umwelt-online: Verordnung (EU) 2017/1151 zur Ergänzung der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) und über den Zugang zu Fahrzeugreparatur- und -wartungsinformationen, zur Änderung der Richtlinie 2007/46/EG, der Verordnung (EG) Nr. 692/2008 sowie der Verordnung (EU) Nr. 1230/2012 und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 692/2008 (3)

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1. Einleitung

Diese Anlage enthält Anforderungen für die Validierung der Funktionstüchtigkeit des eingebauten PEMS unter instationären Bedingungen sowie für die Korrektheit der Abgasmassendurchsatzwerte, die mit nicht rückführbar kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessern ermittelt oder mit Hilfe von ECU-Signalen berechnet wurden.

2. Symbole, Parameter und Einheiten

3. Validierungsverfahren für PEMS

3.1. Häufigkeit der PEMS-Validierung

Es wird empfohlen, das installierte PEMS einmal für jede PEMS-Fahrzeug-Kombination vor der RDE-Prüfung oder, alternativ, nach Abschluss einer Prüfung zu validieren.

3.2. PEMS-Validierungsverfahren

3.2.1. Installation des PEMS

Das PEMS ist gemäß den Vorschriften der Anlage 1 zu installieren und vorzubereiten. Die Installation des PEMS darf in der Zeit zwischen der Validierung und der RDE-Prüfung nicht verändert werden.

3.2.2. Prüfbedingungen¹⁸

Die Validierung erfolgt auf einem Rollenprüfstand, soweit wie möglich, unter den Bedingungen der Typgenehmigung gemäß den Vorschriften des Anhangs XXI dieser Verordnung. Es wird empfohlen, den vom PEMS während der Validierungsprüfung entnommenen Abgasstrom zurück in die CVS zu leiten. Ist dies nicht machbar, sind die Ergebnisse der CVS um die entnommene Abgasmasse zu berichtigen. Wird der Abgasmassendurchsatz mit einem Abgasmassendurchsatzmesser validiert, wird empfohlen, die Messungen des Massendurchsatzes mit Daten von einem Sensor oder dem ECU abzugleichen.

3.2.3. Datenanalyse¹⁸

Der Gesamtwert der mit Laborausrüstung gemessenen entfernungsabhängigen Emissionen [g/km] ist gemäß Anhang XXI Unteranhang 7 zu berechnen. Die vom PEMS gemessenen Emissionen sind gemäß Anlage 4 Nummer 9 zu berechnen; sie werden zwecks Ermittlung der Gesamtmasse der Schadstoffemissionen [g] summiert und anschließend durch die vom Rollenprüfstand angezeigte Prüfstrecke [km] dividiert. Die gesamte vom PEMS und dem Bezugslaborsystem ermittelte entfernungsabhängige Schadstoffmasse [g/km] ist anhand der Anforderungen unter Nummer 3.3 zu bewerten. Für die Validierung von NO_x-Emissionsmessungen ist die Feuchtigkeitskorrektur gemäß Anhang XXI Unteranhang 7 dieser Verordnung anzuwenden.

3.3. Zulässige Toleranzen für die PEMS-Validierung

Die PEMS-Validierungsergebnisse müssen die Anforderungen in Tabelle 1 erfüllen. Wird eine zulässige Toleranz überschritten, sind Abhilfemaßnahmen zu treffen, und die PEMS-Validierung ist zu wiederholen.

Tabelle 1 Zulässige Toleranzen

4. Verfahren für die Validierung des mit nicht rückführbar kalibrierten Geräten und Sensoren ermittelten Abgasmassendurchsatzes

4.1. Häufigkeit der Validierung¹⁸

Zusätzlich zur Erfüllung der Linearitätsanforderungen gemäß Anlage 2 Nummer 3 unter stationären Bedingungen ist die Linearität von nicht rückführbar kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessern oder der mit nicht rückführbar kalibrierten Sensoren oder ECU-Signalen berechnete Abgasmassendurchsatz für jedes Prüffahrzeug unter nicht stationären Bedingungen mithilfe eines kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessers oder der CVS zu validieren.

4.2. Validierungsverfahren¹⁸

Die Validierung erfolgt auf einem Rollenprüfstand unter Typgenehmigungsbedingungen, soweit diese zutreffen. Als Bezug ist ein rückführbar kalibrierter Durchsatzmesser zu verwenden. Jede Umgebungstemperatur innerhalb der Spanne nach Nummer 5.2 dieses Anhangs ist zulässig. Der Einbau des Abgasmassendurchsatzmessers und die Durchführung der Prüfung müssen die Anforderung nach Anlage 1 Nummer 3.4.3 dieses Anhangs erfüllen.

4.3. Anforderungen

Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Linearitätsanforderungen müssen erfüllt sein. Wird eine zulässige Toleranz überschritten, sind Abhilfemaßnahmen zu treffen, und die Validierung ist zu wiederholen.

Tabelle 2 Linearitätsanforderungen an den berechneten und gemessenen Abgasmassendurchsatz

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1. Einleitung¹⁸

Diese Anlage beschreibt das Verfahren zur Bestimmung der momentanen Massen- und Partikelanzahlemissionen [g/s; #/s], welche für die nachfolgende Bewertung einer RDE-Prüffahrt und die Berechnung des endgültigen Emissionsergebnisses gemäß der Anlage 6 heranzuziehen sind.

2. Symbole, Parameter und Einheiten

3. Zeitkorrektur der Parameter

Für die korrekte Berechnung der streckenabhängigen Emissionen sind die aufgezeichneten Konzentrationskurven der Bestandteile, der Abgasmassendurchsatz, die Fahrzeuggeschwindigkeit und andere Fahrzeugdaten einer Zeitkorrektur zu unterziehen. Zur Erleichterung der Korrektur sind Daten, die dem Zeitabgleich unterliegen, entweder in einem einzigen Aufzeichnungsgerät oder mit einem synchronisierten Zeitstempel gemäß Anlage 1 Nummer 5.1 aufzuzeichnen. Die Zeitkorrektur und der Zeitabgleich für Parameter sind in der unter den Nummern 3.1 bis 3.3 festgelegten Reihenfolge durchzuführen.

3.1. Zeitkorrektur von Bestandteilkonzentrationen

Die aufgezeichneten Kurven aller Bestandteilkonzentrationen sind einer Zeitkorrektur zu unterziehen, indem eine inverse Verschiebung entsprechend der Wandlungszeit der jeweiligen Analysatoren vorgenommen wird. Die Wandlungszeit der Analysatoren ist nach Anlage 2 Nummer 4.4 zu bestimmen:

c_i,c (t -Δt_t,i) = c_i,r (t)

Dabei ist:

c_i,c die zeitkorrigierte Konzentration des Bestandteils i als Funktion der Zeit t

c_i,r die Rohkonzentration des Bestandteils i als Funktion der Zeit t

Δt_t,i die Wandlungszeit t des Analysators zur Messung des Bestandteils i

3.2. Zeitkorrektur des Abgasmassendurchsatzes¹⁸

Der mit einem Abgasdurchsatzmesser gemessene Abgasmassendurchsatz ist einer Zeitkorrektur durch inverse Verschiebung entsprechend der Wandlungszeit des Abgasmassendurchsatzmessers zu unterziehen. Die Wandlungszeit des Massendurchsatzmessers ist nach Anlage 2 Nummer 4.4 zu bestimmen:

q_m,c (t -Δt_t,m) = q_m,r (t)

Dabei ist:

q_m,c der zeitkorrigierte Abgasmassendurchsatz als Funktion der Zeit t

q_m,r der Rohabgasmassendurchsatz als Funktion der Zeit t

Δt_t,m die Wandlungszeit t des Abgasmassendurchsatzmessers

Wird der Abgasmassendurchsatz mit Hilfe von ECU-Daten oder mit einem Sensor bestimmt, ist eine zusätzliche Wandlungszeit zu berücksichtigen, welche durch Kreuzkorrelation des berechneten Abgasmassendurchsatzes mit dem gemessenen Abgasmassendurchsatz gemäß Anlage 3 Nummer 4 ermittelt wird.

3.3. Zeitabgleich der Fahrzeugdaten

Für sonstige, von einem Sensor oder dem ECU stammende Daten ist ein Zeitabgleich durch Kreuzkorrelierung mit geeigneten Emissionsdaten (z.B. mit Bestandteilkonzentrationen) vorzunehmen.

3.3.1. Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus verschiedenen Quellen

Zum Zeitabgleich zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Abgasmassendurchsatz ist es zuerst notwendig, eine gültige Geschwindigkeitskurve festzulegen. Stammen die Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit aus verschiedenen Quellen (z.B. dem GPS, einem Sensor oder dem ECU), ist ein Zeitabgleich der Geschwindigkeitswerte durch Kreuzkorrelation vorzunehmen.

3.3.2. Fahrzeuggeschwindigkeit und Abgasmassendurchsatz

Es ist ein Zeitabgleich zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abgasmassendurchsatz durch Kreuzkorrelation des Abgasmassendurchsatzes und des Produkts aus Fahrzeuggeschwindigkeit und positiver Beschleunigung vorzunehmen.

3.3.3. Weitere Signale

Bei Signalen, deren Wert sich langsam ändert und innerhalb einer engen Spanne liegt, beispielsweise bei der Umgebungstemperatur, kann der Zeitabgleich entfallen.

4. Kaltstart¹⁸

Für die Zwecke der RDE-Prüfung bezeichnet "Kaltstart" den Zeitraum vom Prüfbeginn bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug für eine Dauer von 5 Minuten gefahren ist. Konnte die Kühlmitteltemperatur ermittelt werden, endet der Kaltstartzeitraum, sobald das Kühlmittel erstmalig eine Temperatur von 70 °C erreicht hat, spätestens jedoch 5 min nach dem Prüfbeginn.

