CN106536315B - 用于评价和/或优化车辆的运行特性的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于评价和/或优化车辆的运行特性的系统，该车辆具有至少一个用于燃料处理的设备，尤其是内燃机和/或燃料电池，其中该系统具有：多个第一传感器，设定为用于测量适于表征所述车辆的车辆运行状态的参数；至少一个第二传感器，设定为用于测量至少一个适于表征所述用于燃料处理的设备的排放的参数；控制装置，设定为用于在预设的持续时间上重复测量和用于基于具有所述多个传感器的测量值的第一数据记录和预定义的参数范围确定车辆运行状态，所述参数范围描述所述至少一个预定义的车辆运行状态；关联装置，设定为用于将具有所述至少一个第二传感器的侧量值的第二数据记录与所述至少一个预定义的车辆运行状态相关联；以及分析装置，设定为用于基于所述至少一种车辆运行状态和第二数据记录确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆的运行特性，其中所述特征值适于表征车辆的能效和/或用于燃料处理的设备的排放特性。

Description

用于评价和/或优化车辆的运行特性的系统
技术领域
本发明涉及一种用于评价和/或优化车辆的运行特性的系统，该系统具有至少一个用于燃料处理的设备，尤其是内燃机和/或燃料电池。
背景技术
不仅在能量费用升高的背景下为说服消费者购买而且在实现气候保护的过程中减小车辆造成的环境负荷的背景下对于立法者而言，车辆的能效都越来越重要。
DE 10 2005 034 247 A1公开了一种用于借助发动机控制装置监控内燃机的废气极限值的方法，其中该发动机控制装置具有至少一个废气传感器并且在超过废气极限值时故障信号被发出，其中针对当前行驶状态所预测的排放借助发动机模型来确定并且与废气传感器的信号或由此导出的针对排放的比较值进行比较。
DE 10 2007 053 406 B3公开了一种用于在车辆的与排放有关的控制装置中执行适应和诊断的至少一部分的方法，该方法具有如下步骤：确定车辆是否达到预设的行驶状态；当确定车辆已达到预设的行驶状态时，在与排放有关的控制设备中的至少一个中执行诊断，其中当至少一个与排放有关的控制装置的运行点的参数偏离于期望范围或额定值时，诊断确定和优化该参数；以及在至少一个与排放有关的控制装置中执行适应的至少一个适应区段，其中当至少一个与排放有关的控制装置的多个运行点的参数偏离于期望范围或额定值时在适应中确定所述参数。
本发明的任务是提供一种设备，利用该设备借助数据可以改进具有用于燃料处理的设备的车辆利用的能效和/或排放特性。
发明内容
为了解决该任务，提出了根据权利要求1的系统以及根据权利要求8的方法。本发明的有利的设计方案在从属要求中予以保护。
通过根据本发明的系统可以关于预设的持续时间描绘用于燃料处理的设备的排放。在预设的持续时间上排放的形成与相应当前的车辆运行状态关联，其中，可以确定在车辆运行状态内或在不同的车辆运行状态之间的排放的曲线。根据排放的曲线可以获得多个信息，所述信息对于车辆的运行特性而言是重要的，尤其是车辆的环境兼容性、车辆的能耗以及车辆的能效。根据该信息可以确定特征值，该特征值反映了车轮的控制装置或车轮的部件的有效的配置或不怎么有效的配置。该特征值可以用于至少评价车辆的运行特性并且附加地或替选地也可以就此进行优化。
本发明也基于如下认识：在关于用于燃料处理或车辆的设备的排放的曲线的信息中包含多个关于车辆的运行的多个信息。驾驶员以及驾驶员辅助系统的每次操作和用于牵引(vortrieb)车辆以及辅助单元的总成的每次运行均在车辆的排放中表现出来。通过分析排放可以整体地评价和/或优化车辆的运行特性。
借助本发明可以详细地推断出车辆的排放的原因和/或能效或差的排放值和低的能效。
根据本发明的系统可以使用在实际车辆中或使用在测试台上。
本发明意义下的燃料处理的设备是将燃料中存在的能量转换成机械功或电能的设备。
本发明意义下的车辆是移动交通工具，其用于物品或人员的运输。在此情况下，优选是陆上交通工具、船只或飞机，尤其是PKW或LKW。
本发明意义下的多个意味着至少两个。
本发明意义下的传感器是测量变量感测器。其在此情况下为技术组件，其可以定性地检测或作为测量变量定量地确定的物理或化学的特性和/或其环境的材料特性。尤其是，这些变量借助物理的或化学的效应来检测并且变形为被进一步处理的电信号。
本发明意义下的车辆运行状态表征了车辆在一个时间点时的运行。尤其是，车辆运行状态是车辆的整个运行状态，该整个运行状态表征车辆的用于牵引的总成和辅助单元的运行状态以及行驶状态。
本发明意义下的运行特性是运行状态的序列。
本发明意义下的运行状态是设备的任何运行可能性。在内燃机的实例中，运行状态优选不仅表示内燃机在静止状态中的运行，即例如怠速中的运行或恒定速度和恒定负载的车辆中的运行而且表示动态或瞬态状态中的运行，即例如内燃机的加速。运行状态在此优选不仅是一群组参数的瞬时记录以及可替选地是参数的时间曲线例如加速踏板位置，或运行状态也可替选地通过参数的起点和终点例如通过在节气门的预先确定的开度的情况下的速度值限定。
本发明意义下的能效是为了实现确定的利用率的能量消耗的标度。该过程尤其在以最小的能量消耗实现确定的利用率时是高效的。优选地，效率是能效的至少一个组成部分。
本发明意义下的排放特性是在预设的持续时间上排放的曲线或在预设的线路中排放的曲线，其中时间和线路尤其通过速度曲线耦合。
本发明意义下的行驶状态尤其是反映了车辆的行驶动态性。行驶状态的实例优选是起动或起动过程、加速、Tip-In(挂挡)、Tip-out(摘挡)、减速、换挡、在恒定速度情况下的滑行、怠速、发动机起动、发动机停止。
行驶状态也可以更为精细地分成子行驶状态。在极端情况下，参数值的每个组合关联有一个子行驶状态。行驶状态在此优选是行驶运行的静止的或瞬时的或非静止的状态，其表示了从第一静止行驶状态到第二静止行驶状态的过渡。
在一种有利的设计方案中，根据本发明的系统的多个第一传感器设定为用于测量表征车辆的至少一个行驶状态的参数和表征选自如下组中的至少一个特性的至少一个另外的参数：至少一个辅助单元尤其是空调设备、发电机或通风机的运行状态、至少一个用于废气再处理尤其颗粒过滤器或催化器的设备的运行状态、环境温度、车辆的位置和用于燃料处理的设备的运行状态。
如果车辆不仅与用于燃料处理的设备而且与消耗能量的其他设备一起运行，则车辆的排放特性也取决于这些设备的运行状态。为了评价排放特性，对其他在车辆中存在的设备的运行状态的认识也是重要的。这样，在用于燃料处理的设备以理想效率运行的时间点，颗粒过滤器的再生在能量上并不适合。而在其他时间点的再生在能量上会是合适的，例如当燃料处理的设备为了颗粒过滤器再生而提高功率导致燃料处理的设备以最佳的效率运行时。
在另一有利的设计方案中，根据本发明的系统的分析装置还设定为，基于第二数据记录确定由车辆消耗的能量并且确定由用于燃料处理的设备为了驱动车辆而提供的能量，尤其是基于第一数据记录、尤其是用于燃料处理的设备的运行状态确定功，以及计算所提供的能量与所消耗的能量的关系。
特别有利地，根据本发明的系统提供如下可能性，根据车辆的排放计算由车辆为达到确定的车辆状态所消耗的能量。利用该信息借助简单的手段可以确定车辆运行的能效或效率。
