Bewertung der Gültigkeit der Fahrt insgesamt mit der Methode des gleitenden Mittelungsfensters

1.

EINFÜHRUNG

Die Methode des gleitenden Mittelungsfensters wird zur Bewertung der gesamten Fahrtdynamik verwendet. Die Prüfung ist in Teilabschnitte (Fenster) unterteilt und mit der anschließenden Analyse soll festgestellt werden, ob die Fahrt für RDE-Zwecke geeignet ist. Die „Normalität” der Fenster wird durch einen Vergleich ihrer entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen mit einer Bezugskurve bewertet, die von den gemäß der WLTP-Prüfung gemessenen CO₂-Emissionen stammt.

2.

SYMBOLE, PARAMETER UND EINHEITEN

Der Index (i) verweist auf den Zeitabschnitt. Der Index (j) verweist auf das Fenster. Der Index (k) verweist auf die Kategorie (t = insgesamt (total), ls = niedrige Geschwindigkeit (low speed), ms = mittlere Geschwindigkeit (medium speed), hs = hohe Geschwindigkeit (high speed) oder auf cc = die charakteristische Kurve für CO₂ (characteristic curve).

a₁,b₁-

Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO₂

a₂,b₂-

Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO₂

M_CO2-

CO₂-Masse, [g]

M_CO2j-

CO₂-Masse in Fenster j, [g]

t_i-

Gesamtdauer in Abschnitt i, [s]

t_t-

Dauer einer Prüfung, [s]

v_i-

tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]

vj-

durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Fenster j, [km/h]

tol_1H-

obere Toleranz für die charakteristische CO₂-Kurve eines Fahrzeugs, [%]

tol_1L-

untere Toleranz für die charakteristische CO₂-Kurve eines Fahrzeugs, [%]

3.

GLEITENDE MITTELUNGSFENSTER

3.1.

Festlegung von Mittelungsfenstern

Die gemäß Anlage 7 berechneten momentanen CO₂-Emissionen werden mithilfe einer Methode des gleitenden Mittelungsfensters auf der Grundlage der CO₂-Bezugsmasse integriert. Das Heranziehen der CO₂-Bezugsmasse ist in Abbildung A8/2 dargestellt. Es gilt folgendes Berechnungsprinzip: Die entfernungsabhängigen RDE-CO₂-Emissionsmassen werden nicht für den gesamten Datensatz, sondern für Teildatensätze des gesamten Datensatzes berechnet, wobei die Länge dieser Teildatensätze so festgesetzt wird, dass sie immer demselben Anteil an der CO₂-Masse entspricht, die das Fahrzeug während der anzuwendenden WLTP-Prüfung im Labor ausstößt (falls zutreffend, nach Anwendung entsprechender Korrekturen (z. B. ATCT)). Die Berechnungen des gleitenden Fensters werden mit dem Zeitinkrement Δt entsprechend der Datenerfassungsfrequenz durchgeführt. Diese Teildatensätze, die zur Berechnung der CO₂-Emissionen des Fahrzeugs auf der Straße und seiner durchschnittlichen Geschwindigkeit verwendet werden, werden in den folgenden Abschnitten als „Mittelungsfenster” bezeichnet. Die an dieser Stelle beschriebene Berechnung ist vom ersten Datenpunkt an durchzuführen (vorwärts), wie in Abbildung A8/1 dargestellt. Die folgenden Daten werden bei der Berechnung der CO₂-Masse, der Entfernung und der Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Mittelungsfenster außer Acht gelassen: die Überprüfung der Instrumente in regelmäßigen Abständen und/oder nach der Überprüfung der Nullpunktdrift; die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Boden < 1 km/h; Die Berechnung beginnt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Boden größer als oder gleich 1 km/h ist, und sie beinhaltet Fahrereignisse, in deren Verlauf kein CO₂ ausgestoßen wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Boden größer als oder gleich 1 km/h ist. Die Massenemissionen M_CO2,j werden durch Integration der momentanen Emissionen in g/s gemäß Anlage 7 bestimmt.

Abbildung A8/1

Abbildung A8/2

Die Dauer (t_2,j – t_1,j) des j-ten Mittelungsfensters wird festgelegt durch: M_CO2 (t_2,j) – M_CO2 (t_1,j) ≥ M_CO2,ref Dabei gilt: M_CO2(t_i,j) ist die CO₂-Masse, die zwischen dem Beginn der Prüfung und der Zeit t_i,j gemessen wird [g]; M_CO2,ref ist die CO₂-Bezugsmasse (die Hälfte der CO₂-Masse, die vom Fahrzeug während der geltenden WLTP-Prüfung ausgestoßen wird). Bei der Typgenehmigung ist der CO₂-Bezugswert aus den CO₂-Werten der WLTP-Prüfung des Einzelfahrzeugs, die gemäß der UN-Regelung Nr. 154 einschließlich aller entsprechenden Korrekturen ermittelt wurden, zu ermitteln. Für ISC- oder Marktüberwachungsprüfungen ist die CO₂Bezugsmasse der Übereinstimmungsbescheinigung⁽¹⁾ für das Einzelfahrzeug zu entnehmen. Der Wert für OVC-HEV-Fahrzeuge ist der WLTP-Prüfung mit Betrieb bei gleichbleibender Ladung zu entnehmen. t_2,jmuss so gewählt werden, dass M_CO2 (t_2,j – Δt) – M_CO2 (t_1,j) < M_CO2,ref ≤ M_CO2 (t_2,j) – M_CO2 (t_1,j) Wobei Δt der Datenerfassungszeitraum ist. The CO₂-Massen MCO2,j in den Fenstern werden durch Integration der gemäß Anlage 7 errechneten momentanen Emissionen berechnet.

