The European Commission has developed a Real-Driving Emissions (RDE) test procedure to verify pollutant emissions during real-world vehicle operation using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS). This paper presents the experimental procedures required by the newly-adopted RDE test.
Vehicles are tested in controlled and relatively narrow laboratory conditions to determine their official emission values and reference fuel consumption. However, on the road, ambient and driving conditions can vary over a wide range, sometimes causing emissions to be higher than those measured in the laboratory. For this reason, the European Commission has developed a complementary Real-Driving Emissions (RDE) test procedure using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) to verify gaseous pollutant and particle number emissions during a wide range of normal operating conditions on the road. This paper presents the newly-adopted RDE test procedure, differentiating six steps: 1) vehicle selection, 2) vehicle preparation, 3) trip design, 4) trip execution, 5) trip verification, and 6) calculation of emissions. Of these steps, vehicle preparation and trip execution are described in greater detail. Examples of trip verification and the calculations of emissions are given.
차량 공식 배출 값과 연료 소비를 결정하도록 제어 실험실 조건에서 시험한다 (예를 들어, 유엔 유럽 경제위원회 (UNECE) 규정 83) 1. 경량 차량의 경우, 규정 2,007분의 715 2는 유로 5, 6 방출 제한, 카테고리 차량 M1, M2 (승용차), N1과 N2 (상품의 운송을위한 차량)을 준수해야하는 대상을 정의합니다. 적합성은 실험실 하나의 표준화 된 시험 중에 감기 시작 후 배출 가스를 측정하는 소위 "유형 I"시험에 의해 검증된다. 실험실 테스트는 재현성 및 결과 비교를 보장하지만, 이는 전형적으로도 발생 주변 구동하고, 엔진 작동 조건의 작은 영역을 커버한다. 사실, 공식 실험실 시험 결과는 이하 및도 3에 운전자가 경험하는 실제 연비 덜 반영한다. 또한, 오N-도로 차량 배기 가스, 디젤 자동차의 구체적 NO X 배출량은 4-5 값 형식 승인보다도 더 높다. 규정 2,007분의 715 2는 방출 제한이 정상 차량 작동 및 사용에 따라 존중되는 것을 보장하는 조항이 포함되어 있습니다. 다양한 새로운 규제 성분은 주로 대한 세계 조화 경량 절차 (WLTP) 주로 CO (2) 및 연료 소비 및 실시간 운전 배출 (RDE) 시험 절차, 관찰 불일치를 감소시키기 위하여 파이프 라인에 오염 물질.
틀림없이 종래 오염 규제에 대한 새로운 패키지의 가장 중요한 요소는 방출 제한을 준수는 RDE의 절차에 따라, 실제 차량 운행에 걸쳐 증명되어야한다는 것이다. 규제 오염물의 완전한 제어를 실험 실용 모두 달성 될 수 있도록 새로운 절차는 섀시 동력계에서 배출 측정을 보완(Y)과 도로. RDE는 휴대용 배기 가스 측정 시스템 (PEMS)와 온로드 방출 시험에 기초한다. PEMS 특히 대형 차량 테스트를 위해, 새로운 것이 아니다. 미국 환경 보호청 (US-EPA)은 실험실 인증 시험에 PEMS와 차량 테스트를 기반으로하지 않음 – 투 – 초과 (NTE) 개념을 추가 배출 요구 사항을 추가했습니다. 유럽에서의 서비스 적합성 PEMS-을 기반으로 EURO VI 표준 (ISC) 규정은 유로 V 엔진 6,7에 대한 적용 할 수 있습니다. 실험실 수준의 장비 8에 필적하는 성능 측정 (예를 들어, 선형성, 정확도)가 엔진의 배기 PEMS 측정 배출. PEMS의 최신 세대 30kg 체중 컴팩트하고 쉽게 따라서 차량에 작은 영향을 소형 승용차에 장착 될 수있다.