在另一种有利的设计方案中，该系统的控制装置设定为，进行多次测量，使得第一数据记录具有多个不同的车辆运行状态。
特别有利地，本发明适于分析车辆在较长的持续时间上的运行特性，在该时间段期间存在多个车辆运行状态尤其行驶状态。以此方式，可以分析车辆运行状态彼此间的影响。
在该系统的另一有利的设计方案中，车辆具有至少一个电机，用于产生车辆的牵引(vortrieb)，其中多个第一传感器还设定为，测量至少一个表征储电器的充电状态的参数和/或至少一个表征电机的运行状态的参数，并且其中分析单元还设定为还基于测量值确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆的运行特性。
根据本发明的系统特别好地适合于评价和/或优化混合动力车辆或者还有带有增程器和/或燃料电池的电动车辆的运行特性。在该情况下，利用本发明可以分析由用于燃料处理的设备、电机和储电器构成的复杂系统的总能效。优选地，在此情况下也可以通过外部能量源对储电器充电的可能性(插电式)融入排放均衡和/或能效均衡。此外，优选地可以根据能效的计算在能量费用方面进行优化。
在另一有利的设计方案中，在废气设备中尤其在废气设备的端部处设置至少一个第二传感器，其尤其是废气分析装置的组成部分。
原则上，用于确定用于燃料处理的设备的排放的第二传感器已经设置在该设备本身中。优选地，也为了考虑用于废气再处理的设备的可能影响，在废气设备的端部处设置第二传感器。
本发明的前面所描述的方面和相关的针对根据本发明的系统的改进方案所公开的特征也相应地适合于本发明的在下文中所描述的方面和根据本发明的方法的相关改进方案，反之亦然。
根据本发明的方法可以在实际车辆上实施，以及在测试台上实施，其中内燃机可以以仿真的方式实现对于根据本发明申请的方法所需的运行状态。
在根据本发明的方法的一种有利的设计方案中，为了确定特征值，基于车辆模型尤其是用于燃料处理的设备的模型确定第二组参数中的至少一个参数的至少一个额定值，所述额定值对应于针对所述至少一种车辆运行状态的期望能效和/或期望排放特性，并且将所述额定值与第一数据记录比较。
通过创建模型和计算最优理论值可以相对于绝对标准评价和/或优化车辆的运行特性。迭代方式由此在理想情况下可以避免，但至少减小了迭代循环的数量。
如果存在针对燃料处理的设备和/或车辆的完整的且经检验的总模型，则根据本发明的方法自然也可以单独基于通过模型所计算的值来实施。也就是说，在此情况下，评价和/或优化通过仿真来进行。
在另一有利的设计方案中，为了确定所述至少一个特征值考虑在工作步骤S1和S2中所检测的第一和第二数据记录。
在根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，表征车辆的行驶状态的第一组参数包含至少一个另外的参数，所述另外的参数表征选择如下组的至少一个特征：至少一个辅助单元尤其是空调设备或通风机的运行状态、至少一个用于废气再处理的设备尤其是颗粒过滤器的运行状态、环境温度、行车道坡度、车辆的位置和用于燃料处理的设备的运行状态。
在根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，该方法具有如下工作步骤：基于第二数据记录确定由车辆所消耗的能量；基于第一数据记录、尤其用于燃料处理的设备的运行状态确定由用于燃料处理的设备为驱动车辆所提供的能量尤其功，其中，确定特征值用以评价和/或优化车辆的运行状态至少具有计算所提供的能量与所消耗的能量的关系的子步骤。由此，可以计算车辆或用于燃料处理的设备的效率。
在本发明的方法的另一有利的设计方案中，第二数据记录的测量值关于相应的行驶状态的持续时间积分。通过积分和求和例如可以计算在一个行驶状态期间的总排放。
在根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，多个第二数据记录的测量值针对相同类型的行驶状态汇总用以确定所述至少一个特征值。
以此方式可以针对一种类型的行驶状态确定全局特征值。
在根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，该方法具有另一工作步骤：针对信号运行时间、排气分析时和/或废气运行时间修正第二数据记录的测量值与至少一个预定义的行驶状态的相关性。
尤其是，从排气形成直至第二传感器的废气分析时间和废气运行时间会导致在车辆运行状态尤其行驶状态与排放之间的偏移。排放的时间点偏移了当前的运行时间因此对于排放原因确定是重要的。废气运行时间在原理上通过由用于燃料处理的设备吸入的空气和废气设备的直径来确定。可替选地，废气运行时间实际可以通过将添加剂混合到废气或通过周期出现的废气成分来确定。
在根据本发明的方法的另一有利的设计方案中，车辆具有至少一个用于牵引车辆的电机和储电器，其中第一数据记录还具有表征储电器的充电状态的至少一个参数的测量值和具有表征电机的运行状态的参数的测量值，并且其中此外基于所述测量值确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆的运行特性。
附图说明
该方法和/或设备的示例性实施形式以及其他优点从结合附图的描述中得到，附图详细地示出：
图1部分示意性地示出了根据本发明的系统在使用在具有内燃机的车辆中情况下的第一实施形式；
图2部分示意性地示出了根据本发明的系统在使用在具有并行的混合驱动装置的车辆中情况下的第二实施形式；
图3部分示意性地示出了根据本发明的系统在使用在具有组合式的混合驱动装置的车辆中情况下的第三实施形式；
图4部分示意性地示出了根据本发明的方法的框图；
图5部分示意性地示出了内燃机的二氧化氮排放根据时间的曲线图；
图6部分示意性地示出了基于图5的针对信号运行时间和/或废气运行时间修正的曲线图；
图7部分示意性地示出了针对不同车辆类型的根据行驶运行状态的二氧化碳排放的曲线图。
图8至19涉及本发明的其他方面。
具体实施方式
图1示出了具有内燃机2的车辆1中的根据本发明的系统的第一实施形式。在车辆1中，呈燃料形式在燃料储罐13中携带的能量借助内燃机2转换成机械功并且经由变速器14和差速器16传递到车辆1的车轮15上。内燃机2的机械功的一部分在辅助单元8上直接或借助转换步骤作为电能通过发电机导出。辅助单元在此情况下例如是空调设备、通风机以及伺服马达例如用于车窗升降机的伺服马达，即任何消耗并不用于产生牵引车辆1的能量的总成。废气或排放经由用于废气再处理的设备9例如催化器或颗粒过滤器通过废气设备18导出到环境中。
为了给消费者给予能效方面的取向，从2011年12月1日起关于用于乘用车的CO2标志的规定在BRD付诸实施。自此，所展出的或供销售或供租赁的车辆设置有在车辆上的相关的CO2的标签，该标签标识其能效等级。在车辆中关于车辆重量进行高低归类。在此，在车辆的能效与车辆的排放之间存在直接的关系。
排放本身也受到越来越严的立法控制。在欧盟，首部统一的排放规定于1970年生效。那时，排放仅限于一氧化碳和碳氢化合物。1977年引入氧化氮作为附加受限的排气内容材料。来自柴油发动机的颗粒(炭黑)的边界值于1988年引入。对于载重车和大巴于1988年首次在欧洲范围内确定了排放内容材料的边界值。对于摩托车和助力车从1997年起在欧洲范围内规定的排放边界值。