5. Emissionsmessungen bei stehendem Verbrennungsmotor

Momentane Emissions- oder Abgasdurchsatzwerte, die bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor gemessen wurden, sind aufzuzeichnen. Anschließend sind die aufgezeichneten Werte in einem gesonderten Schritt im Rahmen der Nachverarbeitung der Daten auf null zu setzen. Der Verbrennungsmotor gilt als ausgeschaltet, wenn zwei der folgenden Kriterien erfüllt sind: die aufgezeichnete Drehzahl beträgt < 50 rpm der gemessene Abgasmassendurchsatz beträgt < 3 kg/h der gemessene Abgasmassendurchsatz fällt im Leerlauf auf < 15 % des typischen Abgasmassendurchsatzes unter stationären Bedingungen.

6. Konsistenzprüfung der Daten zur Höhenlage des Fahrzeugs

Besteht der wohlbegründete Verdacht, dass eine Fahrt oberhalb der zulässigen Höhe gemäß Nummer 5.2 dieses Anhangs durchgeführt wurde, oder wurde die Höhe nur mit einem GPS gemessen, sind die GPS-Höhendaten auf Konsistenz zu überprüfen und wenn nötig zu berichtigen. Die Konsistenz der Daten ist durch Vergleich von Breiten- und Längengrad- sowie von Höhendaten des GPS zu überprüfen, wobei die Höhe durch ein digitales Geländemodell oder eine topografische Karte im geeigneten Maßstab anzuzeigen ist. Messungen, die von der Höhenangabe der topografischen Karte um mehr als 40 m abweichen, sind manuell zu korrigieren und zu markieren.

7. Konsistenzprüfung der GPS-Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit

Die vom GPS bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist auf Konsistenz zu prüfen, indem die Gesamtfahrstrecke berechnet und mit Bezugswerten verglichen wird, welche entweder von einem Sensor, dem validierten ECU oder auch von einem digitalen Straßennetz oder einer topographischen Karte stammen. Offensichtliche Fehler in den GPS-Daten sind vor der Konsistenzprüfung beispielsweise mit Hilfe eines Koppelnavigationssensors obligatorisch zu berichtigen. Die ursprüngliche, unkorrigierte Datei ist aufzubewahren; korrigierte Daten sind zu kennzeichnen. Die berichtigten Daten dürfen sich nicht über einen ununterbrochenen Zeitraum von mehr als 120 s oder eine Gesamtdauer von mehr als 300 s erstrecken. Die mit Hilfe der korrigierten GPS-Daten berechnete Gesamtstrecke darf von den Bezugswerten um nicht mehr als 4 % abweichen. Wenn die GPS-Daten diese Anforderungen nicht erfüllen und keine andere verlässliche Quelle für Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verfügung steht, sind die Prüfungsergebnisse für ungültig zu erklären.

8. Korrektur der Emissionen

8.1. Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

Werden die Emissionen im trockenen Bezugszustand gemessen, sind die gemessenen Konzentrationen anhand folgender Formel in den feuchten Bezugszustand umzurechnen:

Dabei ist:

c_wet = k_w × c_dry

c_wet die Konzentration eines Schadstoffs im feuchten Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

c_dry die Konzentration eines Schadstoffs im trockenen Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

k_w der Faktor der Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

Die Berechnung von k_w erfolgt nach folgender Formel:

Dabei ist:

Dabei ist:

H_a die Feuchtigkeit der Ansaugluft [g Wasser je kg trockener Luft]

c_CO2 die CO₂-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

c_CO die CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

α das Molverhältnis für Wasserstoff

8.2. Korrektur der NO_x-Emissionen um Umgebungsfeuchte und -temperatur

Bei den NO_X-Emissionen ist keine Korrektur um Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit vorzunehmen.

8.3. Korrektur negativer Emissionsergebnisse¹⁸

Negative Zwischenergebnisse dürfen nicht korrigiert werden. Negative Endergebnisse sind auf Null zu setzen.

8.4. Korrektur für erweiterte Bedingungen¹⁸

Die im Sekundenabstand gemäß dieser Anlage berechneten Emissionen dürfen nur für die in den Nummern 9.5 und 9.6 genannten Fälle durch den Wert 1,6 dividiert werden.

Der Korrekturfaktor 1,6 ist nur einmal anzuwenden. Der Korrekturfaktor 1,6 gilt für Schadstoffemissionen, aber nicht für CO_2.

9. Bestimmung der momentanen gasförmigen Abgasbestandteile

9.1. Einleitung

Die Bestandteile im Rohabgas sind mit den in Anlage 2 beschriebenen Mess- und Probenahmeanalysatoren zu messen. Die Rohkonzentrationen der maßgeblichen Bestandteile sind gemäß Anlage 1 zu messen. Die Daten sind einer Zeitkorrektur zu unterziehen und gemäß Nummer 3 abzugleichen.

9.2. Berechnung der NMHC- und CH₄-Konzentration

Bei der Methanmessung mit einem NMC-FID hängt die NMHC-Berechnung vom Kalibriergas/von der Methode zur Nullpunkt-/Messbereichskalibrierung ab. Bei Verwendung eines FID für THC-Messungen ohne NMC ist dieser mit Propan/Luft oder Propan/N₂ auf die übliche Weise zu kalibrieren. Für die Kalibrierung des einem NMC nachgeschalteten FID sind folgende Verfahren zulässig:

1. Das Kalibriergas aus Propan und Luft wird am NMC vorbeigeleitet.
2. Das Kalibriergas aus Methan und Luft wird durch den NMC geleitet.

Es wird nachdrücklich empfohlen, den Methan-FID mit Kalibriergas aus Methan und Luft zu kalibrieren, das durch den NMC geleitet wird.

In Verfahren a sind die Konzentrationen von CH₄ und NMHC folgendermaßen zu berechnen:

In Verfahren a sind die Konzentrationen von CH₄ und NMHC folgendermaßen zu berechnen:

Dabei ist:

Wird der Methan-FID durch den Cutter kalibriert (Verfahren b), beträgt die gemäß Anlage 2 Nummer 4.3.4 Buchstabe a ermittelte Umwandlungseffizienz bei Methan null. Die Dichte, die für die Berechnung der NMHC- Masse herangezogen wird, muss gleich der Dichte der Gesamtkohlenwasserstoffe bei 273,15 K und bei 101,325 kPa sein und hängt vom Kraftstoff ab.

10. Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes

10.1. Einleitung

Für die Berechnung der momentanen Massenemissionen nach den Nummern 11 und 12 ist die Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes erforderlich. Der Abgasmassendurchsatz ist durch eines der direkten Messverfahren nach Anlage 2 Nummer 7.2 zu bestimmen. Alternativ dazu ist die Berechnung des Abgasmassendurchsatzes nach den Nummern 10.2 bis 10.4 zulässig.

10.2. Berechnungsverfahren auf Grundlage des Luftmassendurchsatzes und des Kraftstoffmassendurchsatzes

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Luftmassendurchsatz und dem Kraftstoffmassendurchsatz folgendermaßen berechnet werden:

q_mew,i = q_maw,i + q_mf,i

Dabei ist:

q_mew,i der momentane Abgasmassendurchsatz [kg/s]

q_maw,i der momentane Massendurchsatz der Ansaugluft (kg/s)

q_mf,i der momentane Kraftstoffmassendurchsatz [kg/s]

Werden der Luftmassendurchsatz und der Kraftstoffmassendurchsatz oder der Abgasmassendurchsatz mit Hilfe von Aufzeichnungen des ECU ermittelt, muss der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

10.3. Berechnungsverfahren auf der Grundlage des Luftmassendurchsatzes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Luftmassendurchsatz und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis folgendermaßen berechnet werden:

Dabei ist:

Dabei ist:

Die Koeffizienten beziehen sich bei Kraftstoffen auf Kohlenstoffbasis auf einen Kraftstoff C_β H_α O_ε N_δ S_γ mit β = 1. Die Konzentration der HC-Emissionen ist in der Regel gering und kann bei der Berechnung von λ_i weggelassen werden.

Werden der Luftmassendurchsatz und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit Hilfe von Aufzeichnungen des ECU ermittelt, muss der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

10.4. Berechnungsverfahren auf der Grundlage des Kraftstoffmassendurchsatzes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Kraftstoffdurchsatz und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (berechnet mit A/F_st undλ_i gemäß Nummer 10.3) wie folgt errechnet werden:

q_mew,i = q_mf,i x (1 + A/F_st xλ_i)

Der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz muss die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

11. Berechnung der momentanen Massenemissionen gasförmiger Bestandteile

Die momentanen Massenemissionen [g/s] werden durch Multiplikation der momentanen Konzentration des jeweiligen Schadstoffs [ppm] mit dem momentanen Abgasmassendurchsatz [kg/s] - bei beiden Werten ist eine Berichtigung und ein Abgleich für die Wandlungszeit vorzunehmen - und dem jeweiligen u-Wert nach Tabelle 1 ermittelt. Wird im trockenen Bezugszustand gemessen, so sind die momentanen Konzentrationswerte der Bestandteile nach Absatz 8.1 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen, ehe sie für weitere Berechnungen verwendet werden. Gegebenenfalls sind in sämtlichen nachfolgenden Datenbewertungen negative momentane Emissionswerte zu verwenden. Die Parameterwerte müssen in die Berechnung der vom Analysator, dem Durchsatzmessgerät, dem Sensor oder dem ECU gemeldeten momentanen Emissionen [g/s] einfließen. Hierzu ist folgende Formel anzuwenden:

Dabei ist:

m_gas,i = u_gas ⋅ c_gas,i ⋅ q_mew,i

Tabelle 1 u-Werte des Rohabgases als Darstellung des Verhältnisses zwischen der Dichte des Abgasbestandteils oder Schadstoffs i [kg/m³] und der Dichte des Abgases [kg/m³]⁶

12. Berechnung der momentanen Partikelzahlemissionen

Die momentanen Massenemissionen [Partikel/s] werden durch Multiplikation der momentanen Konzentration des jeweiligen Schadstoffs [Partikel/cm³] mit dem momentanen Abgasmassendurchsatz [kg/s] ermittelt, wobei bei beiden Werten eine Berichtigung und ein Abgleich für die Wandlungszeit vorzunehmen ist. Gegebenenfalls sind in sämtlichen nachfolgenden Datenbewertungen negative momentane Emissionswerte zu verwenden. Alle signifikanten Stellen der Zwischenergebnisse sind bei der Berechnung der momentanen Emissionen zu berücksichtigen. Es ist folgende Gleichung anzuwenden:

PN,i = c_PN,iq_mew,i/ρ_e

Dabei ist:

13. Datenaufzeichnung und -austausch

Der Datentauschtausch zwischen den Messsystemen und der Datenauswertungssoftware erfolgt über eine standardisierte Berichtsdatei gemäß Anlage 8 Nummer 2. Die Vorbearbeitung der Daten (z.B. Zeitkorrektur nach Nummer 3 oder Korrektur des GPS-Signals für die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Nummer 7) muss mit der Steuerungssoftware des Messsystems erfolgen und vor Erzeugung der Datenberichtsdatei abgeschlossen sein. Wenn die Daten vor der Aufnahme in die Datenberichtsdatei berichtigt oder verarbeitet werden, müssen die originalen Rohdaten zwecks Qualitätssicherung und Kontrolle aufbewahrt werden. Das Runden von Zwischenwerten ist nicht zulässig.

