WO2017207463A1 - Verfahren zum erstellen eines analysedatensatzes - Google Patents

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WO2017207463A1
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Stefan Krapf
Roland Wanker
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    • F02D41/2445—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions characterised by a plurality of learning conditions or ranges

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preambles of the independent
  • the invention relates to a method for generating an analysis data set, wherein the analysis data set for optimizing the engine control of an internal combustion engine is suitable or set up on a test bench taking into account recorded in practical or virtual operation engine and emission data. Furthermore, the invention optionally relates to a
  • the invention relates to a method for optimizing the engine control of a motor vehicle driven by an internal combustion engine, wherein an analysis data set is suitable for deriving target specifications for engine development on the engine test bench for the operation of a test bench taking into account an analysis data set and / or the targets set from the analysis data set for
  • RDE data ie data on "real driving emissions" is data of a test specimen which is usually recorded in practical operation, such as data taken during a test drive of an automobile with an onboard measuring instrument, or alternatively RDE data in a virtual test drive in a virtual
  • an RDE data record is generated which contains data recorded over time, such as, for example, torque and / or speed; Emission data like
  • Environmental conditions such as air pressure, temperature and humidity, as well as the test driver's personal driving profile and geographical conditions,
  • the legislation introduced a weighting procedure in accordance with
  • Weighting results are data points on C02 emissions in grams per kilometer over speed in kilometers per hour. For further analysis, speed ranges are defined for these data points, which are assigned to a city trip, a cross-country trip and a highway trip.
  • a disadvantage of this method is that as a result, although an analysis of the emissions according to the legal requirements can be carried out. However, the data obtained does not provide any direct information on how to modify a motor so that it complies with legal requirements and limit values.
  • the object of the invention is now to overcome the disadvantages of the prior art.
  • analysis data set wherein the analysis data set for optimizing the engine control of an internal combustion engine on a test bench, taking into account recorded in practical or virtual operation engine
  • Emission data is suitable or set up.
  • the invention relates to a method for creating an analysis data set, wherein the analysis data set for optimizing the motor control of a
  • the method preferably comprises the following steps:
  • the test specimen is in particular a motor vehicle with an internal combustion engine and wherein the RDE record in practical or virtual operation of the specimen recorded over time torque, speed and speed data, emission data of CO2 Emissions, as well as emission data for at least one other
  • Exhaust gas component such as NO, NOx, HC, CO and / or contains particles
  • the analysis data set by weighting the emission data with the weighting factors and by assigning the weighted emission data to corresponding value pairings of the RDE data set, preferably value pairings of rotational speed and torque of the RDE data set.
  • the formation of the analysis data set comprises the following steps:
  • the determination of the weighting factors and / or the weighting of the emission data is based on the Moving Average Window (MAW) method according to Commission Regulation (EU) 2016/427 of 10 March 2016 Amendment of Regulation No 629/2008 with regard to emissions from light passenger cars and commercial vehicles (EURO 6) ".
  • MAW Moving Average Window
  • the weighting of the emission data comprises the following steps:
  • the first data window extending from the time i of the RDE dataset to a time i + t1, the time duration t1 of the first
  • Data window corresponds to the time duration in which the RDE data record, starting from the time i, half of the total emitted CO2 mass of the WLTP record occurs,
  • the weighting of the emission data comprises the following steps:
  • the further data window extends from the time i + x of the RDE data set to a time i + x + tx, wherein the time duration tx of the further data window of that corresponds to the time duration in which the RDE dataset, starting from the time i + x, accounts for half the total emitted CO2 mass of the WLTP dataset,
  • the weighting of the emission data comprises the following steps:
  • the further data window extend from the times i + x of the RDE data set to times i + x + tx, wherein the time duration tx of the further data window corresponds to those time periods in which the RDE data set starting from the time i + x each half of the total emitted CO2 mass of the WLTP dataset occurs,
  • the values x are integer second values from 1 to y, where y corresponds to the start of the last data window, which corresponds in particular to the end of the measurement minus the time duration of the last data window, and the time i preferably Time 0 is at the beginning of the measurement.
  • the determination of the weighting factors comprises the following steps:
  • the method comprises the following steps:
  • the invention relates to a method for optimizing the engine control of a motor vehicle driven by an internal combustion engine on a test bench
  • targets for engine development are derived from the emission data of the analysis data set on the engine test bench and / or that targets for engine development on the engine test bench are derived directly from the emission data of the analysis data set in an automated statistical design.
  • the invention relates to a method for operating an arrangement of a test stand with a test object, wherein the arrangement preferably as a motor test bench with a connected motor, as a drive train test with a
  • connected powertrain or is designed as a chassis dynamometer with a connected vehicle, the control of the test bench operation by
  • Targets according to the method of the invention is carried out.
  • a weighting of the RDE data occurs during the creation of the analysis data set. This weighting is carried out in particular in accordance with the prevailing conditions in the respective country or within the respective scope of this patent legislative regulations. Alternatively or additionally, however, the weighting of the data of the RDE data set may also originate from specifications of engine development or engine optimization. Thus, it may be advantageous to underweight, for example, those emission data of the RDE data set which were recorded in highly dynamic operating states. Further, for example, those
  • Emission data of the RDE data set are overweighted, which were recorded in static or quasi-static operating conditions.
  • the weighting of the emission data is particularly of increased
  • Weighting factors are included several times in the cumulative total balance.
  • an RDE record is created or provided.
  • This RDE data set may be, for example, a data record of a real test run taken with an onboard measuring device.
  • the RDE record can also be determined by a virtual operation of a device under test, in particular be created during a virtual test drive in a computer-generated simulation environment.
  • the RDE record can be created on a chassis dynamometer.
  • the RDE data set preferably comprises at least data on torque
  • the RDE data set comprises emission data for at least one further exhaust gas constituent, such as, for example, NO, NOx, HC, CO and / or particles.
  • the measured values of the RDE data set can be present in all embodiments in the form of RDE measurement points. These RDE measuring points can be determined, for example, by the measuring frequency of the measuring devices. For example, the resolution of the RDE data set, and in particular the temporal measurement frequency of the RDE measurement points can be about 1 Hz.
  • weighting factors for weighting the emission data of the RDE data set are determined or determined. In particular, by these weighting factors those operating conditions of the specimen
  • the data must be subsequently transformed taking into account the weighting. This is done in particular by assigning the weighted emission data to corresponding value pairings of rotational speed and torque of the RDE data set. So each includes RDE measurement point
  • the RDE data record is preferred
  • Data window can now be determined or determined subsequently a weighting factor.
  • a speed-torque combination is preferably identified.
