CN111679032A - 监测车辆车队排放量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监测来自由某个分类组的多个车辆组成的车辆车队的排放量的方法。该方法包括权利要求1中以a)至e)指示的步骤，以及在那里列出的其他特征。利用根据本发明的方法，可以减少从车辆车队发出的排放。此外，通过这种排放监测方法，可以开发出更加环保和排放更低的车辆。

Description

监测车辆车队排放量的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监测来自由特定分类组的多个车辆组成的车辆车队的排放量的方法，该方法包括以下步骤：
a)为属于车辆车队的第一组的车辆配备第一传感器装置，以记录至少一个排放种类的排放测量值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中，第一传感器装置包括第一传感器种类的至少一个排放传感器；
b)为属于车辆车队的第二组的车辆配备第二传感器装置，用于记录至少一个排放种类的排放值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中第二传感器装置包括第二传感器种类的至少一个排放传感器；
c)在相应的车辆中：用至少一个排放传感器记录排放值，并在必要时用为此目的提供的测量装置记录至少一个特征种类的车辆特征；
d)向外部计算和/或存储单元(特别是服务器)发送排放值和必要时发送车辆特征；
e)相对于车辆车队统计评估发送的排放值和车辆特征。
本发明的一个基本方面是，第一传感器种类的至少一个排放传感器的测量精度比第二传感器种类的至少一个排放传感器的测量精度高出数倍。
背景技术
在许多国家，有关于机动车辆最大的污染物排放的法令和条例。作为有关此事的示例，将提及WLTC(全球统一轻载测试周期)条例。例如，欧盟设定了自己的目标，即在2020/2021年间，实现乘用车每公里最大95g二氧化碳排放量和商用车每公里最大147g二氧化碳排放量的车辆车队排放水平。排放量根据NEDC(新欧洲行驶周期)测试规范进行测量。从2030年开始，新乘用车车队的平均污染物排放量将比2021年降低30％。
关于机动车辆最大可允许的污染物排放量，还有许多其他条例。这些主要与机动车辆在行驶过程中产生的排放量有关。这主要涉及气态污染物，例如氮氧化物(简称NOx)、二氧化碳(CO2)和烟尘等颗粒污染物。这些条例仅针对具有内燃机的车辆，例如柴油发动机。但是，不排除汽油发动机和其他发动机类型。因此，本发明原则上涵盖具有所有上述发动机类型的车辆。
为了本专利申请的目的，特别地参考了联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)第83号条例-关于根据发动机燃油需求审批车辆有关发动机污染物排放的统一规定。还参考了欧洲汽车制造商协会的2017年2月的“车辆排放量在用合格性”。
机动车辆应理解为特别是指第83号条例所指的乘用车，但这并不排除其他机动车辆。传感器用于记录机动车辆在运行过程中(例如在行驶时)排放的排放量。众所周知，在运行过程中记录的排放量有时与标准化的审批测试或测试方法中记录的排放量有显著差异。在实际驾驶运行中记录的排放值对清洗系统造成了不允许的干预，例如，仅在测试期间激活关闭设备毫无意义，因为排放量不仅记录在使用有效关闭设备的运行过程中，而且记录在更长的运行时间。这降低了干预的可能性。
荷兰组织TNO(请参见www.tno.nl)描述了一种排放量的测量方法和一种相应的便携式设备，该设备以首字母缩写词SEMS或PEMS表示。后者具有相对较小的尺寸，并且可以容易地容纳在乘用车中。该设备通过传感器记录机动车辆在运行或行驶过程中的排放量。根据TNO的说法，如果整个机动车队都配备了这种设备，则可以实时记录排放量并将其与当前的交通状况联系起来。可以在各个车辆中安装用于排放控制的相应诊断系统。
从US 2015/204758 A1中已知一种用于监测由发动机驱动的辅助设备(尤其是割草机)的机群的方法和设备。在这里，由机群的各个成员发送到中央管理设备的割草机的运行状态通过合适的传感器进行监测。这样，可以集中收集和处理有关燃料供应、温度、可能的盗窃等的信息。