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1. Einleitung

Die Methode des gleitenden Mittelungsfensters wird zur Überprüfung 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 ermittelt, die von den gemäß dem WLTP-Verfahren 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 = total (insgesamt), u = urban (Stadt), r = rural (Landstraße), m = motorway (Autobahn)) oder auf die charakteristische Kurve (characteristic curve - cc) für CO₂.

Δ	- Differenz
e	- größer oder gleich
#	- Anzahl
%	- Prozent
≤	- kleiner oder gleich
a1,b1	- Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO2
a2,b2	- Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO2
	- CO2-Masse, [g]
	- CO2-Masse in Fenster j, [g]
ti	- Gesamtdauer in der Phase i, [s]
tt	- Dauer einer Prüfung, [s]
vi	- tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit in der Phase i, [km/h]
	- durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Fenster j, [km/h]
tol1H	- obere Toleranz für die charakteristische CO2-Kurve eines Fahrzeugs, [%]
tol1L	- untere Toleranz für die charakteristische CO2-Kurve eines Fahrzeugs, [%]

3. Gleitende Mittelungsfenster

3.1. Definition der Mittelungsfenster

Die gemäß Anlage 4 berechneten momentanen Emissionen werden mithilfe der Methode des gleitenden Mittelungsfensters auf der Grundlage der CO₂-Bezugsmasse integriert.

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 des WLTP-Zyklus im Labor ausstößt. 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 unter dieser Nummer beschriebene Berechnung ist vom ersten Datenpunkt an durchzuführen (vorwärts).

Die folgenden Daten werden bei der Berechnung der CO₂-Masse, der Entfernung und der Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Mittelungsfenster außer Acht gelassen:

• die Überprüfung der Instrumente in regelmäßigen Abständen und/oder nach der Überprüfung der Nullpunktdrift
• Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Boden ist kleiner als 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 werden durch Integration der momentanen Emissionen in g/s gemäß Anlage 4 dieses Anhangs bestimmt.

Abbildung 1 Fahrzeuggeschwindigkeit, bezogen auf die Zeit, und gemittelte Fahrzeugemissionen, bezogen auf die Zeit, beginnend mit dem ersten Mittelungsfenster

Abbildung 2 Festlegung von Mittelungsfenstern auf Grundlage der CO₂-Masse

Die Dauer (t_2,j - t_1,j) des j-ten Mittelungsfensters wird festgelegt durch:

Dabei ist:

	die CO2-Masse [g], die zwischen dem Beginn der Prüfung und dem Zeitpunkt ti,j gemessen wurde.
	die Hälfte der CO2-Masse, die vom Fahrzeug im Verlauf der gemäß Anhang XXI Unteranhang 6 dieser Verordnung durchgeführten WLTP-Prüfung ausgestoßen wird.

Während der Typgenehmigung ist der CO₂-Bezugswert dem im Rahmen der Typgenehmigungsprüfungen des Einzelfahrzeugs durchgeführten WLTP-Prüfverfahren zu entnehmen.

Für die Zwecke der Prüfungen der Übereinstimmung im Betrieb (ISC-Prüfungen) ist der Wert der CO₂-Bezugsmasse dem Punkt 12 der Transparenzliste 1 der Anlage 5 des Anhangs II mit Interpolation zwischen Fahrzeug H und Fahrzeug L (gegebenenfalls) gemäß der Definition in Anhang XXI Unteranhang 7, unter Verwendung der aus der Übereinstimmungsbescheinigung hervorgehenden Prüfmasse und Fahrwiderstandskoeffizienten (f0, f1 und f2) des Einzelfahrzeugs gemäß der Definition in Anhang IX zu entnehmen. Der Wert für OVC-HEV-Fahrzeuge ist der WLTP-Prüfung mit Ladungserhaltungsbetrieb zu entnehmen.

t_2,j muss so gewählt werden, dass

Wobei Δt der Datenerfassungszeitraum ist.

The CO₂-Massen in den Fenstern werden durch Integration der gemäß Anlage 4 dieses Anhangs errechneten momentanen Emissionen berechnet.

3.2. Berechnung von Fenster-Parametern

Die folgenden Werte werden für jedes nach Nummer 3.1 bestimmte Fenster berechnet:

• die entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen:
• die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit.

4. Bewertung von Fenstern

4.1. Einleitung

Die Bezugsbedingungen für die Dynamik des Prüffahrzeugs werden anhand der CO₂-Emissionen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der zum Zeitpunkt der Typgenehmigung in der Prüfung Typ 1 gemessenen Durchschnittsgeschwindigkeit dargestellt und als "charakteristische Kurve des Fahrzeugs hinsichtlich CO₂" bezeichnet. Zur Bestimmung der entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen wird das Fahrzeug im WLTP-Zyklus gemäß Anhang XXI dieser Verordnung geprüft.

4.2. Bezugspunkte der charakteristischen Kurve für CO₂

Die in diesem Absatz zur Bestimmung der Bezugskurve zu berücksichtigenden entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen sind Punkt 12 der Transparenzliste 1 der Anlage 5 des Anhangs II mit Interpolation zwischen Fahrzeug H und Fahrzeug L (gegebenenfalls) gemäß der Definition in Anhang XXI Unteranhang 7, unter Verwendung der aus der Übereinstimmungsbescheinigung hervorgehenden Prüfmasse und Fahrwiderstandskoeffizienten (f0, f1 und f2) des Einzelfahrzeugs gemäß der Definition in Anhang IX zu entnehmen. Für OVC-HEV-Fahrzeuge gilt der in der WLTP-Prüfung mit Ladungserhaltungsbetrieb ermittelte Wert.

Während der Typgenehmigung sind die Werte dem im Rahmen der Typgenehmigungsprüfungen des Einzelfahrzeugs durchgeführten WLTP-Prüfverfahren 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 = 18,882 km/h (Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit) = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit [g/km]

4.2.2. Punkt P₂

4.2.3. = 56,664 km/h (Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit) = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit [g/km]

4.2.4. Punkt P₃

4.2.5. = 91,997 km/h (Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit) = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit [g/km]

4.3. Festlegung der charakteristischen Kurve für CO₂

Die CO₂-Emissionen entsprechend der charakteristischen Kurve werden anhand der in Nummer 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):

Für den Abschnitt (P₂,P₃):

Abbildung 3 Charakteristische Kurve für CO₂-Emissionen des Fahrzeugs und Toleranzen für reine ICE-Fahrzeuge und NOVC-HEV-Fahrzeuge

Abbildung 4 Charakteristische Kurve für CO₂-Emissionen des Fahrzeugs und Toleranzen für OVC-HEV-Fahrzeuge

4.4. Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn

4.4.1. Stadt-Fenster

Für Stadt-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von unter 45 km/h charakteristisch.

4.4.2. Landstraßen-Fenster

Für Landstraßen-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als oder gleich 45 km/h und unter 80 km/h charakteristisch.

Bei Fahrzeugen der Klasse N₂, die gemäß Richtlinie 92/6/EWG mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, ist das Landstraßen-Fenster durch durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von weniger als 70 km/h gekennzeichnet.

4.4.3. Autobahn-Fenster

Für Autobahn-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von größer als oder gleich 80 km/h und unter 145 km/h charakteristisch.

Bei Fahrzeugen der Klasse N₂, die gemäß Richtlinie 92/6/EWG mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, ist das Autobahn-Fenster durch durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten von größer als oder gleich 70 km/h und weniger als 90 km/h gekennzeichnet.

Abbildung 5 Charakteristische Kurve des Fahrzeugs für CO₂: Definitionen des Fahrens in der Stadt, auf Landstraßen und auf Autobahnen (dargestellt für reine ICE-Fahrzeuge und für nicht extern aufladbare Hybridelektrofahrzeuge) außer Fahrzeuge der Klasse N₂, die gemäß Richtlinie 92/6/EWG mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind)

Abbildung 6 Charakteristische Kurve des Fahrzeugs für CO₂: Definitionen des Fahrens in der Stadt, auf Landstraßen und auf Autobahnen (dargestellt für extern aufladbare Hybridelektrofahrzeuge) außer Fahrzeuge der Klasse N₂, die gemäß Richtlinie 92/6/EWG mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind)

4.5. Überprüfung der Gültigkeit einer Fahrt

4.5.1. Toleranzen oberhalb und unterhalb der charakteristischen Kurve des Fahrzeugs für CO₂

Die obere Toleranz der charakteristischen Kurve für CO₂ des Fahrzeugs beträgt für den Stadtverkehr tol 1 H = 45 % und für Fahrten auf Landstraßen und Autobahnen tol_1H = 40 %.

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

4.5.2. Überprüfung der Gültigkeit einer Prüfung

Die Prüfung ist gültig, wenn mindestens 50 % der Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn 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 in Schritten von 1 % erhöht werden, bis die Vorgabe von 50 % erreicht ist. Bei der Anwendung dieses Verfahrens darf der Wert für tol_1H niemals 50 % übersteigen.

