Die Abgase von Fahrzeugen sind für einen erheblichen Teil des CO2-Ausstoßes und für eine erhöhte Feinstaubbelastung verantwortlich. Im Projekt Auto-CO2-PASS wurden Wege erforscht, den CO2-Ausstoß über eine intelligente Sensorik und Regelung zu verringern und eine Überschreitung der gesetzlichen Grenzwerte frühzeitig zu erkennen.
Dieses Ziel wurde durch die Entwicklung eines Partikelsensors erreicht, der – anders als bei bereits bekannten Konzepten – für die Anwendung vor dem Partikelfilter geeignet ist. Parallel dazu wurden Ansätze zur Verringerung des CO2-Ausstoßes über eine (Partikel-) sensorgestützte Motorsteuerung erarbeitet. Mit Hilfe theoretischer Betrachtungen und experimenteller Untersuchungen wurden verschiedene Konzepte getestet und bewertet; die erfolgversprechendsten wurden in einen Motorsteuerungsalgorithmus überführt und am Motorprüfstand oder im Fahrzeug validiert.
rechts: Partikelsensor-Elektroden mit Rußfäden (Quelle: Continental Automotive GmbH, Sensors & Actuators)
Ferner wurden Muster eines integrierenden Partikelsensors aufgebaut, mit dem kleinste Partikelkonzentrationen im Abgas zuverlässig nachgewiesen werden können. Mittels einer neuen Steuer- und Auswertefunktion in der Sensorelektronik ist der Sensor in der Lage, die Partikelemission insbesondere in transienten Motorbetriebszuständen zu messen. Parallel dazu wurden unterschiedliche Konzepte und Strategien zur CO2-Reduktion entwickelt, die auf der vom Sensor gemessenen momentanen Partikelemission basieren. Hiermit könnte es erstmals möglich werden, gerade in schnellen Übergängen von niedriger Motorlast zu hoher Last die Verbrennung zu optimieren. In diesen transienten Betriebszuständen ist die Partikelkonzentration im Abgas eine wertvolle Information, um die Steuerparameter der Kraftstoff-Einspritzung (Menge und Timing), der Abgasrückführung und des Ladedrucks im Betrieb zu optimieren.