从EP 2 390 861 B1中已知一种用于交通控制的方法和通信服务器。这主要涉及提供和计算替代路线，以便能够绕开受到排放量严重影响的区域。在此假设消耗一升燃料大约相当于排放2.4千克CO2，因此在车辆中不需要针对CO2的排放传感器。
随着社会的日益流动，道路交通也一直在增加。这不可避免地导致更高的车辆排放总量。车辆排放量的增加，特别是烟尘颗粒、氮氧化物和二氧化碳的排放，可能对环境、人类和气候发展产生严重后果。因此，一方面对减少排放量并且另一方面对机动车辆进行有效的排放监测的兴趣日益浓厚。这种监测主要用于遵守法定限制值。但是，对于低排放车辆的未来发展，某些车辆车队的排放行为的高级知识是必不可少的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于监测来自车辆的排放量的方法，通过该方法可以减少车辆车队的排放量，并且可以基于该方法开发更环保和排放更低的车辆。
作为该目的的解决方案，提出了一种具有权利要求1的特征的方法。
如开始时已经提到的，本发明涉及一种用于监测来自车辆车队的排放量的方法。本发明所基于的方法可以用于由特定分类组的多个车辆组成的那些车辆车队。例如，车辆车队可以是在一个生产批次中制造的许多车辆。它也可以是特定制造商或卖方在定义的时间段内已售出并与特定销售批次相关联的许多车辆。根据本发明的方法允许制造商或销售商监测属于车辆车队的车辆所排放的排放水平。以这种方式确定的数据例如可以用于车辆的配置参数的常规调整。同时，这些值也可用于开发低排放车辆。此外，车辆车队可以指与车辆租赁系统相关联的车辆车队。车辆租赁系统可以理解为汽车共享系统以及经典的车辆租赁系统。对于这样的车辆租赁系统的运营商来说，可能有极大的兴趣来尽可能精确地监测相关车辆的排放量，例如为了遵守关于车辆排放的法律要求。
根据本发明的方法包括以下步骤：
a)为属于车辆车队的第一组的车辆配备第一传感器装置，以记录至少一个排放种类的排放测量值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中，第一传感器装置包括第一传感器种类的至少一个排放传感器；
b)为属于车辆车队的第二组的车辆配备第二传感器装置，用于记录至少一个排放种类的排放值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中第二传感器装置包括第二传感器种类的至少一个排放传感器；
c)在相应的车辆中：用至少一个排放传感器记录排放值，并在必要时用为此目的提供的测量装置记录至少一个特征种类的车辆特征；
d)向外部计算和/或存储单元(特别是服务器)发送排放值和必要时发送车辆特征；
e)相对于车辆车队统计评估发送的排放值和车辆特征。
本发明的决定性方面在于，第一传感器种类的至少一个排放传感器的测量精度比第二传感器种类的至少一个排放传感器的测量精度高出数倍。
如在前述方法步骤a)和b)的上下文中已经提到的，车辆车队的第一组车辆设置有第一传感器装置。此外，车辆车队的第二组车辆设置有第二传感器装置。第一和第二传感器装置可以包括一个或多个排放传感器。可以在传感器装置内设置多个单独的排放传感器，用于检测排放种类的排放量。同样，可以在传感器装置内设置多个排放传感器，用于检测不同排放种类的排放量。在本文中，排放种类是指车辆排放的排气的各种成分。作为示例性成分，应提及以下成分：氮氧化物(NOX)、烟灰、颗粒物、挥发性有机化合物(VOC)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SOX)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物和重金属。上面的列表并不详尽。
第一和第二传感器装置可以位于车辆中的适当位置，例如，它们可以沿排气口的方向布置在NOX催化剂的下游。传感器装置还可以包括布置在车辆上的相同位置或不同位置的多个单独的排放传感器。因此，除了布置在NOX催化转化器的下游之外，传感器还可以例如布置在三元催化转化器的下游。原则上，排放传感器可以布置在发动机的燃烧室和排气管的端口之间的任何位置。将相同类型的排放传感器布置在排气路径的不同点上也是有用的。这允许沿着排气路径对排气成分进行空间过程监测。在排气路径的相同点处布置多个排放传感器也可能是有利的，尤其是在检查测量精度方面。可以想到的是，在圆柱形管(例如排气管)的特定点处，沿径向对称地将传感器分布在不同的位置。这样就可以冗余地检查测量值。因此，传感器装置可以包括多个单独的传感器，其中，传感器——相对于排气路径——可以布置在不同的位置。以上说明——关于第一传感器装置的——同样适用于第二传感器装置。