这些排放法规自此逐阶段地强化。该强化涉及排放值的高低和其持续的遵守。
为了依照法律标准进行检验，排放的值在标准化的行驶循环中被测试。这持续总共1,180秒(大约20分钟)。其由持续780秒的城市循环(城市条件)和持续400秒的越野循环(乡村条件)组成。环境温度在测量期间为20摄氏度到30摄氏度。冷起动条件、加速和减速被检测并且相应地插值。
根据标准的行驶循环的排放的评估尤其是有问题的，因为这形成了平均状况以将不同车辆彼此比较。行驶循环通常与客户的使用曲线(Nutzungsprofilen)不一致，尤其是当客户碰到多个短程交通和城市交通时。消耗和排放在速度为120km/h时在此情况下未被测量并且并未融入平均计算中。在行驶循环期间的排放的评估的另一缺点在于，找出升高的排放的原因仅针对优化整个行驶循环。在各个行驶状态下、行驶状态序列或车辆的运行状态下并不进行排放的评估。
为了按能效等级归类车辆，在申请时间点仅关于车辆的重量来确定CO2排放的参考值。然而，根据归入能效等级的归类并不能获得如下预测：为向前运动而注入车辆的能量多高效地被利用，和用于燃料处理的设备尤其内燃机和/或燃料电池或其他对能效的影响因素有何贡献。
在此背景下，根据本发明的系统优选具有如下目的：确定车辆1的排放和根据此推断出车辆1在不同的行驶状态下的排放特性和/或能效，例如对于达到车辆1的运行所需的能量开销。
为此，该系统优选具有废气分析装置12，该废气分析装置设置在车辆1的废气设备18的路径的位置上并且分析内燃机2的排放。优选地，废气分析装置12具有至少一个第二传感器4，该第二传感器可以识别排放的至少一种组成部分。此外，根据本发明的系统优选具有多个第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f，所述第一传感器用于表征车辆1的车辆运行状态。车辆状态优选包含至少一个关于车辆1的行驶状态的信息。车辆1的行驶状态在此情况下例如怠速、起动、加速、、Tip-In(挂挡)、Tip-out(摘挡)、减速、换挡、在恒定速度情况下的滑行、发动机起动、关断发动机等等。
除了行驶状态之外，多个第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f此外优选提供至少一个另外的信息，例如关于至少一个辅助单元8例如空调设备的运行状态、其瞬时的功率降低优选借助电流测量传感器3d来确定。其他可能的辅助单元8例如是通风机、用于转向以及车窗升降机的伺服马达、电加热装置、用于准备燃料的机构等等。
优选地，该系统附加地或可替选地还具有其他传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f，其监控另一个车辆1的设备的运行状态、控制信息以及车辆1中的能量流。这样，优选流量传感器3a测量多少燃料从燃料储罐13中根据时间被提供给内燃机2。另一传感器3c优选测量由内燃机2消耗的功率或由其所做的功。另一传感器3d优选测量内燃机2的设定例如所设定的阀行程或点火时间点。另一传感器3e优选确定用于废气再处理的设备9的状态。可以设置其他传感器，以便例如确定变速器14的变速器状态例如所挂入的档位以及车轮15的滑转或差速器16中的功率分配。优选地，至少一个另外的传感器3f监控进出储电器11的功率或能量流。
此外，该系统优选还具有控制装置5，该控制装置优选设定为，控制和监控利用多个第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g和至少一个第二传感器4进行的测量。该控制装置5优选设定为，在预设的持续时间上重复利用多个第一传感器和至少一个第二传感器进行的测量，并且将利用多个第一传感器进行的测量的数据记录与描述至少一个预定义的行驶状态的预定义的参数范围比较。该系统优选还具有关联装置6，该关联装置设定为，将具有至少一个第二传感器4的测量值的第二数据记录的测量值与至少一个行驶状态关联。最后，该系统优选具有分析装置7，该分析装置设定为，基于第二数据记录的至少一个行驶状态确定用于评价和/或优化车辆1的行驶特性的至少一个特征值，其中所述特征值优选适于表征车辆1尤其内燃机2的能效和/或排放特性。
控制装置5、关联装置6和/或分析装置7优选实施为电子设备。但这些装置优选也可以构成为唯一装置例如电子单元19的模块或特别优选也可以构成为车辆1的控制单元的纯软件模块。
如在图1中所示的那样，各个第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g和第二传感器4为了信号传输与控制装置5、关联装置6和/或分析装置7或电子单元19连接。该连接不仅可以是有线地而且可无线地实现，其中优选归因于车辆1的现有的车载网络。
优选地，该系统尤其是电子单元19具有存储器，使得控制装置5优选可以在较长的时间段上检测和存储多个第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g和/或至少一个传感器4的测量值。由分析单元7所确定的特征值可以基于所存储的关于多个行驶状态或在较长的时间段上的测量值来确定。用于废气再处理的设备9尤其是颗粒过滤器或催化器，但在此也可以使用任意其他的用于废气再处理的设备9。其他传感器例如用于确定环境温度的温度计或MEMS(微电子机械系统)，其可以确定行车道坡度或车辆1中的不同位置处的不同加速度值。
根据本发明的系统优选应用于车辆1中，尤其是乘用车辆或载重车辆中。但原则上，根据本发明的系统并不限于陆上交通工具，而是也可以相应地用于控制飞机或船只中。
图2示出了根据本发明的系统在具有并行的混合驱动装置的车辆1中的使用。车辆1与图1中的车辆1基本上不同在于，在变速器14中对内燃机2的机械功附加地或替选地可以馈送电机10的机械功，该电机从储电器11中获取为此所需的电能。原则上也可能的是，该设备10不是电机而是旋转活塞发动机，其可处理压缩空气或可产生压缩空气，而储存器11是压缩空气罐。
根据本发明的系统在使用于图2的混合动力车辆1中时与图1中的具有常规驱动器的车辆1不同在于，存在附加的传感器，其监控储电器11和/或电机10的功能和在两个设备与变速器14之间的能量流。在此，优选利用多个传感器3a、3b、3c、3d、3e或其他传感器3f和3g确定参数值，所述参数值尤其表征储电器11的充电状态和电机10的运行状态。根据所述参数值于是可以确定用于评价和/或优化车辆1的运行特性的特征值，其中在此情况下优选也考虑电机10和储电器11的运行策略。
在图3中示例性地示出了根据本发明的系统在具有组合的混合驱动装置的车辆1中的使用。与并行混合驱动不同，在图3的车辆中车辆1可以仅利用电动机10运行，其中内燃机2在此情况下仅仅用于通过发电机17产生电能。优选地，内燃机2在此可以构成为所谓的增程器。辅助单元8在此情况下可以仅仅通过来自储电器11的电能来供给。与图1和图2不同地，根据本发明的系统在此情况下优选具有附加的传感器3f，所述传感器可以检查在电机10的发电机17与储电器11之间的能量流。
图2和图3的实施例示出了，根据本发明的系统不仅适于评价和/或优化具有内燃机2的车辆1的运行特性，而且适于实现可替选的驱动方案的其他车辆类型。在作为用于燃料处理的设备不具有内燃机2而且例如具有燃料电池的车辆中也可以使用根据本发明的系统，并且在该车辆中由其产生的电能和/或废热用于驱动车辆1和/或将任意燃料再形成为其他混合物，所述气体混合物适于燃料电池的运行。
