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DE102018127711A1 - Method for developing an internal combustion engine - Google Patents

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DE102018127711A1
DE102018127711A1 DE102018127711.3A DE102018127711A DE102018127711A1 DE 102018127711 A1 DE102018127711 A1 DE 102018127711A1 DE 102018127711 A DE102018127711 A DE 102018127711A DE 102018127711 A1 DE102018127711 A1 DE 102018127711A1
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DE
Germany
Prior art keywords
test
pollutant
internal combustion
combustion engine
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018127711.3A
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German (de)
Inventor
Hauke Maschmeyer
Christian Beidl
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AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
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Publication date
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Abstract

Zur Beurteilung der Einhaltung von RDE-Schadstoff-Grenzwerten (Ei_Grenz) eines Verbrennungsmotors (2) ist vorgesehen, dass aus Häufigkeitsverteilungen (4, 5) von Referenz-Betriebspunkten (PBi) und -änderungen (PBAi) und stationären Prüfstands-Messungen des Verbrennungsmotors (2) ein stationärer Erfüllungsgrad (EGstat) eines Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) ermittelt wird, dass aus transienten Prüfstands-Messungen der Betriebspunktänderungen (PBAi) Schadstoff-kritische Betriebspunktänderungen (PBAi) ermittelt werden, dass aus Schadstoff-Emissionen (Ei_Zyklus) eines Prüfzyklus' (Z) und quasistationären Schadstoff-Emissionen (Ei_quasi) eines quasistationären Prüfzyklus' (Zquasi) ein dynamischer Erfüllungsgrad (EGdyn) ermittelt wird, dass Prüfstands-Prüfläufe (PLi) mit verschiedenen virtuellen Fahrern (Dv), verschiedenen virtuellen Fahrzeugen (Fv), verschiedenen virtuellen Umgebungen (Uv) unter Messung der Schadstoff-Emissionen (Ei) durchgeführt werden und daraus ein Robustheits-Erfüllungsgrad (EGRobust) ermittelt wird, dass daraus ein Repräsentativprüflauf (15) ermittelt wird und dass der Repräsentativprüflauf (15) zur Optimierung der Schadstoff-Emissionen (Ei) am Prüfstand verwendet wird.

Figure DE102018127711A1_0000
To assess compliance with RDE pollutant limits (E i_Grenz ) of an internal combustion engine (2) is provided that from frequency distributions (4, 5) of reference operating points (P Bi ) and changes (P BAi ) and stationary test bench measurements a stationary degree of fulfillment (EG stat ) of an emission limit value (E i_Grenz ) is determined that from transient test bench measurements of the operating point changes (P BAi ) pollutant critical operating point changes (P BAi ) are determined that from pollutant emissions ( E i_Zyklus ) a test cycle '(Z) and quasistationary pollutant emissions (E i_quasi ) a quasi-stationary test cycle' (Z quasi ) a dynamic degree of fulfillment (EG dyn ) is determined that test bench test runs (P Li ) with different virtual drivers (D v ), various virtual vehicles (F v ), various virtual environments (U v ) under measurement of pollutant emissions (E i ) durchgefü be carried and from a robustness performance level (EC Robust) is determined that it becomes a Repräsentativprüflauf (15) is determined and that the Repräsentativprüflauf (15) to optimize the pollutant emissions (E i) is used at the test.
Figure DE102018127711A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung eines Verbrennungsmotors eines vorgegebenen Motorkonzepts mit einer Steuerungseinheit mit veränderlichen Steuerparametern zur Steuerung des Verbrennungsmotors.The invention relates to a method for developing an internal combustion engine of a given engine concept with a control unit with variable control parameters for controlling the internal combustion engine.

Es gibt gesetzliche Vorgaben für zulässige Schadstoffemissionen von Fahrzeugen (insbesondere CO2, CO, NOx und Partikelanzahl), z.B. die Verordnung (EG) Nr. 715/2007 des Europäischen Parlaments und des Rates, in der der Euro 5 und Euro 6 Standard definiert sind. Die Einhaltung dieser gesetzlichen Vorgaben durch Fahrzeuge wird bisher mittels standardisierter Testzyklen (wie z.B. dem New European Driving Cycle (NEDC)) auf Prüfständen überprüft. Dazu wird das während des Testzyklus erzeugte Abgas am Prüfstand entnommen und untersucht. Das Problem hierbei ist, dass die Bedingungen am Prüfstand unter dem standardisierten Testzyklus mit den realen Verhältnissen, wenn das Fahrzeug auf einer realen Strecke bewegt wird, nicht vergleichbar sind. Damit kann ein Fahrzeug zwar die gesetzliche Vorgabe am Prüfstand einhalten, aber diese im realen Betrieb trotzdem überschreiten.There are legal requirements for permissible pollutant emissions of vehicles (in particular CO 2 , CO, NO x and particle number), eg Regulation (EC) No 715/2007 of the European Parliament and of the Council, in which the Euro 5 and Euro 6 Standard are defined are. Compliance with these legal requirements by vehicles has so far been tested on test rigs by means of standardized test cycles (such as the New European Driving Cycle (NEDC)). For this purpose, the exhaust gas generated during the test cycle is taken from the test bench and examined. The problem here is that the conditions on the test bench under the standardized test cycle are not comparable to the real conditions when the vehicle is moved on a real track. This allows a vehicle to comply with the legal requirements on the test bench, but still exceed them in real operation.

Um dem vorzubeugen gibt es das Bestreben des Gesetzgebers, die Überprüfung der vorgegebenen Schadstoffemissions-Grenzwerte vom Prüfstand auf die reale Straße zu verlagern. Das erfordert es, dass die Schadstoffemissionen während einer realen Fahrt des Fahrzeugs auf einer realen Strecke mit Portable Emission Measurement Systems (PEMS) gemessen und überprüft werden. Es gibt damit keinen standardisierten Testzyklus mehr, weil eine Fahrt auf einer öffentlichen Straße mit normalem Verkehr immer zufälligen Einflüssen unterliegt. Das Ziel des Gesetzgebers dabei ist, dass ein Fahrzeug die Grenzwerte der Schadstoffemissionen unter normalen Betriebsbedingungen, und nicht nur am Prüfstand, einhält. Auch für die Auswertung der Schadstoffemissionen nach der Testfahrt werden vom Gesetzgeber Vorgaben gemacht, z.B. die Verwendung bestimmter Datenanalyse Werkzeuge.In order to prevent this there is a desire of the legislator to shift the review of the prescribed pollutant emission limit values from the test bench to the real road. This requires pollutant emissions to be measured and verified during a real vehicle journey on a real track using Portable Emission Measurement Systems (PEMS). There is thus no longer a standardized test cycle, because driving on a public road with normal traffic is always subject to random influences. The legislator's aim is for a vehicle to comply with the limits of pollutant emissions under normal operating conditions, and not just at the test bench. Also for the evaluation of pollutant emissions after the test drive are made by the legislator, e.g. the use of certain data analysis tools.

Der Gesetzgeber definiert dazu eine Real Driving Emissions (RDE) Testprozedur. Darin sind nur mehr bestimmte Vorgaben für die Fahrzeugmasse, die Umgebungstemperatur und die geographische Höhe unter der die Testfahrt stattfinden muss vorgegeben. Zusätzlich wird noch definiert, zu welchen Anteilen verschiedene Fahrsituationen in der Testprozedur enthalten sein müssen, beispielsweise 33% ± 10% Aufteilung auf Stadt, Land und Autobahn aber zumindest jeweils 16km, Fahrzeuggeschwindigkeit Land im Bereich von 60 - 90km/h, Länge der Testfahrt 90 - 120min, usw. Nachdem diese Überprüfung auf einer öffentlichen Straße stattfinden soll, unterliegt die jeweilige Testfahrt auch zufälligen Einflüssen, wie beispielsweise Fremdverkehr, Ampeln, usw. Daraus ist unmittelbar erkennbar, dass eine reale Testfahrt nicht reproduzierbar ist, sondern jeweils eine mehr oder weniger zufällige Ereigniskette darstellt.The legislator defines a Real Driving Emissions (RDE) test procedure. It only specifies certain specifications for the vehicle mass, the ambient temperature and the geographical altitude under which the test drive must take place. In addition, it is still defined to what proportions different driving situations must be included in the test procedure, for example, 33% ± 10% division on city, country and highway but at least 16km each, vehicle speed country in the range of 60-90km / h, length of test drive 90 - 120min, etc. After this review is to take place on a public road, the respective test drive is also subject to random influences, such as foreign traffic, traffic lights, etc. It is immediately apparent that a real test drive is not reproducible, but one more or less represents random event chain.

Dieser Paradigmenwechsel hat auch unmittelbaren Einfluss auf die Fahrzeughersteller beim Entwickeln neuer Fahrzeuge und insbesondere neuer Motoren.This paradigm shift also has a direct impact on vehicle manufacturers in developing new vehicles and especially new engines.

Bisher konnte jeder Entwicklungsschritt mittels der standardisierten Testzyklen am Prüfstand überprüft werden. Dazu musste lediglich der jeweilige Prüfling nach jedem Entwicklungsschritt dem Testzyklus unterworfen werden und die Schadstoffemissionen untersucht werden. Das geht nun mit der neuen RDE Testprozedur nicht mehr, da grundsätzlich nicht vorhersagbar ist, ob ein neu entwickeltes Fahrzeug am Ende der Entwicklung die RDE Testprozedur durch Einhaltung der Grenzwerte der Schadstoffemissionen übersteht. Erst das fertige Fahrzeug kann auf der realen Straße bewegt werden, d.h. es kann erst ganz zum Schluss der Entwicklung die RDE Testprozedur durchgeführt werden. Wenn das Fahrzeug dieser Überprüfung nicht standhält, hätte das nachvollziehbar enorme Auswirkungen auf den Fahrzeughersteller, der im Extremfall eine jahrelange Entwicklung unter enormen Kosten und Aufwand zumindest teilweise neu aufrollen müsste.So far, each development step could be checked by means of the standardized test cycles on the test bench. For this purpose, only the respective test specimen had to be subjected to the test cycle after each development step, and the pollutant emissions investigated. This is no longer possible with the new RDE test procedure, since it is fundamentally unpredictable whether a newly developed vehicle will survive the RDE test procedure at the end of development by adhering to the limit values for pollutant emissions. Only the finished vehicle can be moved on the real road, i. it can only be done at the very end of the development of the RDE test procedure. If the vehicle does not stand up to this review, it would be understandable that this would have enormous effects on the vehicle manufacturer, which in extreme cases would at least partially have to reopen a year's development at enormous cost and effort.

Die Verwendung der bisherigen standardisierten Testzyklen während der Fahrzeugentwicklung hilft dabei auch nicht weiter, da die Einhaltung der Grenzwerte der Schadstoffemissionen unter Anwendung solcher standardisierter Testzyklen nicht automatisch auch die Einhaltung dieser Grenzwerte unter der RDE Testprozedur sicherstellt.The use of the previous standardized test cycles during vehicle development also does not help here since compliance with the limit values of the pollutant emissions using such standardized test cycles does not automatically ensure compliance with these limit values under the RDE test procedure.

Man könnte nun alle möglichen Betriebszustände eines Fahrzeugs in einem Testszenario zusammenführen und dieses Testszenario für die Überprüfung jedes Entwicklungsschrittes verwenden. Das ist aber kaum zielführend, da die Umsetzung eines solchen Testszenarios auf einem Prüfstand sehr lange dauern würde, was die Entwicklung verzögern würde, die teuren Prüfstandszeiten erhöhen würde und insgesamt sehr aufwändig wäre. Eine willkürliche Erstellung eines Testszenarios ist ebenfalls nicht zielführend, da damit nicht sichergestellt werden könnte, dass damit die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben unter der RDE Testprozedur erreicht wird.One could now merge all possible operating states of a vehicle in a test scenario and use this test scenario to check each development step. However, this is hardly expedient, because the implementation of such a test scenario on a test bench would take a very long time, which would delay development, which would increase expensive test bench times and would be very complex overall. An arbitrary creation of a test scenario is also not effective as it does not It could be ensured that compliance with the legal requirements will be achieved under the RDE test procedure.

Dazu kommt noch, dass nicht jedes Fahrmanöver, z.B. Beschleunigung aus einer niedrigen Drehzahl heraus, Überholen auf einer Landstraße, Abbiegen im Stadtverkehr, usw., in jedem Fahrzeug dieselbe Auswirkung auf die Schadstoffemission haben muss. Das bedeutet, dass ein Testszenario für ein bestimmtes Fahrzeug geeignet sein kann, aber für ein anderes Fahrzeug nicht.In addition, not every driving maneuver, e.g. Acceleration from a low speed, overtaking on a country road, turning in city traffic, etc., must have the same effect on pollutant emissions in every vehicle. This means that one test scenario may be appropriate for a particular vehicle but not for another vehicle.