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1. Symbole, Parameter und Einheiten

Der Index (k) verweist auf die Kategorie (t = total (insgesamt), u = urban (Stadt), 1-2 = erste zwei Phasen des WLTP-Zyklus).

ICk	ist der streckenbezogene Nutzungsanteil des Verbrennungsmotors bei OVC-HEV während der RDE-Fahrt
dICE,k	ist die gefahrene Strecke [km] bei aktiviertem Verbrennungsmotor bei OVC-HEV während der RDE-Fahrt
dEV,k	ist die gefahrene Strecke [km] bei deaktiviertem Verbrennungsmotor bei OVC-HEV während der RDE-Fahrt
MRDE,k	ist die für die endgültigen RDE-Ergebnisse relevante streckenabhängige Masse der gasförmigen Schadstoffe [mg/km] oder die Partikelzahl [Anz./km]
mRDE,k	ist die streckenabhängige Masse der gasförmigen Schadstoffe [mg/km] oder die Partikelzahl [Anz./km], die während der gesamten RDE-Fahrt ausgestoßen wurden, und zwar vor den nach dieser Anlage vorgenommenen Korrekturen
	- entfernungsabhängige, während der RDE-Fahrt ausgestoßene CO2-Masse [g/km]
	ist die streckenabhängige Masse der CO2-Emissionen [g/km] während des WLTC-Zyklus
	ist die streckenabhängige Masse der CO2-Emissionen [g/km] während des WLTC-Zyklus bei einem im Ladungserhaltungsbetrieb geprüften OVC-HEV
rk	- Verhältnis zwischen den in der RDE-Prüfung und der WLTP-Prüfung gemessenen CO2-Emissionen
RFk	ist der für die RDE-Fahrt ermittelte Ergebnisbewertungsfaktor
RFL1	- erster Parameter der zur Berechnung des Ergebnisbewertungsfaktors verwendeten Funktion
RFL2	ist der zweite Parameter der zur Berechnung des Ergebnisbewertungsfaktors verwendeten Funktion

2. Berechnung der endgültigen RDE-Emissionsergebnisse

2.1. Einleitung

Die Gültigkeit einer Fahrt ist entsprechend Nummer 9.2 des Anhangs IIIa zu überprüfen. Für die gültigen Fahrten werden die endgültigen RDE-Ergebnisse bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor sowie bei ICE, NOVC-HEV und OVC-HEV wie folgt berechnet.

Für die gesamte RDE-Fahrt und für den in der Stadt zurückgelegten Teil der RDE-Fahrt (k = t = insgesamt, k = u = Stadt):

M_RDE,k = m_RDE,k ⋅ RF_k

Für die Werte von Parameter RF_L1 und RF_L2 der zur Ermittlung des Ergebnisbewertungsfaktors verwendeten Funktion gilt Folgendes:

• Auf Antrag des Herstellers und nur bei vor dem 1. Januar 2020 ausgestellten Typgenehmigungen:

  RF_L1 = 1,20 und RF_L2 = 1,25

  In allen anderen Fällen:

  RF_L1 = 1,30 und RF_L2 = 1,50

  Die RDE-Ergebnisbewertungsfaktoren RFk (k = t = insgesamt, k = u = Stadt) sind bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und bei NOVC-HEV anhand der in Nummer 2.2. festgelegten Funktionen und bei OVC-HEV anhand der in Nummer 2.3. festgelegten Funktionen zu ermitteln. Diese Ergebnisbewertungfsaktoren werden von der Kommission geprüft und sind dem technischen Fortschritt entsprechend anzupassen. Eine grafische Darstellung der Methode findet sich in nachstehender Abbildung Anl. 6.1, und die mathematische Formel in Tabelle Anl. 6.1:

  Abbildung Anl. 6.1 Funktion zur Berechnung des Ergebnisbewertungsfaktors

  

  Tabelle Anl. 6.1 Berechnung der Ergebnisbewertungsfaktoren

  Wenn:	Dann ist der Ergebnisbewertungsfaktor RFk:	Dabei ist:
  rk ≤ RFL1	RFk = 1
  RFL1 < rk ≤ RFL2	RkF = a1rk + b1	b1 = 1 - a1RFL1
  rk > RFL2	RFk = 1/rk

2.2. RDE-Ergebnisbewertungfaktor für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und für NOVC-HEV

Der Wert des RDE-Ergebnisbewertungsfaktors hängt ab vom Verhältnis r_k zwischen den bei der RDE-Prüfung gemessenen entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen und den entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen für das Fahrzeug, die in der gemäß Anhang XXI Unteranhang 6 dieser Verordnung durchgeführten WLTP-Prüfung abgegeben werden; es handelt sich um den Wert aus Punkt 12 der Transparenzliste 1 der Anlage 5 des Anhangs II mit Interpolation zwischen Fahrzeug H und Fahrzeug L (gegebenenfalls) gemäß der Definition in Anhang XXI Unteranhang 7, unter Verwendung der aus der Übereinstimmungsbescheinigung hervorgehenden Prüfmasse und Fahrwiderstandskoeffizienten (F0, F1 und F2) des Einzelfahrzeugs gemäß der Definition in Anhang IX. Für Emissionen in der Stadt sind folgende Phasen des WLTP-Fahrzyklus maßgeblich:

1. bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor die ersten beiden WLTP-Phasen, d. h. die Phasen mit niedriger und mittlerer Geschwindigkeit
2. bei NOVC-HEV der gesamte WLTP-Fahrzyklus

2.3. RDE-Ergebnisbewertungfaktor für OVC-HEV

Der Wert des RDE-Ergebnisbewertungsfaktors hängt ab vom Verhältnis r_k zwischen den bei der RDE-Prüfung gemessenen entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen und den entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen für das Fahrzeug, die in der gemäß Anhang XXI Unteranhang 6 dieser Verordnung durchgeführten WLTP-Prüfung mit Ladungserhaltungsbetrieb abgegeben werden; es handelt sich um den Wert aus Punkt 12 der Transparenzliste 1 der Anlage 5 des Anhangs II mit Interpolation zwischen Fahrzeug H und Fahrzeug L (gegebenenfalls) gemäß der Definition in Anhang XXI Unteranhang 7, unter Verwendung der aus der Übereinstimmungsbescheinigung hervorgehenden Prüfmasse und Fahrwiderstandskoeffizienten (F0, F1 und F2) des Einzelfahrzeugs gemäß der Definition in Anhang IX. Das Verhältnis r_k wird um eine Kennzahl bereinigt, mit der die jeweilige Nutzung des Verbrennungsmotors während der RDE-Fahrt und bei der im Ladungserhaltungsbetrieb durchgeführten WLTP-Prüfung berücksichtigt wird. Die nachstehende Formel wird von der Kommission geprüft und ist dem technischen Fortschritt entsprechend anzupassen.

Für entweder die Fahrt in der Stadt oder die Gesamtfahrt gilt:

Dabei ist IC_k der Quotient aus der mit aktiviertem Verbrennungsmotor gefahrenen Strecke (innerorts oder Gesamtstrecke) und der gesamten Fahrstrecke (innerorts oder Gesamtstrecke):

IC_k = d_ICE,k / (d_ICE,k + d_EV,k)

Dabei erfolgt die Bestimmung des Betriebs des Verbrennungsmotors nach Anlage 4 Absatz 5.

.

1. Einleitung¹⁸

PEMS-Prüfungen brauchen wegen ihrer besonderen Eigenschaften nicht für jeden Fahrzeugtyp hinsichtlich der Emissionen und der entsprechenden Reparatur- und Wartungsinformationen der in Artikel 2 Absatz 1 definiert ist und im Folgenden als Fahrzeugemissionstyp bezeichnet wird, durchgeführt zu werden. Der Hersteller kann mehrere Fahrzeugemissionstypen und mehrere Fahrzeuge mit unterschiedlichen angegebenen Höchstwerten für Emissionen im tatsächlichen Fahrbetrieb (RDE) gemäß Anhang IX Teil I der Richtlinie 2007/46/EG zu einer PEMS-Prüffamilie gemäß den Anforderungen von Nummer 3 zusammenfassen, welche nach den Anforderungen von Nummer 4 zu validieren ist.

2. Symbole, Parameter und Einheiten

3. Zusammenstellung von PEMS-Prüffamilien

Eine PEMS-Prüffamilie besteht aus fertiggestellten Fahrzeugen mit ähnlichen Emissionsmerkmalen. Die Einbeziehung von Fahrzeugemissionstypen in eine PEMS-Prüffamilie ist nur dann zulässig, wenn die fertiggestellten Fahrzeuge innerhalb einer PEMS-Prüffamilie in Bezug auf die Merkmale in den Nummern 3.1 und 3.2 identisch sind.

3.1. Verwaltungstechnische Kriterien

3.1.1. Die Genehmigungsbehörde, die die Emissionstypgenehmigung nach der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 erteilt ('Behörde')

3.1.2. Der Hersteller, der die Emissionstypgenehmigung nach der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 erhalten hat.

3.2. Technische Kriterien

3.2.1. Art des Antriebs (z.B. Verbrennungsmotor (ICE), Hybridelektrofahrzeug (HEV), Steckdosenhybrid (PHEV))

3.2.2. Kraftstoffarten (z.B. Benzin, Diesel, LPG, NG usw.) Fahrzeuge für Zweistoff- oder Flex-Fuel-Betrieb können zusammen mit anderen Fahrzeugen eingruppiert werden, mit dem sie einen Kraftstoff gemein haben.

3.2.3. Arbeitsverfahren (z.B. Zweitakt-, Viertaktmotor)

3.2.4. Zylinderanzahl

3.2.5. Anordnung der Zylinder (Reihe, V-förmig, radial, horizontal gegenüberliegend).

3.2.6. Hubraum

Der Fahrzeughersteller gibt einen Wert V_eng_max (größter Hubraum aller Fahrzeuge in der PEMS-Prüffamilie) an. Die Hubräume der Fahrzeuge in der PEMS-Prüffamilie dürfen von V_eng_max, wenn V_eng_max ≥ 1.500 ccm ist, um nicht mehr als - 22 % abweichen und wenn V_eng_max < 1.500 ccm ist, um nicht mehr als - 32 %.