图4示出了根据本发明的方法的框图。有利的设计方案的工作步骤在此情况下通过具有中断的边框的框示出。
在该方法100的工作步骤101中，检测具有第一组参数的测量值的第一数据记录，其适于表征车辆1的车辆状态。优选地，这些参数利用第一传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g来测量。优选地，车辆状态在此由参数和至少一个另外的参数组成，该参数表征车辆1的行驶状态，所述至少一个另外的参数表征如下特征：至少一个辅助单元8的运行状态、至少一个用于废气再处理的设备9的运行状态、环境温度、行车道坡度、车辆1的位置和用于燃料处理的设备2的运行状态。
在另一工作步骤102中优选确定具有第二组参数的至少一个参数的测量值的第二数据记录，其适于表征车辆1的排放。在此情况下，利用合适的传感器4优选分析内燃机2的废气的气体组成部分，尤其确定组成部分：一氧化碳、碳氢化合物和氧化氮、细尘、颗粒数、非甲醇碳氢化合物和/或细尘的颗粒质量。
在另一工作步骤103中，在预设的持续时间上重复在两个所述的工作步骤。预设的持续时间可以通过如下方式限定：在检测时间段期间存在多个车辆状态尤其多个行驶状态。但预设的持续时间也可以短地选择，使得仅唯一的车辆状态尤其是唯一的行驶状态被考虑。此外可考虑的是，预设的持续时间涉及确定的线路区段、例如高速路行驶或也涉及整个线路或旅程。
在另一工作步骤104中根据适于表征车辆状态的测量值识别车辆状态，其方式是：适于表征车辆状态的参数的测量值与预定义的参数范围比较，或利用测量值作为变量所引入的函数确定车辆状态。
在另一工作步骤105中，排放的测量值优选关联有在通过废气分析装置进行测量的时间点存在的车辆状态。然而优选地考虑根据本发明的系统的信号运行时间或计算时间用以关联。此外优选地，考虑从在内燃机2中形成直至通过传感器4进行的测量的废气运行时间，尤其是利用废气分析装置12，用以关联。
优选地，在工作步骤106中附加地基于表征车辆的排放的参数的测量值确定车辆1消耗的能量。
所消耗的能量的确定在此优选基于相对于通过环境空气引入内燃机2的二氧化碳必要时一氧化碳而在废气中存在的二氧化碳并且必要时一氧化碳的量。
此外，优选在另一工作步骤107中确定内燃机的为驱动而提供的能量尤其是机械功。为此，同样分析第一数据记录的测量值，尤其传感器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g的测量值，其可以推断出内燃机2的运行状态。根据代表所消耗的能量和所提供的能量的值，可以在所确定的至少一个燃烧值用以评价和/或优化车辆的运行特性的工作步骤109中计算所提供的能量与所消耗的能量的关系。该关系是车辆1被驱动的效率的标度。此外，当所有辅助单元8在车辆中要保持的边界条件、例如温度的预先规定值情况下进行运行时，该关系可以说明车辆1的总效率。
不同的运行策略可以通过计算能效来测试。目的在此在于，确定在能效方面最优的运行策略。
如果车辆1附加地具有电机10，则特征值通过根据本发明的方法优选还基于电机10和/或储电器11的充电状态来确定。在此情况下，表征车辆1的行驶状态的至少一个参数和/或表征储电器11的充电状态的参数被分析。此外，优选表征电机的运行状态的参数进入特征值。根据描述车辆1的电驱动的参数可以确定电机10多好地用于减小排放或提高车辆1的能效。在此起重要的作用的是能量流如何在车辆1中延伸。这样，例如储电器11在行驶期间没有时刻要被完全充电，以便必要时能够暂存通过回收产生的能量。
图5示出了曲线图，该曲线图在根据本发明的方法的工作步骤S1 101、S2 102、S3103和S4 104在时间段期间被实施时形成，在该时间段中多个不同的车辆状态尤其行驶状态曾由车辆1经历。在所示的实施例中，确定氧化氮的量作为车辆的相关的排放。然而在该形式中，曲线图并不是重要的。即如从曲线图中得到的那样，在怠速时形成氧化氮的排放尖峰。即在该曲线图中，考虑从形成到到达用于废气再处理的设备9的废气运行时间，还会考虑可能的信号运行时间或在电子单元19中接着分析时的计算持续时间。
图6示出了具有正确的关联性的相应经修正的曲线图，如利用根据本发明的方法的另一工作步骤108可以实施的那样。为了确定从形成到用于废气再处理的设备9或直至相应的第二传感器4的废气运行时间，可以将添加剂添加到发动机的燃烧中，该添加剂同样可以在用于废气再处理的设备9中被确定，使得可以测量废气运行时间。对此可替选地或附加地，流经发动机的气体的总量可以被计算，并且根据废气设备18的测定计算气体直至废气分析装置12所经过的持续时间。
图7在右侧部分示出了针对不同的行驶状态的每个所经过的路段的单位为质量的CO2排放，其中绘出了四个不同的行驶类型。在该曲线图的右侧部分中的视图因此对应于在步骤S5 105中进行的第二数据记录与预定义的行驶状态的关联性。在该曲线图的右侧上根据针对相应的行驶状态的各个值确定109总评估。总评估优选是用于评价和/或优化车辆1的运行特性的特征值。优选地，为此使用权重矢量。
权重矢量是可以用于加权瞬时排放值的矢量。
如果具有排放参数A、B、C、D和权重矢量(1；1；1；1)，则将这些值不改变地输送给其他计算。
但是权重矢量例如是(1,2；1；0,9；1)，则该值提高了20％并且第三值减小了10％。由此，测量可以以简单方式与有限的运行状态或用于优化的确定的目标量的要求匹配。
但根据本发明的与权重矢量的链接也可以通过加和来进行，在此情况下在进行排放特征值的计算之前，确定的校正值被加到所测量的值上或者减去。
根据本发明，可以使用多于一个的权重矢量。尤其是，参数的一部分与第一权重矢量通过乘法链接，而第二组的参数与第二权重矢量加和地链接。
此外，优选地，特征值基于多个针对各个运行状态的测量值来确定，其中尤其是进行几何的或算术的平均。
本发明的其他方面在如下的尤其是与图8至19有关的实施例中予以描述。
尖锐化的法律要求(例如：CO2、WLTP、RDE)和升高的客户需求(“积极的驾驶体验”)以及所有相关周边信息的(“所连接的动力传动系”)融合导致复杂性急剧升高并且未来的驱动系统变化越来越多样。在此，开发挑战还因缩短的型号更换周期和实际的客户形式运行(“实际道路驾驶”)的附加的增强的融合而尖锐化。
在扩宽的“实际道路”边界条件下的高效开发譬如目前的对实际运行的综合测试循环拓展以随机行驶循环一方面要求对主观因素(例如：驾驶体验)的对象化和可再现地确定复杂的受随机过程影响的特征值(例如，实际驾驶排放)。为此，随机的驾驶过程被分解成可再现的和可评估的小的行驶元素并且相关的折衷关系(例如，行驶性能、噪声感受、效率、排放)以单元素来优化。智能的“事件发现器”在此允许有目的地集中于对整个结果有显著影响的行驶元素。附加地，由此生成的“实际驾驶操作库”与具有普遍意义的整个车辆模型结合形成将各个开发任务置于相应最为合适的开发环境中并且由此增强地置于虚拟世界中的决定性基础。
然而，上级的整个车辆开发过程的缩短不仅要求在开发各个子系统时增强的前端加载而且要求在混合虚拟-真实开发环境中增强的具有普遍意义的工作。从数字样机(DMU)到功能样机(FMU)的步骤和在整个视角下的一致性评估先显著地促成在短的开发时间内掌控未来的驱动器的复杂性。利用集成的开放开发平台(IOPD)和扩宽的评估平台AVL-DRIVEV4.0在此已提出了AVL主要工具和方法组件。