Grundsätzlich gilt das Obige in gleicher Weise auch für andere Zielgrößen der Entwicklung eines Fahrzeugs, beispielsweise für den Verbrauch eines Fahrzeugs, obwohl es hierzu keine (zumindest noch keine) gesetzlichen Vorgaben gibt. Der Verbrauch ist aber in der Regel auch ein Entwicklungsziel bei der Entwicklung eines Fahrzeugs, weshalb auch hier das Erreichen des angestrebten Verbrauchs, beispielsweise bei der RDE Testprozedur, angestrebt wird.Basically, the above applies equally to other targets of the development of a vehicle, for example, for the consumption of a vehicle, although there are no (at least not yet) legal requirements. Consumption, however, is usually also a development goal in the development of a vehicle, which is why the goal of achieving the desired consumption, for example in the RDE test procedure, is also sought here.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, schon in frühen Entwicklungsphasen eines Verbrennungsmotors, aussagekräftige Ergebnisse über die Einhaltung, durch die neue RDE-Gesetzgebung vorgegebener Grenzwerte von Schadstoffen zu treffen, ohne den Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug zu erproben.It is therefore an object of the invention to provide a method which makes it possible, even in early development phases of an internal combustion engine, to obtain meaningful results on the compliance with prescribed limit values of pollutants by the new RDE legislation without testing the internal combustion engine in a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Referenz-Betriebsdaten für den Verbrennungsmotor ermittelt werden, dass daraus eine zeitbasierte und/oder wegbasierte Häufigkeitsverteilung von Betriebspunkten und eine Häufigkeitsverteilung von Betriebspunktänderungen des Referenz-Verbrennungsmotors ermittelt wird, dass stationäre Messungen des Verbrennungsmotors in den ermittelten Betriebspunkten des Referenz-Verbrennungsmotors auf einem Prüfstand durchgeführt werden, wobei zumindest Emissionen eines Schadstoffs gemessen werden, dass aus den Häufigkeitsverteilungen der Betriebspunkte und der gemessenen Emissionen des Schadstoffs in den jeweiligen Betriebspunkten ein stationärer Erfüllungsgrad eines gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts des Schadstoffs ermittelt wird, dass transiente Messungen der ermittelten Betriebspunktänderungen mit dem Verbrennungsmotor am Prüfstand durchgeführt werden, wobei zumindest die Emissionen des Schadstoffs gemessen werden und eine Mehrzahl von, für die Emissionen des Schadstoffs kritische Betriebspunktänderungen ermittelt wird, dass zumindest ein vorgegebener Prüfzyklus mit dem Verbrennungsmotor am Prüfstand durchgeführt wird, wobei die zumindest eine Emission des Schadstoffs des Prüfzyklus gemessen wird und daraus ein dynamischer Zykluserfüllungsgrad des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts der Schadstoffs ermittelt wird, dass aus dem vorgegebenen Prüfzyklus und den stationären Messungen ein quasistationärer Prüfzyklus des vorgegebenen Prüfzyklus nachgebildet wird, wobei quasistationäre Emissionen des Schadstoffs des quasistationären Prüfzyklus ermittelt werden und daraus ein stationärer Zykluserfüllungsgrad des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts der Schadstoffs ermittelt wird, dass aus den Emissionen des Schadstoffs des vorgegebenen Prüfzyklus und den quasistationären Emissionen des Schadstoffs des quasistationären Prüfzyklus ein dynamischer Erfüllungsgrad ermittelt wird, dass eine Mehrzahl von Prüfläufen des Verbrennungsmotors mit einer Mehrzahl von verschiedenen virtuellen Fahrern und/oder verschiedenen virtuellen Fahrzeugen und/oder verschiedenen virtuellen Umgebungen auf einem Prüfstand durchgeführt wird, wobei zumindest die Emissionen des Schadstoffs in den Prüfläufen gemessen werden und daraus ein Robustheits-Erfüllungsgrad des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts des Schadstoffs ermittelt wird, dass zumindest aus der Mehrzahl von Prüfversuchen ein, für die Emissionen des Schadstoffs kritischer, Repräsentativprüflauf ermittelt wird und dass der Repräsentativprüflauf zur Optimierung der zumindest einen Emission des Schadstoffs auf dem Prüfstand verwendet wird. Durch statistische Analyse und Ermittlung einfacher quantifizierbarer Kenngrößen des Verbrennungsmotors kann ein Repräsentativprüflauf erzeugt werden, der es ermöglicht, bereits in einer frühen Entwicklungsphase des Verbrennungsmotors eine Aussage über die Einhaltung von RDE-Grenzwerten zu treffen.The object is achieved in that reference operating data for the internal combustion engine are determined that from a time-based and / or wegbasierte frequency distribution of operating points and a frequency distribution of operating point changes of the reference internal combustion engine is determined that stationary measurements of the internal combustion engine in the determined operating points of the Reference internal combustion engine are carried out on a test bench, wherein at least emissions of a pollutant are measured, that from the frequency distributions of the operating points and the measured emissions of the pollutant at the respective operating points, a stationary degree of fulfillment of a legally defined emission limit value of the pollutant is determined that transient measurements of the determined Operating point changes are performed with the internal combustion engine on the test bench, wherein at least the emissions of the pollutant are measured and ei ne plurality of, for the emissions of the pollutant critical operating point changes is determined that at least a predetermined test cycle is performed with the engine at the test bench, the at least one emission of the pollutant of the test cycle is measured and determines therefrom a dynamic degree of cyclic efficiency of the statutory emission limit of the pollutant that a quasi-stationary test cycle of the given test cycle is simulated from the given test cycle and the stationary measurements, whereby quasi-stationary emissions of the pollutant of the quasi-stationary test cycle are determined and a steady-state cycle satisfaction level of the legislated emission limit value of the pollutant determined therefrom, that of the emissions of the pollutant of the given test cycle and the quasi-stationary emissions of the pollutant of the quasi-stationary test cycle we determine a dynamic degree of fulfillment d, that a plurality of test runs of the internal combustion engine with a plurality of different virtual drivers and / or different virtual vehicles and / or different virtual environments is performed on a test bench, wherein at least the emissions of the pollutant are measured in the test runs and from a robustness Fulfillment level of the statutory emission limit value of the pollutant is determined that at least from the majority of testing a, for the emissions of the pollutant critical, representative test run is determined and that the representative test run is used to optimize the at least one emission of the pollutant on the test bench. By statistical analysis and determination of simple quantifiable characteristics of the internal combustion engine, a representative test run can be generated, which makes it possible to make a statement about the compliance with RDE limit values already in an early development phase of the internal combustion engine.

Vorzugsweise werden die Referenz-Betriebsdaten ermittelt, indem zumindest ein Referenzfahrzeug mit einem Referenzmotor mit einem, mit dem Verbrennungsmotor vergleichbaren Motorkonzept festgelegt wird, dass zumindest eine Referenzstrecke festgelegt wird, dass zumindest ein Referenzfahrer festgelegt wird, dass mit dem zumindest einen Referenzfahrzeug und dem zumindest einen Referenzfahrer eine Anzahl realer Testfahrten auf der zumindest einen Referenzstrecke durchgeführt wird und daraus die relevanten Referenz-Betriebsdaten des Referenz-Verbrennungsmotors und des Referenz-Fahrzeugs erfasst werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest vier verschiedene Referenzstrecken und zumindest drei verschiedene Referenzfahrer vorgesehen werden, um eine ausreichend große und aussagekräftige Datenbasis zu erzeugen.Preferably, the reference operating data are determined by at least one reference vehicle with a reference engine with a comparable with the engine engine concept that at least one reference distance is set, that at least one reference driver is determined that with the at least one reference vehicle and the at least one Reference driver a number of real test drives on the at least one reference distance is performed and from the relevant reference operating data of the reference internal combustion engine and the reference vehicle are detected. It is particularly advantageous if at least four different reference paths and at least three different reference drivers are provided in order to generate a sufficiently large and meaningful database.

Bevorzugterweise werden der stationäre Erfüllungsgrad und/oder der dynamischer Zykluserfüllungsgrad und/oder der stationärer Zykluserfüllungsgrad und/oder der dynamischer Erfüllungsgrad und/oder der Robustheits-Erfüllungsgrad optimiert, indem iterative Änderungen der Steuerparameter der Steuerungseinheit des Verbrennungsmotors durchgeführt werden und/oder Komponenten des Verbrennungsmotors verändert werden. Dadurch ergibt sich ein iterativer Verbesserungsprozess und der Verbrennungsmotor kann im Laufe des Verfahrens optimiert werden.Preferably, the steady-state degree of satisfaction and / or the dynamic degree of cycle satisfaction and / or the stationary degree of cyclic fulfillment and / or the dynamic degree of fulfillment and / or the Robustness degree of satisfaction optimized by iterative changes in the control parameters of the control unit of the internal combustion engine are performed and / or components of the internal combustion engine to be changed. This results in an iterative improvement process and the internal combustion engine can be optimized in the course of the process.

Vorteilhafterweise werden als Schadstoffe Kohlenwasserstoff und/oder Stickstoffoxid/-dioxid und/oder eine Partikelanzahl und/oder Kohlenmonoxid vorgesehen. Dadurch werden die Emissionen der gesetzlich limitierten Schadstoffe als Entwicklungsgrößen verwendet.Hydrocarbons and / or nitrogen oxide / dioxide and / or a particle number and / or carbon monoxide are advantageously provided as pollutants. As a result, the emissions of the legally limited pollutants are used as development variables.

Bevorzugterweise wird der Robustheits-Erfüllungsgrad ermittelt, indem eine Summe aus einem Mittelwert und einer Standardabweichung der gemessenen Emission des Schadstoffes aus der Mehrzahl von Prüfläufen gebildet wird und die Summe mit dem gesetzlich fest-gelegten Emissionsgrenzwerts des Schadstoffs verglichen wird. Dadurch kann mit einfachen statistischen und mathematischen Zusammenhängen ein aussagekräftiger Kennwert ermittelt werden.Preferably, the robustness degree of satisfaction is determined by forming a sum of a mean and a standard deviation of the measured emission of the pollutant from the plurality of test runs and comparing the sum with the legally determined emission limit value of the pollutant. As a result, a meaningful characteristic value can be determined with simple statistical and mathematical relationships.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

  • 1 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Blockschaltbildes,
  • 2 Diagramme mit Häufigkeitsverteilungen von Betriebspunkten,
  • 3 einen Vergleich zwischen transienten und quasistationären Betriebspunktrampen in einem Diagramm,
  • 4 einen Vergleich von Messergebnissen eines vorgegebenen Messzyklus und eines quasistationären Messzyklus,
  • 5 Aufbau und Funktionsweise eines EiL-Prüfstands,
  • 6a-6c Jeweils ein Diagramm einer Schadstoffemission über einer Anzahl von Prüfläufen aufgetragen,
  • 7 die Ermittlung von Wechselwirkungsdiagrammen,
  • 8 ein Blockschaltbild zur Ermittlung eines Repräsentativprüflaufs.
The subject invention will be described below with reference to the 1 to 7 explained in more detail, the exemplary, schematic and not limiting advantageous embodiments of the invention show. It shows
  • 1 the sequence of the method according to the invention with reference to a block diagram,
  • 2 Diagrams with frequency distributions of operating points,
  • 3 a comparison between transient and quasi-stationary operating point lamps in a diagram,
  • 4 a comparison of measurement results of a given measurement cycle and a quasi-stationary measurement cycle,
  • 5 Structure and function of an EiL test bench,
  • 6a-6c Plotted a diagram of a pollutant emission over a number of test runs,
  • 7 the determination of interaction diagrams,
  • 8th a block diagram for determining a representative test run.

In 1 ist der grundsätzliche Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Entwicklung eines Verbrennungsmotors 2 anhand eines Blockschaltbildes dargestellt. Das Verfahren 1 gliedert sich beispielsweise im Wesentlichen in fünf Hauptmodule HM1 -HM5 und beispielsweise drei Zusatzmodule ZM1 -ZM3 . Die Pfeile symbolisieren den Informationsfluss zwischen den einzelnen Modulen. Die einzelnen Hauptmodule HMi (Index i bezeichnet die Anzahl der Hauptmodule HM) des Verfahrens 1 bauen aufeinander auf, das heißt, dass jedes Modul HMi , gewonnene Informationen aus dem vorherigen Hauptmodul HMi-1 nutzt und weiterverarbeitet. Die Zusatzmodule ZMi stellen Informationen über notwendige Randbedingungen des Verfahrens 1 zur Verfügung.In 1 is the basic sequence of the method according to the invention 1 for the development of an internal combustion engine 2 illustrated by a block diagram. The procedure 1 For example, it is essentially divided into five main modules HM 1 - HM 5 and for example three additional modules ZM 1 - ZM 3 , The arrows symbolize the flow of information between the individual modules. The individual main modules HM i (Index i denotes the number of main modules HM) of the method 1 build on each other, that is, each module HM i , obtained information from the previous main module HM i-1 uses and processes. The additional modules ZM i provide information about necessary boundary conditions of the procedure 1 to disposal.

Im Hauptmodul HM1 werden stationäre Prüfstandsmessungen des zu entwickelnden Verbrennungsmotors 2 auf einem Motorprüfstand durchgeführt. Die Prüfstandsmessungen erfolgen in bekannter Art und Weise, weshalb hier nicht näher auf die Details zum Aufbau und der Wirkungsweise eines Prüfstands eingegangen wird (der grundsätzliche Aufbau eines Motorprüfstandes ist in 5 anhand einer speziellen Ausführung eines Engine-in-the-Loop-Prüfstands (EiL) dargestellt). Bei stationären Messungen werden bestimmte Betriebspunkte des Verbrennungsmotors 2 am Prüfstand eingestellt und es werden bestimmte Größen gemessen. Ein Betriebspunkt PBi des Verbrennungsmotors 2 ist im Wesentlichen durch eine Drehzahl N und ein Drehmoment M (Allgemein eine Last) definiert. In der Regel werden eine Vielzahl von Messgrößen am Prüfstand gemessen oder es werden bestimmte Rechengrößen aus den gemessenen Messgrößen berechnet, z.B. Kraftstoffverbrauch, Temperaturen, Massenströme, Drücke und insbesondere Schadstoffe Ei . Von besonderem Interesse sind Schadstoffe Ei , da diese vom Gesetzgeber limitiert sind, wie eingangs beschrieben wurde. Die Entwicklung von Verbrennungsmotoren 2 orientiert sich demgemäß an der Einhaltung gesetzlich vorgegebener Schadstoffgrenzwerte EiGrenz . Beispielsweise werden für Fahrzeuge Grenzwerte EiGrenz des Ausstoßes von Stickoxiden NOx, Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoff HC, Partikel PM festgelegt (der Index i steht für diese verschiedenen Schadstoffe Ei). Ein Fahrzeughersteller muss nachweisen, dass ein hergestelltes Fahrzeug diese vorgegebenen Grenzwerte auch einhält, um eine Zulassung für das jeweilige Fahrzeug in einem bestimmten Land oder eine Region zu erhalten, z.B. Europa, USA, Japan, etc.In the main module HM 1 become stationary test bench measurements of the combustion engine to be developed 2 performed on an engine test bench. The test bench measurements are carried out in a known manner, which is why the details of the design and mode of operation of a test stand are not discussed in more detail here (the basic structure of an engine test bench is described in US Pat 5 illustrated by a special implementation of an engine-in-the-loop test rig (EiL)). In stationary measurements, certain operating points of the internal combustion engine 2 set on the test bench and certain sizes are measured. An operating point P Bi of the internal combustion engine 2 is essentially due to a speed N and a torque M (generally a load) defined. As a rule, a large number of measured variables are measured on the test bench or certain calculated variables are calculated from the measured variables measured, for example fuel consumption, temperatures, mass flows, pressures and, in particular, pollutants E i , Of particular interest are pollutants E i because these are limited by law, as described above. The development of internal combustion engines 2 Accordingly, it is based on compliance with legally prescribed pollutant limit values E iGrenz , For example, limit values for vehicles E iGrenz the emission of nitrogen oxides NOx, carbon monoxide CO, hydrocarbon HC, PM particles set (the index i stands for these different pollutants E i ). A vehicle manufacturer must demonstrate that a manufactured vehicle also complies with these specified limits in order to obtain approval for the vehicle in question in a particular country or region, eg Europe, USA, Japan, etc.

Zum Nachweis der Einhaltung der Grenzwerte EiGrenz waren bisher bestimmte Prüfzyklen Z vorgeschrieben, die ein Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand absolvieren musste. In Europa wurde z.B. der sogenannte „Neue europäische Fahrzyklus“ (NEFZ) verwendet, der im Wesentlichen ein Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs vorgab. Die Abgas-Gesetzgebung war bisher allerdings nicht harmonisiert, weshalb es für verschiedene Länder auch verschiedene Prüfzyklen Z gab. Die Hersteller hatten mit diesen festgelegten Zyklen Z ein relativ einfaches und insbesondere fest vorgegebenes Werkzeug, mit dem sie ihre Fahrzeuge und insbesondere Verbrennungsmotoren 2 entwickeln konnten. Die Fahrzeuge und damit auch die Verbrennungsmotoren 2 wurden also so optimiert, dass sie genau die Vorgaben des NEFZ oder des jeweiligen Prüfzyklus Z erfüllten. Allerdings entspricht das Fahrprofil der Prüfzyklen Z nicht dem realen Betrieb auf der Straße, weshalb es deutliche Abweichungen zwischen dem realen Ausstoß von Schadstoffen Ei bei Betrieb des Fahrzeugs auf der Straße und dem Betrieb auf dem Prüfstand gab. To verify compliance with the limits E iGrenz , certain test cycles Z that a vehicle had to complete on a chassis dynamometer were previously required. In Europe, for example, the so-called "New European Driving Cycle" (NEDC) was used, which essentially specified a speed profile of the vehicle. However, the exhaust gas legislation was not harmonized so far, which is why it also has different test cycles for different countries Z gave. With these fixed cycles Z, the manufacturers had a relatively simple and, in particular, fixed tool, with which they can drive their vehicles and in particular internal combustion engines 2 could develop. The vehicles and thus also the combustion engines 2 were thus optimized so that they met exactly the specifications of the NEDC or the respective test cycle Z. However, the driving profile of the test cycles Z does not correspond to the real operation on the road, which is why there are clear deviations between the real emissions of pollutants E i during operation of the vehicle on the road and the operation on the test bench gave.