3.2.7. Art der Kraftstoffzufuhr (z.B. indirekte, direkte oder kombinierte Einspritzung)

3.2.8. Kühlsystem (z.B. Luft, Wasser, Öl)

3.2.9. Ansaugmethode wie natürliche Ansaugung, Aufladung, Art des Aufladers (z.B. mit Antrieb von außen, Einzel- oder Mehrfachturbolader, variable Geometrien..).

3.2.10. typen und Aufeinanderfolge der Abgasnachbehandlungseinrichtungen (z.B. 3-Wege-Katalysator, Oxidationskatalysator, Mager-NO_x-Falle, selektive katalytische Reduktion (SCR), Mager-NO_x-Katalysatoren, Partikelfilter)

3.2.11. Abgasrückführung (mit oder ohne, intern oder extern, gekühlt oder nicht gekühlt, niedriger oder hoher Druck)

3.3. Erweiterung einer PEMS-Prüffamilie

Eine bestehende PEMS-Prüffamilie kann durch Aufnahme neuer Fahrzeugemissionstypen erweitert werden. Die erweiterte PEMS-Prüffamilie und deren Validierung müssen die Anforderungen der Nummern 3 und 4 ebenfalls erfüllen. Dazu können insbesondere PEMS-Prüfungen zusätzlicher Fahrzeuge mit dem Ziel erforderlich sein, die erweiterte PEMS-Prüffamilie gemäß Nummer 4 zu validieren.

3.4. Andersartige PEMS-Prüffamilie

Anstatt die Bestimmungen von Nummern 3.1 bis 3.2 zu befolgen, kann der Fahrzeughersteller eine PEMS-Familie festlegen, die mit einem einzigen Fahrzeugemissionstyp identisch ist. In diesem Fall gilt die Anforderung von Nummer 4.1.2 zur Validierung der PEMS-Prüffamilie nicht.

4. Validierung einer PEMS-Prüffamilie

4.1. Allgemeine Anforderungen für die Validierung einer PEMS-Prüffamilie

4.1.1. Der Fahrzeughersteller führt der Behörde ein repräsentatives Fahrzeug der PEMS-Prüffamilie vor. Ein technischer Dienst prüft das Fahrzeug mit einer PEMS-Prüfung, um nachzuweisen, dass das repräsentative Fahrzeug die Anforderungen dieses Anhangs erfüllt.

4.1.2. Die Behörde wählt nach den Anforderungen von Nummer 4.2 dieser Anlage weitere Fahrzeuge für PEMS- Prüfungen durch einen technischen Dienst aus, um nachzuweisen, dass die ausgewählten Fahrzeuge die Anforderungen dieses Anhangs erfüllen. Die technischen Kriterien für die Auswahl eines zusätzlichen Fahrzeugs gemäß Nummer 4.2 dieser Anlage werden zusammen mit dem Prüfergebnissen aufgezeichnet.

4.1.3. Mit Zustimmung der Behörde kann eine PEMS-Prüfung auch von einer dritten Stelle unter Aufsicht eines technischen Dienstes unter der Voraussetzung gefahren werden, dass wenigstens die in dieser Anlage Nummern 4.2.2 und 4.2.6 verlangten Prüfungen und insgesamt wenigstens 50 % der in dieser Anlage verlangten PEMS-Prüfungen zur Validierung der PEMS-Prüffamilie von einem technischen Dienst gefahren werden. In diesem Falle bleibt der technische Dienst für die ordnungsgemäße Durchführung aller PEMS-Prüfungen gemäß den Anforderungen dieses Anhangs verantwortlich.

4.1.4. Unter den nachstehenden Bedingungen können die Ergebnisse der PEMS-Prüfung eines bestimmten Fahrzeugs zur Validierung verschiedener PEMS-Prüffamilien gemäß den Anforderungen dieser Anlage verwendet werden:

• die zu allen zu validierenden PEMS-Prüffamilien gehörenden Fahrzeuge werden von einer einzigen Behörde gemäß den Anforderungen der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 genehmigt und diese Behörde ist damit einverstanden, dass die PEMS-Prüfergebnisse für ein bestimmtes Fahrzeug zur Validierung verschiedener PEMS-Prüffamilien verwendet werden
• jede zu validierende PEMS-Prüffamilie umfasst einen Fahrzeugemissionstyp, zu dem das jeweilige Fahrzeug gehört

Bei jeder Validierung wird davon ausgegangen, dass die jeweils anwendbaren Verantwortlichkeiten vom Hersteller der Fahrzeuge in der jeweiligen Familie unabhängig davon getragen werden, ob dieser Hersteller an der PEMS- Prüfung des jeweiligen Fahrzeugemissionstyps beteiligt war.

4.2. Auswahl von Fahrzeugen für PEMS-Prüfungen bei der Validierung einer PEMS-Prüffamilie

Die Auswahl von Fahrzeugen aus einer PEMS-Prüffamilie muss so erfolgen, dass sichergestellt ist, dass die folgenden für Schadstoffemissionen maßgeblichen technischen Merkmale mit einer PEMS-Prüfung erfasst werden. Eiñn für Prüfungen ausgewähltes Fahrzeug kann für verschiedene technische Merkmale repräsentativ sein. Fahrzeuge zur Validierung einer PEMS-Prüffamilie werden wie folgt für PEMS-Prüfungen ausgewählt:

4.2.1. Für jede Kraftstoffkombination (z.B. Benzin-LPG, Benzin-NG, nur Benzin), mit der einige Fahrzeuge der PEMS- Prüffamilie betrieben werden können, wird für PEMS-Prüfungen wenigstens ein Fahrzeug ausgesucht, das mit dieser Kraftstoffkombination betrieben werden kann.

4.2.2. Der Hersteller gibt einen Wert für PMR_H (= höchstes Leistungsgewicht aller Fahrzeuge in der PEMS-Prüffamilie) sowie einen Wert PMR_L (= niedrigstes Leistungsgewicht aller Fahrzeuge in der PEMS-Prüffamilie) an. In diesem Zusammenhang entspricht das Leistungsgewicht dem Verhältnis zwischen der höchsten Nutzleistung des Verbrennungsmotors laut Anhang I Anlage 3 Nummer 3.2.1.8 dieser Verordnung und der Bezugsmasse im Sinne von Artikel 3 Absatz 3 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007. Für die Prüfungen ausgewählt werden wenigstens eine Fahrzeugkonfiguration, die für das angegebene PMR_H, sowie eine Fahrzeugkonfiguration, die für das angegebene PMR_L einer PEMS-Prüffamilie repräsentativ sind. Weicht das Leistung-Masse-Verhältnis eines Fahrzeugs um höchstens 5 % von dem für PMR_H oder PMR_L angegebenen Wert ab, gilt das Fahrzeug als für diesen Wert repräsentativ.

4.2.3. Für die Prüfungen wird wenigstens ein Fahrzeug für jeden in Fahrzeugen der PEMS-Familie eingebauten Getriebetyp (z.B. Handschaltgetriebe, Automatikgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe) ausgewählt.

4.2.4. Falls die PEMS-Prüffamilie Fahrzeuge mit Vierradantrieb umfasst, wird wenigstens ein solches Fahrzeug für die Prüfungen ausgewählt.

4.2.5. Für jeden in der PEMS-Familie auftretenden Hubraum wird wenigstens ein repräsentatives Fahrzeug geprüft.

4.2.6. - gestrichen -¹⁸

4.2.7. Mindestens ein Fahrzeug in der PEMS-Prüffamilie ist der Warmstartprüfung zu unterziehen.

4.2.8. Unbeschadet der Bestimmungen der Punkte 4.2.1 bis 4.2.6 wird für die Prüfungen wenigstens die folgende Anzahl von Fahrzeugemissionstypen einer bestimmten PEMS-Prüffamilie ausgewählt:

5. Berichterstattung

5.1. Der Fahrzeughersteller stellt eine vollständige Beschreibung der PEMS-Prüffamilie bereit, die insbesondere die in Nummer 3.2 beschriebenen technischen Kriterien umfasst, und legt sie der Behörde vor.

5.2. Der Hersteller weist der PEMS-Prüffamilie eine eindeutige Kennnummer im Format MS-OEM-X-Y zu und teilt sie der Behörde mit. Darin ist MS die Kennnummer des Mitgliedstaats, der die EG-Typgenehmigung erteilt ¹, OEM sind drei Zeichen für den Hersteller, X ist eine laufende Nummer zur Kennzeichnung der PEMS-Prüffamilie und Y ein Zähler für deren Erweiterungen (der für eine noch nicht erweiterte PEMS-Prüffamilie mit 0 beginnt).

5.3. Die Behörde und der Fahrzeughersteller führen auf Grundlage der Genehmigungsnummern der Emissionstypen eine Liste der Fahrzeugemissionstypen, die zu einer bestimmten PEMS-Prüffamilie gehören. Für jeden Emissionstyp werden ebenso alle entsprechenden Kombinationen von Fahrzeugtypgenehmigungsnummern, typen, Varianten und Versionen im Sinne von Abschnitt 0.2 der EG-Übereinstimmungsbescheinigung des Fahrzeugs bereitgestellt.

5.4. Die Behörde und der Fahrzeughersteller führen eine Liste der für PEMS-Prüfungen ausgewählten Fahrzeugemissionstypen zur Validierung einer PEMS-Prüffamilie gemäß Nummer 4; die Liste enthält auch die erforderlichen Informationen darüber, wie die Auswahlkriterien von Nummer 4.2 erfasst sind. Diese Liste enthält auch die Angabe, ob die Bestimmungen von Nummer 4.1.3 auf eine bestimmte PEMS-Prüfung angewandt wurden.

.

1. Einleitung¹⁸

In dieser Anlage werden die Verfahren zur Überprüfung der Fahrtdynamik beschrieben, mit denen ermittelt wird, ob bei der Fahrt innerorts, außerorts und auf Autobahnen die Dynamik zu groß oder zu gering ist.

