OBD-Strategien für LEV III- Abgasnachbehandlungskonzepte

10. Oktober 2014 | Engineering Service

Zukünftige Abgasgesetzgebungen – insbesondere die kalifornischen LEV III-Normen – führen zu einer kontinuierlichen Verschärfung der Emissionsgrenzwerte von Dieselkraftfahrzeugen. Die Einhaltung dieser Grenzwerte stellt eine zunehmende Herausforderung dar. Verbesserungen des motorischen Verbrennungsprozesses und somit geringeren Rohemissionen sowie eine zusätzliche Effizienzsteigerung der Abgasnachbehandlung stellen einen ganzheitlichen Ansatz dar, um dieser zu begegnen.

Dadurch steigen auch die Anforderungen an die On-Board-Diagnose (OBD) von Dieselfahrzeugen immer weiter an. Teilausfälle einzelner Komponenten können jedoch durch aktuelle Strategien schon jetzt oft nicht mehr gewährleistet werden. Insbesondere die Überwachung der Abgasnachbehandlung stellt mit wachsendem Schadstoffumsatz eine Herausforderung dar, da sich der Abstand zwischen einem Fehlerbauteil und einer funktionstüchtigen Komponente weiter verringert. Demnach gewinnt die On-Board-Diagnose bei der Auswahl zukünftiger Nachbehandlungskonzepte zunehmend an Bedeutung.

Zur Erfüllung der LEV III-Normen stellen vor allem kombinierte NOx-Nachbehandlungssysteme – beispielsweise ein NOx-Speicherkatalysator (NSK) plus SCR-System – ein vielversprechendes Konzept dar. Die Aufteilung der NOx-Konvertierung bietet den Vorteil, dass der zu detektierende Effizienzverlust eines Katalysators trotz erhöhter Gesamteffizienz entscheidend vermindert werden kann.

Allerdings erfordert  die zunehmende Komplexität der Abgasnachbehandlung auch eine Anpassung vorhandener Diagnosestrategien. Aufgrund unzureichender Genauigkeit der NOx-Sensoren bereitet beispielsweise eine niedrige NOx-Konzentration nach dem NSK Schwierigkeiten für eine robuste SCR-Diagnose mit ausreichender Überwachungsfrequenz.

Die On-Board-Diagnose muss dafür Sorge tragen, dass sie auch zukünftige Emissionsgesetzgebungen durch konsequente Weiterentwicklung der Überwachungsfunktionen effizient unterstützt. Die FEV GmbH entwickelt hierzu potentielle OBD-Strategien für Abgasnachbehandlungskonzepte mit Hinblick auf Gesetzeskonformität und Robustheit und nutzt dabei die vorhandene Sensorik optimal.

Um ein ganzheitliches Diagnosesystem für die Abgasnachbehandlung zu realisieren, setzen die Experten auf einen erhöhten Informationsaustausch zwischen den Überwachungsfunktionen sowie intelligente und aktive Diagnosestrategien. Softwareseitig ist dabei nicht nur die Überwachung von steigenden Wirkungsgraden der installierten Abgasnachbehandlungskomponenten sicherzustellen. Zusätzlich wird diese Aufgabe kostenorientiert hinsichtlich erforderlicher Sensorik und des notwendigen Kalibrieraufwands umgesetzt.

Erweiterte Abgasnachbehandlungssysteme für LEV III

Erweiterte Abgasnachbehandlungssysteme für LEV III

 

Abhängigkeit von Komponenteneffizienz und relativem  Effizienzverlust bei Fehlfunktionsanzeige (MIL)

Abhängigkeit von Komponenteneffizienz und relativem Effizienzverlust bei Fehlfunktionsanzeige (MIL)

 

NOx+NMOG-Grenzwerte und jährliche Reduktion  von NOx+NMOG -Durchschnitt für Pkw mit Einführung  von LEV III

NOx+NMOG-Grenzwerte und jährliche Reduktion von NOx+NMOG -Durchschnitt für Pkw mit Einführung von LEV III

 

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