  • This speed-torque combination of an RDE measurement point of the RDE data set is now assigned the weighted emission data of different exhaust gas components separately.
  • the weighted emission data are allocated and cumulated, that is summed up.
  • all RDE measurement points of the first data window are analyzed and assigned to the corresponding speed-torque combinations.
  • Emission values of these RDE measurement points are multiplied by the weighting factor of the corresponding data window and assigned to the corresponding value pairing of rotational speed and torque. In particular, all become one
  • Data window performed so that the emission values of the RDE measurement points of the second data window are multiplied by the weighting factor of the second data window, wherein the weighting factor of the second data window may differ from the weighting factor of the first data window.
  • the length of the data window can also vary, as described for example in the MAW method according to EU Regulation 2016/427.
  • an analysis data set is formed, from which a characteristic map for emissions via torque and rotational speed can be derived directly.
  • This map or this analytical data set can be used directly for the derivation of targets for engine development on an engine test bench.
  • the analysis data set can be used directly for the derivation of targets for engine development on the engine test bench in an automated statistical design. This makes it possible to take into account engineered RDE data, in particular using automated static design, RDE data and, in particular, according to the relevant legislation weighted RDE data.
  • a plurality of RDE data sets can be provided or created, which are combined according to the inventive method into a single analysis data set.
  • engines can be optimized that are used in different vehicles.
  • the emission data of the different RDE data sets are in this embodiment of the method in a single analysis data set
  • 1 is a graphical representation of exemplary data of a RDE record
  • FIG. 2 shows a schematic representation of exemplary data of the MAW data points, as are formed, for example, in the MAW method
  • FIG. 3 shows an exemplary graphical representation of a characteristic diagram, as it can be derived from an analysis data record according to the invention.
  • RDE 1 shows an exemplary graphical representation of an RDE data set in which (from top to bottom) values for O 2, CO 2, NO, velocity, total exhaust gas mass and torque determined over time are shown.
  • O 2 a graphical representation of an RDE data set in which (from top to bottom) values for O 2, CO 2, NO, velocity, total exhaust gas mass and torque determined over time are shown.
  • some of the necessary values for the RDE dataset can be directly or indirectly included.
  • the speed can also be determined indirectly via the engine speed and the transmission ratio or via G PS data.
  • the duration t1 of the first data window corresponds to that time duration at which, in the present RDE data set, starting from time 1, half of the total emitted CO2 mass of a WLTP data record occurs for the test object.
  • the WLTP dataset is a characteristic data set for the corresponding vehicle, which in particular is described in accordance with "UNECE Global Technical Regulations no. 15 - Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (ECE / TRAN / 180 / Add.15) "To determine the time length of the first data window, half of the total emitted C02 mass of the WLTP procedure is determined and compared to the C02 mass of the RDE data set. The CO 2 emissions are integrated or accumulated until the half of the value of the WLTP data set has been reached in order to determine the duration t 1, thereby determining the end time 5 of the first data window.
  • a second time 2 is determined at which a second data window has its starting point. From this point on, the C02 data is again cumulated until half the total emitted C02 emissions from the WLTP record occur. This determines the end point 6 of the second data window. In the same way, the third data window with the
  • Starting point 3 and the end point 7 and the fourth data window with the starting point 4 and the end point 8 is determined.
  • This procedure is applied to the entire RDE dataset, which usually defines more data windows.
  • For each data window the average speed and the average CO 2 emission are determined in grams per kilometer.
  • Each of the data windows thus gives a point in the diagram of Fig. 2.
  • the dotted line 14 is thus composed of the values of all data windows of the method described above.
  • FIG. 2 shows the specimen WLTP data line 9 corresponding to those CO 2 emissions in grams per kilometer versus the speed experienced by the WLTP.
  • auxiliary lines 10, 11, 12 and 13 are drawn which represent a percentage increase or decrease in the CO 2 values for a speed corresponding to this CO 2 value.
  • the weighting factor thus results essentially from the vertical distance of the MAW data point from the WLTP data line 9, ie from the CO 2 difference of the respective MAW data point of the data window under consideration and the WLPT Data line at the corresponding speed of the MAW data point of the considered data window.
  • the speed value and the torque value of this measuring point are identified. Furthermore, the emission value of this RDE measurement point (for example the NO value) is multiplied by the weighting factor of the first measurement window and subsequently the corresponding
  • Exhaust gas components or their weighted emission values are assigned to cumulative value pairs separately.
  • the first RDE measurement point of the second data window is processed in an analogous manner.
  • its emission levels are compared with the
  • Weighting factor of the second data window weighted and associated with a corresponding value pairing of speed value and torque value.
  • the characteristic diagram of the analysis data set determined with the method according to the invention now allows an engine developer to identify the measures that have to be taken on an internal combustion engine or its engine control in order to (better) comply with the RDE criteria.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes, ein Verfahren zur Optimierung einer Motorsteuerung und ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung eines Prüfstandes mit einem Prüfling, wobei der Analysedatensatz zur Optimierung der Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten geeignet oder eingerichtet ist, umfassend folgende Schritte: Erstellen oder Bereitstellen eines RDE-Datensatzes eines Prüflings, Ermitteln oder Festlegen von Gewichtungsfaktoren zur Untergewichtung oder Ausblendung von Emissionsdaten des RDE-Datensatzes, die bei Betriebsbedingungen des Prüflings aufgenommen wurden, die von vordefinierten Betriebsbedingungen des Prüflings abweichen, und Bilden des Analysedatensatzes durch Gewichten der Emissionsdaten mit den Gewichtungsfaktoren und durch Zuweisen der gewichteten Emissionsdaten zu entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment des RDE- Datensatzes.

Description

Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen
Patentansprüche. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes, wobei der Analysedatensatz zur Optimierung der Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten geeignet oder eingerichtet ist. Ferner betrifft die Erfindung gegebenenfalls ein
Verfahren, bei dem mehrere RDE-Datensätze („RDE" steht in der vorliegenden
Offenbarung für„Real Driving Emissions") zu einem einzigen Analysedatensatz zusammengefasst werden. Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung der Motorsteuerung eines verbrennungsmotorgetriebenen Kraftfahrzeuges, wobei ein Analysedatensatz zur Ableitung von Zielvorgaben für die Motorenentwicklung am Motorenprüfstand geeignet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Prüfstandes unter Berücksichtigung eines Analysedatensatzes und/oder der aus dem Analysedatensatz erhobenen Zielvorgaben zur
Motorenoptimierung.