2. Symbole, Parameter und Einheiten

RPa Relative positive Beschleunigung (relative positive acceleration)

Δ	-	Differenz
>	-	größer als
≥	-	größer oder gleich
%	-	Prozent
<	-	kleiner als
≤	-	kleiner oder gleich
a	-	Beschleunigung [m/s2]
ai	-	Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m/s2]
apos	-	positive Beschleunigung größer als 0,1 m/s2 [m/s2]
apos,i,k	-	positive Beschleunigung größer als 0,1 m/s2 in Zeitschritt i unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m/s2]
ares	-	Beschleunigungsauflösung [m/s2]
di	-	im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m]
di,k	-	im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m] unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile
Index (i)	-	einzelner Zeitabschnitt
Index (j)	-	einzelner Zeitabschnitt von Datensätzen zur positiven Beschleunigung
Index (k)	-	verweist auf die Kategorie (t = total (insgesamt), u = urban (Stadt), r = rural (Landstraße), m = motorway (Autobahn))
Mk	-	Anzahl der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Stichproben mit einer positiven Beschleunigung größer als 0,1 m/s2
Nk	-	Gesamtzahl der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile und für die gesamte Fahrt
RPAk	-	relative positive Beschleunigung für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m/s2 oder kWs/(kg × km)]
tk	-	Dauer der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile und der gesamten Fahrt [s]
T4253H	-	Glätter für zusammengesetzte Daten
ν	-	Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h]
νi	-	tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]
νi,k	-	tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [km/h]
(ν · a)i	-	tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m2/s3 oder W/kg]
(ν · apos)j,k	-	tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit pro positiver Beschleunigung größer als 0,1 m/s2 im Zeitabschnitt j unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m2/s3 oder W/kg]
(ν · apos)k-[95]	-	95-Perzentil des Produkts der Fahrzeuggeschwindigkeit pro positiver Beschleunigung größer als 0,1 m/s2 für innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrene Anteile [m2/s3 oder W/kg]
	-	durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit für innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrene Anteile [km/h]

3. Fahrtindikatoren

3.1. Berechnungen

3.1.1. Vorverarbeitung der Daten¹⁸

Dynamische Parameter wie Beschleunigung, (v · a_pos) oder RPa werden mittels eines Geschwindigkeitssignals mit einer Genauigkeit von 0,1 % für alle Geschwindigkeitswerte über 3 km/h und einer Abtastfrequenz von 1 Hz ermittelt. Diese Genauigkeitsanforderung wird in der Regel durch (Dreh-)geschwindigkeitssignale des Rades erfüllt. Ansonsten wird die Beschleunigung mit einer Genauigkeit von 0,01 m/s² und einer Abtastfrequenz von 1 Hz ermittelt. In diesem Fall beträgt die Genauigkeit des einzelnen Geschwindigkeitssignals, in (v · a_pos), mindestens 0,1 km/h.

Die korrekte Geschwindigkeitskurve dient als Ausgangspunkt für weitere Berechnungen und das Binning gemäß Absatz 3.1.2 und 3.1.3.

3.1.2. Berechnung von Strecke, Beschleunigung und ν· a

Die folgenden Berechnungen sind über die gesamte zeitbasierte Geschwindigkeitskurve (Auflösung von 1 Hz) von Sekunde 1 bis Sekundet_t (letzte Sekunde) vorzunehmen.

Die Vergrößerung der Strecke pro Datensatz ist wie folgt zu berechnen:

Dabei gilt:

d_i ist die im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m]

ν_i ist die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]

N_t ist die Gesamtzahl der Stichproben

Die Beschleunigung ist wie folgt zu berechnen:

a_i = (ν_i+1 - ν_i-1)/(2 · 3,6); i = 1 to N_t

Dabei gilt:

a_i ist die Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m/s²] Für i = 1: ν_i-1 = 0, für i = N_t:ν_i+1 = 0.

Das Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung ist wie folgt zu berechnen:

(ν · a)_i =ν_i · a_i/3,6, i = 1 to N_t

Dabei gilt:

(ν · a)_i ist das Produkt der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m²/s³ oder W/kg].

3.1.3. Binning der Ergebnisse

Nach der Berechnung von ai und (v · a)_i sind die Werte v_i, d_i, a_i und (v · a)_i in aufsteigender Reihenfolge der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ordnen.

Alle Datensätze mit vi ≤ 60km/h gehören zum Intervall "Geschwindigkeit innerorts", alle Datensätze mit 60km/h < v_i ≤ 90km/h gehören zum Intervall "Geschwindigkeit außerorts" und alle Datensätze mit vi > 90km/h gehören zum Intervall "Geschwindigkeit auf der Autobahn".

Bei Fahrzeugen der Klasse N₂, die mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, gehören alle Datensätze mit v_i ≤ 60 km/h zum Intervall "Geschwindigkeit innerorts", alle Datensätze mit 60km/h < v_i ≤ 80km/h zum Intervall "Geschwindigkeit außerorts" und alle Datensätze mit v_i > 80km/h zum Intervall "Geschwindigkeit auf der Autobahn".

Die Anzahl der Datensätze mit Beschleunigungswerten a_i > 0,1m/s² muss in jedem Geschwindigkeitsintervall größer als oder gleich 100 sein.

Für jedes Geschwindigkeitsintervall muss die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit wie folgt berechnet werden:

Dabei ist:

N_k die Gesamtzahl der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile.

3.1.4. Berechnung von ν · a_pos- [95] pro Geschwindigkeitsintervall

Das 95-Perzentil der Werte von v · a_pos ist wie folgt zu berechnen:

Die Werte (ν · a)_i,k innerhalb jedes Geschwindigkeitsintervalls sind für alle Datensätze mit a_i,k > 0,1 m/s² a_i,k ≥ 0,1 m/s² in aufsteigender Reihenfolge zu ordnen und die Gesamtzahl dieser Stichproben M_k ist zu ermitteln.

Dann werden die Perzentilwerte den Werten (ν · a_pos)_i,k mit a_i,k ≥ 0,1 m/s² wie folgt zugeordnet:

Der niedrigste Wert ν · a_pos erhält das Perzentil 1/M_k, der zweitniedrigste das Perzentil 2/M_k, der drittniedrigste das Perzentil 3/M_k und der höchste das Perzentil M_k/M_k = 100%:

(ν · a_pos)_k- [95] ist der Wert (ν · a_pos)_j,k, wobei j/M_k = 95%. Wenn j/M_k = 95%: nicht erreicht werden kann, ist (ν· a_pos)_k- [95] durch lineare Interpolation zwischen zwei aufeinander folgenden Stichproben j und j+1 bei j/M_k < 95% und (j + 1)/M_k > 95% zu berechnen.

Die relative positive Beschleunigung für jedes Geschwindigkeitsintervall ist wie folgt zu berechnen:

Dabei gilt:

4. Überprüfung der Gültigkeit einer Fahrt

4.1.1. Überprüfung von ν × a_pos- [95] pro Geschwindigkeitsintervall (bei ν in [km/h])¹⁸

Wenn ≤ 74,6 km/h

und

zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

Wenn > 74,6 km/h und (ν · a_pos)_k- [95] > (0,0742 · + 18,966) zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

Auf Antrag des Herstellers und nur für die Fahrzeuge der Klassen N₁ oder N₂, bei denen das Leistung-Masse-Verhältnis des Fahrzeugs kleiner als oder gleich 44 W/kg ist, gilt:

Wenn ≤ 74,6 km/h

und

zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

Wenn > 74,6 km/h

und

zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

Zur Berechnung des Leistung-Masse-Verhältnisses sind die folgenden Werte zu verwenden:

• die Masse, die der tatsächlichen Prüfmasse des Fahrzeugs einschließlich des Fahrers und der PEMS-Ausrüstung (kg) entspricht;
• die maximale Motornennleistung wie vom Hersteller angegeben (W).

4.1.2. Überprüfung der RPa pro Geschwindigkeitsintervall¹⁸

Wenn ≤ 94,05 km/h und RPA_k < (-0,0016 ⋅ + 0,1755) zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

Wenn > 94,05 km/h und RPA_k 0 < 0,025 zutreffen, ist die Fahrt ungültig.

.

1. Einleitung

In diesem Anhang wird das Verfahren zur Bestimmung der Höhe des kumulierten positiven Höhenunterschieds einer PEMS-Fahrt beschrieben.

2. Symbole, Parameter und Einheiten

3. Allgemeine Anforderungen

Der kumulierte positive Höhenunterschied einer RDE-Fahrt wird anhand von drei Parametern ermittelt: Der kumulierte positive Höhenunterschied einer RDE-Fahrt wird anhand von drei Parametern ermittelt: der korrigierten momentanen Fahrzeughöhe h_GPS,i [m über dem Meeresspiegel], mit GPS gemessen, der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit ν_i [in km/h], aufgezeichnet mit einer Frequenz von 1 Hz, und der entsprechenden seit Prüfbeginn vergangenen Zeit t [s].

4. Berechnung des kumulierten positiven Höhenunterschieds

4.1. Allgemeines

Der kumulierte positive Höhenunterschied einer RDE-Fahrt wird durch ein dreistufiges Verfahren wie folgt berechnet: i) Kontrolle der Datenqualität und grundsätzliche Überprüfung der Datenqualität, ii) Korrektur der momentanen Fahrzeughöhendaten und iii) Berechnung des kumulierten positiven Höhenunterschieds.

