Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Messdatenauswertung von Real-Driving-Emissions-Messungen

Abstract

Since September 1, 2017, exhaust emissions have also been determined in real driving operation. The so-called "Real Driving Emissions (RDE)" test procedure is used, which is designed for the reproducibility of real driving conditions. It complements the WLTP certification by checking the pollutant emissions on the roads. In order to comply with the increasingly stringent exhaust emission limits, it is necessary to identify the cause of pollutant emission peaks. Based on this, engine developers can work out appropriate measures to comply with the limits set by the legislator. Therefore, the aim of this work is to develop an analysis method that is capable of analyzing the collected RDE measurement variables, recognizing the pollutant emission peaks occurring therein, correctly defining their time range and determining their cause. Therefore, all relevant influencing variables that prevail during driving in "real environment" have to be measured. These must then be taken into account in the analysis of pollutant emission peaks and may even be the cause of these peaks. In addition, this method should be implemented in a program that helps the user to achieve the mentioned goals more effectively and efficiently. Due to the complexity of this problem and the hurdles involved, algorithms from different subject areas must be built into the program so that the results calculated by the program are satisfactory. Furthermore, the developed program is to provide additional methods and functions that are an aid to analysis. These include a visual display of all measured variables from the RDE test drive, a list of all detected pollutant emission peaks, their analysis, the determination of their causes and the search for similar pollutant emission peaks.

Seit dem 1.September 2017 werden Abgasemissionen auch im realen Fahrbetrieb ermittelt. Dabei wird das sogenannte „Real Driving Emissions (RDE)“-Testverfahren verwendet, welches auf die Reproduzierbarkeit von realen Fahrbedingungen ausgelegt ist. Sie ergänzt die WLTP-Zertifizierung durch Überprüfen der Schadstoffemissionen auf den Straßen. Um die immer strenger werdenden Abgasgrenzwerte einhalten zu können, ist es notwendig, die Ursache von Schadstoffemissionsspitzen zu identifizieren. Basierend darauf können Motorentwickler entsprechende Maßnahmen ausarbeiten, um die vom Gesetzgeber festgelegten Grenzwerte einzuhalten. Daher ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung einer Analysemethode, welche in der Lage ist, die gesammelten RDE-Messgrößen zu analysieren, die darin vorkommenden Schadstoffemissionsspitzen zu erkennen, deren Zeitbereich korrekt festzulegen und deren Ursache zu bestimmen. Daher müssen alle relevanten Einflussgrößen gemessen werden, die bei Fahrten in „realer Umgebung“ vorherrschen. Diesen müssen dann bei der Analyse von Schadstoffemissionsspitzen berücksichtigt werden und können sogar die Ursache dieser Spitzen sein. Zudem soll diese Methode in einem Programm implementiert werden, welches dem Benutzer dabei hilft die genannten Ziele effektiver und effizienter zu erreichen. Aufgrund der Komplexität dieses Problems und die damit eingehenden Hürden, müssen Algorithmen aus unterschiedlichen Themengebieten im Programm eingebaut werden, sodass die vom Programm berechneten Ergebnisse zufriedenstellend sind. Des Weiteren soll das entwickelte Programm zusätzliche Methoden und Funktionen bereitstellen, welche eine Hilfestellung bei der Analyse sind. Dazu gehören unter anderem visuelle Darstellung aller Messgrößen der RDE-Testfahrt, Auflistung aller erkannten Schadstoffemissionsspitzen, deren Analyse, deren Ursachen-Ermittlung und die Suche nach ähnlichen Schadstoffemissionsspitzen.