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随着人们环境保护意识的日益增长,各大汽车厂商纷纷推出了以电池供能为主的新能源车型以及混合动力车型,与传统的内燃机车型相比,新能源车型由于续航里程以及充电桩未大面积普及等因素,当前还未能完全取代传统的内燃机。随着我国经济的稳定发展和人民生活水平的提高,汽车销量以及保有量稳步攀升,其中传统内燃机车型仍占大量比例。因此,提升传统车型的排放水平成为了世界各国减少环境污染的重要环节。缸内直喷(GDI,Gasoline Direct Injection)发动机因其在动力性与经济性上的良好表现使其占据越来越大的市场份额。汽油机的颗粒物排放是汽车排放物中需要控制的污染物之一,尤其对于缸内直喷式汽油机,其循环颗粒物排放量是进气道喷射汽油机(PFI,Port Fuel Injection)的十倍。随着国Ⅵ排放标准的全面推行,更加严峻的排放标准对GDI发动机的后处理系统提出了更高的要求。汽油机颗粒捕集器(GPF,Gasoline Particle Filter)是从排放后处理的角度来降低颗粒物排放的技术,其过滤效率高达90%,同时也能有效控制颗粒物数目。据国Ⅵ预研阶段市场调查数据统计,PFI和GDI型发动机均对GPF存在不同程度的配置需求,考虑到未来排放法规的不断加严,可以预知GPF将成为大多数汽油车排放控制技术的主流方案,并具有广阔的市场应用前景。本文建立了一套新的1.5T GDI颗粒捕集器数据标定方法,并基于Matlab/Simulink设计了一套GFP碳载量计算模型,从而保证GPF能够顺利完成再生过程。本文首先分析了汽油机排气颗粒物带来的危害及当前GDI发动机颗粒捕集器的研究现状,介绍了本文研究的主要内容及研究目的。简单介绍了颗粒捕集器的再生控制策略以及再生技术,通过搭建加装GPF的整车平台,测试不同测试循环工况下发动机排温表现,分析评估GPF的被动再生能力及再生时机,利用发动机台架试验对GPF再生过程中温度、氧气浓度参数对再生特性的影响进行了研究,说明了在缸内直喷发动机上加装GPF的重要性。其次,阐述分析了当前运用较广泛的几种颗粒捕集器模型,结合这几种模型的优缺点,建立颗粒捕集器质量流量模型。最后,搭建了发动机台架和整车转毂试验平台,基于颗粒捕集器质量流量模型的计算需求,设计了一套相关的GPF标定方法,试验并记录某国产自主研发的1.5T GDI发动机在不同工况下的原始排放质量流量并对仿真模型中需求的相关修正系数(空燃比修正系数、颗粒捕集器PM过滤效率修正系数、发动机水温修正系数、发动机负荷修正系数)进行初步标定,确定其边界条件。利用Matlab/Simulink搭建了GPF碳载量计算仿真模型,结合道路试验对模型进行验证及优化,利用该模型,简单实现GPF碳载量计算的离线标定,完善GPF的再生控制策略,降低相应的开发成本,对GPF控制策略的后续建立有一定帮助。