Aufgrund immer größerer Abweichungen zwischen den Schadstoffausstößen des realen Betriebs und Prüfstandsmessungen wurde die neue Real Driving Emission-Gesetzgebung (RDE) eingeführt. Die Hersteller sind damit gezwungen, einen viel größeren Betriebsbereich des Fahrzeugs und damit auch des Verbrennungsmotors 2 bei der Entwicklung zu berücksichtigen, da ein Fahrzeug im Wesentlichen nicht mehr auf einen bekannten Prüfzyklus Z, sondern auf einen beliebigen unbekannten Prüfzyklus ausgelegt werden muss. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 1 ist es möglich, schon in einer sehr frühen Entwicklungsphase des Verbrennungsmotors 2 ohne Fahrzeug den Motor für den RDE-Betrieb robust vorzubereiten und eine grundsätzliche Aussage über eine spätere Einhaltung der RDE-Grenzwerte zu treffen.Due to ever greater deviations between the pollutant emissions of the real operation and test bench measurements, the new Real Driving Emission legislation (RDE) was introduced. The manufacturers are thus forced to a much larger operating range of the vehicle and thus also of the internal combustion engine 2 to be considered in the development, since a vehicle essentially no longer has to be designed for a known test cycle Z but for any unknown test cycle. With the method according to the invention 1 It is possible, even in a very early development phase of the internal combustion engine 2 to prepare the motor for RDE operation robustly without a vehicle and to make a basic statement about a later compliance with the RDE limit values.

Um die unbekannten Randbedingungen der RDE-Gesetzgebung bestmöglich berücksichtigen zu können, ohne dabei den Entwicklungsaufwand und die damit einhergehenden Kosten in unwirtschaftlichem Maße zu erhöhen, ist es erforderlich, gewisse Randbedingungen für das Verfahren 1 festzulegen. Im vorliegenden Fall geschieht das im Zusatzmodul ZM1 mittels statistischer Methoden. Dazu werden vorzugsweise zumindest ein Referenzfahrzeug FR , mehrere Referenzfahrer DR und mehrere Referenzstrecken SR definiert und jeder Referenzfahrer DR fährt vorzugsweise mehrmals mit jedem Referenzfahrzeug FR auf jeder Referenzstrecke. Das Referenzfahrzeug FR wird dabei so gewählt, dass es im Wesentlichen der zukünftigen Anwendung des zu entwickelnden Verbrennungsmotors 2 entspricht, ebenso sollte das Motorkonzept des Referenzmotors 2R des Referenzfahrzeugs FR vorzugsweise ähnlich dem Konzept des zu entwickelnden Verbrennungsmotors 2 sein. Als ähnlich sind z.B. Motoren mit ähnlichem Hubraum, ähnlicher Aufladung, ähnlichem Drehmoment/Mitteldruck, etc. zu sehen oder Referenzfahrzeuge FR mit ähnlicher Fahrzeugmasse m, ähnlichem geplanten Einsatzgebiet, ähnlichem Antriebsstrang (Schaltgetriebe, Automatikgetriebe, Allradantrieb). In order to be able to take the best possible account of the unknown constraints of RDE legislation without uneconomically increasing the development effort and the associated costs, it is necessary to set certain boundary conditions for the procedure 1 set. In the present case, this happens in the additional module ZM 1 using statistical methods. For this purpose, preferably at least one reference vehicle F R , several reference drivers D R and several reference links S R defined and every reference driver D R preferably runs several times with each reference vehicle F R on every reference track. The reference vehicle F R is chosen so that it is essentially the future application of the engine to be developed 2 corresponds, as should the engine concept of the reference engine 2 R of the reference vehicle F R preferably similar to the concept of the engine to be developed 2 his. As similar example, engines with similar displacement, similar charge, similar torque / medium pressure, etc. to see or reference vehicles FR with similar vehicle mass m, similar planned application area, similar powertrain (manual transmission, automatic transmission, all-wheel drive).

Referenzfahrzeuge FR können z.B. Fahrzeuge verschiedener Fahrzeugklassen mit gleichem Verbrennungsmotor 2 sein, wie dies heute in vielen Fällen üblich ist. Insbesondere die Fahrzeugmasse der verschiedenen Referenzfahrzeuge FR sollte sich unterscheiden, um einen breiten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 abzudecken. Die Referenzfahrer DR sollten eine große Bandbreite hinsichtlich des Fahrverhaltens aufweisen, von aggressiver Fahrweise mit vielen Beschleunigungsphasen, hohen Motordrehzahlen N und höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten v bis hin zu passiven Fahrern mit niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten v, wenigen geringen Beschleunigungsphasen und geringen Motordrehzahlen N. Die Referenzstrecken SR sollten sich vorzugsweise ebenfalls deutlich unterscheiden und sollten verschiedene Stadt-, Überland- und Autobahnabschnitte aufweisen. Die Anteile der Stadt-, Überland- und Autobahnabschnitte an der Gesamtstrecke orientieren sich vorzugsweise an den Vorgaben der RDE-Gesetzgebung. Während der vielen Referenzfahrten werden bestimmte Referenz-Betriebsdaten der Referenzfahrzeuge FR und Referenzmotoren 2R aufgezeichnet, das sind insbesondere Zeit t, Fahrzeuggeschwindigkeit v, Motordrehzahl N, Motorlast bzw. Drehmoment M, Öltemperatur, Kühlmitteltemperatur, etc. Wenn die Referenzfahrten mit Portable Emission Measurement Systems (PEMS) erfolgen, können zusätzlich auch Schadstoffe Ei gemessen werden. Die Referenz-Betriebsdaten können z.B. direkt gemessen oder aus einer Steuereinheit des Referenzfahrzeugs FR und/oder des Referenz-Verbrennungsmotors 2R ermittelt werden. Vorzugsweise werden aber nicht für jede Durchführung des Verfahrens 1 neue Referenzfahrten durchgeführt, sondern es wird vorzugsweise eine Datenbank 3 mit Referenz-Betriebsdaten der gemessenen Referenzfahrten angelegt und je nach zu untersuchendem Verbrennungsmotor 2 und geplanter Fahrzeuganwendung können gewünschte Referenzfahrten mit entsprechenden Referenz-Betriebsdaten ausgewählt werden und für das erfindungsgemäße Verfahren 1 verwendet werden. Durch Messung, Aufzeichnung und Speichern vieler Referenzfahrten wird eine stetig wachsende Datenbasis erzeugt, wodurch die statistische Aussagekraft erhöht wird.reference vehicles F R For example, vehicles of different vehicle classes with the same internal combustion engine 2 be, as is common in many cases today. In particular, the vehicle mass of the various reference vehicles F R should differ to a wide operating range of the internal combustion engine 2 cover. The reference driver D R should have a wide range of driving behavior, from aggressive driving with many acceleration phases, high engine speeds N and higher vehicle speeds v to passive drivers with low vehicle speeds v, few low acceleration phases and low engine speeds N. The reference distances S R should preferably also differ significantly and should have different urban, interurban and motorway sections. The proportions of the urban, interurban and motorway sections along the entire route are preferably based on the specifications of the RDE legislation. During the many reference runs certain reference operating data of the reference vehicles F R and reference motors 2 R recorded, these are in particular time t, vehicle speed v, engine speed N, engine load or torque M, oil temperature, coolant temperature, etc. If the reference runs with Portable Emission Measurement Systems (PEMS), also pollutants E i be measured. The reference operating data can for example be measured directly or from a control unit of the reference vehicle F R and / or the reference internal combustion engine 2 R be determined. Preferably, however, not for every implementation of the method 1 new reference runs are performed, but it is preferably a database 3 created with reference operating data of the measured reference runs and depending on the combustion engine to be examined 2 and the planned vehicle application, desired reference journeys can be selected with corresponding reference operating data and for the method according to the invention 1 be used. By measuring, recording and storing many reference runs, a steadily growing database is generated, which increases the statistical significance.

Im konkreten Ausführungsbeispiel werden zweiundneunzig Referenzmessungen mit vier verschiedenen Referenzstrecken SR , zwei verschiedenen Referenzfahrzeugen FR und drei verschiedenen Referenzfahrern DR verwendet. Die Referenzfahrten werden vorzugsweise sowohl in kaltem als auch in warmem Zustand des Referenz-Verbrennungsmotors 2R durchgeführt, um auch den Einfluss verschiedener Betriebszustände (kalt, warm) abzudecken. Aus den Referenzmessungen werden die Referenz-Betriebsdaten in Abhängigkeit der Zeit t und des zurückgelegten Wegs s ermittelt und es werden eine zeitliche und eine wegbasierte Häufigkeitsverteilung 4, 5 der Referenz-Betriebsdaten ermittelt, insbesondere der Betriebspunkte PBi des Referenz-Verbrennungsmotors 2 wie in 2a und 2b dargestellt ist. Zudem wird eine Häufigkeitsverteilung 6 der Betriebspunktänderungen PBAi ermittelt wie in 2c ersichtlich ist. Im Diagramm der zeitlichen Häufigkeitsverteilung 4 in 2a sind die Betriebspunkte PBi in Abhängigkeit der Zeit t (PBi = PBi(t)) über einer normalisierten Drehzahl NN und einem normalisierten Drehmoment MN des Referenz-Verbrennungsmotors 2R in Prozent aufgetragen. Normalisiert bedeutet, dass das jeweilige Drehmoment M und die jeweilige Drehzahl N eines Betriebspunktes PBi auf die Nenndrehzahl Nmax und das Nenn-Drehmoment Mmax des Referenz-Verbrennungsmotors 2R bezogen sind. Die Größe der Kreise der Betriebspunkte PBi (t) symbolisiert den jeweiligen zeitlichen Anteil eines Betriebspunktes PBi (t) an der gesamten Zeit t aller Referenzfahrten. Analog sind im Diagramm der wegbasierten Häufigkeitsverteilung 5 in 2b die Betriebspunkte PBi als wegbasierte Betriebspunkte PBi(s) dargestellt. Die Größe der Kreise zeigen den Anteil des jeweiligen Betriebspunktes PBi(s) am gesamten zurückgelegten Weg s aller Referenzfahrten. Im Diagramm in 2c ist die Häufigkeitsverteilung 6 der Betriebspunktänderungen PBAi über der Drehzahländerung DN in U/min je Sekunde und der Drehmomentänderung DM in Prozent je Sekunde dargestellt. Daraus lassen sich statistisch aussagekräftige Ergebnisse ableiten, wie lange bestimmte Betriebspunkte PBi des Verbrennungsmotors 2 während der zweiundneunzig Referenzfahrten auftreten und welche Wegstrecke s dabei zurückgelegt wird. Die Häufigkeitsverteilung 6 der Betriebspunktänderungen PBAi in 2c gibt Aufschluss über den transienten Betrieb des Referenz-Verbrennungsmotors 2R . Es ist ersichtlich, dass im dargestellten Beispiel in ca. 72% aller zweiundneunzig Referenzfahrten die Änderung der Last bzw. Drehmoments M des Referenz-Verbrennungsmotors 2R weniger als ca. 10% pro Sekunde beträgt und die Änderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 weniger als ca. 100 Umdrehungen pro Sekunde. Daraus lässt sich schließen, dass der durch die Referenzfahrten abgedeckte reale Fahrbetrieb größtenteils eine stationäre Charakteristik aufweist. Dies stellt bereits einen wichtigen Informationsgewinn für die weitere Entwicklung des Verbrennungsmotors 2 da und bedeutet, dass der stationären Optimierung der, aus den Referenzfahrten ermittelten, Betriebspunkte PBi eine wesentliche Bedeutung bzgl. der Einhaltung von RDE-Schadstoff-Grenzwerten EiGrenz zukommt.In the specific embodiment, ninety-two reference measurements will be made with four different reference paths S R , two different reference vehicles F R and three different reference drivers D R used. The reference runs are preferably both cold and warm of the reference internal combustion engine 2 R performed to also cover the influence of various operating conditions (cold, warm). From the reference measurements, the reference operating data are determined as a function of the time t and the distance traveled s and become a temporal and a path-based frequency distribution 4 . 5 the reference operating data determined, in particular the operating points P Bi of the reference internal combustion engine 2 as in 2a and 2 B is shown. In addition, a frequency distribution 6 the operating point changes P BAi determined as in 2c is apparent. In the diagram of the temporal frequency distribution 4 in 2a are the operating points P Bi as a function of time t (P Bi = P Bi (t)) above a normalized speed N N and a normalized torque M N of the reference internal combustion engine 2 R Plotted in percent. Normalized means that the respective torque M and the respective speed N of an operating point P Bi to the rated speed N max and the nominal torque M max of the reference internal combustion engine 2 R are related. The size of the circles of the operating points P Bi (t) symbolizes the respective temporal part of an operating point P Bi (t) at the total time t of all reference runs. Analogous in the diagram are the path-based frequency distribution 5 in 2 B the operating points P Bi as path-based operating points P Bi (s). The size of the circles show the proportion of the respective operating point P Bi (s) on the total distance traveled s of all reference runs. In the diagram in 2c is the frequency distribution 6 the operating point changes P BAi over the speed change D N in rpm per second and the torque change D M shown in percentages per second. From this statistically meaningful results can be derived, as long as certain operating points P Bi of the internal combustion engine 2 during the ninety-two reference trips occur and which distance s is covered. The frequency distribution 6 the operating point changes P BAi in 2c provides information about the transient operation of the reference internal combustion engine 2 R , It can be seen that in the example shown in about 72% of all ninety-two reference runs, the change of the load or torque M of the reference internal combustion engine 2 R less than about 10% per second and the change in the speed of the internal combustion engine 2 less than about 100 revolutions per second. From this it can be concluded that the real driving operation covered by the homing operations has for the most part a stationary characteristic. This already provides an important information gain for the further development of the internal combustion engine 2 there and means that the stationary optimization of the, from the homing determined, operating points P Bi a significant importance in terms of compliance with RDE pollutant limits E iGrenz due.

Das Zusatzmodul ZM2 dient der Sicherstellung einer vollständigen Datenbasis zur Beschreibung des Systemverhaltens in allen sich anschließenden Modulen des Verfahrens 1. Konkret ist damit die Sammlung aller nötigen Messgrößen in einem Messplan, der sogenannten Systemzustandsstruktur, gemeint, die im Zuge der sich anschließenden Messungen in den Hauptmodulen HMi verwendet werden sollte. In der Systemzustandsstruktur sind alle Messgrößen enthalten, die konzeptspezifisch benötigt werden, um die Emissionsbewertungen in den Folgenmodulen und etwaige technische Ursachenzuweisungen bei identifizierten Emissionsproblemen zu ermöglichen.The additional module ZM 2 serves to ensure a complete database describing system behavior in all subsequent modules of the procedure 1 , In concrete terms, this means the collection of all the necessary measured variables in a measurement plan, the so-called system state structure, which is the result of the subsequent measurements in the main modules HM i should be used. The system health structure includes all metrics that are conceptually specific to allow for emission scores in the impact modules and any technical cause attributions for identified emission problems.