第一组和第二组基本上可以由任意数量的车辆组成。然而，必须考虑的是，尽管大量装备有第一或第二传感器装置的车辆伴随着增加的统计监测精度，但是这也涉及增加的成本。因此，本发明利用以下事实：与第一组关联的车辆数量较少，因此，相对于车辆车队的车辆总数，配备有第一传感器装置的车辆少于配备有第二传感器装置的车辆。这是重要的，因为第一传感器装置的排放传感器是具有更高倍数的测量精度的传感器。例如，第一传感器装置的排放传感器的测量精度可以比第二传感器装置的排放传感器的测量精度高至少2倍、3倍、4倍或优选5倍。增加的测量精度导致相对于可能的测量误差的误差变量减小。因此，提供这种高性能传感器——与较低测量精度的排放传感器相比——涉及显著更高的成本。因此，可以在本发明的范围内提出，仅在车辆车队的较少数量车辆中配备第一传感器装置(包括高性能排放传感器)，而在较大数量的车辆中配备第二传感器装置(第二传感器种类的排放传感器)。车辆组也可能有重叠，因此一定比例的车辆同时具有第一传感器装置和第二传感器装置。例如，属于车辆车队的0.1％的那些车辆可以配备有第一传感器装置，而1％的车辆配备有第二传感器装置。
如已经提到的那样，方法步骤c)中的排放值在相应的车辆中使用在那里存在的(第一和/或第二传感器种类的)至少一个排放传感器记录。如果必要的话，也可以使用为此设置的测量设备来记录至少一个特征种类的其他车辆特征。例如，在排放值的统计评估或监测中可以考虑所记录的其他车辆特征。在基于记录的排放值的建模或仿真中，例如在建模所基于的边界条件(所谓的“边界条件”)方面，也可以考虑车辆特征。
测量设备不限于排气系统中的布置。它们可以包括车辆中现有或布置的任何测量设备。特别地，它们也可以布置在车辆发动机的区域中或在车辆内部。也可以布置在车辆外部，例如布置在车辆底盘、车轮、传动装置或制动设备上。甚至设置在车辆上的GPS系统也可以被理解为测量设备。因此，在本发明的意义内，车辆的位置、速度和路线数据可以理解为车辆特征。但是，根据本发明的方法也可以在没有提及的测量设备或没有检测附加的车辆特征的情况下进行。
可以在车辆中提供一种控制系统，该控制系统借助于信号连接到第一或第二传感器装置的排放传感器。其他测量设备也可以借助于信号与第一或第二传感器装置和/或控制系统连接。所记录的排放值以及必要时还有车辆特征可以被存储或临时存储在控制系统中。
同样，可以在控制系统中对记录值进行预处理。控制系统还可以配置为将记录的值转换为适合无线数据传输的数据格式。数据也可以在控制系统中转换为压缩数据记录。控制系统还可以执行排放值的车载监测，其中监测与燃料使用量相关。这可能意味着如果记录到的排放量超过规定水平，则应根据情况调整燃料消耗。控制系统还可以被配置为根据当前的排放水平给车辆驾驶员提供建议以调整驾驶风格，特别是关于车速或车辆挡位。
根据本发明方法的方法步骤d)，将排放值和必要时的车辆特征传输到外部计算和/或存储单元，特别是服务器。为此，车载控制系统可以配备收发器模块，以便可以无线地(例如通过无线电信系统或无线电网络)发送排放值和车辆特征。用于移动数据传输的网络(移动无线电网络)特别适合于传输数据。例如，经由诸如GSM(Global System for MobileCommunications，全球移动通信系统)、EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution，增强型数据速率GSM演进技术)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)或更高的电信标准的数据传输是可能的。
但是，例如当车辆停在车间时，也可以通过无线数据传输在较短的范围内传输数据。通过蓝牙、WLAN或WiMAX进行数据传输特别适合此目的。
