道路钻机测试将现实世界排放测试带入精密实验室设置,并且通常被视为车辆发展的未来。
乔希以色列|HORIBA汽车测试系统
1995年,环境保护局(EPA)创造了流动站 - 一种典型的局部批量排放测量系统。在创建第一单位以来的25年中,汽车测试世界一直在申请和精炼板载测试设备,最终称为便携式排放测量系统(PEMS)。
HORIBA RDE+解决方案包括一种新的R2R测试方法,称为HORIBA扭矩匹配,用于复制和模拟不同的现实世界条件,如天气变化,同时测量排放与实验室精度。软件协调R2R工具的控制,这些工具需要在实验室中复制真实的条件,同时也协调R2R测试例程的工作流程。
在板上,现实世界排放测试最好是它与传统车辆认证测试的对比如何。传统的实验室测试程序采用精密仪器和测试方法来测量高度可变的废气排放。车辆制造商和监管机构在气候控制设施中进行实验室测试,并通过模拟驾驶的全车型机箱测功机将负载施加到车辆上。传统的实验室方法测试了具有精密和精密设备的车辆排放以及在可能的狭窄可能的操作条件下的方法,这些操作条件通常通常代表现实世界排放。
正如过去几十年所发现的那样,实际车辆的排放往往取决于传统实验室测试无法重现的运行条件。PEMS系统的发明及其在实际测试中的应用在这方面起到了重要的缓解作用。PEMS测试在真实世界的操作条件下,使用精确的测量设备来测量代表真实世界的排放。
PEM现在已成为监管机构的标准设备。1999年,EPA和重型发动机行业签订了同意法令,总费用估计超过10亿美元,包括罚款,重型柴油发动机制造商。这一行动为新的法规(如40 CFR第1065(2005年6月))铺平了道路,并导致了重型发动机行业的PEMS测试方案。2015年,在“柴油机”排放丑闻之后,EPA警告所有OEM,他们的轻型车辆将在认证期间进行PEMS测试(不透露他们的具体测试方法)。此外,在“柴油机”调查结果之后,欧洲监管机构在WLTP车载测试程序中最终确定了欧元的VI测试标准,需要对欧洲销售的所有车辆进行PEMS测试。
尽管美国没有正式的法规要求轻型汽车进行PEMS测试,但北美的oem公司已经在研发和预认证中采用了这项技术。实时车载测试已成为所有oem和发动机校准的重要工具,也是排放测试过程中的常见部分。目前,实验室出于多种原因使用PEMS,包括使用中合规保证、发动机优化、校准开发以及全球销售的平台协调。
PEMS和道路到钻机
虽然路上测试已成为普遍,但重点转移到识别差异,最终在现实世界测试结果和认证质量数据之间缩小差距。一个这样的间隙是结果的可重复性。在现实世界的PEMS测试中,测试到测试重复性很难,因为在相同的交通,驾驶和环境条件下不可能重复道路测试。因此,测试方法缺乏精确度。测试与测试比较不可能评估替代动力总成校准或对废气后处理系统的少量变化的影响。
目前需要的OEM是能够在精确的实验室,在广泛的操作条件下进行可重复的现实和代表性的真实测试的能力。此类功能让OEMS构建和调整符合未来对可行时间表的监管要求的车辆,而无需过度原型设计和设计迭代。
R2R (road-to-rig testing)是一种将现实世界的PEMS测试带入精密实验室的过程,通常被认为是汽车测试和开发的未来。从本质上说,R2R结合了精确、可重复、可控环境的实验室测试和实际道路PEMS测试。它使用道路PEMS测试结果作为输入,在某些情况下,用于模型验证。R2R还采用先进的底盘测功机技术,结合实时环境控制,以及在许多情况下,硬件和软件在环。
为了准确复制实验室中的真实条件,R2R使用PEM与先进的测试技术相结合,如推动机器人,高级测量仪和动态温度和压力控制等。Horiba道路到钻机方法植根于Horiba扭矩匹配(HTM)。扭矩匹配方法与每个参数匹配,这些参数在实验室测试期间影响车辆的排放,以先前的真实世界驱动器记录的值。以这种方式,车辆不区分实验室中的测力计测试和相应的现实驱动器。
