Trình tạo thử nghiệm tổng hợp là một cơng cụ hữu ích để vượt ra ngồi việc nhân rộng thử nghiệm RDE trong phịng thí nghiệm. Có rất nhiều phương pháp để tạo ra một cơng cụ như vậy, mỗi phương pháp đều phù hợp nhất với một trường hợp sử dụng nhất định. Trình tạo thử nghiệm có thể sử dụng cơ sở dữ liệu về các chuyển động được lưu trữ để tập hợp lại các đoạn thời gian ngắn ngủi này thành một tuyến đường có thể điều khiển được kết hợp các yếu tố trong thực tế nhất định. Một lựa chọn khác là tạo một tuyến đường tổng hợp hoàn toàn bằng cách sử dụng các kỹ thuật như chuỗi Markov để chọn tốc độ và tải mục tiêu ngẫu nhiên. Điều này cung cấp cho bạn nhiều lựa chọn hơn và cho phép bạn tạo một bài kiểm tra cho một chiếc xe chưa phù hợp với chạy trên đường.
Phương pháp học máy K-mean được sử dụng theo cách tiếp cận thứ ba. Phân cụm được thực hiện trên một tập dữ liệu có thể chứa một hoặc nhiều thử nghiệm RDE. Kỹ thuật chuỗi Markov (thể hiện trong Hình 20) có thể được xếp chồng lên nhau của thuật toán để tạo ra một tuyến đường bằng cách chọn một trong nhiều cụm được phát hiện bởi thuật toán; một đại diện cơ động của cụm đó sau đó có thể được tạo ra. Có thể khả thi để tạo ra một bài kiểm tra cực kỳ giống với giá trị trung bình của tập dữ liệu huấn luyện bằng cách điều chỉnh ma trận xác suất để phản ánh
kích thước cụm. Việc sửa đổi ma trận xác suất cho phép bài kiểm tra được sửa đổi theo cách tương tự như phương pháp tổng hợp hoàn toàn, đồng thời vẫn giữ nguyên phương pháp tự chọn trong thực tế.
Hình 20. Thực hiện chuỗi Markov đơn giản. 3.2 Động cơ điện
Trong khi ngày càng có nhiều ơ tơ được chế tạo bằng động cơ điện, thì nhiều chiếc sẽ tiếp tục sử dụng bộ phận ICE trong tương lai. Phương pháp RDE + được thiết kế để chứa những chiếc xe điện này trong một phịng thử nghiệm động cơ bình thường với ít thiết bị bổ sung. Khơng dễ dàng thay thế một bộ pin ô tô lớn với một mơ hình số đơn giản có khả năng hoạt động trong thời gian thực bởi vì các tế bào điện hiển thị hành vi phức tạp để phản ứng với sự thay đổi của các yếu tố khác nhau như nhiệt độ và trạng thái sạc. Thay vào đó, một trình giả lập pin được sử dụng, tái tạo hoạt động của pin bằng cách sử dụng kết hợp mơ phỏng số và phần cứng. Do đó, thành phần ICE có thể được tạo ra mà khơng có phần cịn lại của hệ thống truyền lực vật lý, cho phép q trình phát triển tích hợp hơn mà khơng có giới hạn của việc tạo các thành phần hệ thống truyền lực riêng biệt. Ô thử nghiệm được vận hành theo cách thơng thường, nhưng có "một số"
cơng cụ chương trình thử nghiệm ảo trong vịng lặp. Các đặc tính của xe số lượng lớn và động cơ điện mô phỏng được xử lý bởi môi trường ảo. Mơ phỏng pin trong vịng lặp được sử dụng để giữ cho thành phần điện của hệ thống truyền lực ln chính xác. u cầu tải đối với thành phần ICE thực tế, cho dù đó là thành phần đẩy hay bộ mở rộng phạm vi, được tạo ra bởi mơ phỏng.