Basierend auf den gewonnenen Informationen der Zusatzmodule ZM1 und ZM2 werden im Hauptmodul HM1 stationäre Prüfstandsmessungen des Verbrennungsmotors 2 am Prüfstand durchgeführt. Dazu werden alle Betriebspunkte PBi des Verbrennungsmotors 2, vorzugsweise mittels eines Kennfeldes der Last bzw. des Drehmoments M über der Drehzahl N des Verbrennungsmotors 2, am Prüfstand eingestellt und es werden alle, im Zusatzmodul ZM2 (Systemzustandsstruktur) festgelegten Messgrößen gemessen, insbesondere der Ausstoß der relevanten Schadstoffe Ei . Über die zeitliche und wegbasierte Häufigkeitsverteilung 4, 5 kann bereits ein erster Vergleich mit den gesetzlich festgelegten Grenzwerten EiGrenz der Schadstoffe Ei gemacht werden, welche in Gramm pro Kilometer [g/km] festgelegt sind. Dabei werden die Emissionen der Schadstoffe Ei , die in der Regel in Gramm pro Sekunde [g/s] gemessen werden, mittels der zeitlichen und wegbasierten Häufigkeitsverteilungen 4, 5 in Gramm pro Kilometer [g/km] umgerechnet, um mit dem jeweiligen gesetzlich festgelegten Grenzwerten EiGrenz vergleichbar zu sein. Dadurch ist es möglich, bereits in dieser sehr frühen Entwicklungsphase mit rein stationären Prüfstandsmessungen des Verbrennungsmotors 2 (ohne Fahrzeug) eine Prognose hinsichtlich der Einhaltung der RDE-Grenzwerte eines Fahrzeugs mit dem Verbrennungsmotor 2 zu machen. Die Quantifizierung erfolgt über einen sogenannten stationären Erfüllungsgrad E G S t a t = E t S t a t E i g r e n z [ g / k m ] [ g / k m ] ,

Figure DE102018127711A1_0001
der den gemessenen stationären Schadstoffausstoß EiStat des jeweiligen Schadstoffes Ei dem gesetzlich festgelegten Grenzwert EiGrenz gegenüberstellt. Der stationäre Erfüllungsgrad EGstat ist dimensionslos, was aus der Division zweier identer Einheiten g/km resultiert. Vorzugsweise werden die stationären Betriebspunkte PBi des Verbrennungsmotors 2 am Prüfstand solange optimiert, bis ein Erfüllungsgrad EGstat < 1 erzielt wird. Dabei können beispielsweise die Kalibrierdaten des Verbrennungsmotors 2, über die ja bekanntermaßen der Betrieb des Verbrennungsmotors 2 gesteuert wird, adaptiert werden. Ist der Erfüllungsgrad EGStat für einen Schadstoff Ei kleiner eins, ist der Verbrennungsmotor 2 hinsichtlich seines stationären Betriebsverhaltens im Wesentlichen zur Erfüllung des RDE-Grenzwerts des entsprechenden Schadstoffs Ei ausreichend kalibriert. Der stationäre Erfüllungsgrad EGstat könnte aber auch unabhängig vom gesamten Verfahren 1 z.B. zum Vergleich verschiedener Konzepte oder verschiedener Entwicklungsstände des Verbrennungsmotors 2 verwendet werden.Based on the information gained from the additional modules ZM 1 and ZM 2 be in the main module HM 1 stationary test bench measurements of the internal combustion engine 2 carried out on the test bench. This will be all operating points P Bi of the internal combustion engine 2 , Preferably by means of a characteristic map of the load or the torque M over the speed N of the internal combustion engine 2 , are set on the test bench and all measured variables specified in the additional module ZM2 (system status structure) are measured, in particular the emission of the relevant pollutants E i , About the temporal and path-based frequency distribution 4 . 5 can already be a first comparison with the statutory limits E iGrenz the pollutants E i made in grams per kilometer [g / km]. In doing so, the emissions of pollutants E i , which are typically measured in grams per second [g / s], using temporal and path-based frequency distributions 4 . 5 in grams per kilometer [g / km] converted to the respective statutory limits E iGrenz to be comparable. This makes it possible, even in this very early development phase, to use purely stationary test bench measurements of the internal combustion engine 2 (without vehicle) a prognosis regarding compliance with the RDE limit values of a vehicle with the internal combustion engine 2 close. The quantification takes place via a so-called stationary degree of fulfillment e G S t a t = e t S t a t e i G r e n z [ G / k m ] [ G / k m ] .
Figure DE102018127711A1_0001
the measured steady-state pollutant emissions E iStat of the respective pollutant E i the statutory limit E iGrenz faces. The stationary degree of fulfillment EGstat is dimensionless, which results from the division of two identical units g / km. Preferably, the stationary operating points P Bi of the internal combustion engine 2 optimized at the test stand until a degree of fulfillment EGstat <1 is achieved. In this case, for example, the calibration data of the internal combustion engine 2 , about the known yes the operation of the internal combustion engine 2 is controlled, adapted. Is the degree of fulfillment EC Stat for a pollutant E i less than one, is the combustion engine 2 essentially with regard to its stationary operating behavior to meet the RDE limit of the corresponding pollutant E i sufficiently calibrated. The inpatient degree of fulfillment EGstat could also be independent of the entire procedure 1 eg to compare different concepts or different development statuses of the internal combustion engine 2 be used.

Im nächsten Schritt des Verfahrens 1 werden transiente Messungen des Verbrennungsmotors 2 am Prüfstand durchgeführt, wie durch das Hauptmodul HM2 in 1 symbolisiert ist. Dabei wird der Einfluss des dynamischen Betriebs und verschiedener Betriebszustände des Verbrennungsmotors 2 auf die Emissionen der Schadstoffe Ei ermittelt. Verschiedene Betriebszustände sind beispielsweise ein Kaltstart, eine Warmlaufphase und ein regulärer Motorbetrieb bei einer bestimmten Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors 2, die in der Regel im Bereich zwischen 85°C und 90°C Kühlmitteltemperatur liegt bzw. ca. 80-120°C Öltemperatur. Prüfläufe bei Kaltstart und in der Warmlaufphase werden vorzugsweise deshalb durchgeführt, um die Einflüsse etwaiger Korrekturfunktionen in den Kalibrierdaten auf das Emissionsverhalten abzudecken, die in der Steuerungseinheit des Verbrennungsmotors 2 hinterlegt sein können. Solche Korrekturfunktionen verändern beispielsweise bestimmte Parameter der Zündung, der Kraftstoff-Einspritzung, etc. bei kaltem Betriebszustand, beispielsweise um ein Abgasnachbehandlungssystem schneller auf eine gewünschte Betriebstemperatur zu bringen. Insbesondere, wenn das Abgasnachbehandlungssystem noch nicht die gewünschte Betriebstemperatur erreicht hat, stößt der Verbrennungsmotor 2 in der Regel höhere Schadstoffe Ei aus.In the next step of the procedure 1 become transient measurements of the internal combustion engine 2 performed on the test bench, as by the main module HM 2 in 1 is symbolized. In the process, the influence of the dynamic operation and different operating states of the internal combustion engine becomes 2 on the emissions of pollutants E i determined. Various operating states are, for example, a cold start, a warm-up phase and a regular engine operation at a certain operating temperature of the internal combustion engine 2 , which is usually in the range between 85 ° C and 90 ° C coolant temperature or approximately 80-120 ° C oil temperature. Test runs during cold start and in the warm-up phase are therefore preferably performed in order to cover the influences of any correction functions in the calibration data on the emission behavior, which in the control unit of the internal combustion engine 2 can be deposited. Such correction functions change, for example, certain parameters of the ignition, the fuel injection, etc. in cold operating condition, for example, to bring an exhaust aftertreatment system faster to a desired operating temperature. In particular, when the exhaust aftertreatment system has not yet reached the desired operating temperature, the internal combustion engine abuts 2 usually higher pollutants E i out.

Die transienten Messungen erfolgen am Prüfstand mittels Betriebspunktrampen RPBi , sogenannten Betriebsphasen. Mittels statistischer Versuchsplanung (Design of Experiments - DoE) werden bestimmte Betriebsphasen definiert, mittels welcher die Prüfstandsmessungen durchgeführt werden. Mittels DoE geplante Versuche haben den Vorteil, dass der Umfang der Messungen nicht zu groß wird und die Ergebnisse trotzdem eine hohe Aussagekraft aufweisen. Für die Erfindung kann davon ausgegangen werden, dass die Betriebsphasen vorgegeben sind. Das Ergebnis der transienten Messungen sind die kritischsten Betriebspunktrampen RPBi bzw. Betriebsphasen, also jene transienten Betriebsphasen, die zum höchsten Ausstoß eines Schadstoffs Ei führen. Daraus kann man Rückschlüsse auf die technischen Ursachen ziehen und ggf. Veränderungen an Komponenten des Verbrennungsmotors 2 und/oder den Einstellungen der Steuerungseinheit vornehmen.The transient measurements are carried out on the test bench by means of operating point lamps R PBi , so-called operating phases. By means of statistical Design of Experiments (DoE) certain operating phases are defined, by means of which the test bench measurements are carried out. Experiments planned using DoE have the advantage that the scope of the measurements is not too large and the results nevertheless have a high significance. For the invention it can be assumed that the operating phases are predetermined. The result of the transient measurements are the most critical operating point lamps R PBi or operating phases, ie those transient operating phases that lead to the highest emission of a pollutant E i to lead. From this one can draw conclusions about the technical causes and possibly changes to components of the internal combustion engine 2 and / or make the settings of the control unit.

Zur Identifikation der kritischsten Betriebsphasen werden die Messergebnisse der Emissionen der Schadstoffe Ei , der am Prüfstand gemessenen Betriebsphasen, quasistationären Betriebsphasen gegenübergestellt, wie in 3 anhand einer Betriebspunktrampe PBAi zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 dargestellt ist. Darin sind Das Drehmoment M (in Prozent des Nenn-Drehmonents), die Drehzahl N in U/min und der Ausstoß des Schadstoffs CO in Gramm pro Sekunde dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Drehzahl N und das Drehmoment M auf der Betriebspunktrampe PBAi zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 sinken. Die quasistationären Betriebsphasen werden dabei aus den stationären Messungen des ersten Hauptmoduls HM1 ermittelt, bilden also im Wesentlichen die transienten Betriebspunktrampen RPBi mit stationären Betriebspunkten PBi und den entsprechenden stationären Emissionen des Schadstoffes Ei ab. Es wird aus der Differenz zwischen transientem und quasistationärem Schadstoffausstoß (schraffierter Bereich 7) für jede Betriebspunktrampe RPBi eine mittlere Abweichung ermittelt und es werden jene Betriebspunktrampen RPBi gewählt, welche die größten mittleren Abweichungen zwischen transientem und quasistationärem Schadstoffausstoß aufweisen. Im dargestellten Beispiel in 3 ist die Abweichung als schraffierter Bereich zwischen dem transienten Schadstoffausstoßes COt (durchgezogene Linie) des Schadstoffs CO und dem quasistationären Schadstoffausstoßes COquasi (gestrichelte Linie) des Schadstoffs CO gezeigt.To identify the most critical operating phases, the measurement results of emissions of pollutants E i , the operating phases measured at the test bench, compared to quasi - stationary operating phases, as in 3 based on an operating spot ramp P BAi between a time t 1 and a time t 2 is shown. This shows the torque M (in percent of the nominal torque), the speed N in rpm and the emission of the pollutant CO in grams per second. It can be seen that the speed N and the torque M on the operating spot ramp P BAi fall between the time t 1 and the time t 2 . The quasi-stationary operating phases become from the stationary measurements of the first main module HM 1 determined, thus essentially form the transient operating point R PBi with stationary operating points P Bi and the corresponding stationary emissions of the pollutant E i from. It is calculated as the difference between transient and quasi-stationary pollutant emissions (hatched area 7 ) for each operating spot ramp R PBi an average deviation is determined and it becomes those operating spot lamps R PBi which have the largest mean deviations between transient and quasi-stationary emission of pollutants. In the example shown in FIG 3 the deviation is shown as a hatched area between the transient pollutant emissions CO t (solid line) of the pollutant CO and the quasi-stationary pollutant emission CO quasi (dashed line) of the pollutant CO.

Aus den ausgewählten Betriebspunktrampen RPBi mit den größten Abweichungen und der, im Zusatzmodul ZM1 ermittelten, statistischen Häufigkeitsverteilung 6 der Betriebspunktänderungen PBAi aus den Referenzfahrten wird ein sogenanntes Rampengewicht GEi für die Emissionen der Schadstoffe Ei gemäß nachstehender Gleichung ermittelt. G E i = Δ m ˙ E i Δ m ˙ E i _ max h 4 h 4 _ max h 6 h 5 _ max 1 G E i _ max

Figure DE102018127711A1_0002
From the selected operating spot lamps R PBi with the biggest deviations and, in the add-on module ZM 1 determined, statistical frequency distribution 6 the operating point changes P BAi The reference runs become a so-called ramp weight G egg for the emissions of pollutants E i determined according to the following equation. G e i = Δ m ˙ e i Δ m ˙ e i _ Max * H 4 H 4 _ Max * H 6 H 5 _ Max * 1 G e i _ Max
Figure DE102018127711A1_0002

Dabei bezeichnet ΔṁEi die mittlere Abweichung zwischen transientem und quasistationärem Massenstrom einer Schadstoffemission (mittlere Abweichung des schraffierten Bereichs 7 in 3) für einer Betriebspunktrampe RPBi , h4 die aus der Häufigkeitsverteilung 4 im Hauptmodul HM1 ermittelte Häufigkeit des jeweiligen Betriebspunkt PBi am Beginn einer Betriebspunktrampe RPBi und h6 die aus der Häufigkeitsverteilung 6 im Hauptmodul HM1 ermittelte Häufigkeit Betriebspunktänderungen PBAi . Die Werte werden normiert, indem sie jeweils auf den, zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 gemessenen Maximalwert bezogen werden.In this case, Δṁ Ei denotes the mean deviation between transient and quasi-stationary mass flow of a pollutant emission (average deviation of the hatched area 7 in 3 ) for an operating spot ramp R PBi . h 4 the from the frequency distribution 4 in the main module HM 1 determined frequency of the respective operating point P Bi at the beginning of an operating spot ramp R PBi and h 6 the from the frequency distribution 6 in the main module HM 1 determined frequency operating point changes P BAi , The values are normalized by placing them on the, between the time t 1 and time t 2 measured maximum value.

Je höher das Rampengewicht GEi einer Betriebspunktrampen RPBi , desto höher ist die mittlere Abweichung 7 zwischen transientem und quasistationärem Schadstoffausstoß der betrachteten Betriebspunktrampe RPBi und desto höher ist die statistische Relevanz, also die Häufigkeit des Auftretens der entsprechenden Betriebspunktrampen RPBi in allen durchgeführten Referenzfahrten. The higher the ramp weight G egg a service point lamps R PBi , the higher the mean deviation 7 between transient and quasi-stationary pollutant emissions of the considered operating spot ramp R PBi and the higher is the statistical relevance, ie the frequency of occurrence of the corresponding operating point lamps R PBi in all homed tours.

