基于射頻傳感的柴油微粒過濾器狀態監測與后處理系統控制

基于射頻傳感的柴油微粒過濾器狀態監測與后處理系統控制

柴油微粒過濾器（DPF）在美國和歐洲市場已得到了廣泛的應用，以滿足嚴格的柴油車PM的排放法規。隨著排放法規的日益嚴格，DPF在大多數柴油車上普及，也正在越來越多地應用到柴油越野車上。此外，越來越多地開始關注在汽油直噴發動機上使用汽油微粒過濾器（GPF）。發動機和排放后處理系統組合高效運作的關鍵是精確測定過濾器負荷狀態，以精確控制過濾器和車載診斷系統。目前，并行利用壓力和基于模型的控制技術，為客戶提供過濾器負荷的間接估計。提出了利用無線電頻率（RF）來監測PM在DPF的積累。仿真結果表明，通過試驗測量證明，該技術不僅能監視過濾器負荷狀態，也能提供PM空間分布的累積材料。基于射頻感應微粒過濾器的應用，可以實現PM的監測。

在許多國家如美國，已經普遍采用陶瓷蜂窩式微粒過濾器，以滿足當前和未來的PM排放標準。目前，這種過濾器主要用于柴油機，因為柴油機比汽油機排放的PM更多。但隨著汽油直噴發動機PM排放量的增加，汽油機也開始使用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99%的發動機排出的PM。由于積碳積聚在PM過濾器的增加，降低了整體發動機效率，導致發動機的燃料消耗增加。此外，積累的顆粒物質通常需要額外的燃料，提高了排氣溫度。在大多數情況下，通過利用催化氧化催化劑引入到未燃燃料中，通過在氣缸內注射或直接噴射，促進燃燒。

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

編譯：李雪