Gemäß Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Analyse der
Emissionsdaten von Verbrennungsmotoren bekannt. Aufgrund von gesetzgeberischen Vorgaben müssen bei der Auslegung und der Entwicklung von Verbrennungsmotoren auch sogenannte RDE-Daten berücksichtigt werden. RDE-Daten, also Daten zu„Real Driving Emissions", sind Daten eines Prüflings, die meist im praktischen Betrieb aufgenommen werden. Derartige Daten können beispielsweise bei einer Messfahrt eines Kraftfahrzeuges mit einem onboard-Messgerät aufgenommen werden. Alternativ können RDE-Daten jedoch auch bei einer virtuellen Messfahrt in einer virtuellen
Simulationsumgebung erstellt bzw. aufgenommen werden. Insbesondere entspricht es dem Stand der Technik, die Daten des praktischen (realen) Betriebs einem
computergestützten Simulationsmodell zuzuführen, um virtuelle Messfahrten
durchführen zu können.
Bei einer derartigen praktischen oder virtuellen Messfahrt wird gemäß Stand der Technik ein RDE-Datensatz erzeugt, der über die Zeit aufgenommene Daten wie beispielsweise Drehmoment und/oder Geschwindigkeit; Emissionsdaten wie
beispielsweise CO2-Emissionen, NOx-Emission, HC-Emission, CO-Emissionen und/oder Partikelemissionen; und/oder weitere Daten zu Motordrehzahl und/oder GPS- Daten enthält. Die bei einer praktischen Messfahrt erhobenen Daten hängen in der Realität stark von den Betriebsbedingungen der Messfahrt ab. So haben neben
Umweltbedingungen wie Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit auch das persönliche Fahrprofil des Testfahrers sowie geografische Gegebenheiten,
Verkehrsaufkommen, etc. großen Einfluss auf die Messergebnisse. Um dennoch vergleichbare RDE-Messergebnisse für unterschiedliche Messfahrten zu erhalten, sind verschiedene Verfahren bekannt, bei denen Messpunkte bzw. Messphasen
untergewichtet oder ausgeschieden werden, die bei Betriebsbedingungen des Prüflings aufgenommen wurden, die von vordefinierten Standard-Betriebsbedingungen abweichen. So werden beispielsweise Messphasen mit zu hoher oder zu geringer Last, insbesondere auch Messphasen mit zu aggressivem oder zu degressivem
Fahrverhalten untergewichtet oder ausgeblendet.
Von der Gesetzgebung wurde beispielsweise ein Gewichtungsverfahren gemäß
Verordnung (EU) 2016/427 der Europäischen Kommission vom 10. März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emission von leichten
Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 6) definiert. Ein weiteres Beispiel für ein Gewichtungsverfahren ist die Verordnung (EU) Nr. 582/201 1 vom 25. Mai 201 1 zur Einführung und Änderung der Verordnung (EU) Nr. 595/2009 des Europäischen
Parlaments und Rates hinsichtlich der Emissionen von schweren Nutzfahrzeugen (Euro 6) und zur Änderung der Anhänge I. und III. der Richtlinie 2007/46/EG des
Europäischen Parlaments und des Rates.
Ergebnisse des Gewichtungsverfahrens sind Datenpunkte zu C02-Emissionen in Gramm pro Kilometer über der Geschwindigkeit in Kilometer pro Stunde. Zur weiteren Analyse werden zu diesen Datenpunkten Geschwindigkeitsbereiche definiert, die einer Stadtfahrt, einer Überlandfahrt und einer Autobahnfahrt zugewiesen werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass als Ergebnis zwar eine den gesetzlichen Vorgaben entsprechende Analyse der Emissionen erfolgen kann. Die erhaltenen Daten geben jedoch keinen direkten Aufschluss darüber, wie ein Motor modifiziert werden muss, sodass er den gesetzlichen Vorgaben und Grenzwerten entspricht.
Die Motorenentwicklung geschieht in der Regel auf Motorprüfständen, auf denen unterschiedliche Lastpunkte oder Fahrzyklen des Motors abgefahren werden können. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass die in der Realität auftretenden Emissionen stark von den am Prüfstand gemessenen Emissionen abweichen können. Grund dafür sind beispielsweise unerwartete reale Betriebsbedingungen des
Fahrzeugs, die beispielsweise durch automatisierte Getriebe oder durch Zuschaltung von Verbrauchern entstehen aber auch herkömmliche Betriebsbedingungen, die durch gesetzlich vorgeschriebene Gewichtungsverfahren übergewichtet werden.
Motorenentwickler stehen somit in der Praxis vor der Problematik, dass aus den RDE- Daten zwar hervorgeht, welche Gesamtemissionswerte einer Messfahrt zulässige Grenzwerte überschreiten - aber in Ermangelung einer Analysemöglichkeit der„Real Driving Emissions" keine direkte Information darüber ableitbar ist, durch welche
Maßnahmen die RDE-Ergebnisse verbessert werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es nun die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines
Analysedatensatzes zu schaffen, wobei der Analysedatensatz zur Optimierung der Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und
Emissionsdaten geeignet oder eingerichtet ist.
Die Erfindung wird insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche gelöst.
Bevorzugt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes, wobei der Analysedatensatz zur Optimierung der Motorsteuerung eines
Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten geeignet oder eingerichtet ist, umfassend folgende Schritte.
