的角位移传感器7输出信号大于30°时，以油门踏板5无动作时作为角位移传感器7的参考点，即0°，表示该柴油动力系统处于急加速状态，此时柴油机的瞬态颗粒物排放特性也较差，因此整车控制器9向静电场发生装置3发出指令，使其向静电吸附装置2持续施加时长30s的最大电压，以增强尾气颗粒物吸附性能。

若柴油机启动的脉冲信号和大于30°的角位移传感器7输出信号均未采集到时，则静电场发生装置3对静电吸附装置2的外加电压通过前端的排气流量传感器4进行实时控制。

控制规则如图3所示。其中，基于排气流量的电压输出曲线特点如下：当排气流量数值小于1m

上述实施例仅用于示例性的说明本发明的原理及其技术方案，任何熟悉此技术的人士皆可在本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行各种等效的修改或替换。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所覆盖。