根据本发明，可以提出，那些配备有第一传感器装置的车辆，即那些具有高精度排放传感器的车辆，将所记录的排放值永久地无线传输到外部计算和/或存储单元(包括排放值的连续或周期性传输)。还可以提出，配备有第二传感器装置的那些车辆，即具有标准排放传感器的那些车辆，不将排放值连续地传输到外部计算和/或存储单元。例如，可以在车间访问期间(例如在例行检查或维修期间)访问排放值，并将其传输到外部计算和/或存储单元。这可以通过无线方式或通过电缆完成。然而，对于无线数据传输，例如在车间中，本地通信系统就足够了；在这种情况下，数据传输最好通过WLAN或蓝牙进行。替代地，可以在本发明的范围内提出，第一组车辆中的第一传感器装置记录的排放值和第二组车辆中的第二传感器装置记录的排放值都被永久地无线传输到外部计算和/或存储单元。最后，数据传输的具体配置取决于该方法的用户想要的查询或监测时间间隔。如果需要永久监测，则优选连续数据传输。然而，即使在这种情况下，例如也可以设置为仅连续地传输在第一组车辆中确定的排放值。这是因为这些数据提供了高可靠性的有意义的结果，因为测量精度要高出好几倍。然后可以根据需要或以固定的时间间隔添加第二组车辆的排放值，例如，以检查第一组车辆的现有测量值的测量精度，或为统计评估提供更广阔的基础。
因此，第一和第二车辆组的记录和报告的排放值为与车辆车队有关的排放值的统计分析提供了基础。如在根据本发明的方法的步骤e)中提到的，统计分析可以基于附加的车辆特征。稍后将单独讨论此方面。可以提供统计评估，以与规定的排放限制值或排放值分布匹配。这样的目标值例如可以由立法者或州规定。通过统计评估分析的数据也可以用作预测或建模排放值或值分布的基础。
在从属权利要求中规定了本发明的其他有利配置。在下文中，将分别描述这些有利配置的特征，并通过进一步的有利配置可能性对其进行补充。
根据第一有利配置，分类组指代定义的车辆种类或车型。属于车辆车队的车辆都将与一个分类组相关联，即，它们在这一特点方面是相似的。如上所述，分类组可以指代特定的车辆种类。这意味着车辆车队中的所有车辆都源自特定的车辆种类。以下种类可以视为车辆种类或车辆类型：微型汽车(minis)、小型汽车、紧凑型汽车、中下层汽车、中层汽车、中上层汽车、上层汽车、豪华型汽车、跑车、小型货车、货车、商用车辆、运动型多用途车辆(SUV)、越野车辆和四轮驱动车辆。此列表并不详尽。
这样的分类可能是有用的，因为属于不同类别的车辆(由于其不同的配置)在机动性、燃料消耗、内部尺寸和驾驶特征方面存在差异。此外，分类组可以指代特定的车型。例如，可以通过区分福特福克斯或福特福克斯FCV混合车型来区分分类组(参考车辆制造商“福特”)。给出的示例仅是示例性的。
根据另一种有利的配置提出，在车辆运行期间连续或不连续地记录排放值以及必要时的车辆特征，并将其传输给外部计算和/或存储单元。
连续记录测量值是指连续地检测和/或以其他方式记录排放值和/或车辆特征。就时间而言，连续测量受到可达到的时间分辨率的限制，因此受到每单位时间可以记录的测量值数量限制。但是，在不连续记录测量值的情况下，定期或通过自发查询记录排放值。例如，可以提供在指定的时间间隔(例如每小时、每天、每周、每月等)感测或记录排放值和/或车辆特征。可以以这样的方式执行自发查询：经由外部计算单元向车辆发出用于传输排放数据的请求。车辆收到请求后，可以无线传输数据。在车辆定期或自发进行车间访问时，同时访问排放数据和传输数据。在这种情况下，数据传输也可以通过电缆进行。有利的是，属于第一组车辆的那些车辆的排放值和必要时的车辆特征被连续且无线地传输，而属于第二组车辆的那些车辆的排放值和必要时的车辆特征被不连续地传输。应该明确指出的是，不连续数据传输与不连续数据获取或感测不同。这是因为在车辆中，可以连续地感测和/或记录排放值以及必要时的车辆特征，其中，它们仅不连续地传输到外部计算和存储单元。这意味着将感测到的和/或记录的排放值以及必要时的车辆特征在车辆的相应存储单元上临时存储一段时间(在数据传输之间)。存储单元可以是车辆中提供的控制系统的一部分。
在另一种有利的配置中，可以在车辆中设置内部控制系统，借助于该内部控制系统对排放值和车辆特征进行预处理。为此，控制系统可以包括计算单元。该计算单元可以被集成在车辆自身的计算单元中，但是它也可以是位于车辆中的单独的计算单元。可以以如下方式配置预处理：将针对排放值确定的原始数据以及必要时的车辆特征转换为所需的数据格式。数据压缩或数据分类也可以理解为预处理。此外，预处理可以伴随某些数据处理步骤，例如，可以对数据进行转换、匹配或进行统计分析。
类似地，可以将排放值以及必要时的车辆特征临时存储在控制系统中。为此，控制系统可以包括存储单元。存储单元和计算单元可以被配置为公共数据处理单元，例如，所有部件可以被布置在公共电路板上。此外，控制系统可以包括通信单元，通过该通信单元可以无线或通过电缆传输数据。为此，通信单元通过信号与控制系统的其他部件(至少存储单元和计算单元)连接。