Vorzugsweise erfolgt die beschriebene Ermittlung der kritischsten Betriebspunktrampen RPBi automatisch mittels eines geeigneten Prüfstandsautomatisierungssystems 8 (wie z.B. in 5 dargestellt ist). Aus den Betriebspunktrampen RPBi mit dem höchsten Rampengewicht GEi kann eine gewünschte Anzahl von Betriebspunktrampen RPBi ausgewählt werden und das transiente Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors 2 anhand dieser gewählten Betriebspunktrampen RPBi optimiert werden, beispielsweise durch Adaption der Kalibrierdaten. Es können aber auch Betriebspunktrampen RPBi mit einem hohen Rampengewicht GEi trotz des hohen Rampengewichts Gi bei der Optimierung und weiteren Entwicklung des Verbrennungsmotors 2 vernachlässigt werden, beispielsweise dann, wenn diese Betriebspunktrampen RPBi durch eine geeignete Schaltstrategie eines Automatikgetriebes vermieden werden, also im praktischen Betrieb des Verbrennungsmotors 2 gar nicht auftreten.Preferably, the described determination of the most critical operating point lamps takes place R PBi automatically by means of a suitable test bed automation system 8th (such as in 5 is shown). From the operating spot lamps R PBi with the highest ramp weight G egg can be a desired number of operating spot lamps R PBi be selected and the transient emission behavior of the internal combustion engine 2 based on these selected operating spot lamps R PBi be optimized, for example by adaptation of the calibration data. But it can also operate spot lamps R PBi with a high ramp weight G egg despite the high ramp weight G i in the optimization and further development of the internal combustion engine 2 be neglected, for example, when these operating spot lamps R PBi be avoided by a suitable switching strategy of an automatic transmission, ie in practical operation of the internal combustion engine 2 do not occur at all.

Die Ergebnisse des zweiten Hauptmoduls HM2 (transiente Messungen) fließen gemeinsam mit den Ergebnissen des ersten Hauptmoduls HM1 (stationäre Messungen) in ein drittes Zusatzmodul ZM3 ein, welches ein Prognosemodell zur Ermittlung der CO2 -Emissionen und der Emissionen der Schadstoffe Ei zur Verfügung stellt. Mittels des Prognosemodells kann ein Ausstoß eines Schadstoffes Ei eines beliebigen vorgegebenen Prüfzyklus Z ermittelt werden. Es werden also die empirischen Daten aus den Referenzfahrten dazu verwendet, eine Emissionsprognose eines unbekannten Prüfzyklus Z zu treffen. Dieses Prognosemodell wird im nachfolgenden dritten Hautpmodul HM3 und fünften Hauptmodul HM5 verwendet, wie durch die Pfeile für den Informationsfluss in 1 ersichtlich ist.The results of the second main module HM 2 (transient measurements) flow together with the results of the first main module HM 1 (stationary measurements) in a third additional module ZM 3 a predictive model for determining the CO 2 Emissions and emissions of pollutants E i provides. By means of the prognosis model can be a emission of a pollutant E i Any predetermined test cycle Z can be determined. Thus, the empirical data from the reference runs are used to make an emissions forecast of an unknown test cycle Z. This prognosis model will be in the following third main module HM 3 and fifth main module HM 5 used as indicated by the arrows for information flow in 1 is apparent.

Wie an den Pfeilen in 1 ersichtlich, fließen die Ergebnisse aus dem zweiten Hauptmodul HM2 und dem dritten Zusatzmodul ZM3 in das dritte Hauptmodul HM3 - Zyklusvalidierung - ein. Im dritten Hauptmodul HM3 wird ein oder mehrere bekannte Prüfzyklen Z mit dem Verbrennungsmotor 2 am Prüfstand durchgeführt. Der Vorteil eines vorgegebenen Prüfzyklus Z ist, dass dieser reproduzierbar durchführbar ist, wodurch ein schneller und einfacher Vergleich verschiedener Konzepte, Entwicklungsstände, Komponente, etc. des Verbrennungsmotors 2 durchgeführt werden kann. Im Wesentlichen entspricht dies der bisherigen Entwicklungsmethode, wo ein Verbrennungsmotor 2 anhand eines festgelegten, gesetzlich vorgegebenen Prüfzyklus Z untersucht und weiterentwickelt wurde.As at the arrows in 1 As can be seen, the results flow from the second main module HM 2 and the third add-on module ZM 3 in the third main module HM 3 - cycle validation - one. In the third main module HM 3 becomes one or more known test cycles Z with the internal combustion engine 2 carried out on the test bench. The advantage of a predetermined test cycle Z is that this is reproducible feasible, creating a quick and easy comparison of different concepts, development stages, components, etc. of the engine 2 can be carried out. In essence, this corresponds to the previous development method, where an internal combustion engine 2 has been studied and developed on the basis of a defined, legally prescribed test cycle Z.

Vorzugsweise werden ein WLTC-Zyklus (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle) und ein RDE-konformer Prüfzyklus Z verwendet. RDE-konform bedeutet, dass der Prüfzyklus Z im Wesentlichen beliebig sein kann, beispielsweise aus einem aufgezeichneten Fahrversuch eines Fahrzeugs auf der Straße stammen kann, dass jedoch bestimmte Randbedingungen der RDE-Gesetzgebung eingehalten werden, z.B. die Streckenanteil von Stadt-, Überland- und Autobahnfahrt. Es könnten aber auch andere bekannte Zyklen verwendet werden, wie z.B. der NEFZ, FTP75, etc. Aus dem gemessenen WLTC-Zyklus und dem RDE-konformen Prüfzyklus Z werden Verläufe der Emissionen der Schadstoffe Ei über der Zeit aufgezeichnet. Aus den stationäre Messungen des Hauptmoduls HM1 wird ein sogenannter quasistationärer Vergleichszyklus der gemessenen Zyklen (hier WLTC, RDE-konform) gebildet und mit dem Zusatzmodul ZM3 (Emissions-Prognosemodell) werden entsprechende quasistationäre Emissionen der Schadstoffe Ei des quasistationären Prüfzyklus Zquasi ermittelt. Der quasistationäre Prüfzyklus Zquasi ist also ein, in Form von stationären Betriebspunkten PBI nachgebildeter Prüfzyklus Z, das bedeutet, dass zu den Betriebspunkten PBi des Prüfzyklus Z die Messwerte der Schadstoffe Ei der korrespondierenden stationären Betriebspunkte PBi herangezogen werden. Das geschieht vorzugsweise automatisiert, z.B. in einer geeigneten Auswerte-Software.Preferably, a Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle (WLTC) cycle and an RDE compliant test cycle Z are used. RDE compliant means that the test cycle Z can be essentially arbitrary, for example derived from a recorded driving test of a vehicle on the road, but that certain boundary conditions of the RDE legislation are complied with, eg the proportion of urban, interurban and motorway travel , However, other known cycles could be used, such as the NEDC, FTP75, etc. From the measured WLTC cycle and the RDE-compliant test cycle Z are the emissions of the pollutants E i recorded over time. From the stationary measurements of the main module HM 1 is a so-called quasi-stationary comparison cycle of the measured cycles (here WLTC, RDE compliant) is formed and with the additional module ZM 3 (Emissions forecasting model) will be corresponding quasi-stationary emissions of pollutants E i of the quasi-stationary test cycle Z, so to speak determined. The quasi-stationary test cycle Z, so to speak is therefore one, in the form of stationary operating points P BI simulated test cycle Z, which means that to the operating points P Bi of the test cycle Z the measured values of the pollutants E i the corresponding stationary operating points P Bi be used. This is preferably done automatically, for example in a suitable evaluation software.

Die tatsächlich am Prüfstand gemessenen Ergebnisse werden den Ergebnissen der Emissionsprognose gegenübergestellt, wie in 4 anhand eines Diagramms dargestellt ist. Die Verläufe der gemessenen Emissionen Ei_Zyklus der Schadstoffe Ei und weiterer gewünschter Größen des Prüfzyklus Z sind über der Zeit aufgetragen. Die am Prüfstand gemessenen Verläufe des transienten Prüfzyklus Z sind als durchgezogene Linien dargestellt und die quasistationären Verläufe Ei_quasi des Emissionsprognosemodells sind als gestrichelte Linien dargestellt. Neben den Schadstoffen Ei (hier in Form des Schadstoffs COZyklus, COquasi) werden vorzugsweise alle im Zusatzmodul ZM2 festgelegten Messgrößen gegenübergestellt, z.B. ein Zündwinkel ZWZyklus , ZWquasi , eine Kraftstoff-Einspritzmenge, ein Luftverhältnis (λZyklus, λquasi), etc., die Aufschluss über technische oder physikalische Ursachen einer Abweichung eines Schadstoffes Ei geben können. Auch bestimmte Kenngrößen eines etwaigen Abgasnachbehandlungssystems oder Betriebszustände (Kühlmitteltemperatur TKMZyklus, TKMquasi) können analysiert werden.The actual results measured at the test stand are compared with the results of the emission forecast, as in 4 represented by a diagram. The course of the measured emissions E i_cycle the pollutants E i and other desired magnitudes of the test cycle Z are plotted over time. The curves of the transient test cycle Z measured on the test bench are shown as solid lines and the quasi-stationary curves E i_quasi of the emission prediction model are shown as dashed lines. In addition to the pollutants E i (here in the form of the pollutant CO cycle , CO quasi ) are preferably all in the additional module ZM 2 set measured variables, for example, a firing angle ZW cycle . ZW quasi , a fuel injection quantity, an air ratio (λ cycle , λ quasi ), etc., which provide information about technical or physical causes of a deviation of a pollutant E i can give. Certain parameters of any exhaust aftertreatment system or operating conditions (coolant temperature T KM cycle , T KMquasi ) can also be analyzed.

Aus den gemessenen Verläufen Ei_Zyklus der Schadstoffe Ei , den korrespondierenden quasistationären Verläufen Ei_quasi der Schadstoffe Ei sowie den gesetzlich festgelegten Grenzwerten Ei_Grenz der einzelnen Schadstoffe Ei werden drei weitere dimensionslose Erfüllungsgrade EGdyn_Zyklus, EGstat_Zyklus und EGdyn wie nachfolgend dargestellt berechnet. E G d y n _ Z y k l u s = E i _ Z y k l u s E i _ G r e n z [ g / k m ] [ g / k m ] , E G s t a t _ Z y k l u s = E i _ q u a s i E i _ G r e n z [ g / k m ] [ g / k m ] , E G d y n = E i _ Z y k l u s E i _ q u a s i [ g / k m ] [ g / k m ]

Figure DE102018127711A1_0003
From the measured progressions E i_cycle of pollutants E i , the corresponding quasi-stationary curves E i_quasi of pollutants E i as well as the statutory limits E i_limit of the individual pollutants E i For example, three further dimensionless degrees of fulfillment EG dyn_cycle , EG stat_cycle and EG dyn are calculated as shown below. e G d y n _ Z y k l u s = e i _ Z y k l u s e i _ G r e n z [ G / k m ] [ G / k m ] . e G s t a t _ Z y k l u s = e i _ q u a s i e i _ G r e n z [ G / k m ] [ G / k m ] . e G d y n = e i _ Z y k l u s e i _ q u a s i [ G / k m ] [ G / k m ]
Figure DE102018127711A1_0003

Dabei beschreibt der Erfüllungsgrad EGdyn_Zyklus das Verhältnis zwischen der gemessenen Emission eines Schadstoffes Ei des transienten Prüfzyklus in [g/km] (hier WLTC, RDE-konform) und dem gesetzlich festgelegten Grenzwert Ei_Grenz des entsprechenden Schadstoffes Ei in [g/km]. Der Erfüllungsgrad EGstat_Zyklus beschreibt das Verhältnis zwischen der, aus dem dritten Zusatzmodul ZM3 (Emissionsprognosemodell) ermittelten Emission eines Schadstoffes Ei eines quasistationären Zyklus und dem gesetzlich festgelegten Grenzwert Ei_Grenz des entsprechenden Schadstoffes Ei in [g/km]. EGstat_Zyklus sagt aus, wie gut das stationäre Verhalten des Verbrennungsmotors 2 hinsichtlich der Einhaltung des gesetzlichen Grenzwerts Ei_Grenz eines Schadstoffes Ei ausgelegt ist und ist damit zusammen mit dem, im ersten Hauptmodul HM1 ermittelten stationären Erfüllungsgrad EGstat eine wichtige Kenngröße zur stationären Optimierung des Verbrennungsmotors 2. Der quasistationäre Zyklus ist der, in Form von stationären Betriebspunkten abgebildete transiente Zyklus (hier WLTC, RDE-konform).The degree of fulfillment EG dyn_cycle describes the relationship between the measured emission of a pollutant E i of the transient test cycle in [g / km] (here WLTC, compliant with RDE) and the statutory limit E i_ limit of the corresponding pollutant E i in [g / km]. The degree of fulfillment EG stat_cycle describes the relationship between ,, from the third additional module ZM 3 (Emissions forecast model) determined emission of a pollutant E i a quasi-stationary cycle and the legally established limit E i_ limit of the corresponding pollutant E i in [g / km]. EC stat_cycle says how good the stationary behavior of the internal combustion engine 2 in terms of compliance with the legal limit E i_ limit of a pollutant E i is designed and is together with that, in the first main module HM 1 determined stationary degree of fulfillment EG stat an important parameter for stationary optimization of the internal combustion engine 2 , The quasi-stationary cycle is the transient cycle (in this case WLTC, RDE-compliant), represented in the form of stationary operating points.

Der Erfüllungsgrad EGdyn setzt das Messergebnis einer Emission Ei_Zyklus eines Schadstoffes Ei des Zyklus (WLTC, RDE-konform) in [g/km] mit dem quasistationären Ergebnis Ei_quasi ins Verhältnis, das aus dem dritten Zusatzmodul ZM3 (Emissionsprognosemodell) ermittelt wird. Der Erfüllungsgrad EGdyn beschreibt damit den Anteil des transienten Betriebs des Verbrennungsmotors 2 an der Emission eines Schadstoffes Ei . Wenn beispielsweise EGstat_Zyklus klein im Vergleich zu EGdyn_Zyklus ist, ist EGdyn größer als Eins, das bedeutet, dass die tatsächlich gemessenen Emissionen eines Schadstoffes Ei des Zyklus zu einem größeren Teil durch das transiente Verhalten des Verbrennungsmotors 2 beeinflusst werden, als durch das stationäre Verhalten. Damit ist EGdyn eine wichtige Kenngröße als Entscheidungsgrundlage für eine transiente oder stationäre Optimierung des Verbrennungsmotors 2. Beispielsweise wäre es bei einem dominierenden Einflusses des stationären Verhaltens des Verbrennungsmotors 2 auf den Ausstoß eines Schadstoffs Ei nicht zielführend, das transiente Verhalten zu optimieren, da dieses in nur geringem Maße für die Einhaltung des gesetzlich festgelegten Grenzwerts Ei_Grenz verantwortlich ist.The degree of fulfillment EG dyn sets the measurement result of an emission E i_cycle of a pollutant E i of the cycle (WLTC, RDE-compliant) in [g / km] with the quasi-stationary result E i_quasi into the ratio, that from the third additional module ZM 3 (Emission forecasting model) is determined. The degree of fulfillment EG dyn thus describes the proportion of transient operation of the internal combustion engine 2 at the emission of a pollutant E i , For example, if EG stat_cycle is small compared to EG dyn_cycle , then EG dyn is greater than one, which means that the actual measured emissions of a pollutant E i of the cycle to a greater extent by the transient behavior of the internal combustion engine 2 be influenced, as by the stationary behavior. Thus EG dyn is an important parameter as a basis for decision making for a transient or stationary optimization of the internal combustion engine 2 , For example, it would be at a dominant influence of the stationary behavior of the internal combustion engine 2 on the emission of a pollutant E i not effective to optimize the transient behavior, as this is responsible only to a small degree for the compliance with the statutory limit E i_Grenz .