3.2.

Berechnung von Fenster-Parametern

—

Die folgenden Werte werden für jedes nach Absatz 3.1 bestimmte Fenster berechnet: die entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen M_CO2,d,j;

—

die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit vj.

4.

BEWERTUNG VON FENSTERN

4.1.

Einführung

Die Bezugsbedingungen für die Dynamik des Prüffahrzeugs werden anhand der CO₂-Emissionen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der zum Zeitpunkt der Typgenehmigung in der WLTP-Prüfung gemessenen Durchschnittsgeschwindigkeit dargestellt und als charakteristische Kurve des Fahrzeugs hinsichtlich CO₂ bezeichnet.

4.2. Bezugspunkte der charakteristischen Kurve für CO₂ Bei der Typgenehmigung sind die Werte aus den WLTP-CO₂-Werten des Einzelfahrzeugs, die gemäß der UN-Regelung Nr. 154 einschließlich aller entsprechenden Korrekturen ermittelt wurden, zu nehmen. Für ISC- oder Marktüberwachungsprüfungen sind die entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen, die in diesem Absatz für die Festlegung der Bezugskurve zu berücksichtigen sind, der Übereinstimmungsbescheinigung für das Einzelfahrzeug zu entnehmen. Die zur Festlegung der charakteristischen Kurve für CO₂ erforderlichen Bezugspunkte P₁, P₂ und P₃ werden wie folgt bestimmt:

4.2.1.

Punkt P₁

vP1 = 18,882 km/h(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit)

MCO2,d,P1= CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase mit niedriger Geschwindigkeit der WLTP-Prüfung [g/km]

4.2.2.

Punkt P₂

vP2 = 56,664 km/h(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit)

MCO2,d,P2= CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase mit hoher Geschwindigkeit der WLTP-Prüfung [g/km]

4.2.3.

Punkt P₃

vP3 = 91,997 km/h(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit)

MCO2,d,P3= CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase mit sehr hoher Geschwindigkeit der WLTP-Prüfung [g/km]

4.3.

Festlegung der charakteristischen Kurve für CO₂

Die CO₂-Emissionen entsprechend der charakteristischen Kurve werden anhand der in Absatz 4.2 definierten Bezugspunkte als Funktion der Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung zweier linearer Abschnitte (P₁, P₂) und (P₂, P₃) berechnet. Der Abschnitt (P₂, P₃) wird auf der Achse der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 145 km/h begrenzt. Die charakteristische Kurve wird wie folgt durch Gleichungen bestimmt: Für den Abschnitt (P₁,P₂): MCO2,d,CCva1v b1 with: a1MCO2,d,P2 MCO2,d,P1vP2vP1 and: b1MCO2,d,P1 a1vP1 Für den Abschnitt (P₂,P₃): MCO2,d,CCva2v b2 with: a2MCO2,d,P3 MCO2,d,P2vP3vP2 and: b2MCO2,d,P2 a2vP2

Abbildung A8/3

Abbildung A8/4

4.4.

Niedrig-, Mittel- und Hochgeschwindigkeitsfenster

4.4.1.

Die Fenster werden entsprechend der jeweiligen Geschwindigkeit in Niedrig-, Mittel- und Hochgeschwindigkeitsintervalle eingeteilt.

4.4.1.1.

Niedriggeschwindigkeitsfenster

Für Niedriggeschwindigkeitsfenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von vj unter 45 km/h charakteristisch.

4.4.1.2.

Mittelgeschwindigkeitsfenster

Für Mittelgeschwindigkeitsfenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von vj mindestens 45 km/h und unter 80 km/h charakteristisch.

Bei Fahrzeugen, die mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, sind für das Mittelgeschwindigkeitsfenster Fahrzeuggeschwindigkeiten von vj unter 70 km/h charakteristisch.

4.4.1.3.

Hochgeschwindigkeitsfenster

Für Hochgeschwindigkeitsfenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von vj mindestens 80 km/h und unter 145 km/h charakteristisch.

Bei Fahrzeugen, die mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, sind für das Hochgeschwindigkeitsfenster Fahrzeuggeschwindigkeiten von vj mindestens 70 km/h und unter 90 km/h charakteristisch.

Abbildung A8/5

Abbildung A8/6

4.5.1.

Bewertung der Gültigkeit der Fahrt

4.5.1.1.

Toleranzen oberhalb und unterhalb der charakteristischen Kurve für CO₂

Die obere Toleranz der charakteristischen Kurve für CO₂ des Fahrzeugs beträgt tol_1H = 45 % für Fahren mit niedriger Geschwindigkeit und tol_1H = 40 % für Fahren mit mittlerer und hoher Geschwindigkeit.

Die untere Toleranz der charakteristischen Kurve für CO₂ des Fahrzeugs beträgt tol_1L = 25 % für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und tol_1L = 100 % für NOVC-HEV-Fahrzeuge und OVC-HEV-Fahrzeuge.

4.5.1.2.

Bewertung der Gültigkeit der Prüfung

Die Prüfung ist gültig, wenn mindestens 50 % der Niedrig-, mittleren und Hochgeschwindigkeitsfenster innerhalb der für die charakteristische Kurve für CO₂ festgelegten Toleranz liegen.

Wird bei NOVC-HEV und OVC-HEV die Mindestanforderung von 50 % zwischen tol_1H und tol_1L nicht erfüllt, kann die obere positive Toleranz tol_1H erhöht werden, bis der Wert von tol_1H 50 % erreicht.

Bei OVC-HEV ist die Prüfung dennoch gültig, wenn aufgrund des Nichteinschaltens des ICE keine MAW berechnet werden.