4.2. Kontrolle und grundsätzliche Überprüfung der Datenqualität

Die Daten zur momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit sind auf Vollständigkeit zu prüfen. Die Korrektur von fehlenden Daten ist zulässig, wenn Lücken innerhalb der Anforderungen nach Anlage 4 Nummer 7 bleiben; andernfalls sind die Prüfergebnisse für ungültig zu erklären. Die Daten zur momentanen Fahrzeughöhe sind auf Vollständigkeit zu prüfen. Datenlücken sind durch Dateninterpolation zu füllen. Die Richtigkeit der interpolierten Daten ist anhand einer topografischen Karte zu überprüfen. Es wird empfohlen, interpolierte Daten zu korrigieren, wenn folgende Bedingung zutrifft:

|h_GPS(t) - h_map(t)| > 40m

Die Höhenkorrektur ist wie folgt anzuwenden:

h(t) = h_map(t)

Dabei gilt:

h(t) - Höhenlage des Fahrzeugs nach Kontrolle und grundsätzlicher Überprüfung der Datenqualität bei Datenpunkt t [m über dem Meeresspiegel]

h_GPS(t) - momentane Fahrzeughöhe, mit GPS gemessen, am Datenpunkt t [m über dem Meeresspiegel]

h_map(t) - Fahrzeughöhe am Datenpunkt t anhand topografischer Karte [m über dem Meeresspiegel]

4.3. Korrektur der momentanen Fahrzeughöhendaten

Die Höhe h(0) bei Beginn der Fahrt bei d(0) ist per GPS zu ermitteln und anhand einer topografischen Karte auf Richtigkeit zu überprüfen. Die Abweichung darf nicht größer als 40 m sein. Alle Daten zur momentanen Fahrzeughöhe h(t) sind zu korrigieren, wenn folgende Bedingung zutrifft:

|h(t) - h(t - 1)| > (ν(t)/3,6 × sin45°)

Die Höhenkorrektur ist wie folgt anzuwenden:

h_corr(t) = h_corr(t - 1)

Dabei gilt:

Nach Abschluss des Korrekturverfahrens wird ein geeigneter Satz von Höhendaten erstellt. Dieser Datensatz wird für die Berechnung des kumulierten positiven Höhenunterschieds gemäß Nummer 13.4 verwendet.

4.4. Endgültige Berechnung des kumulierten positiven Höhenunterschieds

4.4.1. Festlegung einer einheitlichen räumlichen Auflösung

Die während einer Fahrt zurückgelegte Gesamtstrecke d_tot[m] ist als Summe der momentanen Strecken d i zu ermitteln. Die momentane Strecke d_i ist zu ermitteln als:

d_i = ν_i / 3,6

Dabei gilt:

d_i - momentane Strecke [m]

ν_i - momentane Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h]

Der kumulierte positive Höhenunterschied ist anhand von Daten mit einer konstanten räumlichen Auflösung von 1 m, beginnend mit der ersten Messung bei Beginn einer Fahrt d(0) zu errechnen. Die diskreten Datenpunkte bei einer Auflösung von 1 m gelten als Wegmarken und werden durch einen bestimmten Streckenwert d (z.B. 0, 1, 2, 3 m...) und die ihm entsprechende Höhe h(d) [m über dem Meeresspiegel] definiert.

Die Höhe jeder diskreten Wegmarke d ist durch Interpolation der momentanen Höhe h_corr(t) wie folgt zu berechnen:

Dabei ist:

4.4.2. Zusätzliche Datenglättung

Die für jede diskrete Wegmarke erhaltenen Höhendaten sind mittels eines zweistufigen Verfahrens zu glätten; d_a und d_e bezeichnen den ersten beziehungsweise letzten Datenpunkt (Abbildung 1). Die erste Glättung ist wie folgt anzuwenden:

Dabei ist:

Die zweite Glättung ist wie folgt anzuwenden:

Dabei ist:

Abbildung 1 Darstellung des Verfahrens zur Glättung der interpolierten Höhenlagensignale

4.4.3. Berechnung des endgültigen Ergebnisses¹⁸

Der kumulierte positive Höhenunterschied einer gesamten Fahrt wird durch Integration aller positiven interpolierten und geglätteten Werte der Straßenneigungen berechnet, z.B. road_grade,2(d). Das Ergebnis sollte mittels der Gesamtprüfstrecke d_tot normalisiert und als kumulierter positiver Höhenunterschied in Metern pro hundert Kilometer Fahrstrecke ausgedrückt werden.

Der kumulierte positive Höhenunterschied des Stadt-Anteils einer Fahrt ist dann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit über jede diskrete Wegmarke hinweg zu berechnen:

v_w = 1 / (t_w,i - t_w,i-1) · 60² / 1.000

Dabei ist:

v_w - Fahrzeuggeschwindigkeit an einer Wegmarke [km/h]

Alle Datensätze mit v_w = < 60 km/h sind Bestandteil des Stadt-Anteils einer Fahrt.

Daraufhin sind alle positiven interpolierten und geglätteten Straßenneigungswerte, die den Datensätzen von Stadt-Anteilen entsprechen, zu integrieren.

Sodann ist die Anzahl an 1m-Wegmarken, die den Datensätzen von Stadt-Anteilen entsprechen, zu integrieren und durch 1.000 zu dividieren, um die Prüfstrecke des Stadt-Anteils, d_urban [km], zu berechnen.

Der kumulierte positive Höhenunterschied des Stadt-Anteils der Fahrt wird dann berechnet, indem der städtische Höhenunterschied durch die Prüfstrecke des Stadt-Anteils dividiert wird; dieser Wert wird dann als kumulierter positiver Höhenunterschied in Metern pro hundert Kilometer Fahrstrecke ausgedrückt.

5. Zahlenbeispiel

In den Tabellen 1 und 2 wird gezeigt, wie man anhand der während einer PEMS-Prüfung auf der Straße gewonnenen Daten den positiven Höhenunterschied berechnet. Der Kürze halber wird hier ein Auszug von 800 m und 160 s vorgestellt.

5.1. Kontrolle und grundsätzliche Überprüfung der Datenqualität

Die Kontrolle und grundsätzliche Überprüfung der Datenqualität erfolgt in zwei Schritten. Zuerst werden die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten auf Vollständigkeit überprüft. In dem vorliegenden Datensatz werden keine Lücken hinsichtlich der Fahrzeuggeschwindigkeit entdeckt (siehe Tabelle 1). Als zweites werden die Höhendaten auf Vollständigkeit geprüft; in der Stichprobe fehlen die Höhendaten zu Sekunden 2 und 3. Die Lücken werden gefüllt, indem das GPS-Signal interpoliert wird. Darüber hinaus wird die GPS-Höhe anhand einer topographischen Karte überprüft; diese Prüfung umfasst die Höhe h(0) zu Beginn der Fahrt. Höhendaten für die Sekunden 112-114 werden auf der Grundlage der topografischen Karte berichtigt, damit folgende Bedingung erfüllt wird:

h_GPS(t) - h_map(t) < - 40m

Nach Durchführung der Datenüberprüfung erhält man die Daten in der fünften Spalte h(t).

5.2. Korrektur der momentanen Fahrzeughöhendaten

Im nächsten Schritt werden die Höhendaten h(t) der Sekunden 1 bis 4, 111 bis 112 und 159 bis 160 unter Annahme der Höhenwerte der Sekunden 0, 110 beziehungsweise 158 korrigiert, da für die Höhendaten in diesen Zeitabschnitten folgende Bedingung gilt:

|h(t) - h(t - 1)| > (ν(t)/3,6 × sin45°)

Nach Durchführung der Datenkorrektur erhält man die Daten h_corr(t) in der sechsten Spalte. Die Auswirkungen der angewandten Überprüfungs- und Korrekturmaßnahmen an den Höhendaten werden in Abbildung 2 dargestellt.

5.3. Berechnung des kumulierten positiven Höhenunterschieds

5.3.1. Festlegung einer einheitlichen räumlichen Auflösung

Die momentane Strecke d_i wird berechnet, indem die in km/h gemessene momentane Fahrzeuggeschwindigkeit durch 3,6 geteilt wird (Spalte 7 in Tabelle 1). Die Höhendaten werden neu berechnet, um eine gleichmäßige räumliche Auflösung von 1 m zu erhalten; so ergeben sich diskrete Wegmarken d (Spalte 1 in Tabelle 2) mit den entsprechenden Höhenwerten h_int(d) (Spalte 7 in Tabelle 2). Die Höhe jeder diskreten Wegmarke d ist durch Interpolation der momentanen Höhe h_corr wie folgt zu berechnen:

5.3.2. Zusätzliche Datenglättung

In Tabelle 2 sind die erste und die letzte diskrete Wegmarke folgende: d_a=0m beziehungsweise d_e= 799 m. Die Höhendaten einer jeden diskreten Wegmarke sind mittels eines zweistufigen Verfahrens zu glätten. Die erste Glättung besteht aus:

chosen to demonstrate the smoothing for d ≤ 200m

chosen to demonstrate the smoothing for 200m < d < (599m)

chosen to demonstrate the smoothing for d ≥ (599m)

Die geglättete und interpolierte Höhe wird wie folgt berechnet:

h_int,sm,1(0) = h_int(0) + road_grade,1(0) = 120,3 + 0,0033 ≈ 120,3033m

h_int,sm,1(799) = h_int,sm,1(798)) road_grade,1(799) = 121,2550 - 0,0220 = 121,2330m

Zweite Glättung:

chosen to demonstrate the smoothing for d ≤ 200m

chosen to demonstrate the smoothing for 200m < d < (599)

chosen to demonstrate the smoothing for d ≥ (599m)

5.3.3. Berechnung des Endergebnisses

Der kumulierte positive Höhenunterschied einer Fahrt wird durch Integration aller positiven interpolierten und geglätteten Straßenneigungen berechnet, d. h. den Werten in der Spalte road_grade,2(d) in Tabelle 2. Die gesamte zurückgelegte Strecke für den gesamten Datensatz war d_tot = 139,7 km und alle positiven interpolierten und geglätteten Straßenneigungen beliefen sich auf 516 m. Somit ergab sich ein kumulierter positiver Höhenunterschied von 516 × 100/139,7 = 370 m/100 km.

Tabelle 1 Korrektur der momentanen Fahrzeughöhendaten

Tabelle 2 Berechnung der Straßenneigung

Abbildung 2 Auswirkung der Datenüberprüfung und -korrektur - Mit GPS gemessenes Höhenprofil h_GPS(t), Höhenprofil anhand topografischer Karte h_map(t), nach Kontrolle und grundsätzlicher Überprüfung der Datenqualität erlangtes Höhenprofil h(t) und Korrektur h_corr(t) der Daten in Tabelle 1

Abbildung 3 Vergleich zwischen korrigiertem Höhenprofil h_corr(t) und der geglätteten und interpolierten Höhe h_int,sm,1

Tabelle 2 Berechnung des positiven Höhenunterschieds

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- gestrichen -

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1. Einleitung¹⁸

In dieser Anlage werden die Anforderungen an den Datenaustausch zwischen den Messsystemen und der Datenauswertungssoftware sowie für die Meldung und den Austausch der Zwischen- und Endergebnisse für die Emissionen im praktischen Fahrbetrieb (RDE) nach Abschluss der Datenauswertung beschrieben.

