基于射頻傳感的柴油微粒過濾器狀態(tài)監(jiān)測與后處理系統(tǒng)控制

柴油微粒過濾器（DPF）在美國和歐洲市場已得到了廣泛的應(yīng)用，以滿足嚴(yán)格的柴油車PM的排放法規(guī)。隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，DPF在大多數(shù)柴油車上普及，也正在越來越多地應(yīng)用到柴油越野車上。此外，越來越多地開始關(guān)注在汽油直噴發(fā)動機(jī)上使用汽油微粒過濾器（GPF）。發(fā)動機(jī)和排放后處理系統(tǒng)組合高效運(yùn)作的關(guān)鍵是精確測定過濾器負(fù)荷狀態(tài)，以精確控制過濾器和車載診斷系統(tǒng)。目前，并行利用壓力和基于模型的控制技術(shù)，為客戶提供過濾器負(fù)荷的間接估計。提出了利用無線電頻率（RF）來監(jiān)測PM在DPF的積累。仿真結(jié)果表明，通過試驗測量證明，該技術(shù)不僅能監(jiān)視過濾器負(fù)荷狀態(tài)，也能提供PM空間分布的累積材料?；谏漕l感應(yīng)微粒過濾器的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)PM的監(jiān)測。

在許多國家如美國，已經(jīng)普遍采用陶瓷蜂窩式微粒過濾器，以滿足當(dāng)前和未來的PM排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，這種過濾器主要用于柴油機(jī)，因為柴油機(jī)比汽油機(jī)排放的PM更多。但隨著汽油直噴發(fā)動機(jī)PM排放量的增加，汽油機(jī)也開始使用PM過濾器，陶瓷壁流式微粒過濾器通過向過濾器的多孔壁深度過濾，捕獲高達(dá)99%的發(fā)動機(jī)排出的PM。由于積碳積聚在PM過濾器的增加，降低了整體發(fā)動機(jī)效率，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的燃料消耗增加。此外，積累的顆粒物質(zhì)通常需要額外的燃料，提高了排氣溫度。在大多數(shù)情況下，通過利用催化氧化催化劑引入到未燃燃料中，通過在氣缸內(nèi)注射或直接噴射，促進(jìn)燃燒。

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

編譯：李雪