Entwicklung einer Regelung einer Motor-Drosselklappe für die Steuerung der Abgasrückführung und der Regeneration von Partikelfiltern bei Dieselfahrzeugen (Motordrosselklappe 1)

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 134.26.04

Key words (German)

Partikelfilter, Motor-Drosselklappe, Dieselfahrzeuge, ETHZ

Short description (German)

Dieselfahrzeuge verursachen über den Ausstoss von Russpartikeln und Stickoxiden einen grossen Teil der Luftbelastung. Während bei Neufahrzeugen verbesserte Motoren und Partikelfilter zum Zuge kommen, drängt sich bei älteren Fahrzeugen eine Verminderung der Schadstoffemissionen durch Nachrüstung auf. Besonders Busse und Kommunalfahrzeuge in Innenstädten sind in diesem Zusammenhang von Bedeutung.

Bei Fahrzeugen, bei denen die Abgastemperaturen tief bleiben, kann über die Drosselung des Abgasstromes eine Abgasrückführung zur Senkung der Stickoxide gesteuert werden. Zudem kann die Drosselung des Abgastromes auch zur Auslösung der Regeneration des Partikelfilters genutzt werden. Diese Steuerung kann durch eine präzise und schnelle Regelung der sogenannten Luftüberschusszahl „Lambda“ bewerkstelligt werden. Das vorliegende Projekt soll diesen neuen Ansatz erproben.

Results according to contract (German)

1. Entwicklung des Systems (Software, Sensoren und Aktuatoren) einer Motor-Drosselklappe basierend auf der Messung der Luftüberschusszahl „Lambda“.

2. Durchführung von Versuchen auf einem dynamischen Motorenprüfstand der ETHZ, erstens zur Steuerung der Abgasrückführung, zweitens zur Steuerung der Auslösung der Regeneration des Partikelfilters und drittens zur Steuerung beider Prozesse im selben System.

3. Zusammenstellung eines Projektteams mit Beteiligung von Partnern aus der Privatwirtschaft und Erstellung der notwendigen Unterlagen zur Lancierung eines Nachfolgeprojektes mit dem Ziel, die Ergebnisse aus den Versuchen auf dem Motorenprüfstand in einem normalen Fahrzeug zu testen und zu einem marktfähigen Produkt weiterzuentwickeln.

Project aims (German)

Entwicklung der Regelung (Software, Sensoren und Aktuatoren) einer Motor-Drosselklappe für die Steuerung der Abgasrückführung und der Regeneration von Partikelfiltern an einem Motorenprüfstand der ETHZ.

Description of results (German)

Hardwarekonzepte und Machbarkeit wurden erfolgreich erstellt und getestet. Die erste Phase dieses Projektes hat gezeigt, dass die Stickoxide je nach Betriebspunkt zu mehr als 50% reduziert werden können. Die aktive Regeneration hat gut funktioniert, ausser bei tiefen Drehzahlen. Dann ist es nicht mehr möglich, die nötige Abgastemperatur zu erreichen, um den Partikelfilter zu regenerieren. Dies könnte ein Problem für Fahrzeuge werden, welche oft mit einer tiefen Last und Drehzahl fahren (Stadtbusse, Müllfahrzeuge). Dieser Punkt wird in einer zweiten Phase in einem Feldversuch getestet.

Follow up (German)

In einem Nachfolgeprojekt (UTF 180.10.06) wird die Erprobung des Kit im Feldeinsatz getestet.

Publications / Results (German)

Es gibt keine öffentlichen Publikationen zu diesem Projekt.