Bevorzugt umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- Erstellen oder Bereitstellen eines RDE-Datensatzes eines Prüflings, wobei der Prüfling insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor ist und wobei der RDE- Datensatz im praktischen oder im virtuellen Betrieb des Prüflings über die Zeit aufgenommene Daten zu Drehmoment, Geschwindigkeit und Drehzahl, Emissionsdaten der CO2-Emissionen, sowie Emissionsdaten zu mindestens einem weiteren
Abgasbestandteil wie NO, NOx, HC, CO und/oder Partikel enthält,
- Ermitteln oder Festlegen von Gewichtungsfaktoren zur Untergewichtung oder
Ausblendung von Emissionsdaten des RDE-Datensatzes, die bei Betriebsbedingungen des Prüflings aufgenommen wurden, die von vordefinierten Betriebsbedingungen des Prüflings abweichen,
- und Bilden des Analysedatensatzes durch Gewichten der Emissionsdaten mit den Gewichtungsfaktoren und durch Zuweisen der gewichteten Emissionsdaten zu entsprechenden Wertepaarungen des RDE-Datensatzes, bevorzugt Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment des RDE-Datensatzes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Bilden des Analysedatensatzes folgende Schritte umfasst:
- Berechnen oder Festlegen eines Gewichtungsfaktors eines ersten Datenfensters des RDE-Datensatzes,
- Identifizieren des Drehzahlwerts und des Drehmomentwerts für jeden R DE- Messpunkt des RDE-Datensatzes im ersten Datenfenster,
- multiplizieren des Emissionswerts oder der Emissionswerte der RDE-Messpunkte des ersten Datenfensters mit dem Gewichtungsfaktor des ersten Datenfensters,
- Zuweisen der gewichteten Emissionswerte aller RDE-Messpunkte des ersten
Datenfensters zu der entsprechenden Wertepaarung aus Geschwindigkeitswert und Drehmomentwert der RDE-Messpunkte,
- Berechnen oder Festlegen der Gewichtungsfaktoren weiterer Datenfenster,
- Identifizieren der Drehzahlwerte und der Drehmomentwerte für jeden RDE-Messpunkt des RDE-Datensatzes der weiteren Datenfenster,
- multiplizieren der Emissionswerte der RDE-Messpunkte mit den jeweiligen
Gewichtungsfaktoren der weiteren Datenfenster,
- Zuweisen der gewichteten Emissionswerte aller Messpunkte aller weiterer
Datenfenster zu der entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahlwert und
Drehmomentwert der Messpunkte aller Datenfenster,
- und Kumulieren aller zu einer Wertepaarung zugewiesener gewichteter
Emissionswerte einer Abgaskomponente oder getrenntes Kumulieren aller zu einer Wertepaarung zugewiesener gewichteter Emissionswerte unterschiedlicher
Abgaskomponenten.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Ermitteln der Gewichtungsfaktoren und/oder das Gewichten der Emissionsdaten nach dem„Moving Average Window (MAW) - Verfahren" gemäß„Verordnung(EU) 2016/427 der Kommission vom 10.März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (EURO 6)" erfolgt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines WLTP Datensatzes gemäß„UNECE Global Technical Regulation No 15— worldwide harmonised light vehicles test procedure (ECE/
TRANS/180/Add.15)" des Prüflings, wobei der WLTP Datensatz unterschiedlichen Geschwindigkeiten zugeordnete CO2-Emissionswerte umfasst,
- Berechnen eines ersten MAW-Datenpunkts zum Zeitpunkt i des RDE-Datensatzes
- durch Kumulieren der CO2 Emissionen des RDE-Datensatzes in einem ersten Datenfenster, wobei sich das erste Datenfenster vom Zeitpunkt i des RDE-Datensatzes bis zu einem Zeitpunkt i+t1 erstreckt, wobei die zeitliche Dauer t1 des ersten
Datenfensters jener zeitlichen Dauer entspricht, in der bei dem RDE-Datensatz, beginnend vom Zeitpunkt i, die Hälfte der gesamten emittierten CO2 Masse des WLTP- Datensatzes auftritt,
- und bevorzugt durch Dividieren der erhaltenen kumulierten CO2-Emissionen durch die in dem ersten Datenfenster gemäß RDE-Datensatz zurückgelegten Strecke,
- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeit in dem ersten
Datenfenster.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
Berechnen eines weiteren MAW-Datenpunkts zum Zeitpunkt i+x des RDE-Datensatzes,
- durch Kumulieren der CO2-Emissionen des RDE-Datensatzes in einem weiteren Datenfenster, wobei sich das weitere Datenfenster vom Zeitpunkt i+x des RDE- Datensatzes bis zu einem Zeitpunkt i+x+tx erstreckt, wobei die zeitliche Dauer tx des weiteren Datenfensters jener zeitlichen Dauer entspricht, in der bei dem RDE-Datensatz beginnend vom Zeitpunkt i+x die Hälfte der gesamten emittierten CO2 Masse des WLTP-Datensatzes auftritt,
- und bevorzugt durch Dividieren der erhaltenen kumulierten CO2-Emissionen durch die in dem Datenfenster gemäß RDE-Datensatz zurückgelegte Strecke,
- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeit in dem weiteren
Datenfenster. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
Berechnen weiterer MAW-Datenpunkte zu den Zeitpunkten i+x des RDE-Datensatzes
- durch Kumulieren der C02-Emissionen des RDE-Datensatzes in weiteren
Datenfenstern, wobei sich die weiteren Datenfenster von den Zeitpunkten i+x des RDE- Datensatzes bis zu Zeitpunkten i+x+tx erstrecken, wobei die zeitliche Dauer tx der weiteren Datenfenster jenen zeitlichen Dauern entspricht, in denen bei dem RDE- Datensatz beginnend vom Zeitpunkt i+x jeweils die Hälfte der gesamten emittierten C02 Masse des WLTP-Datensatzes auftritt,
- und bevorzugt durch Dividieren der erhaltenen kumulierten C02-Emissionen durch die in den Datenfenstern gemäß RDE-Datensatz zurückgelegten Strecken,
- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeiten in den weiteren Datenfenstern.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Werte x ganzzahlige Sekundenwerte von 1 bis y sind, wobei y dem Zeitpunkt des Beginns des letzten Datenfensters entspricht, der insbesondere dem Zeitpunkt des Endes der Messung abzüglich der Zeitdauer des letzten Datenfensters entspricht, und dass der Zeitpunkt i bevorzugt der Zeitpunkt 0 am Beginn der Messung ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Ermitteln der Gewichtungsfaktoren folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer WLTP Datenlinie des Prüflings gemäß„UNECE Global Technical Regulation No 15— worldwide harmonised light vehicles test procedure (ECE/
TRANS/180/Add.15)", wobei die WLTP Datenlinie C02-Daten über der
durchschnittlichen Geschwindigkeit umfasst,
- und Bestimmen eines Gewichtungsfaktors für jedes Datenfenster je nach C02- Differenz des jeweiligen MAW- Daten punkts des betrachteten Datenfensters zur WLTP- Datenlinie bei der entsprechenden Geschwindigkeit des MAW- Daten punktes des betrachteten Datenfensters,
insbesondere nach dem„Moving Average Window (MAW) - Verfahren" gemäß „Verordnung(EU) 2016/427 der Kommission vom 10.März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (EURO 6)". Gegebenenfalls umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- Erstellen oder Bereitstellen mehrerer RDE-Datensätze,
- Ausführen des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche für alle RDE- Datensätze,
- Bilden eines einzigen Analysedatensatzes durch Zuweisen der Emissionsdaten aller gewichteter RDE-Datensätze zu den entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die RDE-Datensätze:
- RDE-Daten unterschiedlicher Fahrzeuge mit baugleichen Motoren,
- RDE-Daten baugleicher Fahrzeuge mit baugleichen Motoren,
- RDE-Daten mehrerer virtueller oder praktischer Messfahrten,
- RDE-Daten mehrerer virtueller oder praktischer Messfahrten unterschiedlicher
Fahrzeuge mit baugleichen Motoren, oder
- RDE-Daten unterschiedlicher Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte sind.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung der Motorsteuerung eines verbrennungsmotorgetriebenen Kraftfahrzeugs auf einem Prüfstand unter
Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten unter Verwendung eines Analysedatensatzes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass aus den Emissionsdaten des Analysedatensatzes Zielvorgaben für die Motorentwicklung am Motorenprüfstand abgeleitet werden und/oder dass direkt aus den Emissionsdaten des Analysedatensatzes Zielvorgaben für die Motorentwicklung am Motorenprüfstand in einer automatisierten statistischen Versuchsplanung abgeleitet werden.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung eines Prüfstandes mit einem Prüfling, wobei die Anordnung bevorzugt als Motorenprüfstand mit einem angeschlossenen Motor, als Antriebsstrangprüfstand mit einem
angeschlossenen Antriebsstrang oder als Rollenprüfstand mit einem angeschlossenen Fahrzeug ausgebildet ist, wobei die Steuerung des Prüfstandbetriebs durch
Zielvorgaben gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt.
