基于射频传感的柴油微粒过滤器状态监测与后处理系统控制

基于射频传感的柴油微粒过滤器状态监测与后处理系统控制

柴油微粒过滤器（DPF）在美国和欧洲市场已得到了广泛的应用，以满足严格的柴油车PM的排放法规。随着排放法规的日益严格，DPF在大多数柴油车上普及，也正在越来越多地应用到柴油越野车上。此外，越来越多地开始关注在汽油直喷发动机上使用汽油微粒过滤器（GPF）。发动机和排放后处理系统组合高效运作的关键是精确测定过滤器负荷状态，以精确控制过滤器和车载诊断系统。目前，并行利用压力和基于模型的控制技术，为客户提供过滤器负荷的间接估计。提出了利用无线电频率（RF）来监测PM在DPF的积累。仿真结果表明，通过试验测量证明，该技术不仅能监视过滤器负荷状态，也能提供PM空间分布的累积材料。基于射频感应微粒过滤器的应用，可以实现PM的监测。

在许多国家如美国，已经普遍采用陶瓷蜂窝式微粒过滤器，以满足当前和未来的PM排放标准。目前，这种过滤器主要用于柴油机，因为柴油机比汽油机排放的PM更多。但随着汽油直喷发动机PM排放量的增加，汽油机也开始使用PM过滤器，陶瓷壁流式微粒过滤器通过向过滤器的多孔壁深度过滤，捕获高达99%的发动机排出的PM。由于积碳积聚在PM过滤器的增加，降低了整体发动机效率，导致发动机的燃料消耗增加。此外，积累的颗粒物质通常需要额外的燃料，提高了排气温度。在大多数情况下，通过利用催化氧化催化剂引入到未燃燃料中，通过在气缸内注射或直接喷射，促进燃烧。

AlexanderSappoketal. Proceedings of theASME 2013InternalCombustion Engine Division Fall Technical Conference ICEF2013. October13-16,2013, Dearborn,Michigan,USA.

编译：李雪