CN205064049U - 汽车排放系统及汽车 - Google Patents

Abstract

一种汽车排放系统及汽车，该排放系统包括排气管路，以及设于排气管路中的尾气净化单元，还包括：电加热单元，设于排气管路中，用于对尾气净化单元进行加热，检测单元，用于检测排放系统的信息，检测单元包括尾气浓度传感器，用于检测尾气浓度，并将检测到的尾气浓度信号发送给电加热单元；当尾气浓度低于预设浓度值时，电加热单元不工作。本方案中，只有在尾气浓度高于预设浓度值时，电加热单元才工作，以减少不必要的消耗。

Description

汽车排放系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种汽车排放系统及汽车。

背景技术

汽车和城市及城市的发展有很大的关系，在改变人们的生活方式的同时，汽车使用时产生的污染物，例如其排放的尾气中的大量有害气体和颗粒物，也对环境造成了污染，影响城市环境和人们出行活动及身体健康。

为了满足社会发展的需要，应当对汽车污染物进行控制，减少尾气对人们身体直接或间接的伤害，以改善城市环境、利于人们的户外活动。

现有的处理方式是在排放系统中设置尾气净化单元，以将尾气中的有害气体和颗粒物转化为无害气体后排出。汽油发动机的尾气净化单元中一般包括三元催化器，用于对尾气中的有害气体进行转化，三元催化器的最低工作温度一般要达到250摄氏度左右。

在汽车冷启动(发动机水温低的情况下启动)期间1～2min内，汽车将排放大量的CO和HC(碳氢化合物)，但是，此时由于三元催化器未达到工作温度而不能对尾气起转化作用，导致冷启动时汽车排放超标。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有尾气净化单元在冷启动时不能转化尾气，导致冷启动时汽车排放超标。

为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车排放系统，包括排气管路，以及设于所述排气管路中的尾气净化单元，还包括：电加热单元，设于所述排气管路中，用于对所述尾气净化单元进行加热；检测单元，所述检测单元包括尾气浓度传感器，用于检测尾气浓度，并将检测到的尾气浓度信号发送给所述电加热单元；当尾气浓度低于预设浓度值时，所述电加热单元不工作。

可选的，所述检测单元还包括电量传感器，用于检测汽车电源的电量，并将检测到的所述电量信号发送给所述电加热单元；当所述汽车电源的电量低于预设电量值时，所述电加热单元不工作。

可选的，所述检测单元还包括温度传感器，用于检测所述尾气净化单元的温度，并将检测到的温度信号发送给所述电加热单元；当所述尾气净化单元的温度低于预设温度值时，所述电加热单元工作；否则，所述电加热单元不工作。

可选的，所述电加热单元与汽车电源之间通过汽车钥匙插孔电连接，所述汽车钥匙插孔包括锁止挡位和电源开启挡位，当汽车钥匙插孔从锁止挡位切换到电源开启档位时，所述电加热单元通电。

可选的，所述电加热单元通电后，处于工作状态。

可选的，所述电加热单元包括：电热元件，用于对所述尾气净化单元进行加热；驱动模块，与所述电热元件串联，用于接收所述检测单元发出的信号；控制开关，与所述驱动模块串联，且与所述电热元件并联；所述驱动模块还用于根据接收到的信号向所述控制开关发送控制信号，以控制所述控制开关的断开或闭合；当所述控制开关断开时，所述电热元件通电并处于工作状态，当所述控制开关闭合时，所述电热元件不通电并处于不工作状态。

可选的，还包括控制单元，与所述检测单元通讯连接，所述驱动模块通过所述控制单元与所述检测单元通讯，所述控制单元用于采集所述检测单元检测到的信息，并将所述信息发送给所述驱动模块。

可选的，汽车具有仪表显示单元，所述仪表显示单元上设有加热指示灯，所述加热指示灯与所述电加热单元通讯，当所述电加热单元处于工作状态时，所述加热指示灯点亮。

可选的，所述尾气净化单元包括三元催化器。

本实用新型还提供一种汽车，其包括上述任一项所述的汽车排放系统。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