시험 조건, 특정 테스트 및 데이터 평가 프로의 실제 변화에 대처cedures 구현해야합니다. 테스트 고도, 온도 및 운전 조건의 넓은 범위에서 발생할 수있다. 그러나, (ⅰ) 여행 조성물에 관한 요구 사항 (예를 들면, 대략 도시, 농촌 및 고속도로 주행의 동일한 주) 및 (ii) 추진의 동력학 (예를 들면, 가속도의 허용 범위) 차량이 공정에서 테스트되는 것을 보장하는 것을 목표로, 대표하고 신뢰할 수있는 방식. 또, 다수의 인자 (예컨대, 교통 정보, 운전자와 바람)으로 인해, 임의의 주행 시험은 랜덤 및 비 재현성이 어느 정도 남아있다. 따라서, 주요 과제는 차량의 배기 가스의 신뢰성 평가를 가능하게 사후에게 시험 조건의 정상 상태를 평가 데이터 평가 방법을 개발했다. 이를 위해, 두 가지 방법은 RDE 내에 채택되었다 : 윈도우 (MAW) 전원 비닝 방법을 평균 이동한다. MAW 방법은 서브 섹션 (창)에 테스트를 나누고 거리 별 평균 이산화탄소를 사용 (CO 2 </sUB는>) 각 윈도우의 배출은 작동 조건의 정상을 평가합니다. 전원 비닝 방법은 바퀴에 대응하는 전력에 기초하여 전력 빈들에 일시에로드 배출을 분류. 얻어진 전력 분포의 정상 표준화 휠 전력 주파수 분포와의 비교를 통해 확립된다. 두 방법은 실현 시험은 RDE 시험 절차 9-10 허용 동성 운전의 범위를 커버하도록 기준을 포함한다. 두 가지 방법은 일반적으로 10 % 이내 결과를 제공; 그러나, 50 % 정도의 차이는 (11, 12)이보고되었다. 두 데이터 평가 방법에 대한 심층적 인 평가는 아직 행방 불명입니다. 유럽위원회는 RDE 규정 (13, 14)의 리사이틀 (14)이 단점을 인정하고 가스 오염 물질 및 이상적 상대의 평가를 위해 통일 된 방법을 유지 또는 개발 목적으로 가까운 미래에 이러한 두 가지 방법의 검토를 예견CLE 번호 배출.
지금까지 두 RDE 패키지는 유럽 연합 (EU) 회원국의 모터 차량에 대한 기술위원회 (TCMV)에 의해 채택 된 유럽 연합 (EU) 13 ~ 15의 공식 저널에 자신의 출판 후 법이되었다. 제 RDE 패키지는 패키지의 18 번째의 TCMV 의해 선정 된 경계 조건 실제 시험 절차는 PEMS 사양 및 데이터 평가 방법 (MAW 및 / 또는 전력 비닝)가 아닌 방출 제한 (덮여 ) 2015 월. 두 번째 RDE 패키지는 RDE 테스트에 적용되는 초과하지-에-(NTE) 방출 제한을 추가했다. 또한, 보완 경계 조건은 운전 역학의 초과 여부를 확인하기 위해 도입되었다. 각 개별 유효 RDE 시험의 배출 적합성 인자와 조절에 언급 된 각각의 NTE 방출 한계 미만이어야한다. 현재, 질소 산화물 배출량은 포함되지 않습니다. 바인딩 적합성 요인을 소개한다배 새로운 유형의 승인 및 모든 새 차 등록에 대한 2017-2019에서 적용 될 유로 6 NO의 X 제한 (80 밀리그램 / km)의 2.1 : 두 단계입니다. 적합성 계수는 이후 2,020에서 2,021 사이에서 1.5로 저하됩니다. 1.5의 최종 유로 6 적합성 인자 실험 장비 및 시험 조건의 가능한 범위 내에서 시험에 테스트 배출 변동성 (예를 들어, 온도에 비해 PEMS의 추가 측정 불확실성 0.5의 여유 (즉, 50 %)을 제공한다 , 역학 및 고도). 결합 적합성 요인은 설명하지 않는다하더라도 CO에 대해서는, 온로드 CO 배출량을 측정 한 형식 승인을 얻기 위해 기록되어야한다. 두 번째 패키지 10 월 2015 년 28 일에 TCMV에 의해 선정됐다.
