CN212614955U - 发动机dpf再生装置、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

一种发动机DPF再生装置、发动机和车辆，包括：增压器、DOC和DPF，所述增压器、所述DOC和所述DPF依次布置于发动机气缸的排气门的出口处，所述增压器的出口端设有第一喷油器，所述第一喷油器用于向所述DOC的入口端喷射燃油颗粒；控制模块，所述控制模块与所述第一喷油器相连，且所述控制模块设置为在所述DPF的入口端和出口端的压差值大于设定压力值时控制所述第一喷油器开启喷射。本实用新型的发动机DPF再生装置，在DPF内积聚的PM(碳颗粒)过多时，可自动实现DPF再生，主动性强，且在实现DPF再生过程中不会出现如现有技术中气缸上喷油器后喷柴油流到油底壳、造成发动机机油稀释的问题，安全性较高。

Description

发动机DPF再生装置、发动机和车辆

技术领域

本实用新型涉及一种发动机DPF再生装置、具有该发动机DPF再生装置的发动机和具有该发动机的车辆。

背景技术

在柴油机排放的污染物中包括一种碳颗粒(PM)，DPF(Diesel ParticulateFilter-柴油颗粒捕集器)用于捕捉废气中的碳颗粒，其中，在DPF内积聚碳颗粒过多时，会引起排气系统阻力升高，导致发动机机能下降。相关技术中，可通过实现对DPF的升温以实现DPF内碳颗粒的消除，实现DPF再生。

具体地，现有技术多采用缸内燃油后喷技术，以在发动机正常喷油着火后，在活塞下行的过程中，通过喷油器额外向气缸内喷射燃油，后喷燃油产生大量HC和CO在DOC(氧化催化器)内与催化剂反应生热，以实现DPF再生，但是采用缸内燃油后喷技术易导致缸内燃油后喷时，燃油颗粒附着在缸壁上，被油底壳的机油冲刷，致使机油稀释，且机油稀释如果超标后果非常严重，有可能造成发动机报废，存在改进的空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机DPF再生装置，可在实现DPF再生时避免出现机油稀释的问题，安全性较高，且DPF再生的过程可为自动实现。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机DPF再生装置，包括：增压器、DOC和DPF，所述增压器、所述DOC和所述DPF依次布置于发动机气缸的排气门的出口处，所述增压器的出口端设有第一喷油器，所述第一喷油器用于向所述DOC的入口端喷射燃油颗粒；控制模块，所述控制模块与所述第一喷油器相连，且所述控制模块设置为在所述DPF的入口端和出口端的压差值大于设定压力值时控制所述第一喷油器开启喷射。

进一步地，还包括：压差传感器，所述压差传感器的第一端与所述DPF的入口端连通，所述压差传感器的第二端与所述DPF的出口端连通，所述控制模块与所述压差传感器相连。

进一步地，还包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器位于所述DPF的入口端，所述第一温度传感器与所述控制模块相连，且所述控制模块设置为在所述第一温度传感器检测的温度值大于设定温度值时控制所述第一喷油器开启。

进一步地，所述设定温度值为t，满足：585℃≤t≤625℃。

进一步地，还包括：第二温度传感器，所述第二温度传感器位于所述DOC的上游，且所述第二温度传感器与所述控制模块相连，且所述控制模块设置为根据所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的温度差值控制所述第一喷油器的喷射时间。

进一步地，所述第二温度传感器位于所述排气门与所述增压器之间。

进一步地，所述第一喷油器和所述发动机的气缸喷油器共用喷油路线。

进一步地，所述控制模块集成于所述发动机的控制装置。

相对于现有技术，本实用新型所述的发动机DPF再生装置具有以下优势：

根据本实用新型实施例的发动机DPF再生装置，在DPF内积聚的PM(碳颗粒)过多时，可自动实现DPF再生，主动性强，且在实现DPF再生过程中不会出现如现有技术中气缸上喷油器后喷柴油流到油底壳、造成发动机机油稀释的问题，安全性较高。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机，设置有上述任一种实施例所述的发动机DPF再生装置。

本实用新型的又一目的在于提出一种车辆，设置有上述实施例所述的发动机。

所述车辆、所述发动机与上述的发动机DPF再生装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的发动机DPF再生装置的结构示意图。

附图标记说明：

发动机DPF再生装置100，

增压器1，DOC2，DPF3，第一喷油器4，第一温度传感器5，第二温度传感器6，压差传感器7，控制模块8，

气缸101，气缸排气门102，气缸喷油器103。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种发动机DPF再生装置100，该发动机DPF再生装置100可在DPF3(Diesel Particulate Filter-柴油颗粒捕集器)内部的PM(碳颗粒)过多时，实现自动DPF3再生，主动性强，且在实现再生过程中不会出现发动机机油稀释的问题，安全性较高。