1.驱动器开发的挑战
对于PKW驱动系统的进一步开发的主要冲击中期和长期来自于法律以及终端客户。
利用威胁性的处罚、加强的测试程序(WLTP)和对有害物排放的附加限制显著地减少CO2车辆排放构成法律边界条件的显著增强并且造成车辆开发时显著的额外开销。在客户方面，一方面“总拥有成本”的话题日益重要，另一方面纯主观标准如社会趋势、社会接受程度等但尤其“积极的驾驶体验”增强了决定性的购买理由。因此，描述纯粹技术目标值如功率和燃料消耗的焦点扩宽了满足积极的主观客户体验-“汽车体验”在此远远超过传动系的特性。客户在此将车辆的特征和值如款式、人体工程学、操作性、信息娱乐和辅助系统、安全感、驾驶舒适性、灵活性和行驶性能在整体的背景下并且感受为整个车辆特性。
由此，实际行驶运行对于新车辆系统的开发有决定性的意义，不仅实际道路排放(Real World Emission)和消耗而且客户的积极的驾驶体验变成决定性的目标变量。然而，不仅主观评估标准受到快速波动。新趋势、个别要求和新技术形成高动态市场的显著的不可预测性[1]。对该情况的响应可以仅仅是在产品配置和开发时的极为快速的反应能力。在IT领域中目前已经常见的以数月为时间尺度的短暂型号周期通过信息娱乐系统和辅助系统对汽车开发施加增强的影响。由此，在汽车领域中也必须适应显著缩短的型号变换周期和/或可更新的解决方案以及采用灵活的开发方法。有用的技术解决方案在此当然在于扩宽的模块化系统，所述模块化系统能够借助软件在极其多样化的解决方案中实现。基于模型的开发的灵活的、适应性的和基于测试的方法在此情况下得到支持。
就纯粹技术层面来说，CO2法律当然是最主要的技术驱动者。未来的CO2或消耗车辆极限值(VerbrauchsFlottengrenzwerte)在世界范围内汇聚于持续降低的水平。这一方面要求具有高度灵活的部件的复杂驱动系统，但另一方面也造成增强个性化地匹配不同的边界条件并且导致驱动系统多维度地多样化(不同的能量载体、不同的电气化程度、变化多样性等)。
未来，传动系与整个相关的车辆环境(“所连接的动力传动系”)联网还允许运行策略最佳地与实际交通情况和环境条件匹配。车辆信息娱乐系统、辅助系统直至C2X通信的信息的丰富程度允许事先已经计算许多场景并且这样大大地扩宽优化水平。由此，未来的驱动系统的多样的自由度可以以显著更高程度用于减小能耗。然而，这造成了高度复杂的运行策略，同时开发开销、校准开销和尤其验证开销极大地升高。
除了可靠地掌控驱动系统的增加的复杂性之外，形成开发方法受未来RDE法律的其他非常显著的影响。这通过综合测试循环扩展随机实际运行连带数量不可预测的不同行驶状态和边界条件来表征。
然而，从客户来看，实际道路驾驶不止包括RDE：
·积极的驾驶体验-驾驶性能/舒适性/灵活性/可操作性
·绝对功能安全性
·最高的效率或最小的消耗
·对驾驶员辅助系统的信任
·高可靠性/耐久性
2.在开发过程中行驶元素定向的方案
从具有清楚限定的循环和固定的评估变量的测试的准确可再现性到具有统计概率的对实际驾驶的评价以及主观感受到的驾驶体验的考虑的过渡是显著变革并且不仅要求新开发方案而且要求新开发环境。主要基本需求在于：
·主观因素的对象化(例如：驾驶体验)：在主观感受到的噪声和行驶性能的对象化方面，AVL已积累十年长的实践经验并且提出了相应的开发工具-这样例如AVL-DRIVE[2]以最好的路径成为用于行驶性能评估的受广泛接受的工具。
·对受随机过程影响的特征值的可靠可再现的确定(例如，实际驾驶排放)：非常实用的方案是，将这样复杂的行驶过程分解成可再现的并且可评估的分段(行驶元素)，归类所述分段并且以统计方式考虑对整体的特征值的影响。这可以视为类似于对其他任务譬如运行稳定性分析或过程仿真的讨论。这些元素的大小在此可以通过对可再现的可评估性的要求来确定。在此，人对参考变量的主观感受也代表其他评估参数如消耗、排放等。
但时机决定性的步骤是从多个单元素中识别对整个结果有显著的相关性的单元素的能力。
这样的方法在AVL中数年起在驾驶性能开发的领域中成功使用(AVL-DRIVE)。在此，真实的实际道路行驶过程被分解成限定的单元素，所述单元素于是分配大约100个单独类别，根据大约400个特定的评价标准分开地评价并且统计地评估。
在匹配度比较小的情况下，使用可归类的行驶分段的方法不仅可以用于在实际条件下评估行驶性能和噪声舒适性，而且可以评估排放、效率，并且此外还用于横向动态变量，直至评价驾驶员辅助系统[3]。
如果观测实际道路测量的结果，则变得清楚的是，尽管存在各个行驶元素，但所述行驶元素仅在优化参数方面对于整体评估而言是相关的。然而，在通常情况下对于排放、效率、行驶性能和噪声舒适性而言，相同的行驶元素是决定性的。通过互相关性在此必须解决在各个行驶元素之内的目标冲突。
借助智能“事件发现器”在此可以可靠地识别“瓶颈”。对“事件”(即，结果相关的行驶元素)的识别需要针对行驶元素的与在线预设相应的额定值并且与相应所测量的实际值比较。在此，代表各个标准的评估变量的额定值以不同的方式生成：
·效率：在线额定值计算在与车辆测量同步的整个车辆模型中基于所测量的车辆纵向动态性和在考虑当前的地形以及其他行驶阻力的情况下进行。车辆模型不仅包含整个硬件配置而且包含相应的运行策略。在此自然地需要关于所有能量流和储能器的平衡。
·排放：基本上，额定值预设可以类似于评估变量“效率”地进行。然而，鉴于即将来临的RDE法律，明智的是根据将来在法律中规定的RDE规则来执行评估。
·行驶性能：在此，额定值预设基于具体化的主观行驶感受和期望的车辆特征的预设根据在AVL-DRIVE[2]中开发的系统进行。对于将主观驾驶感受对象化，人类感受在此必须多次通过神经网络与物理上可测量的变量相关。
·NVH：类似于在行驶性能中，在此基于具体化的主观噪声感受和期望的声音特征的预设(例如，AVL-VOICE[4])执行额定值预设。
然而为了评估车辆的发展水平，不仅令人感兴趣的是与在整体开发的概念阶段中通常生成的理想值和曲线比较，而且令人感兴趣的是定位在特定的基准散布带(Benchmark-Streuband)中。这尤其是对于车辆分析而言是重要的，其中对于额定值计算所需的基本数据并不完全。为了确保当前基准数据的足够的统计相关性(实际驾驶操纵库)，AVL例如仅在2014年对当时最新的车辆执行了大约150次基准检查。
实际优化通过将结果有关的具体事件传输到当时最适合的开发环境中来进行。对于主要仅涉及一个评估变量的具体事件，优化多次直接在车辆中在与自动化的联线评估直接交互中进行(例如，补偿确定的行驶性能缺陷)。
对于在不同的评估变量(例如效率、排放、行驶性能等)之间存在突出的折衷关系的具体事件，有用的是描绘在XiL测试台、发动机测试台和/或传动系测试台上的相关具体事件。在此，可再现的工作允许在单独的行驶元素中的高效开发，其中不仅对单变量进行隔离优化，而且优化权衡(典型地为排放/效率/行驶性能/噪声)。此外，通过同时运行的整个车辆模型也可以直接评价对整个系统的作用。此外，与“实际驾驶操作库”(基准数据)比较允许在竞争环境中的详细分类。直接的状态可评估性能够实现迅速且精确的反应并且由此实现开发过程中更高的灵活性。
