微粒捕集器是目前国内外公认的控制柴油机微粒排放的有效措施,但由于其过滤体容易热再生损坏、对燃油要求苛刻等难题,至今还没有全面推广应用。针对以上问题,本文提出了适合我国高硫燃油条件的微粒捕集器逆向喷气再生技术,设计出螺旋喷吹加扫气再生的微粒捕集器系统,实现了逆向喷气再生技术的车载应用。壁流式陶瓷过滤体是内燃机排气控制领域应用最广泛的过滤体。本文在深入分析其微粒过滤机理和过滤过程的基础上,运用多孔介质流动和两相流理论,建立了壁流式过滤体的阻力模型和微粒过滤模型,得出了过滤过程中壁流式过滤体的阻力分布规律和孔道内过滤微粒的分布规律,为过滤体的可靠再生奠定了理论基础和实践指导。在深入分析过滤体逆向喷气再生机理的基础上,定义了过滤体的再生效率,并给出了计算方法;采用台架试验与模拟计算相结合的方法,对壁流式过滤体逆向喷气再生系统进行了结构设计及优化,创新设计出螺旋喷吹的扫气再生系统,并匹配了反吹压力、反吹时间、扫气时间等再生控制参数,设计了吹除微粒二次收集和处理装置,确定了二次微粒收集与处理的优化方案,实现了逆向喷气再生技术的车载集成应用。通过研究不同运行工况下的柴油机微粒排放规律,确定了适合逆向喷气再生的微粒捕集器的再生控制策略,研制了适合车载的自动控制系统。对上述系统进行了台架试验和道路试验。试验证明:该系统对微粒的净化效率达90%以上;对车辆动力性和燃油经济性的影响在5%以内;降噪效果优于原车消声器;利用车载蓄电池对二次微粒的处理不会影响车辆的起动性能。