Der Austausch und die Meldung vorgeschriebener und optionaler Parameter erfolgt gemäß den Anforderungen der Anlage 1 Nummer 3.2. Der Technische Bericht besteht aus 5 Punkten:

1. Datenaustauschdatei gemäß Nummer 4.1
2. Berichtsdatei #1 gemäß Nummer 4.2.1
3. Berichtsdatei #2 gemäß Nummer 4.2.2
4. Fahrzeug- und Motorbeschreibung gemäß Nummer 4.3
5. unterstützendes visuelles Material des Einbaus des PEMS gemäß Nummer 4.4.

2. Symbole, Parameter und Einheiten¹⁸

a1	-	Koeffizient der charakteristischen Kurve für CO2
b1	-	Koeffizient der charakteristischen Kurve für CO2
a2	-	Koeffizient der charakteristischen Kurve für CO2
b2	-	Koeffizient der charakteristischen Kurve für CO2
tol1 -	-	primäre untere Toleranz
tol1 +	-	primäre obere Toleranz
(v.apos)95k	-	95-Perzentil des Produkts der Fahrzeuggeschwindigkeit und der positiven Beschleunigung größer als 0,1 m/s2 für innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrene Anteile [m2/s3 oder W/kg]
RPAk	-	relative positive Beschleunigung für Fahrten innerorts, außerorts und auf Autobahnen [m/s2 oder kWs/(kg*km)]
ICk	-	Entfernungsanteil bei der Nutzung eines Verbrennungsmotors für ein OVC-HEV-Fahrzeug während der RDE-Fahrt
dICE,k	-	gefahrene Strecke [km] mit Verbrennungsmotor für ein OVC-HEV-Fahrzeug während der RDE-Fahrt
dEV,k	-	gefahrene Strecke [km] ohne Verbrennungsmotor für ein OVC-HEV-Fahrzeug während der RDE-Fahrt
	-	entfernungsabhängige, während der RDE-Fahrt ausgestoßene CO2-Masse [g/km]
	-	entfernungsabhängige, während des WLTP-Zyklus ausgestoßene CO2-Masse [g/km]
	-	entfernungsabhängige, während des WLTP-Zyklus ausgestoßene CO2-Masse [g/km] eines OVC-HEV-Fahrzeugs bei der Prüfung im Ladungserhaltungsbetrieb
rk	-	Verhältnis zwischen den in der RDE-Prüfung und der WLTP-Prüfung gemessenen CO2-Emissionen
RFk	-	für die RDE-Fahrt berechneter Ergebnisbewertungsfaktor
RFL1	-	erster Parameter der zur Berechnung des Ergebnisbewertungsfaktors verwendeten Funktion
RFL2	-	zweiter Parameter der zur Berechnung des Ergebnisbewertungsfaktors verwendeten Funktion";

3. Datenaustausch und Berichtsformat

3.1. Allgemeines¹⁸

Die Emissionswerte und alle anderen maßgeblichen Parameter werden in einer Datei mit dem Format csv gemeldet und ausgetauscht. Die Werte der Parameter werden durch Kommata (ASCII-Code #h2C) voneinander getrennt. Die Werte der Unter-Parameter werden durch einen Doppelpunkt (ASCII-Code #h3B) voneinander getrennt. Zur Trennung von Dezimalstellen wird ein Punkt (ASCII-Code #h2E) verwendet. Zeilen werden jeweils mit einem Wagenrücklauf-Zeilenvorschubzeichen (ASCII-Code #h0D #h0A) beendet. Trennzeichen für Tausenderstellen werden nicht verwendet.

3.2. Datenaustausch

Zum Datenaustausch zwischen den Messsystemen und der Datenauswertungssoftware wird eine vereinheitlichte Berichtsdatei verwendet, die einen Mindestsatz vorgeschriebener und optionaler Parameter umfasst. Die Datei für die Datenübertragung ist folgendermaßen aufgebaut: Die ersten 195 Zeilen sind einem Kopftext mit bestimmten Angaben über die Prüfbedingungen, über die Identität und Kalibrierung der PEMS-Ausrüstung und dergleichen (Tabelle 1) vorbehalten. Die Zeilen 198-200 enthalten die Bezeichnungen und Einheiten von Parametern. Die Zeile 201 und alle darauf folgenden Zeilen enthalten den Hauptteil der Datenaustauschdatei und die gemeldeten Parameterwerte (Tabelle 2). Der Hauptteil der Datenaustauschdatei enthält wenigstens so viele Datenzeilen wie die Dauer der Prüfung Sekunden, multipliziert mit der Aufzeichnungsfrequenz in Hertz.

3.3. Zwischen- und Endergebnisse¹⁸

Es sind zusammenfassende Parameter der Zwischenergebnisse aufzuzeichnen und wie in Tabelle 3 angegeben zu gliedern. Die Angaben in Tabelle 3 müssen ermittelt werden, bevor die Methoden der Datenauswertung und Emissionsberechnung in den Anlagen 5 und 6 zur Anwendung kommen.

Der Fahrzeughersteller zeichnet die verfügbaren Ergebnisse der Datenauswertungsmethoden in gesonderten Dateien auf. Die Ergebnisse der Datenauswertung mit der in Anlage 5 beschriebenen Methode und der Emissionsberechnung mit der in Anlage 6 beschriebenen Methode werden entsprechend den Tabellen 4, 5 und 6 gemeldet. Der Kopftext der Berichtsdatei besteht aus drei Teilen. Die ersten 95 Zeilen sind besonderen Angaben über die Einstellungen der Datenauswertungsmethode vorbehalten. Die Zeilen 101 bis 195 dienen zur Meldung der Ergebnisse der Datenauswertungsmethode. Die Zeilen 201-490 sind der Meldung der endgültigen Emissionsergebnisse vorbehalten. Zeile 501 und alle darauffolgenden Datenzeilen enthalten den Hauptteil der Berichtsdatei und die ausführlichen Ergebnisse der Datenauswertung.

4. Tabellen für die technische Berichterstattung

4.1. Datenaustausch:¹⁸

Die linke Spalte in Tabelle 1 enthält den zu meldenden Parameter (festes Format und Inhalt). Die mittlere Spalte in Tabelle 1 enthält die Beschreibung und oder die Maßeinheit (festes Format und Inhalt). Kann ein Parameter mit einem Element aus einer vorgegebenen Liste der mittleren Spalte beschrieben werden, dann ist der Parameter unter Verwendung der vorgegebenen Nomenklatur zu beschreiben (z.B.: In Zeile 19 der Datenaustauschdatei sollte ein Handschaltgetriebe als Handschaltgetriebe und nicht als MT oder Man oder mittels einer anderen Nomenklatur beschrieben werden). In die rechte Spalte in Tabelle 1 werden die tatsächlichen Daten aufgenommen. In den Tabellen wurden fiktive Daten eingefügt, um die korrekte Eingabe der zu meldenden Daten darzustellen. Die Reihenfolge der Spalten und Zeilen (einschließlich Leerstellen) ist einzuhalten.

Tabelle 1 Kopftext der Datenaustauschdatei¹⁸

Der Hauptteil der Datenaustauschdatei enthält einen 3-zeiligen Kopftext, der den Zeilen 198, 199 und 200 (Tabelle 2, transponiert) entspricht, sowie die tatsächlichen, während der Fahrt aufgezeichneten Werte, die ab Zeile 201 bis zum Ende der Daten einzutragen sind. Die linke Spalte von Tabelle 2 entspricht Zeile 198 der Datenaustauschdatei (festes Format). Die mittlere Spalte von Tabelle 2 entspricht Zeile 199 der Datenaustauschdatei (festes Format). Die rechte Spalte von Tabelle 2 entspricht Zeile 200 der Datenaustauschdatei (festes Format).

Tabelle 2 Hauptteil der Datenaustauschdatei; die Zeilen und Spalten dieser Tabelle werden im Hauptteil der Datenaustauschdatei transponiert¹⁸

Die linke Spalte in Tabelle 3 enthält den zu meldenden Parameter (festes Format). Die mittlere Spalte in Tabelle 3 enthält die Beschreibung und oder die Maßeinheit (festes Format). Kann ein Parameter mit einem Element aus einer vorgegebenen Liste der mittleren Spalte beschrieben werden, dann ist der Parameter unter Verwendung der vorgegebenen Nomenklatur zu beschreiben. In die rechte Spalte in Tabelle 3 werden die tatsächlichen Daten aufgenommen. In der Tabelle wurden fiktive Daten eingefügt, um die korrekte Eingabe der zu meldenden Daten darzustellen. Die Reihenfolge der Spalten und Zeilen ist einzuhalten.

4.2. Zwischen- und Endergebnisse¹⁸

4.2.1. Zwischenergebnisse

Tabelle 3 Berichtsdatei Nr. 1 - Zusammengefasste Parameter von Zwischenergebnissen¹⁸

4.2.2. Ergebnisse der Datenauswertung¹⁸

In Tabelle 4 enthalten die Zeilen 1 bis 497 in der linken Spalte die zu meldenden Parameter (festes Format); in der mittleren Spalte ist die Beschreibung und oder die Maßeinheit (festes Format) enthalten und in die rechte Spalte werden die tatsächlichen Daten aufgenommen. In der Tabelle wurden fiktive Daten eingefügt, um die korrekte Eingabe der zu meldenden Daten darzustellen. Die Reihenfolge der Spalten und Zeilen ist einzuhalten.

Tabelle 4 Kopftext der Berichtsdatei Nr. 2- Berechnungeinstellungen der Datenauswertungsmethode nach Anlage 5und Anlage 6¹⁸

weiter .