基于智能的事件发现器的行驶元素观测不仅允许有校准能力而且允许精确地、虚拟地识别最佳匹配的驱动架构。这也能够实现创建精细化的开发地图，在该开发地图中标记了相关的开发任务(不仅技术变量而且主观的变量
Figure BDA0001145338380000191
具有关于与结果有关的具体事件的相应的统计数据的全面的操作数据库的可支配性、以及对相关行驶过程的分段的观测，因此不仅在校准过程中而且在传动系开发的早期设计阶段中对于与结果有关的重要的任务的精确解决而言是必不可少的。
3.在多个开发层上同时掌控开发过程
除了将复杂的行驶过程分段成可评估的小的单元素(垂直分段)之外，将整个车辆的系统集成归类到不同的系统和部件层(水平归类)也是用于高效开发过程的行之有效的基础。
通过将车辆内部的数据和调控网络与环境联网(“所连接的动力传动系”)形成了附加的上级的系统层“交通层”。
对行驶过程的分段初始在车辆模型层上已开始优化传动系的纵向动态特性(行驶性能优化)并且已向下分裂到各个传动系模块(例如发动机、变速器等)上。
而全面的声音和舒适性评估已经要求在车辆层上分类。对于横向动态有关的功能(譬如底盘调校直至行驶动态调节[5])的开发而言也需要作用于车辆层。
对于对象化地评估驾驶员辅助系统(ADAS-高级驾驶员辅助系统)而言，需要与整个相关的环境信息的联网和由此需要最高系统层(“交通层”)的融合。
对于在车辆层或交通层上的大部分优化也基本上适用的是在复杂的行驶过程的分段和对主观因素的对象化方面的类似要求。已经用于评估传动系纵向动态的工具在此也可以用于优化横向动态的功能[2]。然而，由于对行驶过程的分段对于纵向和横向动态方面不同(除了行驶动态调控之外)并且几乎不存在权衡关系，所以鉴于可控的开发复杂性，作为权宜之计目前还分开地处理纵向和横向动态任务。而在竞速中，目前已经全面优化纵向和横向动态的任务。
尽管在车辆模块层上沿着专用过程开发主要的子系统(例如，传动系、车身&底盘、电子&电气)，但整个车辆开发过程是代表所有其他系统开发的首要的参考变量。整个车辆开发因此将所有各个开发任务同步并且也利用固定的功能控制软件和硬件基础级的结构(概念车和原型车)。然而，在此造成困难的是，通常各个子系统的开发过程以不同的时间表进行。
由此，在整个车辆开发过程中的共同的同步点(集成级1至X)不仅要求在纯粹虚拟的或纯粹实际的基础上工作而且也在混合的虚拟-实际开发环境中增强。
用于掌控目前的和未来的驱动方案的复杂性的钥匙是子系统在整个系统中的早期功能集成，整个系统可以整体地、部分或也可以虚拟地可支配。目前良好建立的、纯粹实际的集成级过程(具有真实的硬件和软件)在前端加载的意义下未来也在较早期的开发阶段中在纯粹虚拟的开发环境中和组合式虚拟实际开发环境中予以扩展。
由此，当没有整个车辆圆形可支配时，在模块或部件层上的开发于是也可以在整个车辆背景下被分析和开发。复杂的关系由此已经可以及时地在纯粹虚拟的或组合式虚拟/实际开发环境中被评估并且掌控并且由此引起从数字样机(DMU)过渡到功能样机(FMU)。
尽管功能的最终保护也还在车里中进行，但在此也可以使用增强的前端加载。利用组合式虚拟实际开发过程的新可能性不进可以高效地管理数量极大增大的子任务，而且已经在较早期的开发阶段中开始。仅仅由此在将来完全可掌控驱动开发的复杂性。
在此在整个开发过程期间需要从整个车辆来看在相关的使用条件(驾驶员+道路+环境)下的评估。为此，虚拟和实际试验通过并行运行的整个车辆模块耦合。
不仅功能开发而且内燃机的首次验证在固定的和动态的发动机测试台上运行。发动机控制装置和相应的软件功能包括诊断功能在内的开发有意义地转移到XiL测试台上。并行运行的具有行驶阻力、结构、轴线、弹簧、转向装置、制动设备的虚拟整个车辆模型(其余车辆)允许在车辆消耗、排放和动态性方面连续地评价目标的达到。
尤其，对于混合功能的调校、校准和验证，将内燃机、变速器和电动机硬件设置在传动系测试台上是最为高效的开发环境。而所有并不需要整个传动系硬件的开发任务(例如，诊断功能的开发/校准)并行地在XiL环境中被处理。
根据任务和可支配的车辆硬件，在带有或不带车辆的传动系测试台上、在滑行测试台上以及在道路上按机组载体或车辆原型形式进行测试。由于在传动系测试台上实验条件(驾驶员、线路、载重、风、高度、气候等)以及其余车辆(Restfahrzeuges)的参数(行驶阻力、结构、轴线、避震、转向装置等-变化仿真)比较迅速地改变，甚至在整个硬件包括车辆在内的可支配性方面是多重有利的，所以不仅复杂系统的开发而且复杂系统的验证(例如，全新混合系统)增强地在传动系测试台上执行。
将工作内容分配给相应组合式的开发环境尤其在验证的领域中获得决定性的意义。急剧升高的系统复杂性和缩短的开发时间的组合不仅在功能开发中而且尤其在功能验证中需要增强的前端加载。在整个系统中的验证在此不再仅基于硬件进行而是在混合式虚拟实际开发环境中以实际和虚拟部件的各种组合进行(例如“在测试台上的虚拟公路-虚拟路线-虚拟驾驶员”)。
对于复杂系统，对功能安全性的高效和全面的验证是决定性的。验证的基础在此是相关的测试序列的精确生成的集合，该集合必须借助对可能的运行和滥用场景详细的系统分析、评估和分类以及全面的FMEA(“Failure Mode and Effects Analysis(失效模式与影响分析)”)来创建。通过高程度的系统化和自动化，由此可以在相较于传统道路测试明显更短的时间中检查潜在的关键运行状态。
对潜在关键的状态的预先选择自然造成如下风险：测试程序仅仅对明确提出的问题提供应答，而并不处理其他风险点。在未来，通过附加的由操作数据库生成的验证序列缩减该风险。
4.从DMU(Digital Mock Up(数字样机))到FMU(Functional Mock Up(功能样机))或从用于经典开发过程的“ToolChain”到用于整体多层开发过程的“Tool-Network”
在实际开发过程中，虚拟数字组件模型和实际可支配的硬件构造阶段的并行性目前已经并且在未来增强地多次要求在虚拟与实际试验之间的“跳跃”，其中，“实际”试验目前已多次包含仿真。对于灵活开发，仿真和硬件必须彼此无缝结合并且可以彼此交换。在许多情况下，尚不存在对此所需的开发工具的一致性。集成的开放式开发平台AVL-IODP(Integrated Open Development Platform)一致性地描述了整个开发环境的普遍性。
此外，对于不同工具是开放的集成的一般开发平台的一致性的应用的主要方面是：
·一般的过程和方法允许开发任务的“前端加载”，其目前例如基本上在道路测试中执行，在时间上较早的开发阶段中在发动机或传动系测试台上执行-在极端情况下也在纯粹虚拟的仿真环境(Office Simulation(办公室仿真))中执行。这样，例如在组合式实际虚拟开发环境中以类似的结果品质对发动机的预校准例如与在纯粹道路测试中相比显著更快地实施。
·仿真模型的普遍性在早期的开发阶段中曾创建的仿真模型也可以在之后的开发阶段和环境中被继续使用。这些仿真模型(作为虚拟组件)将硬件开发环境(即，测试台)补充成混合虚拟实际开发环境，利用其可以描述在整个车辆层上的相互作用。
