Kraftstoffqualitätssensor erkennt Kraftstoffmerkmale

Continental, der internationale Automobilzulieferer, koordiniert ein Konsortium unter dem Namen IQ FUEL, das ein hoch integriertes, miniaturisiertes Sensorsystem zur Erkennung der aktuellen Kraftstoffzusammensetzung im Tank entwickelt. Dieser neue Kraftstoffqualitätssensor (Fuel Quality Sensor) macht es möglich die Strategie der Motorsteuerung für die tatsächliche Kraftstoffqualität im Tank zu optimieren. Darüber hinaus kann der intelligente Sensor auch Inhaltsstoffe wie Schwefel, Wasser und andere Verunreinigungen im Kraftstoff erkennen. So kann man Motorkomponenten und Teile der Abgasnachbehandlung vor möglichen Einflüssen auf ihre Funktionsweise und die Emissionen schützen.

Optimierung der Motorsteuerung

"Motorsteuerungen haben es heute mit einer wachsenden Vielfalt an Kraftstoffqualitäten zu tun. Dadurch verursachte Schwankungen bei Kraftstoffeigenschaften, die die Verbrennung und die Emissionen beeinflussen, haben zur Folge, dass wir messen müssen, was wir in den Brennraum einspritzen. Tun wir das nicht, bleiben Schwankungen unerkannt, die sowohl den Wirkungsgrad des Motors verschlechtern als auch unnötig hohe Emissionen verursachen können. Der neue, intelligente Kraftstoffqualitätssensor wird es möglich machen, die Strategie der Motorsteuerung jeweils für die tatsächliche Kraftstoffqualität im Tank zu optimieren. Damit lässt sich bei geringstem Kraftstoffverbrauch das Maximum aus dem Motor heraus holen", erläutert Klaus Hau, Leiter des Continental Geschäftsbereiches Sensors & Actuators.

Anfang 2012 wird Continental so weit sein, funktionsfähige Muster des Mikrosensorsystems an Kunden auszuliefern.

Intelligenter Sensor erkennt Kraftstoffmerkmale

Der neue Sensor ist eine Lösung in Embedded-Technologie, die einen MOEMS-Baustein verwendet (Mikro OptoElektroMechanischer Sensor), um die Kraftstoffzusammensetzung mittels Messung der Licht-Transmission im infraroten Bereich des Spektrums zu bestimmen. Dieses optische Messverfahren lässt sich dazu nutzen, um viele Kraftstoffmerkmale zu bestimmen, darunter Dichte, Heizwert, Cetan- und Oktanzahl, Schwefelgehalt, Viskosität und weitere. Mit nur einer Sensorhardware lassen sich Diesel- und Benzinmotoranwendungen abdecken. Die Sensorwerte werden von eingebetteten chemiometrischen Modellen analysiert, die auf der Basis jeweils eines spezifischen Merkmals den Kraftstoffanteil vorhersagen. Nach seiner Installation überwacht das Mikrosensorsystem die Kraftstoffzusammensetzung und stellt diese Daten dem Motorsteuergerät zur Verfügung. Neu entwickelte Softwaremodule für das Motorsteuergerät EMS 3 werden in der Lage sein, zentrale Parameter wie die Einspritzung (Zeitpunkt und Menge) entsprechend anzupassen.

"Unabhängig davon, wie die Anforderungen einzelner Fahrzeughersteller aussehen, wird der intelligente Kraftstoffqualitätssensor den Einstieg in eine adaptive Motorsteuerung ermöglichen. Durch Integration des Sensormoduls im Fahrzeug und Erweiterung der Motorsteuerungssoftware wird es möglich, Schwankungen der Kraftstoffqualität zu kompensieren, den Motorbetrieb zu optimieren und nicht nur Teilsysteme wie die Abgasnachbehandlung, sondern auch den Motor selbst zu schützen", sagt Gerhard Böhm, Leiter des Continental Geschäftsbereiches Engine Systems. "Damit wird der Kraftstoffqualitätssensor helfen, trotz zunehmend unvorhersehbarer Tankmöglichkeiten einen stabilen Motorbetrieb zu sichern."

Continental liefert seit vielen Jahren Lösungen für die Kraftstoffsensorik und hat diese Erfahrung (etwa mit Flex Fuel Sensoren und der direkten Zylinderdruckmessung) genutzt, um den neuen Kraftstoffqualitätssensor zu integrieren und die umfangreichen Fähigkeiten des Systems in konkrete Vorteile für die Motorsteuerung umzusetzen.