LiU-forskning stoppar avgasfusket

Volkswagen-skandalen har skyndat på arbetet att ta fram nya lagkrav för utsläpp vid körning under verkliga förhållanden. Med LiU-forskarnas metod kan nya tillförlitliga tester tas fram snabbt och enkelt.

Skandalen var ett faktum när det upptäcktes att Volkswagen lagt in en mjukvara som gör att bilen känner av att den blir testad. Det är dock inget stort stycke ingenjörskonst eftersom de körcykler som används vid utsläppstester är hårt standardiserade, både i Europa och USA. Testet är väl känt och går till på samma vis varje gång - med givna accelerationer och inbromsningar. Att det tog åtta år att avslöja dem kan istället bero på att det också är väl känt att den körcykel som används i testet inte är speciellt realistisk. I en verklig körning bromsas och gasas bilen exempelvis betydligt oftare, vilket naturligtvis ger effekter på såväl bränsleförbrukning som utsläpp.
Avgaser
På grund av VW-skandalen har dock lagstiftarna, såväl inom EU som i USA, satt full fart för att ändra regelverket.

Körcykler för verklig körning

Vid Linköpings universitet ligger forskarna på Avdelningen för fordonssystem, med professor Lars Nielsen i spetsen, steget före och har redan hittat lösningar på de problem de standardiserade testerna givit upphov till. Det är lösningar avsedda att underlätta en allt mer komplicerad designprocess men som också kan användas för att ta fram nya körcykler för tester där resultatet motsvarar verklig körning.

Forskningsresultaten publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften IEEE Transactions and Vehiclar Technology. En artikel finns också i den doktorsavhandling vid Fordonssystem som Peter Nyberg försvarade i våras.

- Vi insåg för mer än tre år sedan att körcyklerna skulle få en allt större betydelse, framför allt i bilföretagens designprocess. Designen blir allt mer komplicerad, hybridiseringen är bara ett exempel. Köper du en ny bil i dag vill du naturligtvis veta hur mycket bränsle bilen drar vid verklig körning, vilket gör arbetet än mer komplext, säger Lars Nielsen.

Håller koll på drivande kraften

Det är två olika problem LiU-forskarna hittat lösningar på. Det första handlar om hur man ska kunna variera körcykeln så att bilen inte känner igen den, men som ändå ger ett rättvisande resultat vid utsläppstestet. Forskarna har här tagit fram en algoritm med vars hjälp det går snabbt och enkelt att ta fram ett antal körcykler som är ekvivalenta utan att vara lika. Viktigt är exempelvis att summan av den drivande kraften på hjulen är exakt lika stor.

Det andra problemet, som presenteras i den vetenskapliga artikeln, är en metod att ur en databas med hundratusentals loggade körningar plocka fram en körcykel som är representativ för exempelvis en högst normal körning en vanlig vardag i Linköpings innerstad.

- Biltillverkarna behöver veta hur folk faktiskt kör för att få in det som grunddata i designprocessen. Först därefter kan de optimera designen för minskad bränsleförbrukning, förklarar Lars Nielsen.

Eftersom körbeteenden, klimat och vägstandard skiljer sig mycket i olika delar av världen behövs också många olika körcykler som underlag. Kraven på framdrivning av hjulen används som grund och sedan kan datorn, med hjälp av statistisk sannolikhetsteori, slumpa fram körcykler baserade på några grundläggande villkor och den data som finns i databasen.

- Vi har exempelvis tillgång till en liten databas från Volvo Cars med körningar utförda av deras anställda. Vi vet var de har kört och när. Ur den kan vi med vår metod ta fram en körcykel som representerar en verklig tur i Göteborg med rättvisande värden på den kraft som behövs för framdrivningen av hjulen, säger Lars Nielsen.

- Vi ligger långt framme här, vi är först med att få fram en både effektiv och praktiskt användbar metod. Vi vet också att kraven kommer på tester av RDE, real driving emissions. Den typen av testutrustning tittar vi nu också på till vårt fordonslaboratorium.

Forskningen fortsätter. Nu i samarbete med Volvo Cars som fått upp ögonen för LiU-forskarnas metoder.

Artikeln: Using Real-World Driving Databases Generate Driving Cycles with Equivalence Properties, Peter Nyberg, Erik Frisk och Lars Nielsen, Avdelningen för Fordonssystem, Institutionen för Systemteknik, Linköpings universitet. IEEE Transactions and Vehiclar Technology 2015.

 

Publicerad 2015-11-16

Bildspel

Erik Frisk Lars Nielsen och Peter Nyberg

Erik Frisk, Lars Nielsen och Peter Nyberg har tagit fram en enkel och snabb metod för tester under verkliga förhållanden. David Einar

Körcykel NEDC

Det standardiserade europeiska testet NEDC, new european driving cycle 

Körcykel ekvivalent med NEDC

En genererad körcykel, representativ för en verklig körning i Göteborgstrakten med samma krav på den drivande kraften på hjulen som i NEDC.

Forskare

Fler artiklar