이 추가 패키지의 시작 회의 1 월 2016 입자 수를 다룰 것이다 세 번째 RDE 패키지의 25 일에 개최 된 테스트를 PEMS, 전자 콜드 시동임무, 및 하이브리드 차량의 검사. 더 검증 된 기술이 아직 확립되지 않은으로 온 – 보드 차량을 입자 수 배출을 측정하는 것은 도전이다. 새로운 개념과 접근 방식은 일정한 흐름 샘플링 (16)과 함께 실시간 에어로졸의 전기적 검출을 포함하여 2013 년과 2014 년 사이의 기간에 개발되었다. 이 패키지는 네 번째 RDE 패키지의 서비스 적합성 및 시장 감시 테스트에 대한 요구 사항의 정의를 처리 할 2016 년 하반기에 투표한다. 이 패키지의 완성은 초기 2017 RDE 규정에 의해 예상되는 427분의 2,016 13 646분의 2,016 (14)는 현재 규정을 보완하는 큰 EU 형식 승인 규제로 전세계 통일 빛 의무 차량 시험 절차 (WLTP)와 함께 통합 2,007분의 715 2.
본 연구의 목적은 새로이 채용 RDE 가열 공기 조절기에 의해 요구되는 실험 절차를 제공하는 것이다LATION. RDE 시험 절차가 허용 시험 조건의 경계를 정의하고, 시험 차량 장비에 대한 요구 사항 및 평가 방법에 대한 프로토콜은 차량 작동과 관련 오염 물질 (표 1)를 분석하기 위해 적용될 수있다. 1) 차량 선택, 2) 차량 준비, 3) 여행 설계, 4) 여행 실행, 5) 여행 검증 및 배출량 6) 계산 : 절차는 여섯 단계로 요약 될 수있다. 이들 여섯 단계 중 어느 하나의 요건 중 하나라도 충족되지 않으면, 시험은 실패한 것으로 간주된다. RDE 시험 절차에 대한 자세한 설명은 독자가 규제 자체 13-14를 참조 할 수있다.
EC 규정 2,008분의 692의 부속서 IIIA |
1. 소개, 정의 및 약어 |
적합성 요인 2. 일반 요구 사항 |
3. RDE 시험을 수행 할 |
4. 일반 요구 사항 |
5. 경계 조건 |
6. 여행 요구 사항 |
7. 운영 요구 사항 |
8. 윤활유, 연료 및 시약 |
9. 배출 및 여행 평가 |
부록 |
부록 1 : PEMS와 차량 배출 가스 시험을위한 시험 절차 |
부록 2 : 사양 및 PEMS 구성 요소와 신호의 교정 |
부록 3 : PEMS 비 추적 배기 질량 유량 검증 |
부록 4 : 배출량의 결정 |
부록 5 : 방법 1 여행 동적 조건의 확인 (평균화 창 이동) |
부록 6 : 방법 2 여행 동적 조건의 확인 (전원 BinniNG) |
부록 7 : 초기 형식 승인에 PEMS 테스트를위한 차량의 선택 |
부록 7A : 전체 여행 역학의 검증 |
부록 7B : 절차 여행의 누적 긍정적 인 고도 이득을 결정하는 |
부록 8 : 데이터 교환 및보고 요구 사항 |
부록 9 : 준수의 제조 업체의 인증서 |
표 1 :. RDE 규제의 구조는 규제위원회 규정 2,008분의 692 (10)의 부록 IIIA로 간주됩니다. 모든 부품 및 부록은위원회 규정 427분의 2,016 (제 1 패키지) (8)에 설명되어 있습니다. 도 7a 및 7B뿐만 아니라 적합성 요인 부록 의뢰 규정 646분의 2,016 (제 2 패키지) (9)에 기재되어있다.
