[发明专利]一种耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置与方法

权利要求书

1.一种耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置，其特征在于，包括汽油机颗粒捕集器（3）、荷电装置、电凝并装置和氧泵再生装置；

所述荷电装置包括不锈钢丝（13）和加热线圈（12），不锈钢丝（13）支撑在圆筒壳体（19）内部，不锈钢丝（13）一端与高压直流电源（6）连接；加热线圈（12）缠绕在圆筒壳体（19）外部；所述圆筒壳体（19）一端与汽油机颗粒捕集器（3）排气端连通，另一端与汽油机连通；

所述电凝并装置包括壳体（20）和高压交流电源（4），壳体（20）设置在汽油机颗粒捕集器（3）两端，壳体（20）与高压交流电源（4）连接；

所述氧泵再生装置包括氧传感器（2）、颗粒物传感器（10）、高频陶瓷体（21）、过滤体（22）、电热丝（16）和氧泵电解质片（18）；氧传感器（2）设置在汽油机颗粒捕集器（3）进气端，汽油机颗粒捕集器（3）中间轴上固定过滤体（22），顶部过滤体（22）与汽油机颗粒捕集器（3）外壳之间填充高频陶瓷体（21），高频陶瓷体（21）中穿设电热丝（16），电热丝（16）包裹氧泵电解质片（18）一端，氧泵电解质片（18）另一端穿过导氧管（17）且与氧泵电源（15）连接，导氧管（17）与汽油机颗粒捕集器（3）进气端腔室连通；汽油机颗粒捕集器（3）进气端和排气端均设有颗粒物传感器（10）；

所述高压直流电源（6）、氧泵电源（15）、氧传感器（2）、颗粒物传感器（10）均与ECU连接；

还包括与汽油机颗粒捕集器（3）中间轴连接的步进电机（5），步进电机（5）与ECU连接，用于带动过滤体（22）旋转。

2.根据权利要求1所述的耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置，其特征在于，还包括燃油计量仪（9）和功率计（1），燃油计量仪（9）用于获取汽油机的燃油消耗情况，功率计（1）用于获取整个装置的功率，由燃油消耗情况和装置的功率确定汽油机工况，并与ECU中的工况进行对比，确定不同工况下的氧浓度。

3.根据权利要求1所述的耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置，其特征在于，还包括流量传感器（8）和旁通阀（11），流量传感器（8）用于汽油机尾气的流量，并传给ECU，当汽油机尾气流量大于设定阈值时，ECU控制旁通阀（11）打开。

4.根据权利要求1所述的耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置，其特征在于，所述加热线圈（12）与第一加热电源（7）连接。

5.根据权利要求1所述的耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置，其特征在于，所述电热丝（16）与第二加热电源（14）连接。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的耦合双极荷电凝并系统的GPF氧泵辅助再生装置的再生方法，其特征在于，具体为：

颗粒物传感器（10）实时获取汽油机颗粒捕集器（3）内部的颗粒物沉积情况，当ECU检测到颗粒捕集器捕集效率开始下降时，控制电热丝（16）工作，对颗粒物进行加热；颗粒物燃烧过程中，氧传感器（2）实时获取汽油机不同工况下尾气中的氧浓度，当氧浓度小于设定值时，氧泵电解质片（18）工作产生高温氧气，与颗粒物在过滤体（22）内进行再生；

再生过程中，颗粒物传感器（10）实时获取汽油机颗粒捕集器（3）内部的颗粒物沉积情况，由捕集效率调节步进电机（5）的旋转速率，从而调节过滤体（22）的旋转速率。

7.根据权利要求6所述的再生方法，其特征在于，当捕集效率在较长时间内稳定时，关闭电热丝（16）和氧泵电解质片（18）。