在排放系统中增设与尾气净化单元连接的电加热单元，以及用于检测尾气浓度的尾气浓度传感器，电加热单元能够接收尾气浓度传感器发出的尾气浓度信号，当尾气浓度低于预设浓度值时，电加热单元不工作。也就是说，只有在尾气浓度高于预设浓度值时，电加热单元才工作、以使得尾气净化单元处于有效工作温度，这样可以减少不必要的消耗。

进一步地，电加热单元通过汽车钥匙插孔与汽车电源电连接，当汽车钥匙插孔旋至电源开启挡位时，即实现电加热单元的通电。这样，当汽车冷启动时，可以通过立即启动电加热单元将尾气净化单元的温度升至工作温度，使得尾气净化单元尽快进入工作状态，降低冷启动时有害气体的排放。

进一步地，电加热单元通电后，处于工作状态。或者，电加热单元通电后处于待机状态，当满足开启条件时，电加热单元开启。

附图说明

图1是本实用新型实施例的汽车排放系统的结构简图；

图2是本实用新型实施例的汽车排放系统的电路结构示意图；

图3示出了电热元件设于三元催化器中的结构；

图4是本实用新型实施例的汽车排放系统的结构模块图。

具体实施方式

三元催化器，是安装在汽车排气系统中非常重要的尾气净化单元，它可将汽车排出的尾气中的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

当高温的汽车尾气通过尾气净化单元时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水和二氧化碳；NOx在高温下还原成氮气和氧气。由此将三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。

但是如背景技术中所述，三元催化器一般最低要在250摄氏度的时候才能与尾气起反应。而三元催化器一般通过与高温尾气的接触来达到升温的目的。那么，在汽车停机后再次启动的较短一段时间内，由于尾气温度不够高，三元催化器没有达到催化工作温度，而无法进入工作状态，也就无法对尾气进行净化，导致汽车冷启动时的排放超标。

基于上述问题，本申请提出一种新的汽车排放系统及汽车，以解决汽车在冷启动时的排放超标问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

本实用新型实施例提供一种汽车排放系统，参照图1、图2所示，包括排气管路10、设于排气管路10中的尾气净化单元20，以及电加热单元。排气管路10与发动机E的排气口连接，电加热单元包括电热元件30，设于排气管路10中，用于对尾气净化单元20进行加热。

汽车具有仪表显示单元D(图1)，仪表显示单元D上设有与电加热单元通讯连接的加热指示灯D1(图2)，当电加热单元开启时(即处于工作状态时)，加热指示灯D1点亮。

电热元件30可以设于排气管路10中靠近尾气净化单元20的位置，或者设于尾气净化单元20中，以满足对其进行加热的目的。本实施例中，参照图1并结合图3所示，电热元件30包括电热丝，分别设置在尾气净化单元20中、以及尾气净化单元20一侧。设置在尾气净化单元20中的电热丝可以直接对尾气净化单元20进行加热，而设置在尾气净化单元20一侧的电热丝可以通过对排气管路10中的气体进行加热，从而达到使尾气净化单元20升温的目的。

其中，尾气净化单元10包括三元催化器。

继续参照图1、图2，电加热单元与汽车电源60之间通过汽车钥匙插孔61电连接。汽车钥匙插孔61一般具有多个旋转挡位，包括锁止挡位、电源开启挡位，以及发动机启动挡位等。其中，电源开启挡位一般在发动机启动挡位之前，也就是说，当汽车钥匙插孔61从锁止挡位旋至电源开启挡位时，汽车各用电设备通电，但发动机未启动。那么汽车钥匙插孔61就相当于一个开关，连接各用电设备和汽车电源。

其中，电加热单元作为汽车中各用电设备之一，当汽车钥匙插孔61从锁止挡位切换到电源开启档位时，电加热单元通电。

电加热单元可以设置为通电立即开启，此时电热元件30立即通电并处于工作状态；或者，电加热单元可以设置为通电后满足一定条件再开启。本实施例中采用后一种方式，即电加热单元通电后，不立即开启，即电热元件不立即通电，而是在满足一定条件下才开启，否则，电加热单元则进入待机状态。