In bevorzugter Weise geschieht eine Gewichtung der RDE-Daten bei der Erstellung des Analysedatensatzes. Diese Gewichtung erfolgt insbesondere gemäß den in dem jeweiligen Land bzw. in dem jeweiligen Geltungsbereich dieses Patents herrschenden gesetzgeberischen Vorschriften. Alternativ oder zusätzlich kann die Gewichtung der Daten des RDE-Datensatzes jedoch auch aus Vorgaben der Motorenentwicklung bzw. der Motorenoptimierung stammen. So kann es von Vorteil sein, beispielsweise jene Emissionsdaten des RDE-Datensatzes unterzugewichten, die in hochdynamischen Betriebszuständen aufgenommen wurden. Ferner können beispielsweise jene
Emissionsdaten des RDE-Datensatzes übergewichtet werden, die in statischen bzw. quasistatischen Betriebszuständen aufgenommen wurden.
Ein Beispiel für ein Gewichtungsverfahren gemäß einer gesetzgeberischen Vorgabe ist die Verordnung (EU) 2016/427 der Europäischen Kommission vom 10. März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emission von leichten
Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 6). Ein weiteres Beispiel für ein taugliches Verfahren wäre die Verordnung (EU) Nr. 582/201 1 vom 25. Mai 201 1 zur Einführung und Änderung der Verordnung (EU) Nr. 595/2009 des Europäischen Parlaments und Rates hinsichtlich der Emissionen von schweren Nutzfahrzeugen (Euro 6) und zur Änderung der Anhänge I. und III. der Richtlinie 2007/46/EG des
Europäischen Parlaments und des Rates.
Die Gewichtung der Emissionsdaten ist insbesondere dann von gesteigerter
Bedeutung, wenn zur Beurteilung der Emissionen eines Fahrzeuges die bei einer Messfahrt ermittelten Abgasbestandteile zuerst gewichtet und dann kumuliert, also aufsummiert werden. Bei dem bekannten„Moving Average Window (MAW)-Verfahren" gemäß der EU-Verordnung 2016/427 kommt es insbesondere zu einer weiteren Verstärkung der Gewichtung von Emissionswerten, da durch das MAW-Verfahren einzelne RDE-Messpunkte des RDE-Datensatzes mit unterschiedlichen
Gewichtungsfaktoren mehrmals in die kumulierte Gesamtbilanz einfließen.
Aufgrund dieser Verzerrung der Messergebnisse müssen die gesetzlich
vorgeschriebenen Auswerteverfahren auch bei der Motorenentwicklung berücksichtigt werden.
Bevorzugt wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein RDE-Datensatz erstellt oder bereitgestellt. Dieser RDE-Datensatz kann beispielsweise ein mit einem onboard- Messgerät aufgenommener Datensatz einer realen Prüffahrt sein. Gegebenenfalls kann der RDE-Datensatz auch durch einen virtuellen Betrieb eines Prüflings, insbesondere bei einer virtuellen Testfahrt in einer computergenerierten Simulationsumgebung erstellt werden. Ferner kann der RDE-Datensatz auf einem Rollenprüfstand erstellt werden.
Der RDE-Datensatz umfasst bevorzugt zumindest Daten zu Drehmoment,
Geschwindigkeit und Drehzahl sowie Emissionsdaten der CO2-Emissionen des
Prüflings. Ferner umfasst der RDE-Datensatz Emissionsdaten zu mindestens einem weiteren Abgasbestandteil, wie beispielsweise NO, NOx, HC, CO und/oder Partikel. Die Messwerte des RDE-Datensatzes können in allen Ausführungsformen in Form von RDE-Messpunkten vorliegen. Diese RDE-Messpunkte können beispielsweise durch die Messfrequenz der Messgeräte bestimmt sein. Beispielsweise kann die Auflösung des RDE-Datensatzes, und insbesondere die zeitliche Messfrequenz der RDE-Messpunkte etwa 1 Hz betragen.
Ferner werden, wie bereits beschrieben, Gewichtungsfaktoren zur Gewichtung der Emissionsdaten des RDE-Datensatzes ermittelt oder festgelegt. Insbesondere können durch diese Gewichtungsfaktoren jene Betriebsbedingungen des Prüflings
untergewichtet werden, die von vordefinierten Betriebsbedingungen des Prüflings abweichen. So können beispielsweise zu statische und/oder zu dynamische
Betriebsbedingungen untergewichtet oder gar ausgeblendet werden.
Zur Analyse der RDE-Daten und zur Optimierung der Motorsteuerung eines
Verbrennungsmotors müssen die Daten in weiterer Folge unter Berücksichtigung der Gewichtung transformiert werden. Dies geschieht insbesondere durch Zuweisen der gewichteten Emissionsdaten zu entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment des RDE-Datensatzes. So umfasst jeder RDE-Messpunkt
unterschiedliche Daten, die insbesondere das Drehmoment, die Geschwindigkeit, die Drehzahl, die CO2-Emissionen sowie weitere Emissionsdaten zu mindestens einem weiteren Abgasbestandteil betreffen.
Bevorzugt wird zum Bilden des Analysedatensatzes der RDE-Datensatz in
unterschiedliche Datenfenster aufgeteilt, wobei die Datenfenster einander überlappend angeordnet sein können, womit es gegebenenfalls nicht ausgeschlossen ist, dass ein RDE-Messpunkt in unterschiedlichen Datenfenstern enthalten ist. Für jedes
Datenfenster kann nun in weiterer Folge ein Gewichtungsfaktor bestimmt oder festgelegt werden. Zu jedem Messpunkt wird bevorzugt eine Drehzahl-Drehmoment-Kombination identifiziert. Dieser Drehzahl-Drehmoment-Kombination eines RDE-Messpunktes des RDE-Datensatzes werden nun getrennt voneinander die gewichteten Emissionsdaten unterschiedlicher Abgasbestandteile zugewiesen. Bevorzugt werden die gewichteten Emissionsdaten zugewiesen und kumuliert, also aufsummiert.