Hình 21. Mơ phỏng hệ thống truyền lực sử dụng thử nghiệm ảo và vật lý. 3.3 Thị trường trong tương lai
Phương pháp RDE + có thể được sử dụng cho bất kỳ phương tiện giao thông đường bộ nào, bao gồm cả Xe hạng nặng lớn (HGV) cũng như xe hai và ba bánh nhỏ. Do trọng lượng hạn chế và khả năng chịu tải của ô tô nhỏ hơn, thử nghiệm đường bộ phải có cách tiếp cận cơ bản hơn để thu thập dữ liệu. Cách tiếp cận được mô tả cho phép lặp lại một bài kiểm tra đường cụ thể trong một cài đặt được kiểm soát với mức độ tin cậy cao bằng cách sử dụng số lượng cảm biến nhỏ hơn và thiết bị thu nhỏ hơn, chẳng hạn như Hệ thống đo lượng phát thải nhỏ HORIBA (SEMS) [5]. Mặc dù kỹ thuật này được đưa ra với sự nhấn mạnh vào ô tô chạy bằng động cơ và bằng ICE, nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra các xe điện và hệ thống điều khiển của chúng.
4. KẾT LUẬN
Phương pháp thử nghiệm sao chép RDE của HORIBA MIRA RDE + R2R (bao gồm Road-to-Chassis và Road-to Engine) đã được mô tả.
Thử nghiệm đường rộng rãi đã được thực hiện trên khắp Châu Âu tại các địa điểm nằm trong điều kiện ranh giới vừa phải và mở rộng của RDE. Các tuyến đường RDE tuân thủ đầy đủ đã được phát triển và lái xe tại mỗi địa điểm bằng cách sử dụng ba phương tiện thử nghiệm được thiết kế mạnh mẽ.
Một băng thử cơng suất có thơng số kỹ thuật cao đã được sử dụng để tái tạo hiệu suất và lượng khí thải trên đường. Thơng số lực kế coastdown được thiết lập bằng cách sử dụng kết quả từ các phương tiện thực tế trong thử nghiệm
Thử nghiệm ban đầu với xe chạy xăng cho thấy có thể tạo lại tải trọng đường chính xác và đạt được mối tương quan tốt về cơng việc tích cực đã thực hiện, CO2 và nhiệt độ chất lỏng tích lũy giữa hệ thống truyền động lực kế trên băng thử và trên đường cho một trong những tuyến đường thử nghiệm RDE của Nuneaton, Vương quốc Anh. Lượng phát thải quy định tích lũy của NOx và PN cũng ở mức tương đối tốt.
Việc áp dụng trình điều khiển rơ-bốt đã cải thiện mối tương quan tức thời của việc điều khiển bàn đạp từ băng thử đến thử nghiệm trên đường. Tuy nhiên, trong khi trình điều khiển rơ bốt đạt được một số mức độ tương quan (mặc dù tương quan kém hơn so với trình điều khiển con người) thì khả năng lặp lại và độ bền của trình điều khiển rơ bốt lại vượt trội hơn.
Trình điều khiển robot sẽ được phát triển thêm trong các giai đoạn tiếp theo của chương trình RDE +.
Một chu trình RDE độ cao (Innsbruck, Áo) đã được tái tạo thành công trên băng thử dyno bằng cách sử dụng hệ thống mô phỏng độ cao HORIBA MEDAS. Mối tương quan tương tự như quan sát được trong chu kỳ Nuneaton, Vương quốc Anh đã đạt được.
Hệ thống MEDAS đã mô phỏng những thay đổi động đo được về độ cao bao gồm áp suất khí quyển, nhiệt độ và độ ẩm. Mơ phỏng này đủ chính xác để đạt được mối tương quan chặt chẽ về phản ứng của xe.
Giai đoạn tiếp theo của hoạt động sẽ kết nối mô phỏng xe với giàn EiL và cho phép mô phỏng đầy đủ các lần lái thử RDE với phản hồi “thực” về CO2 và lượng khí thải RDE được quy định.
Thử nghiệm EiL sẽ hình thành các giai đoạn ban đầu của chương trình phát triển động cơ và phương tiện. Bằng cách tích hợp mơi trường ảo, mơ hình hóa độ trung thực cao và sử dụng thiết bị thử nghiệm năng động cao, nhiều khía cạnh của hiệu suất động cơ và xe có thể được mơ tả trước khi xe nguyên mẫu được yêu cầu.
Đối với thử nghiệm EiL và sao chép "đường thành động cơ", một chiếc xe sản xuất đã được sử dụng và động cơ của nó được lắp đặt trên động cơ thử nghiệm thông qua dây điện "rốn". Các vấn đề quan trọng và đang diễn ra đã được trải nghiệm với cách tiếp cận như vậy. Hoạt động trong tương lai sẽ được hỗ trợ bởi OEM hoặc nhà cung cấp Cấp 1 có quyền truy cập vào kiến trúc hệ thống điều khiển và các tệp hiệu chuẩn.
