柴油机尾气在大气颗粒物污染中所占的比重越来越大,已经成为人们关注的热点问题,柴油机较差的排放特性已经成为柴油机进一步广泛应用的瓶颈。微粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)是目前公认的最有效的颗粒物后处理装置,其在柴油机上的应用越来越广泛。受限于DPF的工作原理,DPF在工作一段时间后,其内部积累的颗粒物会使得DPF的通流面积减小,进而增大排气背压,严重影响发动机的工作性能和燃油经济性,因此必须采取一定的措施清除其内部的颗粒物,也就是要对DPF进行再生。DPF再生技术是目前DPF应用中遇到的重难点问题。本文在分析DPF的重难点问题的基础上,从再生时机判断入手,选择了对发动机原排的颗粒物质量进行建模的方法,将平均值建模思想引入建模过程,简化了颗粒物排放估计过程。然后对DPF捕集机理和压降特性进行了分析研究,在此基础上建立了DPF捕集效率和压降特性模型,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真分析,重点分析了捕集效率与微粒粒径的关系和DPF壁面微孔直径对DPF捕集效率的影响。另外,本文建立并校准了DPF的一维GT-POWER模型,对DPF的捕集效率和压降特性进行了仿真分析,此模型与前述DPF捕集效率模型不同,它是从宏观上对DPF捕集效率进行研究的。最后本文对氧化型催化转化器(Diesel Oxidation Catalyst,DOC)和DPF温升特性进行了分析,并建立了DOC和DPF温升模型,该模型从DOC和DPF的能量守恒入手,仿真分析了DOC和DPF工作过程中的温度变化情况,为制定合理的喷油策略和补气量提供了理论依据,同时还可以有效减少再生造成的二次污染和再生能耗。在以上研究的基础上,结合实际使用中的可能情况,制定了合理的DPF喷油助燃再生控制策略,为解决DPF再生问题提供思路。