Im nächsten Schritt des Verfahrens 1 wird in einem Hauptmodul HM4 , wie in 1 ersichtlich, eine Robustheits- und Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Dazu wird der Verbrennungsmotor 2 auf einem geeigneten Prüfstand, z.B. einem sogenannten Engine-in-the-Loop-Prüfstand 9 (EiL), in einer modellbasierten virtuellen Umgebung Uv mit einem virtuellen Fahrzeug Fv und einem virtuellen Fahrer Dv betrieben, wie schematisch in 5 dargestellt ist. Dabei wird das Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors 2 bei Anwendung in einem virtuellen Fahrzeug Fv simuliert, es wird also nicht nur das Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors 2 selbst untersucht, wie in den bisherigen Modulen des Verfahrens 1, sondern die Interaktion zwischen Verbrennungsmotor 2, virtuellem Fahrzeug Fv und virtuellem Fahrer Dv in einer virtuellen Umgebung Uv . Man gewinnt dadurch Informationen, die man sonst nur durch den physischen Einbau des Verbrennungsmotors 2 in ein oder mehrere echte Fahrzeuge und Absolvierung vieler verschiedener Testfahrten mit verschiedenen Fahrern gewinnen könnte (analog des Zusatzmoduls ZM1), was allerdings mit erheblichem Aufwand und folglich hohen Entwicklungskosten einhergehen würde.In the next step of the procedure 1 will be in a main module HM 4 , as in 1 can be seen, carried out a robustness and sensitivity analysis. This is the internal combustion engine 2 on a suitable test bench, eg a so-called engine-in-the-loop test bench 9 (EiL), in a model-based virtual environment U v with a virtual vehicle F v and a virtual driver D v operated as schematically in 5 is shown. At the same time, the emission behavior of the internal combustion engine becomes 2 when used in a virtual vehicle F v simulated, so it is not just the emission behavior of the internal combustion engine 2 itself examined, as in previous modules of the procedure 1 but the interaction between internal combustion engine 2 , virtual vehicle F v and virtual driver D v in a virtual environment U v , By doing so, you gain information that is otherwise only available through the physical installation of the internal combustion engine 2 could win in one or more real vehicles and completion of many different test drives with different drivers (similar to the additional module ZM1), which would, however, be associated with considerable effort and consequently high development costs.

Am EiL-Prüfstand 9 wird der Verbrennungsmotor 2 in bekannter Weise über eine Verbindungswelle 10 mit einer Belastungsmaschine 11 zum Antrieb oder zur Belastung des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Dem Verbrennungsmotor 2 wird über ein Prüfstandsautomatisierungssystem 8 eine bestimmte Sollgröße, z.B. ein Soll-Drehmoment Msoll, vorgegeben, die vom Verbrennungsmotor 2 eingeregelt wird. Ebenso wird der Belastungsmaschine 11 eine bestimmte Sollgröße, z.B. eine Drehzahl Nsoll, vorgegeben. Dazu wird aus der Sollgröße von einer Steuerungseinheit 12 des Verbrennungsmotors 2 eine Stellgröße berechnet, z.B. Einspritzmenge, Einspritzzeitpunkt, Einstellung eins Abgasrückführungssystem, usw. Die zur Regelung erforderlichen Ist-Größen werden z.B. in Form eines Ist-Drehmoments Mist und einer Ist-Drehzahl Nist an der Verbindungswelle 10 gemessen und dem Prüfstandsautomatisierungssystem 8 übergeben. Mit der Belastungsmaschine 11 wird in der Regel die Drehzahl N des Verbrennungsmotors 2 geregelt, wobei eine Soll-Drehzahl Nsoll vorgegeben wird. Über eine geeignete Schnittstelle 13 werden dem Prüfstandsautomatisierungssystem 8 die Sollgrößen aus der Simulation der Fahrt des Fahrzeugs mittels des virtuellen Fahrers Dv , der virtuellen Umgebung Uv und des virtuellen Fahrzeugs Fv vorgegeben.At EiL test bench 9, the internal combustion engine 2 in a known manner via a connecting shaft 10 with a loading machine 11 to drive or load the internal combustion engine 2 connected. The internal combustion engine 2 is via a test bench automation system 8th a certain desired value, for example a desired torque M soll , predetermined by the internal combustion engine 2 is adjusted. Likewise, the loading machine 11 a certain desired value, for example a speed N soll , predetermined. For this purpose, from the target size of a control unit 12 of the internal combustion engine 2 calculated a manipulated variable, for example, injection quantity, injection timing, setting one exhaust gas recirculation system, etc. The actual variables required for control, for example, in the form of an actual torque Mist and an actual speed N is at the connecting shaft 10 measured and the test bench automation system 8th to hand over. With the loading machine 11 is usually the speed N of the internal combustion engine 2 regulated, wherein a target speed N soll is specified. Via a suitable interface 13 become the test bench automation system 8th the set values from the simulation of the drive of the vehicle by means of the virtual driver D v , the virtual environment U v and the virtual vehicle F v specified.

Zur virtuellen Modellierung verschiedener virtueller Fahrzeuge Fv , virtueller Umgebungen Uv und virtueller Fahrer Dv werden bestimmte Modellparameter Mi festgelegt und anschließend variiert. Beispiele zur Modellierung verschiedener virtueller Fahrzeuge Fv sind die Veränderung eines Luftwiderstandsbeiwerts (cw-Wert) und einer Fahrzeugmasse. Die Modellierung verschiedener virtueller Umgebungen Uv kann durch Variation einer Steigung bzw. eines Gefälles βS einer Straße, Variation eines Kurvenradius RK , eines Kurvenwinkels δK oder einer Stehzeit tstop (z.B. bei einer Ampel) erfolgen. Verschiedene virtuelle Fahrer Dv können z.B. dadurch modelliert werden, dass die maximale Längs- und Querbeschleunigungen al , aq des virtuellen Fahrzeugs variiert werden oder unterschiedliche Geschwindigkeiten v vorgegeben werden. Dies ist natürlich nur beispielhaft und es wären auch andere oder mehrere Parameter zur Modellierung denkbar. Vorzugsweise werden die Informationen des Zusatzmoduls ZM1 analysiert und es werden daraus bestimmte Randbedingungen für die Definition und Variation der Modellparameter Mi festgelegt. Dadurch wird gewährleistet, dass keine Modellparameter Mi vorgegeben werden, die bei der realen Anwendung des Verbrennungsmotors 2 nicht auftreten würden. For virtual modeling of various virtual vehicles F v , virtual environments U v and virtual driver D v become certain model parameters M i determined and then varied. Examples of modeling different virtual vehicles F v are the change of a drag coefficient (cw value) and a vehicle mass. The modeling of different virtual environments U v can by variation of a slope or a slope β S of a road, variation of a curve radius R K , a curve angle δ K or a stop time t stop (eg at a traffic light). Various virtual drivers D v can be modeled, for example, by the maximum longitudinal and lateral accelerations a l . a q be varied of the virtual vehicle or different speeds v are given. Of course, this is just an example and other modeling parameters would be possible. Preferably, the information of the additional module ZM 1 analyzed and it becomes certain boundary conditions for the definition and variation of the model parameters M i established. This ensures that no model parameters M i be given, which in the real application of the internal combustion engine 2 would not occur.

Für jede Variation eines Modellparameters Mi wird ein Prüflauf PLi des Verbrennungsmotors 2 am EiL-Prüfstand durchgeführt und es werden die Emissionen der Schadstoffe Ei gemessen und aufgezeichnet. Vorzugsweise erfolgt die Variation der Modellparameter Mi und die Durchführung der Prüfläufe PLi automatisiert. Als Ergebnis erhält man für jeden Schadstoff Ei eine Emission in [g/km] aufgetragen über der Anzahl der durchgeführten Prüfläufe PLi (virtuelle Testfahrten). Um die kostenintensive Prüfstandszeit zu reduzieren, werden die Dauer der einzelnen Prüfläufe PLi vorzugsweise relativ kurz gewählt und entsprechen nicht der RDE-konformen Dauer von zwei Stunden. In den 6a-6c sind beispielhaft die Emissionen der Schadstoffe Stickstoffoxid/-dioxid NOx, Kohlenwasserstoff HC und Kohlenmonoxid CO über der Anzahl APLi der durchgeführten Prüfläufe PLi in einem Balkendiagramm dargestellt. Im konkreten Beispiel wurden 358 Prüfläufe PLi mit einer Dauer zwischen drei und 12 Minuten durchgeführt. Zum Vergleich ist jeweils der gesetzlich vorgeschriebene Grenzwert Ei_Grenz_EU6 jedes Schadstoffs Ei der Euro-6-Abgasnorm als strichlierte Linie dargestellt. Da es sich im konkreten Fall um einen Verbrennungsmotor 2 der Euro-4 Abgasnorm handelt, sind die Grenzwerte recht deutlich überschritten. Dies spielt aber zur Erläuterung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 keine Rolle.For every variation of a model parameter M i becomes a test run PL i of the internal combustion engine 2 carried out at the EiL test bench and it will be the emissions of pollutants E i measured and recorded. Preferably, the variation of the model parameters takes place M i and the execution of the test runs PL i automated. As a result, you get for every pollutant E i an emission in [g / km] plotted over the number of test runs PL i (virtual test drives). In order to reduce the costly test bench time, the duration of the individual test runs PL i are preferably chosen to be relatively short and do not correspond to the RDE-compliant duration of two hours. In the 6a-6c are exemplary the emissions of the pollutants nitrogen oxide / dioxide NO x , hydrocarbon HC and carbon monoxide CO over the number A PLi the executed test runs PL i shown in a bar chart. In the concrete example, 358 test runs PL i were carried out with a duration of between three and 12 minutes. For comparison, the legally prescribed limit E i_Grenz_EU6 each pollutant E i the Euro 6 emission standard is shown as a dashed line. As it is in this specific case an internal combustion engine 2 the Euro- 4 Emission standard, the limit values are quite clearly exceeded. However, this plays to explain the sequence of the method according to the invention 1 not matter.

Man erkennt deutlich die großen Abweichungen in den Emissionen zwischen den einzelnen Prüfläufen PLi bzw. virtuellen Testfahrten. Daraus lässt sich ableiten, dass die Auslegung des Verbrennungsmotors 2 (hier Euro-4) noch nicht ausreichend robust gegenüber realen Umwelteinflüssen ist. Man erkennt daran, wie komplex die Anforderungen der RDE-Gesetzgebung sind, da keine Testfahrt der anderen entspricht und man sich bei der Entwicklung des Verbrennungsmotors 2 auf einen unbekannten Homologations-Prüflauf vorbereiten muss. Es gilt also, möglichst alle kritischen Fahrzustände zu berücksichtigen, die sich negativ auf die Emissionen der einzelnen Schadstoffe Ei auswirken.One can clearly see the large deviations in the emissions between the individual test runs PL i or virtual test drives. It can be deduced that the design of the internal combustion engine 2 (here Euro- 4 ) is not yet sufficiently robust against real environmental influences. It can be seen how complex the requirements of the RDE legislation are, since no test drive is the same as the others, and the development of the internal combustion engine 2 to prepare for an unknown homologation test. It is therefore important to consider as many critical driving conditions as possible which have a negative impact on the emissions of the individual pollutants E i impact.

Um die unterschiedlichen Einflüsse des realen Betriebs zu quantifizieren wird als Kenngröße ein Robustheits-Erfüllungsgrad E G R o b u s t = M W E i + σ E i E i G r e n z [ g / k m ] [ g / k m ]

Figure DE102018127711A1_0004
eingeführt. Dabei wird aus den Ergebnissen aller durchgeführten Prüfläufe PLi (virtueller Testfahrten) ein Mittelwert MWEi und eine Standardabweichung σEi einer Emission eines Schadstoffs Ei in [g/km] gebildet und die Summe des Mittelwerts MWEi und der Standardabweichung σEi wird mit dem gesetzlich festgelegten Grenzwert Ei_Grenz des Schadstoffs Ei in [g/km] ins Verhältnis gesetzt. Daraus lässt sich ableiten, dass eine hohe Varianz bzw. Standardabweichung σEi nur bei einem geringen Mittelwertniveau zulässig ist und umgekehrt, dass bei einem hohen Mittelwertniveau nur eine geringe Standardabweichung σEi zulässig ist. Allgemein ist es das Entwicklungsziel bei der Entwicklung des Verbrennungsmotors 2, einen Robustheits-Erfüllungsgrad EGRobust < 1 zu erreichen. Beispielsweise kann dazu eine iterative Optimierung des Verbrennungsmotors 2 im Hauptmodul HM2 (transiente Messung) erfolgen.In order to quantify the different influences of the real operation, a robustness degree of fulfillment is used as a parameter e G R O b u s t = M W e i + σ e i e i G r e n z [ G / k m ] [ G / k m ]
Figure DE102018127711A1_0004
introduced. From the results of all test runs PL i (virtual test drives), an average value MW Ei and a standard deviation σ Ei of an emission of a pollutant are calculated E i is formed in [g / km] and the sum of the mean value MW Ei and the standard deviation σ Ei becomes the legally stipulated limit E i_limit of the pollutant E i in [g / km]. It can be deduced from this that a high variance or standard deviation σ Ei is permissible only at a low mean value level and conversely that only a small standard deviation σ Ei is permissible for a high mean value level. Generally, it is the development goal in the development of the internal combustion engine 2 To achieve robustness degree of fulfillment EC Robust <first For example, an iterative optimization of the internal combustion engine 2 in the main module HM 2 (transient measurement).

