Regelung von Benzinmotoren mittels hochfrequenzbasierter Katalysatorzustandserkennung

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer; Professor Dr.-Ing. Ralf Moos
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics ; Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering ; Measurement Systems
• Term: from 2011 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 193134128

Für die Abgasreinigung von Ottomotoren ist der mit Lambda-Sonden geregelte Drei-Wege-Katalysator (threeway catalyst, TWC) bereits seit langem im Einsatz. Die Überwachung des TWC erfolgt aktuell über Lambda- Sonden vor und nach Katalysator und gibt somit nur indirekt Auskunft über den Katalysatorzustand selbst.Eine neuartige, direkte Vermessung des gesamten Katalysators in situ erlaubt hingegen direkt eine Aussage über den Füllgrad des Sauerstoffspeichers im TWC. Über eine Antenne werden Mikrowellen in den Katalysator eingekoppelt und die Streuparameter ausgewertet. Unterschiedliche Katalysatorzustände lassen sich damit bestimmen. Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, ob sich dieses Messsignal für die Regelung von Benzinmotoren einsetzen lässt. Es sollen eine vollständige Motorregelung auf Basis der hochfrequenzgestützten Katalysatordiagnose dargestellt und Regelstrategien sowohl an einer hochdynamischen Synthesegasanlage als auch am Motorprüfstand erprobt werden.Ziele des Projekts sind die Ausarbeitung der Vorteile bzgl. Edelmetall- oder Bauraumersparnis des neuen Regelungssystems im Vergleich zur etablierten Regelung über die Daten der Lambda-Sonden sowie die Umsetzung in Form von Simulationen und praktischer Anwendung am Vollmotorprüfstand. Weiterhin ist eine Bewertung dahingehend durchzuführen, ob ein vollständiger Wegfall von zumindest einer Lambda-Sonde im realen Betrieb möglich ist.

• DFG Programme: Research Grants (Transfer Project)
• Participating Institution: Umicore AG & Co. KG