缸内直喷(Gasoline Direct Injection GDI)汽油机相比于传统的汽油机,具有优异的燃油经济性和动力性,在当前市场上越来越受欢迎,其燃烧方式与柴油机更加类似,相比于传统汽油机,尾气中的颗粒物更多。随着国六法规的颁布与实施,不仅增加了排放限值,而且对颗粒物质量(Particulate Mass,PM)和颗粒物数量(Particulate Number,PN)提出了要求,传统的尾气后处理系统已经不能满足法规的要求,在尾气后处理系统中增加汽油机颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter,GPF)是最有效的手段。本文基于某在研车型进行汽油机颗粒捕集器的研究与开发。在汽油机排气系统中增加颗粒捕集器这一部件,首先要考虑的就是排气背压问题,另外增加颗粒捕集器的主要目的是捕集尾气中的颗粒物,但是当捕集超过一定量的碳烟颗粒物时,也会引起排气背压问题,因此为避免出现排气背压增高、燃油经济性降低的问题,就需要对内部含有碳烟颗粒物的GPF进行再生处理。颗粒捕集器中碳烟的多少无法在行车时进行拆卸测量,因此为了准确的判断GPF中碳载量的多少,需要通过建立模型进行计算预估,本文参考柴油机颗粒捕集器的研究方法,关于碳载量预估模型介绍了压差法,重点介绍了压差法的物理模型及实车验证。为了解决由于颗粒捕集器引起的排气背压增高、燃油经济性降低等问题,准确预估模型碳载量后需要进行再生,本文介绍了再生的两种模式:主动再生和被动再生,在整车实际驾驶时,主动再生和被动再生并不是完全分离的,满足再生条件后,根据所处环境状况进行相应GPF再生。最后在实车试验测试中,为验证模型精度,分为调整标定过程和三高验证两部分。采取组合形式进行,即仅被动再生(仅减速断油),仅主动再生(仅减稀空燃比)和综合再生(两者同时存在)。设计了试验方法,并分析试验结果,模型精度满足使用要求;为满足法规要求,在整车排放实验室测试颗粒捕集器的排放性能。在研究开发过程中,通过对颗粒捕集器的逻辑分析构建模型,并通过大量的整车试验对模型进行校准,通过多轮次的标定并验证,模型预测偏差满足设计的要求,再生过程能够正常进行并未出现影响整车性能的问题。