Alternative Diesel-Brennverfahren bieten das Potenzial einer gleichzeitigen deutlichen Reduktion der Motor-Rohemissionen von NO(x) und Partikeln. Solche alternativen Brennverfahren zeichnen sich durch hohe Ladungsverdünnung und ein teilhomogenes Gemisch aus. Allerdings sind diese Verfahren auch sehr sensitiv gegenüber Schwankungen in Temperatur, Druck, Sauerstoffgehalt etc. der Ladung im Zylinder. Während die alternativen Brennverfahren daher stationär bereits gut beherrscht werden, stellen der transiente Betrieb und die komfortable Umschaltung zwischen verschiedenen Brennverfahren bisher unlösbare Herausforderungen dar. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse der von AVL entwickelten CYPRESS (Cylinder Pressure Based Engine Management System) Motorsteuerung vorgestellt, die diese Herausforderungen sicher beherrscht. Basierend auf einem Drucksensor im Zylinder werden wesentliche Parameter jeder individuellen Verbrennung bestimmt und über eine closed-loop Regelung die gewünschten Zielwerte eingestellt. So sind niedrigste Rohemissionen nicht nur am Prüfstand sondern auch im realen Fahrbetrieb möglich. Die Vorteile der CYPRESS-Motorsteuerung zeigen sich aber auch bei der Standard-Dieselverbrennung, wo durch die präzise Regelung die Serienstreuung in den Emissionen, die heute oft größer ist als die zukünftigen absoluten Grenzwerte, erheblich reduziert werden kann. Teilweise können andere Sensoren am Motor vereinfacht oder ganz eingespart werden - mit der damit verbundenen Kosteneinsparung. Die beschriebene zylinderdruckbasierte Verbrennungsregelung eignet sich in gleicher Weise auch für die Anwendung im Nutzfahrzeug, wobei die zu erwartende Emissionsreduktion geringer als im Pkw ist.
Eine zylinderdruckbasierte Motorregelung für niedrige Emissionen beim Dieselmotor
A cylinder pressure based engine control to lower the diesel engine emissions
2005
18 Seiten, 10 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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