Dokument 1.pdf - Universität Siegen

3.1 Einfluß der Gemischbildung auf die Emissionen
Schon bei einer Abweichung um +1% vom stöchiometrischen Verhältnis in Richtung
magerer Werte sinkt die Konvertierungsrate von NO x auf weniger als 50% ab. Weicht
das Luftkraftstoffverhältnis in Richtung fetter Gemischzusammensetzung um −1% ab,
sinkt die Konvertierungsrate von HC und CO auf weniger als 50% ab.
Beide Fälle sind zur Einhaltung der gesetzlichen Abgasrichtlinien auszuschließen, so
daß die Laststeuerung versuchen muß, das aufbereitete Gemisch im stöchiometrischen
Verhältnis zur Verfügung zu stellen.
Konvertierungswirkungsgrad [%]
14.7
100
80
NO x
CO
HC
60
50% Linie
40
±1% Grenze
20 HC
CO
NO x
0
14 14.2 14.4 14.6 14.8 15 15.2
Luftkraftstoffverhältnis
Abbildung 3.2: Konvertierungsrate des Dreiwegekatalysators [5]
Für den Stationärbetrieb wird das stöchiometrische Verhältnis durch die Lambdaregelung
eingestellt. Für Instationärvorgänge ist die Lambdaregelung durch das totzeitbehaftete
Streckenverhalten zu langsam. Deshalb muß den dynamischen Effekten im Luftund
Kraftstoffpfad mit einer Vorsteuerung bzw. einer schnellen Regelung der dynamischen
Gemischbildung begegnet werden. Der Begriff der schnellen Regelung bedeutet
hier die Kombination eines Zustandsschätzers und eines Reglers. Der Zustandsschätzer
bildet das Streckenverhalten mit Totzeit ab und hat die Aufgabe, die wichtigen Größen
für die Regelung zu schätzen. Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, daß durch den
Zustandsschätzer für jeden Berechnungsschritt aktuelle Zustandsschätzwerte für eine
schnelle Regelung vorliegen. Diese Vorgehensweise wurde durch Scherer [28] für die dynamische
Gemischregelung dargestellt.
Für das verwendete Aggregat wird der dynamische Gemischfehler durch eine Vorsteuerung
im Kraftstoffpfad korrigiert. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit ausschließlich
die Vorgehensweise mit einer Vorsteuerung betrachtet.
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