Abschließend wird im Hauptmodul HM4 eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, wobei eine strukturierte Identifikation von technischen Ursachen für bestimmte Emissionsmaxima eines Schadstoffs Ei durchgeführt wird. Dazu wird aus den zeitlichen Verläufen der Messgrößen und jeder Variation eines Modellparameters Mi ein Wechselwirkungsdiagramm 14 erstellt, das den Einfluss des Modellparameters Mi auf die bestimmte Messgröße visualisiert. In 7 ist beispielhaft der Einfluss der Variation des virtuellen Fahrers Dv auf den CO2 -Ausstoß dargestellt. Der virtuelle Fahrer ist als Gesamtheit aller den virtuellen Fahrer Dv betreffenden Änderungen der Modellparameter Mi zu verstehen, für die jeweils ein Prüflauf PLi durchgeführt wurde, wie durch die hintereinander angeordneten Diagramme in 7 angedeutet ist. Zur Modellierung verschiedener virtueller Fahrer Dv wurden im konkreten Beispiel die Längsbeschleunigung al , die Querbeschleunigung aq , die Fahrzeuggeschwindigkeit v variiert. Zur Modellierung des virtuellen Fahrzeugs Fv wurde zusätzlich die Fahrzeugmasse m variiert. Jeder Punkt im Wechselwirkungsdiagramm 14 repräsentiert im Wesentlichen den gemessenen CO2 -Wert eines Prüflaufs PLi mit einem bestimmten Wert eines Modellparameters Mi (Längsbeschleunigung al , Querbeschleunigung aq , Fahrzeuggeschwindigkeit v, Fahrzeugmasse m). Dazu wird vorzugsweise ein Mittelwert aus dem jeweiligen zeitlichen Verlauf des CO2 -Werts eines Prüflaufs PLi gebildet und ins Wechselwirkungsdiagramm 14 übertragen. Vorzugsweise wird für jedes virtuelle Fahrzeug Fv , jeden virtuellen Fahrer Dv und jede virtuelle Umgebung Uv ein solches Wechselwirkungsdiagramm 14 gewünschter Messgrößen erstellt. Basierend darauf kann der Fachmann Aussagen über technische Ursachen für Emissionsmaxima oder Maxima einer anderen relevanten Messgröße ableiten. Darüber hinaus lassen sich Parameterkombinationen von Modellparametern Mi , die nicht gemessen wurden, in einem interpolierenden Regressionsmodell abgebildet und ebenfalls im Wechselwirkungsdiagramm bewerten. Dies kann z.B. mittels einer geeigneten Software erfolgen.Finally, in the main module HM 4 carried out a sensitivity analysis, whereby a structured identification of technical causes for certain emission maxima of a pollutant E i is carried out. For this purpose, the temporal progressions of the measured quantities and each variation of a model parameter are used M i an interaction diagram 14 creates the influence of the model parameter M i visualized on the specific measurand. In 7 is an example of the influence of the variation of the virtual driver D v on the CO 2 Output. The virtual driver is as a whole of all the virtual driver D v relevant changes of the model parameters M i for each of which a test run PL i has been carried out, as represented by the diagrams arranged one behind the other in FIG 7 is indicated. For modeling various virtual drivers D v were in the specific example the longitudinal acceleration a l , the lateral acceleration a q , the vehicle speed v varies. To model the virtual vehicle F v was additionally the Vehicle mass m varies. Every point in the interaction diagram 14 essentially represents the measured CO 2 Value of a test run PL i with a specific value of a model parameter M i (Longitudinal acceleration a l , Lateral acceleration a q , Vehicle speed v, vehicle mass m). For this purpose, an average value from the respective time profile of the CO 2 Values of a test run PL i and into the interaction diagram 14 transfer. Preferably, for each virtual vehicle F v , every virtual driver D v and every virtual environment U v such an interaction diagram 14 created desired variables. Based on this, the expert can derive statements about technical causes for emission maxima or maxima of another relevant measurand. In addition, parameter combinations of model parameters can be used M i that were not measured, mapped in an interpolating regression model and also evaluated in the interaction diagram. This can be done for example by means of a suitable software.

Die Ergebnisse des vierten Hauptmoduls HM4 und damit implizit auch die Ergebnisse aller davorliegenden Hauptmodule HMi fließen in das fünfte und letzte Hauptmodul HM5 des Verfahrens 1 ein, wie in 1 dargestellt ist. Im fünften Hauptmodul HM5 werden im Wesentlichen die gewonnen Informationen des Hauptmoduls HM4 zu einem einzigen Repräsentativprüflauf 15 verdichtet, der alle identifizierten kritischen Einflüsse auf die Schadstoffemissionen beinhaltet. Ein Verbrennungsmotor 2, der diesen kritischen Repräsentativprüflauf 15 unter Einhaltung der gesetzlichen Emissionsgrenzwerte Ei_Grenz absolviert, wird dann mit sehr großer Wahrscheinlichkeit dazu geeignet sein, in einem Fahrzeug eine RDE-Homologation mit einem beliebigen unbekannten Prüfzyklus Z zu bestehen.The results of the fourth main module HM 4 and implicitly, the results of all preceding main modules HM i flow into the fifth and final main module HM 5 of the procedure 1 a, like in 1 is shown. In the fifth main module HM 5 In essence, the information obtained is the main module HM 4 to a single representative test run 15 condensed, which contains all identified critical influences on the pollutant emissions. An internal combustion engine 2 Having this critical representative test run 15 in compliance with the legal emission limit values E i_Grenz , it will then very likely be suitable to pass an RDE homologation in a vehicle with any unknown test cycle Z.

Zusätzlich ist der erzeugte Repräsentativprüflauf 15 vorzugsweise RDE-konform, sodass z.B. in dem bekannten Nachbearbeitungsverfahren der RDE-Prüfung, EMROAD kein Gewichtungsfaktor FG < 1 verwendet wird. Das wäre z.B. dann der Fall, wenn Streckenabschnitte des Repräsenativprüflaufs 15 einen zu hohen oder zu geringen CO2 -Ausstoß aufweisen würden. Zur Überprüfung wird z.B. der CO2 -Ausstoß der vier Abschnitte des bekannten WLTC-Zyklus als Vergleichsbasis herangezogen und bei Überschreiten oder Unterschreiten eines bestimmten CO2 -Ausstoßes wird ein Gewichtungsfaktor angewendet. Dadurch soll im Wesentlichen gewährleistet werden, dass in der Praxis keine zu anspruchsvollen (oder zu wenig anspruchsvollen) Prüfläufe bewertet werden. Die gesetzlichen Randbedingungen der RDE-Prüfung sind aber für den Fachmann bekannt und werden hier nicht im Detail behandelt.In addition, the generated representative check run is 15 preferably RDE compliant, so that, for example, in the known post-processing method of the RDE test, EMROAD no weighting factor F G <1 is used. This would be the case, for example, if sections of the representative test run were involved 15 too high or too low CO 2 Output would have. For checking, for example, the CO 2 -Emission of the four sections of the known WLTC cycle used as a basis for comparison and when exceeding or falling below a certain CO 2 Output, a weighting factor is applied. The main purpose of this is to ensure that, in practice, no too demanding (or too less demanding) test runs are evaluated. However, the legal boundary conditions of the RDE test are known to the person skilled in the art and will not be discussed in detail here.

Man könnte aber beispielsweise auch darauf verzichten, den Repräsentativprüflauf 15 RDE-konform zu gestalten, z.B. wenn man einen, hinsichtlich eines bestimmten Schadstoffs Ei besonders kritischen Prüflauf im Rahmen der Entwicklung des Verbrennungsmotors 2 verwenden möchte.For example, you could also do without the representative test run 15 RDE compliant, eg if you have one, with regard to a certain pollutant E i particularly critical test run in the context of the development of the internal combustion engine 2 want to use.

Mittels des Zusatzmoduls ZM3 (Emissionsprognose) wird eine Aussage über den CO2 -Ausstoß des erzeugten Repräsentativprüflaufs 15 getroffen. Damit lässt sich dann der oben beschriebene Vergleich mit den, aus dem aus dem WTLC Zyklus abgeleiteten, gesetzlichen Vorgaben durchführen. Darüber hinaus ist der CO2 -Ausstoß zwar kein gesetzlich limitierter Schadstoff Ei , allerdings korreliert der CO2 -Ausstoß mit dem Kraftstoffverbrauch und ist deshalb ebenfalls eine wichtige Entwicklungsgröße, die versucht wird zu minimieren. 8 zeigt den detaillierten Ablauf zur Ermittlung des Repräsentativprüflaufs 15.By means of the additional module ZM 3 (Emissions forecast) will give a statement about the CO 2 Output of the generated representative check run 15 met. In this way, the comparison described above can be made with the legal requirements derived from the WTLC cycle. In addition, the CO 2 Emissions are not a legally limited pollutant E i , however, the correlates CO 2 Emissions with fuel consumption and is therefore also an important developmental variable that is trying to minimize. 8th shows the detailed procedure for determining the representative check run 15 ,

Im Block A wird eine sogenannte Manöver-Datenbank mit kritischen virtuellen Fahrmanövern FMx erstellt. Kritische Fahrmanöver FMx können z.B. bestimmte aufeinanderfolgende Fahrzustände wie z.B. eine Beschleunigung, ein Stillstand, eine Konstantfahrt bei bestimmten Randbedingungen des virtuellen Fahrzeugs Fv und des Verbrennungsmotors 2 sein. Verschiedene Randbedingungen können dabei z.B. Drehzahl und Last des Verbrennungsmotors 2, Steigung der virtuellen Strecke, Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 (kalt, warm), etc. sein. Die Manöver-Datenbank wird zumindest aus den Prüfläufen PLi des vierten Hauptmoduls HM4 gespeist, kann aber zusätzlich auch andere Quellen aufweisen. Beispielsweise können reale aufgezeichnete Fahrmanöver FMx der Referenzfahrten des Zusatzmoduls ZM1 verwendet werden. Kritische Fahrmanöver FMx müssen aber nicht tatsächlich aufgezeichnete reale Fahrmanöver FMx (aus Prüfläufen PLi oder Referenzfahrten Ri ) sein, sondern können z.B. auch aus der Literatur 16 oder aus Erfahrungswerten 17 über ein bestimmtes Konzept eines Verbrennungsmotors 2 stammen. Kritische Fahrmanöver FMx können auch aus der im vierten Hauptmodul HM4 durchgeführten Sensitivitätsanalyse stammen. Jedenfalls sollte die Manöver Datenbank eine konzeptspezifische Sammlung kritischer Fahrzustände sein. Vorzugsweise werden die Daten aller Informationsquellen in einem geeigneten gemeinsamen Datenmanagement-Modul 18 gespeichert.In block A, a so-called maneuver database with critical virtual driving maneuvers FM x is created. Critical driving maneuvers FM x can, for example, certain sequential driving conditions such as acceleration, a stop, a constant driving in certain boundary conditions of the virtual vehicle F v and the internal combustion engine 2 his. Different boundary conditions can eg speed and load of the internal combustion engine 2 , Slope of the virtual route, operating state of the internal combustion engine 2 (cold, warm), etc. The maneuver database is at least out of the test runs P Li of the fourth main module HM 4 fed, but may also have other sources. For example, real recorded driving maneuvers FM x of the reference trips of the additional module ZM 1 be used. Critical driving maneuvers FM x must, however, not actually recorded real driving maneuvers FM x (from test runs P Li or homing R i ), but can also be taken from literature 16 or from experience 17 about a particular concept of an internal combustion engine 2 come. Critical driving maneuvers FM x can also take off from the fourth main module HM 4 carried out sensitivity analysis. In any case, the maneuver database should be a concept-specific collection of critical driving conditions. Preferably, the data of all information sources in a suitable common data management module 18 saved.

In Block B werden alle oder ausgewählte kritische Fahrmanöver FMx der Manöver Datenbank (Block A) zu einem langen Prüflauf PLlang zusammengesetzt. Dieser Prüflauf PLlang umfasst nun im Wesentlichen alle möglichen kritischen Fahrzustände des Verbrennungsmotors 2 in der virtuellen Umgebung Uv . Für die praktische Anwendung in vielen Iterationen z.B. bei einer Optimierung auf einem Prüfstand ist dieser lange Prüflauf PLlang aber nicht zweckmäßig, einerseits wegen seiner Länge, die zu langen Prüfstandszeiten führen würde und andererseits weil viele kritische Fahrmanöver FMx enthalten sein können, die sich unterschiedlich stark auf die Emissionen der Schadstoffe Ei auswirken. Wenn die zur Verfügung stehende Versuchszeit begrenzt ist, kann es ggf. das Ziel sein, diesen langen Prüflauf PLlang auf einen möglichst kurzen kritischen Prüflauf PLkurz zu verdichten, wobei die bzgl. der Schadstoffemissionen kritischen Fahrmanöver FMx erhalten bleiben sollen und die unkritischen oder weniger kritischen Fahrmanöver FMx entfernt werden sollen.In block B, all or selected critical driving maneuvers FM x of the maneuver database (block A) are assembled into a long test run PL long . This test run PL long now essentially includes all possible critical driving conditions of the internal combustion engine 2 in the virtual environment U v , For practical use in many iterations, eg optimization on a test stand, this long test run PL is long but not expedient, on the one hand because of its length, which would lead to long test bench times, and secondly because many critical driving maneuvers FM x can be present, which differ strong on emissions of pollutants E i impact. If the available test time is limited, it may possibly be the goal to consolidate this long test run PL long short on the shortest possible critical test run PL, with the respect. Pollutant emissions are to be retained critical driving maneuvers FM x and the uncritical or less critical driving maneuver FM x should be removed.

Dieser verkürzte Prüflauf PLkurz wird in Block C einer Simulation unterworfen, bei der geprüft wird, ob der erzeugte verkürzte Prüflauf PLkurz, der ja aus einzelnen Fahrmanövern FMx zusammengesetzt ist, generell fehlerfrei durchführbar ist. Dazu kann eine geeignete Simulationsumgebung 19 verwendet werden wie beispielsweise InMotion von IPG Car Maker. Zusätzlich kann das Emissions-Prognosemodell aus dem Zusatzmodul ZM3 verwendet werden, um eine Aussage über die Emissionen der Schadstoffe Ei und auch eine Aussage über den CO2 -Ausstoß des Verbrennungsmotors 2 bei Durchlaufen des verkürzten Prüfzyklus PLkurz treffen zu können. Je nach Entwicklungsziel könnte aber auch ein verkürzter Prüflauf PLkurz erstellt werden, der die RDE-Anforderungen nicht erfüllt, beispielsweise können die Stadt-Anteile höher sein, wenn der Verbrennungsmotor 2 speziell hinsichtlich des Betriebsverhaltens bei Stadtbetrieb optimiert werden soll. Anhand der Simulationsergebnisse kann der verkürzte Prüflauf PLkurz angepasst werden (Austausch, Entfernen, Hinzufügen von kritischen Fahrmanövern FMx) oder unverändert weiterverwendet werden, wenn die Ergebnisse den gewünschten Anforderungen entsprechen. Da die einzelnen kritischen Fahrmanöver FMx des verkürzten Prüflaufs PLkurz unterschiedliche Betriebszustände des Verbrennungsmotors 2 aufweisen können, z.B. hinsichtlich der Betriebstemperatur (Kühlmitteltemperatur TKM oder Öltemperatur TÖl), sollte vorzugsweise darauf geachtet werden, dass keine sprunghaften Änderungen der Betriebszustände von einem Fahrmanöver FMx zum folgenden Fahrmanöver FMx während des Durchlaufens des verkürzten Prüflaufs PLkurz erfolgt, da dies im realen Betrieb nicht möglich ist und der verkürzte Prüflauf PLkurz demgemäß nicht von einem Verbrennungsmotor 2 am Prüfstand absolviert werden könnte. Kritische Fahrmanöver FMx bei Kaltstart oder noch nicht betriebswarmem Verbrennungsmotor 2 sollten demnach zu Beginn des verkürzten Prüflaufs PLkurz angeordnet werden Es könnten aber auch Konditionier-Streckenabschnitte eingebaut werden, auf denen Eine Anpassung von bestimmten Zustandsgrößen (z.B. Temperaturen) erfolgt.This shortened test run PL short is subjected to a simulation in block C, in which it is checked whether the generated shortened test run PL short , which is composed of individual driving maneuvers FM x , generally error-free feasible. This may be a suitable simulation environment 19 such as InMotion from IPG Car Maker. In addition, the emissions forecasting model can be derived from the add-on module ZM 3 used to make a statement about emissions of pollutants E i and also a statement about the CO 2 -Emission of the internal combustion engine 2 when passing through the shortened test cycle PL to meet briefly . Depending on the development goal, however, a shortened test run PL could be made short that does not meet the RDE requirements, for example, the city shares may be higher if the engine 2 specifically with regard to the operating behavior in urban operation is to be optimized. On the basis of the simulation results, the shortened test run PL can be adapted briefly (replacement, removal, addition of critical driving maneuvers FM x ) or reused as it is, if the results meet the desired requirements. Since the individual critical driving maneuvers FM x of the shortened test run PL briefly different operating states of the internal combustion engine 2 may have, for example, in terms of the operating temperature (coolant temperature T KM or oil temperature T oil ), it should preferably be ensured that no sudden changes in the operating conditions of a driving maneuver FM x to the following driving maneuver FM x during the passage of the shortened test run PL is short , as this is not possible in real operation and the shortened test run Accordingly, PL is not short of an internal combustion engine 2 could be completed on the test bench. Critical driving maneuvers FM x at cold start or not yet warm combustion engine 2 should therefore be arranged shortly at the beginning of the shortened test run PL. However, it is also possible to install conditioning track sections on which an adaptation of certain state variables (eg temperatures) takes place.