Bevorzugt werden alle RDE-Messpunkte des ersten Datenfensters analysiert und den entsprechenden Drehzahl-Drehmoment-Kombinationen zugewiesen. Die
Emissionswerte dieser RDE-Messpunkte werden dabei mit dem Gewichtungsfaktor des entsprechenden Datenfensters multipliziert und der entsprechenden Wertepaarung aus Drehzahl und Drehmoment zugewiesen. Insbesondere werden alle zu einer
Wertepaarung zugewiesenen gewichteten Emissionswerte kumuliert und somit aufsummiert.
In einem nächsten Schritt werden bevorzugt dieselben Schritte für das zweite
Datenfenster durchgeführt, sodass die Emissionswerte der RDE-Messpunkte des zweiten Datenfensters mit dem Gewichtungsfaktor des zweiten Datenfensters multipliziert werden, wobei der Gewichtungsfaktor des zweiten Datenfensters vom Gewichtungsfaktors des ersten Datenfensters abweichen kann.
Auch die Länge der Datenfenster kann variieren, wie dies beispielsweise in dem MAW- Verfahren gemäß der EU-Verordnung 2016/427 beschrieben ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere ein Analysedatensatz gebildet, aus dem ein Kennfeld zu Emissionen über Drehmoment und Drehzahl direkt ableitbar ist. Dieses Kennfeld bzw. dieser Analysedatensatz kann unmittelbar zur Ableitung von Zielvorgaben für die Motorenentwicklung auf einem Motorenprüfstand eingesetzt werden. Insbesondere kann der Analysedatensatz direkt zur Ableitung von Zielvorgaben für die Motorenentwicklung am Motorenprüfstand in einer automatisierten statistischen Versuchsplanung eingesetzt werden. Dadurch ist es möglich, bei der Motorenentwicklung am Motorenprüfstand, insbesondere unter Verwendung einer automatisierten statischen Versuchsplanung, RDE-Daten und insbesondere nach der entsprechenden Gesetzgebung gewichtete RDE-Daten zu berücksichtigen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung können mehrere RDE- Datensätze bereitgestellt oder erstellt werden, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem einzigen Analysedatensatz zusammengefasst werden. Dadurch können beispielweise Motoren optimiert werden, die in unterschiedlichen Fahrzeugen eingesetzt werden. Die Emissionsdaten der unterschiedlichen RDE-Datensätze werden bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens in einem einzigen Analysedatensatz
aufsummiert.
In weiterer Folge wird die Erfindung anhand eines in exemplarischen Figuren
dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels weiter beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine grafische Darstellung exemplarischer Daten eines RDE-Datensatzes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung exemplarischer Daten der MAW-Datenpunkte, wie sie beispielsweise bei dem MAW-Verfahren gebildet werden, und
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte grafische Darstellung eines Kennfeldes, wie es aus einem erfindungsgemäßen Analysedatensatz abgeleitet werden kann.
Die Erfindung wird in weiterer Folge anhand einer Gewichtung gemäß MAW-Verfahren beschrieben, wobei angemerkt wird, dass sich die Erfindung insbesondere aus den Merkmalen der Patentansprüche ergibt und nicht auf das MAW-Verfahren beschränkt ist.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte grafische Darstellung eines RDE-Datensatzes, bei dem (von oben nach unten) über die Zeit ermittelte Werte zu 02, CO2, NO, Geschwindigkeit, Gesamtabgasmasse und Drehmoment dargestellt sind. Bei der Erstellung des RDE- Datensatzes können in allen Ausführungsformen manche der notwendigen Werte für den RDE-Datensatz direkt oder indirekt aufgenommen werden. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit auch über die Motordrehzahl und die Getriebeübersetzung oder über G PS-Daten indirekt ermittelt werden.
Gemäß MAW-Verfahren werden mehrere Datenfenster definiert. Das erste
Datenfenster startet in der vorliegenden Ausführungsform zum Zeitpunkt 1 (t=0) und endet bei einem Zeitpunkt 5 (t=0+t1 ). Die Dauer t1 des ersten Datenfensters entspricht jener zeitlichen Dauer, bei der bei dem vorliegenden RDE-Datensatz, beginnend vom Zeitpunkt 1 , die Hälfte der gesamten emittierten CO2-Masse eines WLTP-Datensatzes für den Prüfling auftritt. Der WLTP-Datensatz ist ein für das entsprechende Fahrzeug charakteristischer Datensatz, der insbesondere gemäß„UNECE Global Technical Regulations No. 15 - Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (ECE/TRAN/180/Add.15)" definiert ist. Zur Bestimmung der zeitlichen Länge des ersten Datenfensters wird die Hälfte der gesamten emittierten C02-Masse der WLTP-Prozedur ermittelt, und mit der C02-Masse der RDE-Datensatzes verglichen. Die C02- Emissionen werden zur Ermittlung der Dauer t1 so lange integriert bzw. kumuliert, bis der halbe Wert des WLTP-Datensatzes erreicht ist. Dadurch wird der Endzeitpunkt 5 des erstens Datenfensters bestimmt.
In weiterer Folge wird nach einer festgelegten Zeit nach dem Zeitpunkt 0,
beispielsweise nach einer Sekunde, ein zweiter Zeitpunkt 2 bestimmt, an dem ein zweites Datenfenster seinen Anfangspunkt hat. Von diesem Zeitpunkt werden nun wiederum die C02-Daten kumuliert, bis die Hälfte der gesamten emittierten C02- Emissionen des WLTP-Datensatzes auftritt. Dadurch wird der Endpunkt 6 des zweiten Datenfensters bestimmt. In gleicher Weise wird das dritte Datenfenster mit dem
Startpunkt 3 und dem Endpunkt 7 und das vierte Datenfenster mit dem Startpunkt 4 und dem Endpunkt 8 bestimmt. Dieses Verfahren wird auf dem gesamten RDE-Datensatz angewendet, womit in der Regel weitere Datenfenster definiert werden. Für jedes Datenfenster werden die mittlere Geschwindigkeit und die durchschnittliche C02- Emission in Gramm pro Kilometer bestimmt. Jedes der Datenfenster ergibt somit einen Punkt in dem Diagramm der Fig. 2. Die punktierte Linie 14 setzt sich somit aus den Werten aller Datenfenster des zuvor beschriebenen Verfahrens zusammen.