根据另一种配置可以提出，控制系统执行例程，利用该例程根据排气成分控制燃料的使用。该例程可以在车辆运行期间例如在行驶期间连续地执行，以便使燃料消耗适应当前的行驶状况，即，以使得避免超过预定的排放限制的方式。该例程可以基于通过对车队相关排放值进行统计评估而获得的结果。由此获得的数据例如可以被定义为车队内部的目标排放参数，并且因此可以作为内部限制值，针对该内部限制值来优化和设计车辆的内部例程。但是，该例程也可以基于其他目标值或限制值，例如由法律要求得出的那些值。该例程基于以下事实：根据排气成分和发动机性能来控制燃油使用量。排气成分(通过联接到控制系统的排放传感器)以不超过规定或确定的排放限制值的方式进行监测。为此，例程可以包括执行动态建模或当前燃料消耗或发动机性能的估计的子例程。该例程还可以包括子例程，通过该子例程追踪当前排放值到预定值的调整。该例程可以是闭环控制回路，该闭环控制回路可以基于通过根据本发明的方法获得的数据被优化或适配。
根据本发明的另一种配置，控制系统可以连续或不连续地进行系统更新，其中系统更新是基于根据权利要求1的步骤e)中进行的统计评估。通过统计评估，可以使与车辆车队有关的排放值(例如以在车队中的车辆数量上的排放值分布的形式)与法律要求相匹配。基于这些结果，可以定期或根据需要更新控制系统。例如，可以想象，由于对车辆的技术调整或其他原因，车辆车队的排放平衡可能改变。为了确保车辆车队的排放平衡永久符合法律框架，可能有必要使控制系统适应这些变化，例如通过系统更新。
根据本发明的另一种配置，可以从排气系统的温度、发动机的扭矩、空气质量流量或车辆的速度中选择特征种类。其他参数(例如环境或路线相关数据)也可以定义特征种类。例如，环境数据可能与室外温度、天气、降水值或风速有关。与路线有关的数据可以例如与路线信息(坡度或海拔剖面)或道路状况有关。以上所有参数均可影响车辆的燃油消耗。因此，排放值也至少间接地受到这些因素的影响。因此，必要时在车辆车队的统计评估或排放监测中可能需要考虑这些数据。
根据本发明的另一种配置，可以通过统计评估来确定与车辆车队有关的排放值的频率分布，其中，将所确定的频率分布与预定值和/或规定频率分布进行匹配。所确定的频率分布表示相对于属于车辆车队的车辆总数的某些排放值的相对或绝对频率。频率分布所基于的单个车辆的排放值可以是在一定时间间隔内的平均值，例如车辆在一个月的时间内排放的平均排放值。如果需要，在确定排放频率分布时，计算机可以考虑其他车辆特征。这也适用于基于所确定的排放值对频率分布进行仿真或建模的情况。
规定值或规定频率分布可以是排放值的法定限制值。这些排放限制值或分布可以由立法者为特定的车辆分类组规定。规定值或频率分布也可以是内部值，例如车辆制造商或车辆车队运营商(例如车辆租赁系统或出租车公司的运营商)的内部规范。这些内部值可以是车辆排放值的内部目标值或参考值。利用根据本发明的方法，车辆车队的运营商或车辆制造商可以控制并进一步提高其车辆车队的排放效率。
根据本发明的另一有利配置，作为匹配的结果，可以关于发射值的频率分布进行合格性评定，其中，在系统更新和/或制造新车辆中考虑合格性评定的结果。在合格性评定的过程中，确定与车辆车队有关的排放值的频率分布是否偏离预定的频率分布或极限值，或者是否处于允许或期望的范围内。可以例如，据分布宽度、标准偏差(或标准偏差的倍数，例如两倍或三倍标准偏差)、半峰全宽或分布曲线的形状比较分布曲线。绝对排放值也可用于与规定值进行比较。如果以图形方式显示排放值的频率分布，则排放值的标度可以显示在横坐标上，相对频率可以显示在纵坐标上。如果相对于横坐标位置的分布曲线偏移超出某个极限值范围，则可能导致负面的合格性评定。在这样的比较中，可以考虑基于测量误差或统计变化的公差。合格性评定优选地由外部计算单元执行，但是也可以手动执行。如果合格性评定为肯定(在这种情况下，测量的排放值的频率分布可能在规定范围内)，则通常无需对车辆或车载控制系统进行技术改造。但是，如果合格性评定是否定的(因此如果超过了预定参数)，则可能需要进行技术调整或对车载控制系统基础上的例程进行更新。
因此，利用根据本发明的用于监测排放量的方法，车辆车队的运营商可以对属于其车队的车辆进行有效的并且必要时进行自动的自我监测。通过这种方式可以避免不满足车辆排放量的法定限制值。因此，这也意味着可以解决或避免任何可能的处罚，如果适用的话，如果超出排放限制值，可能会受到处罚。
附图说明
