現代汽車必須滿足越來越嚴格的油耗及排放法規(guī)要求，而滿足擴展環(huán)境條件（如環(huán)境溫度及海拔高度）下的實際駕駛循環(huán)（RDE）將更加困難。從NEDC到WLTP再到RDE，要求整車在發(fā)動機整個運行工況下以及各種環(huán)境條件下都必須滿足排放法規(guī)要求。為保證顆粒物排放（PN）的符合性，未來絕大部分車輛都將采用GPF技術。

但即使采用GPF技術，降低發(fā)動機的原始PN排放仍將是重要的開發(fā)任務。特別是要掌握發(fā)動機-7℃冷機工況下的排放規(guī)律需要進行大量的開發(fā)工作。這樣在采用GPF后兩次再生之間的時間間隔才會更長。大陸350bar噴射系統(tǒng)針對PN排放進行了優(yōu)化。進一步降低PN排放的核心是環(huán)境溫度在-7℃及更低的溫度時如何應對。通過優(yōu)化噴油器設計、多次噴射策略并采用新的冷啟動策略，顆粒物排放可以降低到原來的1/5。單獨使用多次脈沖噴射可以延長GPF再生的間隔時間。

在低車速工況下進行GPF再生的挑戰(zhàn)非常大，特別是在底盤下安裝GPF時。由于發(fā)動機艙的安裝空間有限，未來很多車輛將采用底盤下安裝的GPF。由于離發(fā)動機較遠，底盤下安裝的GPF溫度會比緊耦合GPF低140°左右。為此，大陸引入了二次空氣噴射系統(tǒng)、將空氣噴入三元催化器和帶涂層的GPF之間。采用該系統(tǒng)后使得在城市工況低速行駛時GPF的再生成為可能。采用加濃混合氣和二次空氣策略，在不影響駕駛性和舒適性的前提下GPF可以被加熱到300℃以上。

降低泵氣損失和混合動力技術的采用，用于清除炭罐的壓力差被降低了，可用于炭罐脫附的時間也被減少了，通過λ傳感器判定炭罐中HC載荷的時間也變得越來越短。同時，世界范圍內對蒸發(fā)排放法規(guī)的要求變得越來越嚴格，這直接導致了提高炭罐脫附率的要求。為此大陸開發(fā)了一套包括主動脫附泵和HC傳感器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可迅速確定炭罐的HC載荷并提高脫附速率。通過在脫附泵前后分別安裝壓力傳感器，確定炭罐HC載荷的成本更低、魯棒性也更好，使得這一主動脫附系統(tǒng)（APS）得到了擴展，同時也避免了采用HC傳感器。

通過將GPF再生系統(tǒng)和最新開發(fā)的炭罐脫附集成構成一成本效率最好的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的采用使得在任何歧管壓力下都可以進行炭罐脫附，通過測量HC濃度，脫附率可以實現在40L/min內和發(fā)動機運行工況無關，這對于實現發(fā)動機無節(jié)流工作和混合動力功能是非常重要的。

智能網聯(lián)技術在未來也可以被用來解決排放問題。車輛和外界的實時互聯(lián)功能使得引入一種新的算法成為可能，并具有進一步降低油耗和排放的潛力（文中Figure 15）。最簡單的應用是將現有的導航系統(tǒng)和發(fā)動機控制連接起來，現在所有的導航系統(tǒng)都具有基于實時交通情況計算預計到達時間的功能。如果導航路線包括一段郊外路段，就可以通過交通情況和路況確定最佳的GPF再生時間?；旌蟿恿囕v由于可以實現工況點轉移，因此其利用車輛互聯(lián)功能的自由度更大。

Figure 15: Emissions reduction potential during GPF regeneration through vehicleconnectivity.

總之，采用系統(tǒng)化方法將成為未來解決排放問題的重要手段，包括噴射系統(tǒng)和噴射策略的優(yōu)化、排氣系統(tǒng)的布置、二次空氣及主動炭罐脫附泵的使用和集成以及智能網聯(lián)技術等。企業(yè)應根據自己的實際情況提前進行相關的技術儲備。