Thử nghiệm EiL ban đầu đã được báo cáo. Sự tương quan kiểm sốt tốt đã đạt được từ q trình thử nghiệm động cơ đến khung gầm trên WLTC.
Tương quan EiL của lượng khí thải theo quy định của RDE nhìn chung là cơng bằng, nhưng các sự kiện cháy sai nghi ngờ đã ảnh hưởng đến tương quan lượng khí thải tức thời. Tình huống này đang được điều tra tại thời điểm viết bài báo này. Người ta nghi ngờ rằng đây là một tính năng khác của việc chạy động cơ khơng được hỗ trợ bởi OEM hoặc nhà cung cấp Hệ thống quản lý động cơ (EMS).
Hệ thống EiL sẽ được kết nối với hệ thống MEDAS và cho phép áp dụng và phát triển các phương pháp và công cụ hiệu chuẩn và thiết kế thử nghiệm tạm thời (DoE) mới. Cách tiếp cận này sẽ cho phép hiệu chuẩn trên tất cả các điều kiện RDE trong một môi trường thử nghiệm được kiểm sốt, có thể lặp lại.
Có khả năng là việc tuân thủ hoàn toàn luật phát thải hiện hành và mới phát hành trong thời gian ngắn và trung hạn hầu như sẽ luôn sử dụng các phương tiện thực tế.
Bằng cách áp dụng chương trình R2R RDE + theo chiến lược R2R RDE + của HORIBA MIRA, nhiều tình huống chưa biết phát sinh thơng qua thử nghiệm thực có thể được giảm thiểu nhiều hơn về phía ngược dịng; do đó giảm thiểu thời gian, cơng sức, tiền bạc và ô nhiễm.
Định nghĩa / Viết tắt
AETC Trung tâm Kiểm tra Khí thải Nâng cao AFR Tỷ lệ nhiên liệu khơng khí
CO Khí CO
CO2 Khí CO2
CPE Độ cao Tích cực Tích lũy
DOC Chất xúc tác oxy hóa diesel
DoE Thiết kế các thí nghiệm
DPF Bộ lọc diesel
ECU Hộp điều khiển động cơ
EGR Khí thải tuần hồn
EiL Động cơ trong vịng lặp
EMS Hệ thống quản lý động cơ
GPS Hệ thống định vị toàn cầu
HGV Xe chở hàng nặng
ICE Động cơ đốt trong
LNT Chất hấp thụ Nox
MEDAS Bộ mô phỏng độ cao động hiệu quả đa chức năng NEDC Chu kỳ mới lái xe châu Âu
O2 Khí O2
OEM Nhà sản xuất thiết bị gốc
PEMS Hệ thống đo lường phát thải di động
PN Số hạt
PTDC Trung tâm Kiểm tra và Phát triển lực đẩy
R2R Đường trên giàn khoan
RDE Quy trình thử nghiệm khí thải khi lái xe thực tế RDE+ Quy trình thử nghiệm khí thải khi lái xe thực tế cộng
RPA Gia tốc dương tương đối
SEMS Hệ thống đo lượng phát thải nhỏ
TWC Chất xúc tác ba chiều
va_pos[95] Phân vị thứ 95 gia tốc dương tương đối
WLTC Chu kỳ thử nghiệm đồng bộ dành cho xe nhẹ hạng nhẹ tồn cầu WLTP Quy trình thử nghiệm đồng bộ dành cho xe hạng nhẹ tồn cầu
Lưu trữ
Hình A1. Tốc độ lái trên băng thử công suất với tốc độ lái trên đường, Nuneaton, Vương quốc Anh.
Hình A2. So sánh hệ thống truyền động trên băng thử và trên đường - vết nhiệt độ cho khơng khí xung quanh, khí nạp, dầu, nước làm mát và TWC ban đầu và lúc sau,
Hình A3. So sánh hệ thống truyền động trên băng thử ơ tơ và trên đường – khí thải tích cực đã thực hiện và CO2 tích lũy, Nuneaton, Vương quốc Anh.
Hình A4. So sánh hệ thống truyền động trên băng thử cơng suất và trên đường - tích lũy CO, NOx và PN, Nuneaton, Vương quốc Anh.