通过示例性实施例或图1所示的过程流程图更详细地解释本发明的更多细节。
图1示出了根据本发明的方法的过程流程的示意性流程图。
具体实施方式
如开始时已经提到的，本发明涉及一种用于监测车辆车队的排放量的方法。这样的车辆车队由特定分类组(这可以是特定车辆种类、车辆类型或车型)的多个车辆组成。这样的车队例如可以涉及来自特定制造商的一系列生产的车辆，其中该制造商在监测其车辆的排放量方面特别感兴趣，以确保遵守法律要求或优化车辆以实现低排放量。车辆租赁系统的运营商、出租车公司或公共汽车公司也可能有兴趣监测排放量，以提升自己的车队以确保低排放量或遵守法律要求。
在根据本发明方法的方法步骤a)中，属于车辆车队的第一组车辆配备有第一传感器装置，用于记录至少一个排放种类的排放测量值，例如氮氧化物或烟尘颗粒(此列表并不详尽)。第一传感器装置包括第一传感器种类的至少一个排放传感器。第一传感器种类中的至少一个排放传感器是高精度排放传感器，因此是高性能传感器。第一传感器装置也可以容易地包括多个排放传感器，其中各个排放传感器可以被设计为记录相同或几种不同排放种类的排放量。使用多个排放传感器同时记录相同排放种类的排放量，例如多个NOx传感器，可以进一步增加测量的发生率。应当注意，在基于传感器的测量值记录期间，原则上也记录噪声值。一方面，可以通过大量的重复测量或通过多个相同类型的排放传感器的冗余布置来降低这种噪声值。可以通过平均减少噪声、可能的测量误差和统计测量值波动。排放传感器可以例如布置在车辆的排气路径的区域中。
在根据本发明方法的方法步骤b)中，属于车辆车队的第二组车辆配备有第二传感器装置，用于记录至少一个排放种类的排放测量值，例如氮氧化物或烟尘颗粒(此列表并不详尽)。第二传感器装置包括第二传感器种类的至少一个排放传感器。与第一传感器种类的至少一个排放传感器相比，第二传感器种类的至少一个排放传感器是标准传感器，这意味着测量精度比第一传感器种类的排放传感器低很多倍。但是，第二传感器种类的标准传感器由于性能较低，因此通常比第一传感器种类的高性能传感器便宜。
本发明的一个基本方面是，在车辆车队中只有一小部分车辆配备有第一传感器装置(因此配备了具有高测量精度的高性能传感器)，而大量车辆则配备有第二传感器装置(第二传感器种类的排放传感器或标准传感器)。车辆组之间也可能存在重叠，从而一定比例的车辆配备有第一传感器装置和第二传感器装置。例如，属于车辆车队的那些车辆中的0.1％可以配备有第一传感器装置，而1％的车辆则配备有第二传感器装置。一方面，这会创建足够大的测试组(由第一组和第二组车辆的总和组成)，另一方面，这避免了为测试组的所有车辆配备成本密集的高性能排放传感器。与车辆将仅配备有标准传感器的排放监测方法相比，由于在第一车辆组的车辆中存在至少一些高性能传感器，因此本发明在确定与车队有关的排放分布方面提供了更高的精度。因此，通过根据本发明的方法提高了排放分布曲线的精度。
在方法步骤c)中，通过至少一个排放传感器将排放值记录在相应的车辆中(第一组和第二组两者)。优选地，这些值被连续地记录并且至少暂时地存储在车辆内。然后可以根据方法步骤d)将所记录的值传输到外部计算和/或存储单元。例如，所记录的排放值可以经由合适的数据通信网络无线地传输到外部计算和/或存储单元。这可以连续进行，也可以固定时间间隔进行。基于查询的数据传输也是可能的。
然而，也可以提出，仅配备有标准传感器的车辆仅在定期或自发的车间访问期间才传输记录的排放值。利用这种配置，可以省去连续数据传输特别需要的部件，这将进一步降低成本。然而，本发明不限于这种方法配置。
排放数据传输到外部计算和/或存储单元的时间间隔以及传输数据的具体方式最终取决于排放监测的特定所需要求，尤其是在可确定的车队相关排放分布的时间分辨率、现状和准确性方面。
根据方法步骤c)，除了排放值之外，必要时可以使用为此目的提供的测量设备，在车辆中记录至少一个特征种类的其他车辆特征。测量设备可以是车辆中存在或布置在车辆中的任何测量设备。车辆特征可以是例如：排气系统中的温度、发动机的扭矩、空气质量流量或车辆的速度。另外，车辆特征可以涉及车辆的位置、速度和路线数据。
车辆特征也可以在方法步骤d)中被传输到外部计算和/或存储单元。有关数据传输的详细信息，请参考前面的说明。然而，应该提及的是，车辆特征优选地在伴随排放数据的数据分组中被传输到外部计算和/或存储单元。