In Fig. 2 ist darüber hinaus die WLTP-Datenlinie 9 des Prüflings eingezeichnet, die jenen C02-Emissionen in Gramm pro Kilometer über die Geschwindigkeit entspricht, wie sie bei der WLTP auftritt. Ausgehend von dieser Datenlinie 9 werden Hilfslinien 10, 1 1 , 12 und 13 eingezeichnet, die eine prozentuelle Erhöhung oder Verringerung der C02-Werte für eine diesem C02-Wert entsprechende Geschwindigkeit darstellen.
Werte, die innerhalb der Linien 10 und 1 1 liegen, werden als normaler Betriebsmodus definiert und fließen unverändert in die Analyse ein. Werte, die zwischen den Linien 10 und 12 bzw. zwischen den Linien 1 1 und 13 liegen, werden als„soft" oder als
„aggressive" definiert und bei der weiteren Analyse untergewichtet. Werte, die
außerhalb des Bereiches zwischen den Linien 12 und 13 liegen, werden bei der weiteren Analyse ausgeblendet und dadurch nicht berücksichtigt.
Der Gewichtungsfaktor ergibt sich somit im Wesentlichen aus dem vertikalen Abstand des MAW-Datenpunktes von der WLTP-Datenlinie 9, also aus der C02-Differenz des jeweiligen MAW-Datenpunktes des betrachteten Datenfensters und der WLPT- Datenlinie bei der entsprechenden Geschwindigkeit des MAW- Daten punktes des betrachteten Datenfensters.
Zur Bildung des Analysedatensatzes bzw. zur grafischen Darstellung gemäß Fig. 3 wird nun folgendes Verfahren angewendet:
Für den ersten RDE-Messpunkt des ersten Datenfensters werden der Drehzahlwert und der Drehmomentwert dieses Messpunktes identifiziert. Ferner wird der Emissionswert dieses RDE-Messpunktes (beispielsweise der NO-Wert) mit dem Gewichtungsfaktor des ersten Messfensters multipliziert und in weiterer Folge der entsprechenden
Wertepaarung aus Geschwindigkeitswert und Drehmomentwert zugewiesen.
Anschließend wird derselbe Schritt mit dem zweiten RDE-Messpunkt und allen weiteren RDE-Messpunkten des ersten Datenfensters durchgeführt. Dabei werden alle zu einer Wertepaarung zugewiesenen gewichteten Emissionswerte einer Abgaskomponente kumuliert und dadurch aufsummiert. Insbesondere werden unterschiedliche
Abgaskomponenten bzw. deren gewichtete Emissionswerte getrennt voneinander zu Wertepaarungen zugewiesen und kumuliert.
In weiterer Folge wird der erste RDE-Messpunkt des zweiten Datenfensters in analoger Weise verarbeitet. Insbesondere werden dessen Emissionswerte mit dem
Gewichtungsfaktor des zweiten Datenfensters gewichtet und einer entsprechenden Wertepaarung aus Geschwindigkeitswert und Drehmomentwert zugeordnet.
In analoger Weise wird nun für alle weiteren Datenfenster vorgegangen, wodurch bei unterschiedlichen Wertepaarungen unterschiedlich große kumulierte Werte der
Emissionen auftreten.
Das in Fig. 3 dargestellte Kennfeld des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Analysedatensatzes erlaubt nun einem Motorenentwickler, die Maßnahmen zu identifizieren, die an einem Verbrennungsmotor bzw. dessen Motorsteuerung vorgenommen werden müssen, um den RDE-Kriterien (besser) zu entsprechen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes, wobei der Analysedatensatz zur Optimierung der Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten geeignet oder eingerichtet ist, umfassend folgende Schritte:
- Erstellen oder Bereitstellen eines RDE-Datensatzes eines Prüflings, wobei der Prüfling ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor ist und wobei der RDE- Datensatz im praktischen oder im virtuellen Betrieb des Prüflings über die Zeit aufgenommene Daten zu Drehmoment, Geschwindigkeit und Drehzahl,
Emissionsdaten der CO2-Emissionen, sowie Emissionsdaten zu mindestens einem weiteren Abgasbestandteil wie NO, NOx, HC, CO und/oder Partikel enthält,
- Ermitteln oder Festlegen von Gewichtungsfaktoren zur Untergewichtung oder Ausblendung von Emissionsdaten des RDE-Datensatzes, die bei
Betriebsbedingungen des Prüflings aufgenommen wurden, die von vordefinierten Betriebsbedingungen des Prüflings abweichen,
- und Bilden des Analysedatensatzes durch Gewichten der Emissionsdaten mit den Gewichtungsfaktoren und durch Zuweisen der gewichteten Emissionsdaten zu entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment des RDE- Datensatzes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden des
Analysedatensatzes folgende Schritte umfasst:
- Berechnen oder Festlegen eines Gewichtungsfaktors eines ersten
Datenfensters des RDE-Datensatzes,
- Identifizieren des Drehzahlwerts und des Drehmomentwerts für jeden RDE- Messpunkt des RDE-Datensatzes im ersten Datenfenster,
- multiplizieren des Emissionswerts oder der Emissionswerte der RDE- Messpunkte des ersten Datenfensters mit dem Gewichtungsfaktor des ersten Datenfensters,
- Zuweisen der gewichteten Emissionswerte aller RDE-Messpunkte des ersten Datenfensters zu der entsprechenden Wertepaarung aus Geschwindigkeitswert und Drehmomentwert der RDE-Messpunkte,
- Berechnen oder Festlegen der Gewichtungsfaktoren weiterer Datenfenster,
- Identifizieren der Drehzahlwerte und der Drehmomentwerte für jeden RDE- Messpunkt des RDE-Datensatzes der weiteren Datenfenster,
- multiplizieren der Emissionswerte der RDE-Messpunkte mit den jeweiligen Gewichtungsfaktoren der weiteren Datenfenster,
- Zuweisen der gewichteten Emissionswerte aller Messpunkte aller weiterer Datenfenster zu der entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahlwert und Drehmomentwert der Messpunkte aller Datenfenster,
- und Kumulieren aller zu einer Wertepaarung zugewiesener gewichteter
Emissionswerte einer Abgaskomponente oder getrenntes Kumulieren aller zu einer Wertepaarung zugewiesener gewichteter Emissionswerte unterschiedlicher Abgaskomponenten.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Gewichtungsfaktoren und/oder das Gewichten der Emissionsdaten nach dem „Moving Average Window (MAW) - Verfahren" gemäß„Verordnung(EU)