HTM测试方法的总体过程可以分为三个步骤:
第一步是道路测试,收集基线路线、车辆和天气数据,作为在实验室中复制的参考。数据记录器、气象站和可选的PEMS系统会记录某些基本的、真实的车辆运行参数和道路上的大量排放。
步骤2是在与道路试验相同的精确控制条件下,在实验室对车辆进行验证试验。该复制采用机器人驾驶员、高度模拟器和测力计的协调使用,以不断匹配车辆排放控制系统的运行状态。
步骤3包括实验室模拟测试,其中替换或模拟不同的动力系统校准、排放控制组件、环境条件或其他驾驶条件,以测量“真实世界的排放”,以确定变化的影响。
R2R的最终目标是缩短开发周期,同时满足现场清洁剂,更高效的车辆的目标。凭借强大的R2R工具集,制造商可以推送更远的上游的开发工作,以减少原型设计和实验室和道路上的测试迭代的数量。测试和原型设计的减少对制造商来说至关重要,因为它们在电动和混合动力汽车动力系统系统的多样性上挣扎。复杂的驱动系统,例如具有混合传输的驱动系统,先前需要广泛的测试和长长的一系列道路试验。在每个开发阶段,完整动力驱动器的测试正在转向试验台,从而提高开发服务质量,降低成本和缩短开发时间。
EiL与PEMS配对
随着制造商推动缩短开发周期,并行测试是主要关注的领域。用户正在将PEMS测试与各种模拟方法配对,其中包括EiL(发动机在回路中)。EIL是HORIBA-Mira工程顾问团队使用的一种先进的模拟方法。通过对驾驶员、环境和道路的模拟,这种方法可以让实验室测试更准确地反映真实世界的性能,从而加速车辆的开发。
根植于测试自动化软件,HORIBA的RDE+解决方案包括一个新的R2R测试方法称为HORIBA扭矩匹配。该方法已开发和评估用于复制和模拟不同的现实世界条件,如天气变化,同时测量排放与实验室精度。该软件协调复杂R2R工具的控制,以在实验室中复制现实世界的条件,同时也协调R2R测试程序的工作流程,以优化实验室效率。
RDE Codriver是一个移动应用工具,可帮助驱动程序导航复杂的路线测试。在每个测试期间,RDE Codriver应用程序计算和提供与测试的进度和有效性相关的实时信息。它使用来自无线连接的PEMS应用程序的数据,该应用程序连续提供有关测试状态的反馈,并立即通知驱动程序对故障,减少浪费的测试时间和最小化资源。
为了帮助Lab Managers提升测试效率,减少时间,并增加对测试过程的控制,Horiba已发展了明星企业。本基于应用的实验室自动化系统以效率的利益处理测试工作流程和数据管理。
在各种高度和温度下进行准确测试,与其他实际驾驶条件配对,对于确保内燃机符合排放和性能标准至关重要。高度房间一直是典型的解决方案 - 但它们是昂贵的,不灵活的,并且通常不代表真实世界的条件。他们还占用了大量的占地面积,并消耗了可观的力量。来自Horiba的移动多功能高效动态高度仿真(Medas)动态地控制发动机进气和排气背压,以模拟所需的高度和季节性温度变化。Medas还为发动机或动力系提供了温度和湿度调节,以重复实际测试条件。
PEMS的测试的方法和用途将随着汽车制造商不断体验更严格的排放标准和各种技术,随着连接的自治车辆的崛起而发展。R2R解决方案将是该过程的重要组成部分,很容易想象一个设计人员在实验室中完成重要设计里程碑的未来,使用道路测试结果作为模拟和验证过程的输入。因此,使用PEM和R2R测试方法是将继续精制的艺术。
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