在方法步骤e)中，相对于车辆车队统计地评估所传输的排放值以及必要时的车辆特征。因此，第一和第二车辆组的记录和传输的排放值以及必要时的车辆特征为统计分析车辆车队排放的排放量提供了基础。统计评估可用于匹配规定的排放限制或排放值分布。这样的目标值例如可以由立法者或州规定。通过统计评估分析的数据也可以用作预测或建模排放值或值分布的基础。
下面描述根据本发明的排放监测方法的具体配置的说明性示例。这里提到的数值和范围明确地仅是示例性的。
因此，根据本发明的方法例如可以用于监测由100,000辆车辆组成的车辆车队的NOx排放量。这样的车队可能是某种类型车辆的年产量。利用本发明所基于的方法，将监测一年内生产的车辆的车辆排放量。第一组车辆(100,000辆车辆的0.1％比例)配备有第一传感器装置，因此配备了第一传感器种类的排放传感器(高性能传感器)，而第二组车辆(100,000辆车辆的1％比例)配备了第二传感器种类的标准排放传感器。在测量记录期间，以时间分辨率记录排放值。记录的信号通常由信号成分和噪声成分组成。但是，可以通过适当的技术来减少或消除信号的噪声成分。用于滤出或计算噪声成分的数学方法可能适用于此目的。例如，第一传感器种类的排放传感器可以约3％的精度记录测量值，而第二传感器种类的标准排放传感器记录的排放值可以具有高达15％的测量误差。
通过统计评估，可以从确定的排放值(由第一传感器种类的排放传感器确定的排放值和由第二传感器种类的排放传感器确定的排放值两者)生成频率分布。后者显示了某些排放值相对于车辆车队的频率，因此，多久测量一次特定排放值。频率可以相对单位给出，例如百分比频率。此外，可以相对于不同的时间间隔来评估和显示频率分布，例如，排放值的频率分布可以表示一周、一个月或一年的排放量。可以将频率分布与规定的目标频率分布进行比较，而目标频率分布又可以由立法者、车辆制造商或车队运营商规定。创建频率分布时，可以包括其他车辆特征。

Claims (10)

1.一种用于监测来自由某个分类组的多个车辆组成的车辆车队的排放量的方法，包括以下步骤：
a)为属于所述车辆车队的第一组的车辆配备第一传感器装置，以记录至少一个排放种类的排放测量值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中，所述第一传感器装置包括第一传感器种类的至少一个排放传感器；
b)为属于车辆车队的第二组的车辆配备第二传感器装置，以记录至少一个排放种类的排放值，例如氮氧化物或烟灰颗粒，其中所述第二传感器装置包括第二传感器种类的至少一个排放传感器；
c)在相应的车辆中：用所述至少一个排放传感器记录所述排放值，并在必要时用为此目的提供的测量装置记录至少一个特征种类的车辆特征；
d)向外部计算和/或存储单元发送所述排放值和必要时发送所述车辆特征，所述外部计算和/或存储单元特别是服务器；
e)相对于所述车辆车队统计评估发送的所述排放值和所述车辆特征，
其中，所述第一传感器种类的所述至少一个排放传感器的测量精度比所述第二传感器种类的所述至少一个排放传感器的测量精度高出数倍。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分类组涉及定义的车辆种类或车型。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述排放值和所述车辆特征在车辆运行期间被连续或不连续地记录，并且被传输到所述外部计算和/或存储单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述车辆中提供内部控制系统，利用所述内部控制系统对所述排放值和所述车辆特征进行预处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制系统执行例程，利用所述例程来根据排气成分来控制燃料利用率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使所述控制系统连续或不连续地进行系统更新，其中，所述系统更新基于根据权利要求1的步骤e)中执行的所述统计评估。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，属于所述第一组的所述车辆还配备有所述第二传感器种类的至少一个排放传感器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征种类选自排气系统中的温度、发动机的扭矩、空气质量流量或所述车辆的速度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过统计评估来确定与所述车辆车队有关的排放值的频率分布，其中，所述确定的频率分布用于与规定值和/或规定的频率分布匹配。