如图1所示，根据本申请实施例的发动机DPF再生装置100，包括：增压器1、DOC2(氧化催化器)、DPF3和控制模块8。

如图1所示，发动机的气缸101具有气缸排气门102，气缸排气门102用于将发动机的燃烧反应产生的废气排气。其中，增压器1、DOC2和DPF3依次布置于发动机气缸101的排气门的出口处，也就是说，如图1所示，气缸排气门102排出的气体依次经过增压器1、DOC2和DPF3。

其中，气缸排气门102排出的气体可经过增压器1进行增压加速，利于提高废气排出的效率。如图1所示，增压器1的出口端设有第一喷油器4，第一喷油器4用于向DOC2的入口端喷射燃油颗粒。需要说明的是，燃油颗粒包括HC气体和CO气体，且在DOC2内设有Pt、Rh等贵金属。

这样，在燃油颗粒中的HC气体和CO气体从增压器1中加压后流至DOC2内，DOC2内的Pt、Rh等贵金属可作为催化剂，以与HC气体和CO气体发生催化氧化反应，且产生大量的热量。由此，产生的热量可随着废气一同进入到DPF3，使得DPF3内部的温度升高，这样，可利于实现DPF3内部沉积的碳颗粒。

由此，可避免DPF3内积聚的碳颗粒过多导致排气系统阻力增大，保证排气的顺畅。其中，第一喷油器4设于增压器1的出口端，相对于现有技术中通过燃油后喷技术进行喷射，有效地避开了气缸101上喷油器后喷柴油，附着到气缸101壁面，流到油底壳稀释机油的隐患，提高发动机使用的安全性。

控制模块8与第一喷油器4相连，且控制模块8设置为在DPF3的入口端和出口端的压差值大于设定压力值时控制第一喷油器4开启喷射。可以理解的是，DPF3用于捕捉排气系统排出的碳颗粒，在DPF3内积聚的碳颗粒过多时，会导致DPF3对排气产生一定的阻力，即DPF3的入口端和出口端之间的压差值逐渐地增大。而本申请中通过控制模块8识别DPF3的入口端和出口端的压差值大于设定压力值，判断出DPF3内积聚的碳颗粒过多，则控制第一喷油器4开启，进而增大DPF3内温度，使得DPF3的碳颗粒能够快速地消除。

由此，在DPF3内积聚的碳颗粒过多时，控制模块8可自动控制第一喷油器4开启，从而自动实现DPF3再生，主动性和实用性更佳。

根据本申请实施例的发动机DPF再生装置100，在DPF3内积聚的PM(碳颗粒)过多时，可自动实现DPF3再生，主动性强，且在实现DPF3再生过程中不会出现发动机机油稀释的问题，安全性较高。

在一些实施例中，发动机DPF再生装置100，还包括压差传感器7，如图1所示，压差传感器7的第一端与DPF3的入口端连通，压差传感器7的第二端与DPF3的出口端连通。也就是说，本申请通过压差传感器7获取DPF3的入口端与出口端的压差值，控制模块8与压差传感器7相连，这样，压差传感器7获取的压差值可直接发送给控制模块8，以便于控制模块8根据压差值对第一喷油器4进行准确地控制，进而使得DPF3内的碳颗粒及时清除，保证DPF3再生。

在一些实施例中，发动机DPF再生装置100，还包括：第一温度传感器5，第一温度传感器5位于DPF3的入口端，第一温度传感器5与控制模块8相连，且控制模块8设置为在第一温度传感器5检测的温度值大于设定温度值时控制第一喷油器4开启。也就是说，在对第一喷油器4的工作状态进行控制时，可参考进入到DPF3的废气的温度值，以使进入到DPF3的废气可使得DPF3的内部温度有效升高，从而使得DPF3的碳颗粒有效清除。

其中，第一温度传感器5位于DPF3的入口端可对输入到DPF3的废气温度进行有效地检测。这样，在废气温度高于DPF3的碳颗粒清除的条件温度时，不用将第一喷油器4开启即可实现碳颗粒的有效清除，而在废气温度低于DPF3的碳颗粒清除的条件温度时，此时DPF3内的温度值无法满足DPF3的碳颗粒清除的条件温度，此时通过开启第一喷油器4，以使进入到DPF3的废气升温，从而使得DPF3内的温度值升高，利于实现DPF3的碳颗粒清除。

在一些实施例中，设定温度值为t，满足：585℃≤t≤625℃，如设定温度值t为587℃，或者设定温度值t为600℃，再或者设定温度值t为620℃，其中，设定温度值可根据不同的厂家进行灵活地设置。也就是说，当检测到进入到DPF3的废气温度达到t时，DPF3内的碳颗粒能够被有效地烧掉，从而避免碳颗粒堵塞DPF3致排气不通畅。