·借助一致性的数据管理和模型和方法的无缝普遍性对虚拟和实际测试的一般可比较性。借助仿真生成的结果一方面必须与相应的实际测试一致而另一方面在开发过程中也允许基于测试结果进一步开发仿真模型。在虚拟、实际和组合式虚拟实际世界之间的持续一致性比较的可能性是灵活的现代开发过程的前提。
·模型和测试的一般参数化：尤其在控制设备校准中必须管理多个输入参数如例如环境条件、驾驶操作、校准数据记录等。在此为了以后能够比较在虚拟和实际测试之间的结果，输入数据记录也必须是可比较的并且一致地在该过程中可供支配。
·在现有的处理环境中的一般嵌入：自然需要能够不断将新的或改进过的开发工具集成到现有的处理和处理环境中。因此，这样的开发平台必须是开放的，在此意义下一方面集成虚拟、实际以及组合式虚拟实际工具而另一方面是数据管理。优选追求“自下而上法”，其允许也集成现有的工具和用具。由此，可以基于现有的技术诀窍和良好建立的工具。
由此，开发平台(IODP)变成一般基于模型的开发过程的基础并且将传统的工具链扩展至集成的并且一致性的网络：从连续的Tool-Chain到ToolNetwork。在该平台中，驱动器的虚拟和实际的部件在开发过程的任意时间点都可以集成在整个车辆层上并且相应匹配的开发环境被配置。该工具网络因此也是用于尽可能灵活的开发过程的工具套件。
一致地，开发工具的联网也要求联网的评估平台，在评估平台中开发结果持久地不仅可以在部件和系统层上而且可以在整个车辆层上进行评估。
朝着综合的评估平台的第一方案数年来已经是利用AVL-DRIVE的行驶性能的评估。评估平台的结构允许利用所有相关的工具(从办公室仿真到实际车辆的道路测试)执行一般的行驶性能评估。AVL DRIVE-V4.0在下一个扩展阶段中将评估平台扩宽了
○根据RDE法律的预设进行排放评估
○利用在线计算理想额定值包括在基准环境中的定位在内进行效率评估
○对主观噪声感受进行评估
由此，从仿真经由发动机、传动系和滑行测试台到道路测试的主要评价变量的一般评估是可能的。
5.展望
基于模型的开发方法连带基于行驶元素的评估的一致延续允许未来也在虚拟环境中有目的地开发先进驾驶员辅助系统(ADAS)、自动行驶以及在“所连接的车辆”中的“所连接的动力传动系”并且由此高效地实现全面的前端加载方案[2]。在对测试台和仿真台的扩展中，在此必须在传动系测试台上作为其余车辆和环境地仿真附加的道路、红外结构、交通对象和相应的环境传感器如雷达、激光雷达、超声、2D和3D摄像机。为了基于卡的功能譬如在测试台单元中基于导航系统(例如，eHorizon)进行预测式能量管理正常运行，为此GPS信号可以在地球的任意位置上被模拟和发送。
利用所示的结构最后可以再现地评估功能安全性、具体功能以及在各种驾驶操作和总网络中的交通场景中的排放、消耗、行驶性能、安全性和舒适性特性方面的表现以及主观驾驶员感受。
由于开发任务的复杂性升高并且需要在未来代替工具链而处理全面的工具网络，所以对于开发工程师而言始终难以最佳地使用所有工具并且正确地评估虚拟和实际测试的结果和反馈并且可以融入其他开发中。因此需要也使工具本身“更智能”成“智能电脑物理系统(Smart Cyber Physical-Systems)”。这样的“智能”工具在工程师工作时更好地辅助该工程师。这些工具将认识样本的物理过程以及开发任务的关系并且由此理解测量数据；从自动数据似然性检验到高效的分析和大数据量的智能解释。尽管，越来越复杂的任务在全面的开发环境中也需要开发者的一般工作方式(“联网的开发工程师”)，其尤其也可以快速地在不同的系统层之间运动。
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附图标记表
车辆 1
用于燃料处理的设备 2
第一传感器 3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g
第二传感器 4
控制装置 5
关联装置 6
分析装置 7
辅助单元 8
用于废气再处理的设备 9
电机 10
储电器 11
废气分析装置 12
燃料储罐 13
变速器 14
车轮 15
差速器 16
发电机 17
排气设备 18
电子单元 19

Claims (30)

1.一种用于评价和/或优化车辆(1)的运行特性的系统，该车辆具有至少一个用于燃料处理的设备(2)，其中，该系统具有：
多个第一传感器(3a，3b，3c，3d，3e，3f，3g)，设定为用于测量适于表征所述车辆(1)的车辆运行状态的参数；
至少一个第二传感器(4)，设定为用于测量至少一个适于表征所述用于燃料处理的设备(2)的排放的参数；
控制装置(5)，设定为用于在预设的持续时间上重复测量和用于基于具有所述多个第一传感器(3a，3b，3c，3d，3e，3f，3g)的测量值的第一数据记录和预定义的参数范围确定车辆运行状态，所述参数范围描述了至少一个预定义的车辆运行状态；
关联装置(6)，设定为用于将具有所述至少一个第二传感器的侧量值的第二数据记录与所述至少一个预定义的车辆运行状态相关联；以及
分析装置(7)，设定为用于基于所述至少一种预定义的车辆运行状态和第二数据记录确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆(1)的运行特性，其中，所述特征值适于表征车辆(1)的能效和/或用于燃料处理的设备(2)的排放特性。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个第一传感器(3a，3b，3c，3d，3e，3f，3g)设定为用于测量表征车辆(1)的至少一个行驶状态的参数和至少一个另外的表征至少一个特征的参数，所述特征选自如下组：至少一个辅助单元(8)的运行状态、至少一个用于废气再处理的设备(9)的运行状态、环境温度、行车道坡度、车辆的位置和用于燃料处理的设备(2)的运行状态。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述分析装置(7)还设定为，基于第二数据记录确定由车辆(1)消耗的能量并且基于第一数据记录确定由用于燃料处理的设备(2)为了运行车辆(1)而提供的能量，以及计算所提供的能量与所消耗的能量的关系。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述控制装置(5)设定为进行多次测量，使得第一数据记录具有多个不同的车辆运行状态。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述车辆(1)具有至少一个用于产生车辆(1)的牵引的电机(10)和储电器(11)，所述多个第一传感器(3a，3b，3c，3d，3e，3f，3g)还设定为测量表征储电器(11)的充电状态的参数和/或至少一个表征电机(10)的运行状态的参数，并且所述分析装置(7)还设定为基于所述测量值确定至少一个特征值，用以评价和/或优化车辆(1)的运行特性。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述至少一个第二传感器(4)设置在废气设备(18)中，所述第二传感器是废气分析装置(12)的组成部分。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于燃料处理的设备(2)是内燃机和/或燃料电池系统。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述辅助单元(8)是空调设备或通风机，所述用于废气再处理的设备(9)是颗粒过滤器。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一数据记录是用于燃料处理的设备(2)的运行状态，以及所述能量是功。