在其他实施例中，电加热单元也可以通过其他开关开控制电力的通断。

如图2所示，电加热单元除了用于对尾气净化单元20进行加热的电热元件30外，还包括：

驱动模块50，与电热元件30串联；

控制开关51，与驱动模块50串联，且与电热元件30并联；

驱动模块50用于向控制开关51发送控制信号，以控制控制开关51的断开或闭合；

如图2，当控制开关51断开时，电热元件30通电并处于工作状态，当控制开关闭合时，电热元件30不通电。

一般来说，如果需要电热元件30通电，其需要满足的条件包括尾气净化单元2的温度条件：当尾气净化单元10的温度低于预设温度值(工作温度)时，驱动模块50控制电热元件30通电；当尾气净化单元10的温度达到预设温度值(工作温度)时，驱动模块50控制电热元件30不通电。

一般情况下，如果汽车处于冷启动状态，由于停机时间较长，启动时尾气净化单元20的温度较低、不足以达到工作温度，此时可以控制电热元件30通电。

如果汽车处于热启动状态，则由于停机时间较短，启动时尾气净化单元20的温度有可能仍旧处于工作温度下，此时不需要电热元件30工作，则其可以仍旧处于不通电的状态。

也就是说，电热元件30通电的必要条件是：尾气净化单元20的温度低于预设温度值，即低于工作温度，此时尾气净化单元20无法进行工作。

为了准确判断尾气净化单元20的温度，参照图4所示，本实施例的排放系统中还设有检测单元S，以及与检测单元S通讯连接的控制单元40，控制单元40与驱动模块50通讯连接。其中，检测单元S用于检测排放系统中的信息，控制单元40用于采集检测单元S检测到的信息，并将信息发送给驱动模块50。其中，结合图2所示，加热指示灯D1与控制单元40通讯连接，并通过控制单元与电加热单元的驱动模块50通讯连接，当控制开关51断开、电热元件30通电时，驱动模块50将信号反馈给控制单元40，由控制单元40控制加热指示灯D1点亮。

如图4，检测单元S包括温度传感器S1，该温度传感器S1与尾气净化单元20连接或者设于尾气净化单元20中，用于检测尾气净化单元20的温度，并将检测到的温度信号发送给控制单元40，然后由控制单元40将温度信号发送给驱动模块50。当温度达到预设温度值时，驱动模块50驱动控制开关51闭合，电热元件30不通电。反之，当温度未达到预设温度值时，驱动模块50可以驱动控制开关51断开，电热元件30通电并工作。

进一步地，还包括尾气浓度传感器S1，该尾气浓度传感器S2设于排气管路10中，用于检测排气管路10中的尾气浓度、并将检测到的尾气浓度信号发送给控制单元40，然后由控制单元40将尾气浓度信号发送给驱动模块50。当尾气浓度低于预设浓度值时，此时判断不需要对尾气进行净化，则驱动模块50驱动控制开关51闭合，电热元件30不通电。反之，当尾气浓度达到预设浓度值时，驱动模块50可以驱动控制开关51断开，电热元件30通电并工作。

也就是说，驱动模块50还需要判断是否有尾气净化需求，只有当尾气浓度达到预设浓度值、出现尾气净化需求时，且尾气净化单元20的温度低于工作温度时，才需要使电热元件30通电并工作。

检测单元S还包括用于检测汽车电源60的电量的电量传感器S3，电量传感器S3将检测到的电量信号发送给控制单元40，然后由控制单元40将电量信号发送给驱动模块50。当汽车电源60的电量低于预设电量值时，则驱动模块50驱动控制开关51闭合，电热元件30不通电。反之，当汽车电源60的电量达到预设电量值时，驱动模块50可以驱动控制开关51断开，电热元件30通电并工作。

也就是说，驱动模块50还需要判断汽车电源60的电量，以保证电热元件30的正常工作，如果电量不足，驱动模块50无法正常驱动电热元件30工作，则驱动控制开关51闭合。