在一些实施例中，如图1所示，发动机DPF再生装置100，还包括：第二温度传感器6。

其中，第二温度传感器6位于DOC2的上游，也就是说，第二温度传感器6和第一温度传感器5可分别用于获取DOC2的输入端和DOC2的输出端的温度值，以确定DOC2两端的温度差。

可以理解的是，HC气体、CO气体用于在DOC2内通过催化剂实现催化氧化反应生热，这样，通过获取DOC2两端的温度差可获取到DOC2内催化氧化反应的生热效果。如在DOC2两端的温度差较小时，催化氧化反应产生的热量较少；如在DOC2两端的温度差较大时，催化氧化反应产生的热量较多。

其中，第二温度传感器6与控制模块8相连，且控制模块8设置为根据第一温度传感器5与第二温度传感器6之间的温度差值控制第一喷油器4的喷射时间。这样，在DPF3两端的压差值过大时，DPF3内积聚的碳颗粒较多，此时，控制模块8在获取到第一温度传感器5与第二温度传感器6之间的差值过小时，可通过主动控制第一喷油器4的喷射时间越长，以使在DOC2中发生催化氧化反应的气体增加，从而提升产生热量的效率，进而利于DPF3内的碳颗粒快速地消除。

在一些实施例中，如图1所示，第二温度传感器6位于排气门与增压器1之间，这样，第一温度传感器5与第二温度传感器6之间的温度差值实际为增压器1的入口端与DOC2出口端的温度差值，也就是说，即获取的DOC2两端的温度差值大于DOC2两端的实际温度差值，进而使得控制模块8对第一喷油器4的控制更利于提升DOC2中产生的热量。

在一些实施例中，第一喷油器4和发动机的气缸喷油器103共用喷油路线，这样，不需给第一喷油器4设置单独的喷油路线，从而降低整体成本，提升发动机DPF再生装置100设计的经济性。

在一些实施例中，控制模块8集成于发动机的控制装置，利于降低控制模块8的布置成本，提升发动机DPF再生装置100设计的经济性，且不需占用额外的安装空间，利于整车的空间布置。

本申请提出了一种发动机。

根据本申请实施例的发动机，设置有上述任一种实施例的发动机DPF再生装置100，可自动实现DPF3再生，且在此过程中不会出现发动机机油稀释的问题，提高发动机的安全性。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述实施例的发动机，保证车辆尾气有效地排放，且发动机安全性较高，利于提升整车安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，包括：

增压器(1)、DOC(2)和DPF(3)，所述增压器(1)、所述DOC(2)和所述DPF(3)依次布置于发动机气缸(101)的排气门的出口处，所述增压器(1)的出口端设有第一喷油器(4)，所述第一喷油器(4)用于向所述DOC(2)的入口端喷射燃油颗粒；

控制模块(8)，所述控制模块(8)与所述第一喷油器(4)相连，且所述控制模块(8)设置为在所述DPF(3)的入口端和出口端的压差值大于设定压力值时控制所述第一喷油器(4)开启喷射。

2.根据权利要求1所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，还包括：压差传感器(7)，所述压差传感器(7)的第一端与所述DPF(3)的入口端连通，所述压差传感器(7)的第二端与所述DPF(3)的出口端连通，所述控制模块(8)与所述压差传感器(7)相连。

3.根据权利要求1所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，还包括：第一温度传感器(5)，所述第一温度传感器(5)位于所述DPF(3)的入口端，所述第一温度传感器(5)与所述控制模块(8)相连，且所述控制模块(8)设置为在所述第一温度传感器(5)检测的温度值大于设定温度值时控制所述第一喷油器(4)开启。

4.根据权利要求3所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，所述设定温度值为t，满足：585℃≤t≤625℃。

5.根据权利要求3所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，还包括：第二温度传感器(6)，所述第二温度传感器(6)位于所述DOC(2)的上游，且所述第二温度传感器(6)与所述控制模块(8)相连，且所述控制模块(8)设置为根据所述第一温度传感器(5)与所述第二温度传感器(6)之间的温度差值控制所述第一喷油器(4)的喷射时间。

6.根据权利要求5所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，所述第二温度传感器(6)位于所述排气门与所述增压器(1)之间。

7.根据权利要求1所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，所述第一喷油器(4)和所述发动机的气缸喷油器(103)共用喷油路线。

8.根据权利要求1所述的发动机DPF再生装置(100)，其特征在于，所述控制模块(8)集成于所述发动机的控制装置。

9.一种发动机，其特征在于，设置有权利要求1-8中任一项所述的发动机DPF再生装置(100)。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求9所述的发动机。

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