In-Service Conformity Auswertung

Bemerkung

The addin ist eine Beta Version. Die Release Version ist für Januar 2018 geplant.

Das Addin berechnet den Übereinstimmungsfaktor (Conformity Factor (CF)) von Schadstoffen, die durch eine PEMS Messung, über eine Abgasmessung am Prüfstand oder über das Steuergerät erfasst wurden.

Die trocken/feucht-Korrektur nach ISO 16183:2002(E) sowie eine Lauftzeitkorrektur der trockenen Daten kann beim Laden der Daten durchgeführt werden. Die Berechnung der Übereinstimmungsfaktoren entspricht der Berechnung der Emroad-Auswertung. Es werden gleitende Mittelwerte berechnet, die die vorgegebenen Arbeit erfüllen.

Die Übereinstimmungsfaktoren werden für jedes gültige Fenster und für jeden Schadstoff wie folgt berechnet: CF = e / L

Dabei gilt:

  • e ist der bremsspezifische Emissionsbestandteil in mg/kWh
  • L ist der geltende Grenzwert in mg/kWh

Die folgenden Kanäle sind für die Berechnung nötig:

Name Alias Unit
Time time_s s
Engine Speed speed_rpm 1/min
Engine Torque torque_nm Nm
Torque Reference Torque_Reference Nm
Torque Percent Torque_Percent %
Torque Friction Loss Torque_Friction %
Ambient Temperature ambient_temperature_grdC °C
Ambient Pressure ambient_pressure_hpa hPa
Exhaust gas flow ExhaustMassFlow__kgs kg/s
Engine coolant temperature CoolantTemperature °C
Fuel Mass Flow fuel_mass_flow_kg_s kg/s

Die folgenden Kanäle sind optional:

Name Alias Unit
Valid Data Point Flag (valid=1) ValidPoint 0/1-Signal
Vehicle Speed VehicleSpeed km/h

Das Addin verwendet die Methode des gleitenden Mittelwerts (MAW), wie es auch von EMROAD verwendet wird. Die Anzahl der Datenpunkte pro Fenster wird dabei durch die Arbeit festgelegt.

Die Daten sollten mit einer Auflösung von 1 Hz aufgezeichnet worden sein. Falls die Daten mit höhere Frequenz erfasst wurden, werden die Daten auf eine Abtastrate von 1 Hz linear interpoliert. Falls die Daten ungültige Werte enthalten sollten, werden die dadurch entstehenden Lücken bei der MAW-Berechnung nicht berücksichtigt.

Trocken/Feucht-Korrektur nach ISO 16183:2002(E)

Wenn Trocken/Feucht-Korrektur im Hauptdialog angewählt ist, wird eine Trocken/Feucht-Korrektur beim Laden der Daten durchgeführt. Dazu wird ein Dialogfeld angezeigt, in dem die nötigen Kanäle ausgewählt werden können. Über das Dialogfeld kann auch die Kraftstoffzusammensetzung definiert werden. Zur Zeit wird nur Alpha ausgewertet.

Gültigkeitsprüfung

Die Umgebungstemperatur muss sich im Bereich von -7 °C und dem oberen Grenzwert befinden. Die obere Schwelle der Umgebungstemperatur kann festgelegt werden.

Prüfbeginn

Die Auswertung beginnt, wenn die Kühlwassertemperatur seit dem Start erstmalig 70 °C (bzw. der festgelegten Schwelle) oder sich die Temperatur für 5 Minuten um weniger als +/– 2°C geändert hat spätestens aber 15 Minuten nach dem Motorstart.

Gültige Fenster sind solche, die eine durchschnittliche Leistung von mehr als ein vorgebbarer Grenzwert haben, beispielsweise 20 Prozent von der maximalen Leistung. Es wird überprüft, ob die Anzahl der gültigen Fenster mindestens 50 Prozent oder mehr beträgt.

Die Prüfung ist ungültig, wenn der Prozentsatz an gültigen Fenstern bei einer Leistungsschwelle von 15 Prozent unter 50 Prozent liegt.

Installation

Benutzung

Im Dialogfeld ISC Auswertung=>Konfiguration können die auszuwählenden Emissionskanäle definiert werden. Für die in diesem Dialogfeld aktivierten Kanäle werden die entsprechenden CF-Faktoren berechnet.

../../_images/isc-config-dialog-de.png
  • Wählen Sie ISC Auswertung=>Auswertung um eine neue Auswertung zu starten. Das Kommando öffnet das folgende Dialogfeld:
../../_images/isc-main-dialog-de.png

Datenauswahl

Die Daten können aus allen von UniPlot unterstützen Dateiformaten importiert werden. Die Kanäle werden mit Hilfe des UniPlot-Einheitenkonverters auf die benötigten Einheiten umgerechnet.