2016/427 der Kommission vom 10.März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (EURO 6)" erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines WLTP Datensatzes gemäß„UNECE Global Technical Regulation No 15— worldwide harmonised light vehicles test procedure (ECE/ TRANS/180/Add.15)" des Prüflings, wobei der WLTP Datensatz
unterschiedlichen Geschwindigkeiten zugeordnete CO2-Emissionswerte umfasst,
- Berechnen eines ersten MAW-Datenpunkts zum Zeitpunkt i des RDE- Datensatzes
- durch Kumulieren der CO2 Emissionen des RDE-Datensatzes in einem ersten Datenfenster, wobei sich das erste Datenfenster vom Zeitpunkt i des RDE- Datensatzes bis zu einem Zeitpunkt i+ti erstreckt, wobei die zeitliche Dauer ti des ersten Datenfensters jener zeitlichen Dauer entspricht, in der bei dem RDE- Datensatz, beginnend vom Zeitpunkt i, die Hälfte der gesamten emittierten C02 Masse des WLTP-Datensatzes auftritt,
-- und durch Dividieren der erhaltenen kumulierten C02-Emissionen durch die in dem ersten Datenfenster gemäß RDE-Datensatz zurückgelegten Strecke, -- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeit in dem ersten Datenfenster.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
Berechnen eines weiteren MAW- Daten punkts zum Zeitpunkt i+x des RDE- Datensatzes,
- durch Kumulieren der C02-Emissionen des RDE-Datensatzes in einem weiteren Datenfenster, wobei sich das weitere Datenfenster vom Zeitpunkt i+x des RDE-Datensatzes bis zu einem Zeitpunkt i+x+tx erstreckt, wobei die zeitliche Dauer tx des weiteren Datenfensters jener zeitlichen Dauer entspricht, in der bei dem RDE-Datensatz beginnend vom Zeitpunkt i+x die Hälfte der gesamten emittierten C02 Masse des WLTP-Datensatzes auftritt,
- und durch Dividieren der erhaltenen kumulierten C02-Emissionen durch die in dem Datenfenster gemäß RDE-Datensatz zurückgelegte Strecke,
- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeit in dem weiteren Datenfenster.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichten der Emissionsdaten folgende Schritte umfasst:
Berechnen weiterer MAW-Datenpunkte zu den Zeitpunkten i+x des RDE- Datensatzes
- durch Kumulieren der C02-Emissionen des RDE-Datensatzes in weiteren Datenfenstern, wobei sich die weiteren Datenfenster von den Zeitpunkten i+x des RDE-Datensatzes bis zu Zeitpunkten i+x+tx erstrecken, wobei die zeitliche Dauer tx der weiteren Datenfenster jenen zeitlichen Dauern entspricht, in denen bei dem RDE-Datensatz beginnend vom Zeitpunkt i+x jeweils die Hälfte der gesamten emittierten C02 Masse des WLTP-Datensatzes auftritt,
- und durch Dividieren der erhaltenen kumulierten C02-Emissionen durch die in den Datenfenstern gemäß RDE-Datensatz zurückgelegten Strecken,
- sowie durch Ermitteln der durchschnittlichen Geschwindigkeiten in den weiteren Datenfenstern.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte x
ganzzahlige Sekundenwerte von 1 bis y sind, wobei y dem Zeitpunkt des
Beginns des letzten Datenfensters entspricht, der insbesondere dem Zeitpunkt des Endes der Messung abzüglich der Zeitdauer des letzten Datenfensters entspricht, und dass der Zeitpunkt i bevorzugt der Zeitpunkt 0 am Beginn der Messung ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Gewichtungsfaktoren folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer WLTP Datenlinie des Prüflings gemäß„UNECE Global Technical Regulation No 15— worldwide harmonised light vehicles test procedure (ECE/ TRANS/180/Add.15)", wobei die WLTP Datenlinie C02-Daten über der durchschnittlichen Geschwindigkeit umfasst,
- und Bestimmen eines Gewichtungsfaktors für jedes Datenfenster je nach C02- Differenz des jeweiligen MAW- Daten punkts des betrachteten Datenfensters zur WLTP-Datenlinie bei der entsprechenden Geschwindigkeit des MAW- Datenpunktes des betrachteten Datenfensters,
insbesondere nach dem„Moving Average Window (MAW) - Verfahren" gemäß „Verordnung(EU) 2016/427 der Kommission vom 10.März 2016 zur Änderung der Verordnung Nr. 629/2008 hinsichtlich der Emissionen von leichten
Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (EURO 6)"
9. Verfahren zum Erstellen eines Analysedatensatzes, umfassend folgende
Schritte:
- Erstellen oder Bereitstellen mehrerer RDE-Datensätze,
- Ausführen des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche für alle RDE-Datensätze,
- Bilden eines einzigen Analysedatensatzes durch Zuweisen der Emissionsdaten aller gewichteter RDE-Datensätze zu den entsprechenden Wertepaarungen aus Drehzahl und Drehmoment.
10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die RDE-Datensätze:
- RDE-Daten unterschiedlicher Fahrzeuge mit baugleichen Motoren,
- RDE-Daten baugleicher Fahrzeuge mit baugleichen Motoren,
- RDE-Daten mehrerer virtueller oder praktischer Messfahrten,
- RDE-Daten mehrerer virtueller oder praktischer Messfahrten unterschiedlicher Fahrzeuge mit baugleichen Motoren, oder
- RDE-Daten unterschiedlicher Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte sind.
1 1 . Verfahren zur Optimierung der Motorsteuerung eines
verbrennungsmotorgetriebenen Kraftfahrzeugs auf einem Prüfstand unter Berücksichtigung von im praktischen oder im virtuellen Betrieb aufgenommenen Motor- und Emissionsdaten unter Verwendung eines Analysedatensatzes nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass aus den Emissionsdaten des Analysedatensatzes Zielvorgaben für die Motorentwicklung am Motorenprüfstand abgeleitet werden und/oder
dass direkt aus den Emissionsdaten des Analysedatensatzes Zielvorgaben für die Motorentwicklung am Motorenprüfstand in einer automatisierten statistischen Versuchsplanung abgeleitet werden.
12. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung eines Prüfstandes mit einem Prüfling, wobei die Anordnung als Motorenprüfstand mit einem angeschlossenen Motor, als Antriebsstrangprüfstand mit einem angeschlossenen Antriebsstrang oder als Rollenprüfstand mit einem angeschlossenen Fahrzeug ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Prüfstandbetriebs durch Zielvorgaben gemäß Patentanspruch 1 1 erfolgt.
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