由此可见，本实施例中，电热元件30开启的条件有三个：第一个条件是尾气净化单元20无法工作，即尾气净化单元20的温度低于预设温度值(工作温度)；第二个条件是排气管路有净化需求，即尾气浓度达到预设浓度值；第三个条件是汽车电源60的电量足够供给电热元件30的工作。这三个条件均为必要条件，只有三个条件全部满足时，驱动模块50才会驱动控制开关51断开、使电热元件30通电，否则，驱动控制开关51闭合、使电热元件30不通电。

在其他实施例中，也可以设置只需要满足第一个条件，驱动模块50就驱动控制开关51断开。或者至少满足第一个条件，驱动模块50驱动控制开关51断开。

在其他实施例中，也可以直接将检测单元S与驱动模块50通讯连接，由检测单元S直接将检测到的信息发送给驱动模块50，从而舍去控制单元40的设置。或者，可以将驱动模块50集成在控制单元40中。

在其他实施例中，如果将电加热单元设置为“通电后，进入工作状态(或通电立即开启)”，则可以在电加热单元中设置一温控器，当温度达到预设温度值时，通过温控器对电热元件进行断电。

本实用新型还提供一种汽车，其包括上述汽车排放系统。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车排放系统，包括排气管路，以及设于所述排气管路中的尾气净化单元，其特征在于，

还包括：

电加热单元，设于所述排气管路中，用于对所述尾气净化单元进行加热；

检测单元，所述检测单元包括尾气浓度传感器，用于检测尾气浓度，并将检测到的尾气浓度信号发送给所述电加热单元；

当尾气浓度低于预设浓度值时，所述电加热单元不工作。

2.如权利要求1所述汽车排放系统，其特征在于，所述检测单元还包括电量传感器，用于检测汽车电源的电量，并将检测到的所述电量信号发送给所述电加热单元；

当所述汽车电源的电量低于预设电量值时，所述电加热单元不工作。

3.如权利要求1所述汽车排放系统，其特征在于，所述检测单元还包括温度传感器，用于检测所述尾气净化单元的温度，并将检测到的温度信号发送给所述电加热单元；

当所述尾气净化单元的温度低于预设温度值时，所述电加热单元工作；否则，所述电加热单元不工作。

4.如权利要求1-3中任一项所述汽车排放系统，其特征在于，所述电加热单元与汽车电源之间通过汽车钥匙插孔电连接，所述汽车钥匙插孔包括锁止挡位和电源开启挡位，当汽车钥匙插孔从锁止挡位切换到电源开启档位时，所述电加热单元通电。

5.如权利要求4所述汽车排放系统，其特征在于，所述电加热单元通电后，处于工作状态。

6.如权利要求4所述汽车排放系统，其特征在于，所述电加热单元包括：

电热元件，用于对所述尾气净化单元进行加热；

驱动模块，与所述电热元件串联，用于接收所述检测单元发出的信号；

控制开关，与所述驱动模块串联，且与所述电热元件并联；

所述驱动模块还用于根据接收到的信号向所述控制开关发送控制信号，以控制所述控制开关的断开或闭合；

当所述控制开关断开时，所述电热元件通电并处于工作状态，当所述控制开关闭合时，所述电热元件不通电并处于不工作状态。

7.如权利要求6所述汽车排放系统，其特征在于，还包括控制单元，与所述检测单元通讯连接，所述驱动模块通过所述控制单元与所述检测单元通讯，所述控制单元用于采集所述检测单元检测到的信息，并将所述信息发送给所述驱动模块。

8.如权利要求1所述的汽车排放系统，其特征在于，汽车具有仪表显示单元，所述仪表显示单元上设有加热指示灯，所述加热指示灯与所述电加热单元通讯，当所述电加热单元处于工作状态时，所述加热指示灯点亮。

9.如权利要求1所述的汽车排放系统，其特征在于，所述尾气净化单元包括三元催化器。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的汽车排放系统。