본 논문에서는 RDE 절차는 설명했다. 여러 지점 특별한 관심을 가질 여기에서보다 상세히 논의 될 것이다.
형식 승인을 위해, 이러한 차량의 ECU에 대한 접속없이 EFM로서 기능하는 장치를 사용하여 배기 가스의 흐름을 결정하는 필수이다. 차량 제조 관련하여, EFM과 배기관 사이의 연결이 중요하다. 재료는 온도 – 배기 가스 조성 방지해야한다. 이 NO X의 그다지 중요하지 않지만, 이는 증착 된 물질의 이탈은 인위적으로 높은 방출을 초래할 수있는 입자 수 샘플링 상당한 것이다. 또한, 축합 물을 축적 할 점은 피해야한다. 가속시에 형성된 응축은 측정 시스템에 입력하고 손상하거나 차단할 수 있습니다. 분석기의 샘플링 포인트는 전체 FL 것을 보장하기 위해 EFM의 하류에 접속되고흐름은 EFM 통과한다. 이러한 경우는 불가능하고, 상기 추출 된 플로우에 대한 수정이 이루어질해야하는 EFM의 상류에 접속되어있다. 분석기는 샘플링 라인의 길이에 대한 수정없이 EFM의 하류에 연결되어야한다. 이것이 가능하지 않으면, 여분의 배관에서의 체류 시간은 정확한 배출량 계산을 보장하기 위해 소프트웨어에서 고려되어야한다. 분석기는 한 안전 요구 사항이 충족되는, 차량 내부 또는 외부에 설치 될 수있다. 또한, 분석기의 교정은주의가 필요합니다. 이는 차량의 배출 예상 범위 내에서 수행되어야한다. 그렇지 않으면, 방출 시험의 유효 부분의 측정치의 99 %의 90 % 범위의 요구 사항이 충족되지 않을 수 있습니다.
트립 검증 및 배출의 계산은 일반적 PEMS 소프트웨어에 의해 수행된다. 정상 운전의 경우, 모든 조건을 쉽게 충족시킬 수있다 (17) </ SUP>. 예를 들어, 우리의 측정에 기초하여, 정상적으로 구동 여행은 물론 동적 경계 범위 내 (도 4)이다. 그러나, 적극적인 구동 특히 도시 또는 고속도로 부 중, 통과 대역 내에있을 수있다. 한편, 네덜란드 도시 데이터가 정상적으로 구동 이러한 한계 (18)를 초과 할 수 있음을 보여준다. 향후 환경은 시간, 시험 절차 11,19의 적용 가능성을 평가> 50 %의 차이를 보여 경계 조건 및 평가 방법에 가까운 실시했다.
불확실성의 소스는 WLTC와 CO 2 배출량의 측정을위한 도로 부하의 결정에서 유래; 이러한 측정치는 RDE 데이터 평가와 운전 조건의 정상 상태를 평가하기 위해 사용된다. 이상적으로는, 선택 도로 부하는 도로에 PEMS으로 테스트 언로드 차량의 것과 유사합니다. 예를 들어, D로합니다 (WLTP에 의해 부여 된 유연성WLTC 의해 결정 도로 후에 측정 된 CO 배출에 상당한 편차가 발생할 수 보수적 일반 파라미터 나 가족 내의 최고 시험 질량 차량에 기초하여 도로 부하) etermine. 결과적으로, 방법은 실제 운전 정도의 편향된 평가를 얻을 수 있습니다. 도로 부하를 설정하는 WLTP 규정은 잠재적으로 RDE 목적으로 지정해야 할 수도 있습니다.
이것은 서비스 적합성 규제 유럽 중장비에 비해 약간의 차이가 있음을 주목해야한다 인해 다른 유형 (예를 들어, 편차 보정이 가능하고, OBD 연결 g / kWhr 배출량을 계산하기 위해 필요하다) 무거운 의무 차량 (엔진) 6 승인 절차. 차이점은이 문서의 범위 밖이다. 미국에서 사용 준수 규제, 평가 방법에 더 많은 차이가 있습니다.