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，作为所述匹配的结果，进行关于所述排放值的频率分布的合格性评定，其中，在所述系统更新和/或新车制造中考虑所述合格性评定的结果。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220356824A1 (en) * 2019-06-25 2022-11-10 Rishi Bhatnagar System and method for filtering exhaust gases of a vehicle
FR3104306B1 (fr) * 2019-12-09 2022-02-18 Ifp Energies Now Procédé de détermination d’émissions polluantes et/ou sonores et/ou de paramètres de sécurité routière sur une portion de réseau routier
DE102020210013A1 (de) 2020-08-06 2022-02-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Servereinrichtung zur Schätzung einer durch Fahrzeuge verursachten Luftverschmutzung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9729639B2 (en) * 2001-08-10 2017-08-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for dynamic multi-objective optimization of machine selection, integration and utilization
US8131456B2 (en) * 2008-09-23 2012-03-06 Honeywell International Inc. Vehicle management system
HUE034255T2 (en) 2010-05-26 2018-02-28 Deutsche Telekom Ag Procedure and system for controlling traffic and controlling traffic emissions
US20130232027A1 (en) * 2012-03-01 2013-09-05 Ford Global Technologies, Llc Fleet Purchase Planner
AU2014377573B2 (en) * 2014-01-17 2020-03-12 Kohler Co. Fleet management system
CN105374203A (zh) 2014-08-14 2016-03-02 中国移动通信集团公司 基于车联网的车队控制方法及车载装置
US10799826B2 (en) * 2015-06-08 2020-10-13 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
US10118119B2 (en) * 2015-06-08 2018-11-06 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
US10620174B2 (en) * 2018-01-23 2020-04-14 Cummins Inc. Method for improving accuracy of sensor outputs for measuring NOx, and system and apparatus for same

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