In Block D wird der Verbrennungsmotor 2 am EiL-Prüfstand dem erzeugten verkürzten Prüflauf PLkurz unterworfen, wobei die Emissionen der Schadstoffe Ei gemessen und aufgezeichnet werden. Im darauffolgenden Block E erfolgt eine Evaluierung der in Block D aufgezeichneten Messdaten und ggf. ein Entfernen unkritischer Abschnitte des verkürzten Prüflaufs PLkurz, um schließlich einen möglichst effizienten verkürzten Prüflauf PLkurz zu erstellen, der als sogenannter Repräsentativprüflauf 15 als Endergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 in Block F zur Verfügung steht. Um den Repräsentativprüflauf 15 auf Prüfständen mit einer Sollwert-basierten Regelung verwenden zu können werden vorzugsweise entsprechende Sollwerte 20 aus dem Repräsentativprüflauf 15 ermittelt, wie durch den optionalen Block G symbolisiert ist.In block D is the internal combustion engine 2 subjected to the shortened test run PL briefly on EiL test stand, the emissions of pollutants E i measured and recorded. In the next block E, an evaluation of the recorded in block D measurement data and, if necessary, removal of non-critical sections of the shortened test run PL just done to finally create the most efficient shortened test run PL short of a so-called Repräsentativprüflauf 15 as the end result of the process according to the invention 1 in block F is available. For the representative test run 15 to be able to use on test benches with a setpoint-based control are preferably appropriate setpoints 20 from the representative test run 15 determined as symbolized by the optional block G.

Mit dem Repräsentativprüflauf 15 wird damit ein einfaches Werkzeug geschaffen, mit dem eine effiziente Entwicklung eines Verbrennungsmotors 2 eines bestimmten Konzepts zur Einhaltung der neuen RDE-Gesetzgebung möglich ist. Die Entwicklung des Verbrennungsmotors 2 kann dadurch im Wesentlichen in herkömmlicher Weise anhand eines festgelegten Zyklus erfolgen, wie bisher mit den gesetzlich vorgegebenen Zyklen NEFZ, FTP75, etc. Der Vorteil gegenüber den herkömmlichen Zyklen ist aber, dass der Verbrennungsmotor 2 bei Einhaltung der RDE-Grenzwerte bei Durchlaufen des Repräsentativprüflaufs 15 mit sehr großer Wahrscheinlichkeit jeden unbekannten RDE-Homologationszyklus positiv absolvieren wird.With the representative test run 15 This creates a simple tool with which an efficient development of an internal combustion engine 2 a specific approach to comply with the new RDE legislation. The development of the internal combustion engine 2 This can be done essentially in a conventional manner based on a fixed cycle, as previously with the legally prescribed cycles NEDC, FTP75, etc. The advantage over the conventional cycles, however, is that the internal combustion engine 2 adherence to RDE limits when conducting the representative test run 15 with very high probability, will complete every unknown RDE homology cycle positively.

Die Beschreibung des Verfahrens 1 ist natürlich nur beispielhaft zu verstehen, natürlich könnten die beschriebenen Hauptmodule HMi und Zusatzmodule ZMi auch alleine, also unabhängig vom gesamten Verfahren, oder in geeigneten Kombinationen aus dem Ablauf des Verfahrens 1 herausgelöst, als eigenes Verfahren verwendet werden.The description of the procedure 1 Naturally, the described main modules HMi and additional modules ZMi could also be used alone, ie independently of the entire method, or in suitable combinations from the sequence of the method 1 removed, used as a separate method.

Als Motorkonzept im Sinne der Erfindung sind auch herkömmliche Antriebsstränge und elektrifizierte Antriebsstränge (sogenannte Hybridantriebsstränge) zu verstehen, also z.B. Kombinationen eines Verbrennungsmotors mit Automatikgetrieben, Schaltgetriebe und Elektromotoren.For the purposes of the invention, the motor concept is also to be understood as meaning conventional drive trains and electrified drive trains (so-called hybrid drive trains), e.g. Combinations of an internal combustion engine with automatic transmissions, manual transmissions and electric motors.

Claims (6)

Verfahren zur Entwicklung eines Verbrennungsmotors (2) mit einem vorgegebenen Motorkonzept (K) zur Anwendung in einem Fahrzeug (F), wobei der Verbrennungsmotor (2) zumindest eine Steuerungseinheit (12) mit veränderlichen Steuerparametern zur Steuerung des Verbrennungsmotors (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Referenz-Betriebsdaten für den Verbrennungsmotor (2) ermittelt werden, dass daraus eine zeitbasierte und/oder wegbasierte Häufigkeitsverteilung (4, 5) von Betriebspunkten (PBi) und eine Häufigkeitsverteilung (6) von Betriebspunktänderungen (PBAi) des Referenz-Verbrennungsmotors (2R) ermittelt wird, dass stationäre Messungen des Verbrennungsmotors (2) in den ermittelten Betriebspunkten (PBi) des Referenz-Verbrennungsmotors (2R) auf einem Prüfstand durchgeführt werden, wobei zumindest Emissionen eines Schadstoffs (Ei) gemessen werden, dass aus den Häufigkeitsverteilungen (4, 5) der Betriebspunkte (PBi) und der gemessenen Emissionen des Schadstoffs (Ei) in den jeweiligen Betriebspunkten (PBi) ein stationärer Erfüllungsgrad (EGstat) eines gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) des Schadstoffs (Ei) ermittelt wird, dass transiente Messungen der ermittelten Betriebspunktänderungen (PBAi) mit dem Verbrennungsmotor (2) am Prüfstand durchgeführt werden, wobei zumindest die Emissionen des Schadstoffs (Ei) gemessen werden und eine Mehrzahl von, für die Emissionen des Schadstoffs (Ei) kritische Betriebspunktänderungen (PBAi) ermittelt wird, dass zumindest ein vorgegebener Prüfzyklus (Z) mit dem Verbrennungsmotor (2) am Prüfstand durchgeführt wird, wobei die zumindest eine Emission (Ei_Zyklus) des Schadstoffs (Ei) des Prüfzyklus (Z) gemessen wird und daraus ein dynamischer Zykluserfüllungsgrad (EGdyn_Zyklus) des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) der Schadstoffs (Ei) ermittelt wird, dass aus dem vorgegebenen Prüfzyklus (Z) und den stationären Messungen ein quasistationärer Prüfzyklus (Zquasi) des vorgegebenen Prüfzyklus (Z) nachgebildet wird, wobei quasistationäre Emissionen (Ei_quasi) des Schadstoffs (Ei) des quasistationären Prüfzyklus (Zquasi) ermittelt werden und daraus ein stationärer Zykluserfüllungsgrad (EGstat_zyklus) des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) der Schadstoffs (Ei) ermittelt wird, dass aus den Emissionen (Ei_Zyklus) des Schadstoffs (Ei) des vorgegebenen Prüfzyklus (Z) und den quasistationären Emissionen (Ei_quasi) des Schadstoffs (Ei) des quasistationären Prüfzyklus (Zquasi) ein dynamischer Erfüllungsgrad (EGdyn) ermittelt wird, dass eine Mehrzahl von Prüfläufen (PLi) des Verbrennungsmotors (2) mit einer Mehrzahl von verschiedenen virtuellen Fahrern (Dv) und/oder verschiedenen virtuellen Fahrzeugen (Fv) und/oder verschiedenen virtuellen Umgebungen (Uv) auf einem Prüfstand (9) durchgeführt wird, wobei zumindest die Emissionen des Schadstoffs (Ei) in den Prüfläufen (PLi) gemessen werden und daraus ein Robustheits-Erfüllungsgrad (EGRobust) des gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) des Schadstoffs (Ei) ermittelt wird, dass zumindest aus der Mehrzahl von Prüfversuchen (PLi) ein, für die Emissionen des Schadstoffs (Ei) kritischer, Repräsentativprüflauf (15) ermittelt wird und dass der Repräsentativprüflauf (15) zur Optimierung der zumindest einen Emission des Schadstoffs (Ei) auf dem Prüfstand verwendet wird.Method for developing an internal combustion engine (2) with a given engine concept (K) for use in a vehicle (F), wherein the internal combustion engine (2) comprises at least one control unit (12) with variable control parameters for controlling the internal combustion engine (2), characterized in that reference operating data for the internal combustion engine (2) are determined that from a time-based and / or path-based frequency distribution (4, 5) of operating points (P Bi ) and a frequency distribution (6) of operating point changes (P BAi ) of the reference internal combustion engine (2 R ) is determined that stationary measurements of the internal combustion engine (2) in the determined operating points (P Bi ) of the reference internal combustion engine (2 R ) on a Test stand are performed, wherein at least emissions of a pollutant (E i ) are measured that from the frequency distributions (4, 5) of the operating points (P Bi ) and the measured emissions of the pollutant (E i ) in the respective operating points (P Bi ) a stationary degree of fulfillment (EG stat ) of a legally defined emission limit value (E i_limit ) of the pollutant (E i ) is determined that t ransiente measurements of the determined operating point changes (P BAi ) are performed with the internal combustion engine (2) at the test bench, wherein at least the emissions of the pollutant (E i ) are measured and a plurality of, for the emissions of the pollutant (E i ) critical operating point changes (P BAi ) is determined that at least one predetermined test cycle (Z) with the internal combustion engine (2) is performed at the test stand, wherein the at least one emission (E i_Zyklus ) of the pollutant (E i ) of the test cycle (Z) is measured and from a dynamic Cycle satisfaction level (EG dyn_cycle ) of the legally defined emission limit value (E i_Grenz ) of the pollutant (E i ) is determined that from the given test cycle (Z) and the steady state measurements a quasi-stationary test cycle (Z quasi ) of the given test cycle (Z) is simulated whereby quasi-stationary emissions (E i_quasi ) of the pollutant (E i ) of the quasi-stationary test cycle (Z quasi ) and from this a stationary cycle satisfaction level (EG stat_zyklus ) of the legally stipulated emission limit value (E i_limit ) of the pollutant (E i ) is determined that comprises the emissions (E i_cycle ) of the pollutant (E i ) of the given test cycle (Z) and the quasi-stationary emissions (E i_quasi ) of the pollutant (E i ) of the quasi-stationary test cycle (Z quasi ) a dynamic degree of fulfillment (EG dyn ) is determined that a plurality of test runs (P Li ) of the internal combustion engine (2) with a plurality of different virtual drivers (D v ) and / or different virtual vehicles (F v ) and / or different virtual environments (U v ) is performed on a test bench (9), wherein at least the emissions of the pollutant (E i ) in the test runs (P Li ) are measured and therefrom a robustness performance level (EC Robust) of the statutory emission limit value (e i_Grenz) of the pollutant (e i) it is determined that the one of the plurality of tests (P Li ) for which emissions of the pollutant (E i ) critical, representative test run (15) is determined and that the representative test run (15) for optimizing the at least one emission of the pollutant (E i ) on the Test stand is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Betriebsdaten ermittelt werden, indem zumindest ein Referenzfahrzeug (FR) mit einem Referenzmotor (2R) mit einem, mit dem Verbrennungsmotor (2) vergleichbaren Motorkonzept (K) festgelegt wird, dass zumindest eine Referenzstrecke (SR) festgelegt wird, dass zumindest ein Referenzfahrer (DR) festgelegt wird, dass mit dem zumindest einen Referenzfahrzeug (FR) und dem zumindest einen Referenzfahrer (DR) eine Anzahl realer Testfahrten auf der zumindest einen Referenzstrecke (SR) durchgeführt wird und daraus die relevanten Referenz-Betriebsdaten des Referenz-Verbrennungsmotors (2R) und des Referenz-Fahrzeugs (FR) erfasst werden.Method according to Claim 1 , characterized in that the reference operating data are determined by at least one reference vehicle (F R ) with a reference motor (2 R ) with a, the internal combustion engine (2) comparable engine concept (K) is determined that at least one reference distance (S R ) is determined that at least one reference driver (D R ) is determined that with the at least one reference vehicle (F R ) and the at least one reference driver (D R ) a number of real test drives on the at least one reference distance (S R ) is performed and from this the relevant reference operating data of the reference internal combustion engine (2 R ) and the reference vehicle (F R ) are detected. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vier verschiedene Referenzstrecken (SR) und zumindest drei verschiedene Referenzfahrer (DR) vorgesehen werden.Method according to Claim 2 , characterized in that at least four different reference paths (S R ) and at least three different reference drivers (D R ) are provided. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Erfüllungsgrad (EGstat) und/oder der dynamischer Zykluserfüllungsgrad (EGdyn_Zyklus) und/oder der stationärer Zykluserfüllungsgrad (EGstat_Zxklus) und/oder der dynamischer Erfüllungsgrad (EGdyn) und/oder der Robustheits-Erfüllungsgrad (EGRobust) optimiert werden, indem iterative Änderungen der Steuerparameter der Steuerungseinheit (12) des Verbrennungsmotors (2) durchgeführt werden und/oder Komponenten des Verbrennungsmotors (2) verändert werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the stationary degree of fulfillment (EG stat ) and / or the dynamic degree of fulfillment of the cycle (EG dyn_cycle ) and / or the stationary degree of completion (EG stat_clause ) and / or the dynamic degree of fulfillment (EG dyn ) and / or the degree of robustness fulfillment ( EC Robust ) can be optimized by iterative changes of the control parameters of the control unit (12) of the internal combustion engine (2) are performed and / or components of the internal combustion engine (2) to be changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schadstoffe (Ei) Kohlenwasserstoff (HC) und/oder Stickstoffoxid/-dioxid (NOx) und/oder eine Partikelanzahl (PM) und/oder Kohlenmonoxid (CO) vorgesehen sind.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that as pollutants (E i ) hydrocarbon (HC) and / or nitrogen oxide / dioxide (NO x ) and / or a particle number (PM) and / or carbon monoxide (CO) are provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Robustheits-Erfüllungsgrad (EGRobust) ermittelt wird, indem eine Summe aus einem Mittelwert (MWEi) und einer Standardabweichung (σEi der gemessenen Emission des Schadstoffes (Ei) aus der Mehrzahl von Prüfläufen (PLi) gebildet wird und die Summe mit dem gesetzlich festgelegten Emissionsgrenzwerts (Ei_Grenz) des Schadstoffs (Ei) verglichen wird.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the robustness degree of fulfillment (EC Robust ) is determined by a sum of an average value (MW Ei ) and a standard deviation (σ Ei of the measured emission of the pollutant (E i ) from the plurality of test runs (P Li ) is formed and the sum with the legally defined emission limit (E i_Grenz ) of the pollutant (E i ) is compared.
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