전 세계적으로 RDE를 표시하는경량 차량에 대한 최초의 규제에로드 테스트. 규정 427분의 2,016에 정의 된 RDE 규정은 RDE는 실험실에서 통제 된 조건 하에서 표준 차량 테스트를 보완 유럽의 경량 차량의 형식 승인에 대한 최초의 관련 인스턴스를 표시합니다. RDE 시험 절차는 시험 할 수 있으며, 따라서, 제어, 다양한 작동 조건 하에서 및 소정의 구동주기에 현재 적용 실험실 테스트보다 더 견고하고 포괄적 인 방식으로 차량 오염 물질.
그럼에도 불구하고, RDE은 제한 될 수 있습니다. 먼저, 장기간에 걸쳐 도로 모달 발광 측정 (인해 주변 온도 변화를 예) 분석기 드리프트의 위험을 수반한다. 온로드 방출 측정 방출 측정보다 (NO x의 해당 배출 한도에서 20 ~ 30 %의 최대 추정) 큰 불확실성 마진 (21)에 따라서 될 수 있습니다실험실에서의, PEMS 분석기는 실험실 분석기와 같은 정확도와 정밀도에 관한 유사한 요구 사항을 충족하는 경우에도 마찬가지입니다. 둘째, PEMS 장비의 처리는 훈련이 필요합니다; 도로 발광 테스트를 실시함으로써 플러그 앤 플레이 아직이며 전문가를 필요로한다. 온로드로 PEMS와 테스트는 소설, 자동차 메이커 및 기술 서비스가 필요 획득하고 우수 사례를 공유 할 수 있습니다 교육은 오히려 아직도있다. 본 기사는 PEMS의 취급 및 도로에 차량 배출의 테스트에 대한 지식을 보급하기위한 시도이다. RDE 규정에 대규모 경험, 간 실험실 연습하거나 기존 국제 법규에 대한 벤치마킹을 통해 얻을 수있는, 아직 행방 불명입니다. RDE 전 세계 경량 차량에 대한 최초의 온로드 테스트 절차를 구성하는 바와 같이, 유럽위원회는 적합성 요인의 연간 검토하고 중간에 전체 RDE 절차에 대한보다 종합적인 검토를 예견한다.
<p class="jove_content"> 미래의 응용 프로그램에 대한 두 가지 주요 영역이 있습니다. 첫째, RDE 다른 나라에 의해 채택 될 수있다. 중국, 인도, 일본, 한국은 규제 목적을 위해, 그 RDE, 또는 요소를 도입에 관심이 있습니다. 따라서, 여기에 설명 된 절차는 전 세계의 경량 차량의 규제에 도로 배출 테스트를위한 청사진이 될 수 있습니다. 둘째, RDE는 연구 기관 및 기술 서비스에 의해 수행되는 독립적 인 방출 시험을위한 좋은 연습 가이드를 제공합니다. 규정은 정확하고 강력한 온로드 방출 측정을 보장합니다.The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Sensors Inc. for providing a PEMS for conducting an inter-laboratory exercise.
PEMS analyzer | Sensors Inc. | SEMTECH ECOSTAR | |
PEMS analyzer | AVL | MOVE | Figure 2 |
PEMS analyzer | Horiba | OBS | Figure 2 |
PEMS analyzer | MAHA | PEMS-GAS | Figure 2 |
Exhaust Flow meter | Sensors Inc. | SEMTECH EFM-HS | EFM-HS specifications of Table 4 |
GPS | Garmin | Drive 50 | |
Weather station | Waisala | AWS310 | |
Zero gas | Air Liquide | AL089 | Alphagaz 1 (N2) |
Span gas | Air Liquide | SM190022710IT | 1800 ppm NO in N2 |
Span gas | Air Liquide | SM190022710IT | 13% CO2 in N2 |
Batteries | Discover | EV12A-A | |
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