Kanalauswahl

Im Kanalauswahldialog werden die für die Auswertung nötigen Kanäle ausgewählt:

../../_images/isc-channel-dialog-de.png

Berechnung

Alle berechneten Kennzahlen und Ergebniskanäle werden in eine Kopie der erzeugten NC-Datei geschrieben. Die Datei hat den Namen der ausgewählten Datendatei mit der Namenserweiterung _eresult. Der Name der Datei wird im Ergebnisfenster angezeigt. Die Datei kann über einen Doppelklick im Ereignisfenster geöffnet werden.

Die Ergebnisdatei entält alle Daten der ausgewählten Datei sowie die Ergebnisdaten. Die Ergebnisdaten beginnen mit der Vorsilbe e.

Folgende Kanäle werden der Datei zugefügt:

Name Einheit Beschreibung
e.Trip_Work_int kWh Total trip work.
e.Trip_Work_int_a kWh Total trip work of valid data points.
e.AmbientTemp_max_limit °C Calculated maximum valid ambient temperature.
e.MAW_Time s Lenght of time of each moving average window.
e.MAW_Power_percent % Percent of each moving average window of the specified max. power.
e.MAW_start_time s Start time of each moving average window.
e.MAW_end_time s End time of each moving average window.
e.MAW_duration_time s Length of each moving average window
e.MAW_invalid_points   Number of invalid points in each moving average window.
e.MAW_XXX g/kWh or #/kWh Emission values for each moving average window.
e.CF_all_XXX   Conformity factor for each moving average window for all emissions.
e.CF_XXX_Distribution_y   Sorted conformity factor for each moving average window for all emissions.
e.CF_XXX_Distribution_y_unsorted   Unsorted conformity factor for each moving average window for all emissions.
e.CF_Distribution_x % X-Coordinates for e.CF_XXX_Distribution_y and e.CF_XXX_Distribution_y_unsorted.
e.vehicle_speed km/h Vehicle velocity
e.Trip_Cummulativ km trip distance cummulativ
e.Trip_Fuel_Consumption g Fuel consumption for the trip
e.XXX ppm or # Copy of specified emission channel.
e.Trip_flow_XXX #/s Particle number
e.Trip_int_XXX # Particle number integral.
e.Trip_mass_flow_XXX g/s Emission mass.
e.Trip_mass_int_XXX g Emission mass integral.
e.torque Nm Torque channel (copy of the specified channel).
e.Time s time channel (copy of the specified channel).
e.speed 1/min engine speed (copy of the specified channel).
e.exhaust_mass_flow kg/s exhaust mass flow (copy of the specified channel).
e.coolant_t °C Coolant temperatur (copy of the specified channel).
e.ambient_t °C Ambient temperatur (copy of the specified channel).
e.ambient_p kPa Ambient Pressure (copy of the specified channel).
e.valid   Valid points (0 or 1) (copy of the specified channel).
e.Power kW Calculated power
e.Power_percent % Power in percent (power / power_max * 100).

Die folgenden Attribute werden der Messung (NC-Datei) zugefügt:

Name Einheit Beschreibung
e.work_window_limit kWh Reference Work, specified in the main dialog box.
e.coolant_min_limit °C Minimum coolant temperature (Default: -7 °C).
e.power_max kW Maximum Power, specified in the main dialog box.
e.percentile % Percentile value.
e.power_limit_percent % Moving Average Percentil for which the emission values are calculated.
e.ugas_XXX   UGas values for the different emissions (XXX = NOx, CO2, etc.)
e.limit_XXX Unit of XXX Limits for the given emissions Test cycle (WHTC). (XXX = NOx, CO2, etc.)
e.Trip_Duration s Tripe Time for the complete trip from engine start to stop (engine speed > 100 rpm at the beginning and end of test).
e.Trip_AV_Speed 1/min Average engine speed for the complete trip.
e.Trip_AV_Torque Nm Average torque for the complete trip.
e.Trip_AV_Power kW Average power for the complete trip.
e.Trip_Work kWh Work for the complete trip.
e.Trip_Work_a kWh Work for the complete trip for all valid points (_a: calibration during test is ignored).
e.AmbientTemp_invalid_points   Number of invalid points, (T_ambient < Tmin OR T_ambient > Tmin).
e.AmbientTemp_min_limit °C Ambient minimum temperature (T_min), Tmax is calculated: -0.4514 .* (101.3 - rvAP) + (311-273.15)), rvAP is the ambient pressure in kPa.
e.MAW_Work kWh Work of all moving average windows
e.MAW_Duration s Time of all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_speed 1/min Average engine speed for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_torque Nm Average engine speed for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_power kW Average power for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_coolant_t °C Average coolant temperature for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_ambient_t °C Average ambient temperature for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_ambient_p kPa Average ambient pressure for all moving average windows.
e.Trip_MAW_AV_XXX Unit of XXX Average emission for all moving average windows. (XXX = NOx, CO2, etc.)
e.Q90_XXX g or #/kWh for particle in window Quantile value for emission XXX at the specified percentil value, default value 90%. (e.percentile)
e.CF_Q90_XXX   Conformity factor for emission XXX at the specified percentil value.
e.MAW_valid_windows   Number of valid windows.
e.MAW_all_windows   Number of windows.
e.MAW_T70_Windows   Number of windows where coolant temperatur is above 70 °C.
e.MAW_valid_windows_percent % Number of valid windows in percent (nValidWindows/nWindows * 100).
e.MAW_valid_Power_Min_percent % minimum power of all valid windows.
e.MAW_valid_Power_Max_percent % maximum power of all valid windows.
e.speed_limit_zero km/h vehicle velocity limit for zero velocity (Default: 2 km/h)
e.speed_limit_urban km/h vehicle speed limit for urban driving (Default: 50 km/h)
e.speed_limit_interurban km/h vehicle speed limit for inter urban driving (Default: 75 km/h)
e.Trip_Zero % Percent of trip time with zero vehicle velocity.
e.Trip_Urban % Percent of trip time with urban vehicle velocity.
e.Trip_InterUrban % Percent of trip time with inter urban vehicle velocity.
e.Trip_Highway % Percent of trip time with highway vehicle velocity (v > v_inter_urban).
e.Trip_Velocity_Mean km/h Average vehicle velocity.
e.Trip_Vehicley_Max km/h Maximum vehicle velocity for the complete trip.
e.Trip_Distance km Trip distance.
e.Trip_Fuel_Mass g complete fuel consumption for the trip.
e.Trip_bsfc g/kWh Specific fuel consumption for the trip.
e.ColdStartDuration s Time at the test start until the coolant temperatur is valid.
e.Trip_AV_XXX Unit of XXX Average of all valid data points.
e.Trip_total_XXX ppm of # Total emissions for the trip.
e.Trip_spez_XXX“ g/kWh or #/kWh Specific emission for alle valid values (a).
e.Trip_spez_distance_XXX g/km or #/km Distance specific emission for all valid values (a).
e.Trip_spez_fuel_XXX g/kg or #/kg Fuel consumption specific emission for all valid values (a).
e.Trip_mass_XXX g Complete emission mass. (XXX = NOx, CO2, etc.)
e.channel.XXX   Emission channel name.
e.Trip_Duration s Tripe Time for the complete trip from engine start to engine stop (engine speed > 100 rpm).

Vorlage

Die Vorlage ist eine IPW/IPZ Datei, die mit Hilfe der Datenaustauschfunktion gefüllt wird. Eine Beispieldatei befindet sich im Quellverzeichnis.

Die Vorlage kann modifiziert werden. Es können weitere Seiten mit Diagrammen und Zeichenobjekten zugefügt werden.

Batchbetrieb

Der Quellcode der Funktion befindet sich im Quellverzeichnis <uniplot>\addinrs_pems:

def _pems_calculate_test_example1()
{
   obj = _pems_create();

   obj.ssNCFile = "s:/projects/pems/pems_example.nc2"
   if (obj.ssNCFile == "") {
      return FALSE;
   }
   obj.rsWork_Ref_kWh = 30;
   obj.rsCoolant_Limit_grdC = 70;
   obj.rsPower_Max_kW = 250;
   obj.rsPower_Ref_percent = 20;
   obj.rsPercentile = 90;
   obj.uGasValues.NOx = 0.001587;
   obj.limit.Nox = 0.46;

   obj.oVar["time_s"] = "Time";
   obj.oVar["speed_rpm"] = "iENG_SPEED";
   obj.oVar["torque_nm"] = "";
   obj.oVar["Torque_Reference"] = "sREF_ENG_TORQ";
   obj.oVar["Torque_Percent"] = "iPCNT_TORQUE";
   obj.oVar["Torque_Friction"] = "iFRICT_TORQUE";
   obj.oVar["CoolantTemperature"] = "iCOOL_TEMP";
   obj.oVar["NOx"] = "ikNOxzw";
   obj.oVar["ExhaustMassFlow__kgs"] = "icMASS_FLOW";
   obj.oVar["ambient_temperature_grdC"] = "iSCB_LAT";
   obj.oVar["ambient_pressure_hpa"] = "iSCB_LAP";

   return _pems_calculate_main(obj);
}

History

Version Description
R2017.0 New.

id-1162246