10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述车辆运行状态是行驶状态。
11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少一个第二传感器(4)设置在所述废气设备(18)的端部处。
12.一种具有根据权利要求1至11之一所述的系统的车辆(1)。
13.一种用于评价和/或优化车辆(1)的运行特性的方法(100)，该车辆具有至少一个用于燃料处理的设备(2)，其中该方法(100)具有如下工作步骤：
S1)(101)检测具有第一组参数的测量值的第一数据记录，所述第一组参数适于表征车辆(1)的至少一种车辆运行状态；
S2)(102)检测具有第二组参数的至少一个参数的测量值的第二数据记录，所述第二组参数适于表征用于燃料处理的设备(2)的排放；
S3)(103)在预设的持续时间上重复工作步骤S1(101)和S2(102)；
S4)(104)针对第一组参数，将第一数据记录的测量值与预定义的参数范围比较，所述参数范围对应于所述至少一种车辆运行状态；
S5)(105)将第二数据记录的测量值与所述至少一种车辆运行状态关联；以及
S6)(109)基于所述至少一种车辆运行状态和第二数据记录确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆(1)的运行特性，其中，所述特征值适于表征车辆(1)的能效和/或用于燃料处理的设备(2)的排放特性。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，为了确定(109)特征值，基于车辆模型确定第二组参数中的至少一个参数的至少一个额定值，所述额定值对应于针对所述至少一种车辆运行状态的期望能效和/或期望排放特性，并且将所述额定值与第一数据记录比较。
15.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，为了确定(106)所述至少一个特征值，考虑在工作步骤S1(101)和S2(102)中检测的第一和第二数据记录中的多个数据记录。
16.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，第一组参数包含表征车辆(1)的行驶状态的参数和至少一个另外的表征至少一个特征的参数，所述特征选自如下组：
至少一个辅助单元(8)的运行状态、至少一个用于废气再处理的设备(9)的运行状态、环境温度、行车道坡度、车辆(1)的位置和用于燃料处理的设备(2)的运行状态。
17.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，所述方法还具有如下工作步骤：
(106)基于第二数据记录确定由车辆(1)消耗的能量；
(107)基于第一数据记录，确定由用于燃料处理的设备(2)为了运行驱动车辆(1)而提供的能量，其中确定(109)用于评价和/或优化车辆(1)的运行特性的特征值具有计算所提供的能量与所消耗的能量的关系的子步骤。
18.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，工作步骤S1(101)和S2(102)经常重复(103)，使得第一数据记录具有多个不同的车辆运行状态，并且为了确定(109)所述至少一个特征值还考虑车辆运行状态的序列。
19.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，第二数据记录的测量值关于相应的车辆运行状态的持续时间被积分。
20.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，针对相同类型的行驶状态汇总多个第二数据记录的测量值用以确定所述至少一个特征值。
21.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，所述方法还具有如下工作步骤：
(108)针对信号运行时间、废气分析时间和/或废气运行时间修正所述第二数据记录的测量值与至少一个预定义的行驶状态的关联性。
22.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，车辆(1)具有至少一个用于牵引车辆(1)和储电器(11)的电机(10)，其中第一数据记录还具有表征储电器(11)的充电状态的至少一个参数和/或表征电机(10)的运行状态的参数的其他测量值，并且其中还基于所述其他测量值确定(109)所述至少一个特征值，用以评价和/或优化车辆(1)的运行特性。
23.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述用于燃料处理的设备(2)是内燃机和/或燃料电池。
24.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述车辆模型是用于燃料处理的设备(2)的模型。
25.根据权利要求16所述的方法(100)，其特征在于，所述辅助单元(8)是空调设备或通风机，所述用于废气再处理的设备(9)是颗粒过滤器。
26.根据权利要求17所述的方法(100)，其特征在于，所述第一数据记录是用于燃料处理的设备(2)的运行状态，以及所述能量是功。
27.根据权利要求18所述的方法(100)，其特征在于，所述车辆运行状态是行驶状态。
28.根据权利要求19所述的方法(100)，其特征在于，所述车辆运行状态是车辆状态。
29.一种用于评价和/或优化车辆(1)的运行特性的方法(100)，该车辆具有至少一个用于燃料处理的设备(2)，其中该方法(100)具有如下工作步骤：
S1)针对第一组参数和/或针对第二组参数的至少一个参数，根据车辆模型执行仿真；
S1)(101)检测具有第一组参数的值的第一数据记录，所述第一组参数适于表征车辆(1)的至少一种车辆运行状态；
S2)(102)检测具有第二组参数的至少一个参数的值的第二数据记录，所述第二组参数适于表征用于燃料处理的设备(2)的排放；
S3)(103)在预设的持续时间上重复工作步骤S1(101)和S2(102)；
S4)(104)针对第一组参数，将第一数据记录的值与预定义的参数范围比较，所述参数范围对应于所述至少一种车辆运行状态；
S5)(105)将第二数据记录的值与所述至少一种车辆运行状态关联；
S6)(109)基于所述至少一种车辆运行状态和第二数据记录确定至少一个特征值用以评价和/或优化车辆(1)的运行特性，其中，所述特征值适于表征车辆(1)的能效和/或用于燃料处理的设备(2)的排放特性。
30.根据权利要求29所述的方法(100)，其特征在于，所述用于燃料处理的设备(2)是内燃机和/或燃料电池。
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