Як Volkswagen зміг випробувати тест на забруднення лабораторії?


48

Нещодавній скандал щодо тестування на забруднення «Фольксваген » шокував багатьох людей своїм широким розмахом, а також тим, яким чином його приховували стільки років.

Минулого року Міжнародна рада з чистого транспорту (ICCT) у Вашингтоні, округ Колумбія, залучала до участі вчених з Центру альтернативних паливних двигунів та викидів Університету Західної Вірджинії в Моргантауні для випробування викидів від трьох легких дизельних транспортних засобів за більш реалістичних умов, ніж це можливо в лабораторії. Для цього вчені оснастили автомобілі портативною системою вимірювання викидів для збору безперервного потоку даних про різні типи доріг США.

Випробування показали, що рівень NOx, що викидається Volkswagen Jetta, був у 15–35 разів більшим, ніж продиктовано американським стандартом (31 міліграм на кілометр), залежно від дорожнього руху та умов руху.

Як проводилася ця програма обману і чому лабораторні тести не змогли виявити наявність цієї програми обману?


Сучасні машини отримали безліч датчиків ... Комп'ютерній програмі автомобіля не було б важко виявити, наприклад, що колеса крутяться з великою швидкістю, але що машина залишається нерухомою - тобто. що це було на тестовій установці. Тоді комп'ютер вживав би заходів, які зменшували забруднення. ICCT, з іншого боку, перевіряв забруднення під час нормальної їзди, тому програма "це тест" не почала знижувати забруднення.
Баард Копперуд

1
Більш важливим подальшим запитанням є: як було виявлено це програмування поразки та чому його не виявили на всіх інших машинах, які також його використовують ... ^^
PlasmaHH

8
Колись у Бразилії (ух, який сюрприз!) Деякі паливні насоси на АЗС дадуть вам меншу кількість палива. Але якщо ви попросили його поставити конкретну кількість 20 літрів, це спрацювало б нормально, оскільки стандарт попросив протестувати їх за допомогою 20 літрів ... Якщо ваше тестування дає конкретні вказівки (ліміт повинен бути xx мг, коли двигун працює на 3500 об / хв протягом 5 хвилин при температурі хх градусів в похмурий день), не важко знати, що ви проходите тестування.
woliveirajr

Відповіді:


61

Після того, як у звіті ICCT 2014 року було виявлено, що ці легкі пасажирські дизельні машини викидають занадто багато NOx, і американські регулятори зіштовхуються з результатами VW, VW провів тестування і запропонував добровільне відкликання програмного забезпечення для повторної калібрування різних пристроїв контролю викидів на постраждалих транспортних засобах. З у використанні листи відповідності повітряних ресурсів Каліфорнійського рада з (CARB) , щоб Volkwagen AG, 2015-09-18 , після цього відкликання:

Для більш контрольованої оцінки високого рівня NOx, що спостерігається на дорозі, CARB розробив спеціальний цикл динамометра, який складався з повторного керування частиною фази 2 FTP. Цей спеціальний цикл показав, що калібрування відкликання VW збільшило дозування дизельної вихлопної рідини (DEF) при первинному запуску; однак дозування було недостатнім, щоб уникнути підвищення рівня викидів NOx протягом циклу. Це призвело до неконтрольованих викидів NOx, незважаючи на досягнення SCR достатньої робочої температури.

Тут важливо, що CARB змінив цикл тестування для цього додаткового тестування. Стандартні випробувальні цикли EPA є загальнодоступними та складаються із встановлених моделей прискорення та гальмування, кожен з яких призначений для імітації реальної поїздки *, що характеризується певним типом їзди (міське шосе, сільські підйоми та спуски тощо). Ось візуалізація Федеральної процедури випробувань 75 (FTP-75):

Виробники, як правило, знають параметри тестових циклів, яким будуть піддаватися їх транспортні засоби на даному ринку. Потім вони проектують свої транспортні засоби для проходження тесту. Відповідальність регулятора полягає в тому, щоб переконатися, що тестування дає досить точну картину того, як автомобіль буде працювати протягом свого життя. Ця прозорість повинна приносити користь усім, хто бере участь:

  • надання виробникам чіткого шляху до відповідності та допомогти їм планувати витрати на НДДКР і контролювати витрати;
  • запевнити законодавців та громадськість у тому, що регулятор ефективно виконує закони, що захищають охорону здоров'я та навколишнє середовище;
  • дозволяючи регулятору проводити контрольовані випробування на обмеженій кількості транспортних засобів та екстраполювати це на флот, що використовується, а не перевіряти кожен транспортний засіб (економічно недоцільно).

Однак, оприлюднення деталей тестових циклів також має можливість дозволити виробникам обходити тестування таким чином, що дає їм ділову перевагу, фактично не забезпечуючи обов'язкове скорочення викидів. Іноді це називається "побиттям циклу", і це не є новим у автомобільній промисловості. ** Що може бути новим тут, як VW пішов про перебіг циклу. Продовження з листа відповідності, моє наголос:

CARB поділився своїми результатами випробувань з VW 7 липня 2015 року. CARB також поділився своїми результатами з EPA. Після декількох технічних зустрічей з VW було виявлено, що Gen1, Gen2 та поліпшений автомобіль SCR (відомий як Gen3) Gen1, Gen2 та 2015-го року модельного року мали другу калібрування, яка повинна працювати лише під час тестування сертифікації. Під час зустрічі 3 вересня 2015 року VW визнала співробітникам CARB та EPA, що ці транспортні засоби були спроектовані та виготовлені із пристроєм пошкодження для обходу, пошкодження або надання непрацездатних елементів системи контролю викидів автомобілів.

Це виходить за рамки провалу належної ретельності. Ви можете собі уявити ситуацію, коли автовиробник "навчає випробування", тобто проектує свою систему викидів з чітким фокусом на те, що їм потрібно зробити, щоб пройти тестування, і просто не зможе усвідомити або виявити якийсь недолік, який призведе до не -відповідні рівні викидів в середньому. Ви можете назвати цю тужливу чи некомпетентну роботу; Ви навіть можете сказати, що регулятор винен там, що не має кращого набору тестування.

У цьому випадку VW розробила програмне забезпечення, яке контролює систему викидів автомобіля, щоб обдурити тест. Це дуже схоже на те, щоб найняти когось, щоб написати твір або скласти іспит для вас, поки ви берете кредит; система автомобіля, яку випробовували EPA та CARB, була буквально не тією самою системою, яку споживачі купували та керували, роблячи тест безглуздим.

The International Business Times, посилаючись на джерела старшого наукового співробітника ICCT Джона Германського , повідомив на початку цього тижня, що:

Досі невідомо, що саме вимірював Volkswagen. Німець сказав, що, ймовірно, пройде кілька місяців, перш ніж ми дізнаємося, що саме робить компанія. EPA пояснила, що користувач не може вимкнути "пристрій", і від Фольксвагена тепер потрібно буде виправити цю проблему, якщо власник не стягуватиме плату.

Хоча ми точно не знаємо, як це зробив VW, зрозуміло, що програмне забезпечення, яке вони написали для цих транспортних засобів, містило певний алгоритм (и) для виявлення на основі даних з вичерпного набору датчиків, що входять до систем OBD сучасних транспортних засобів та їх знання параметрів американських регуляційних циклів випробувань, коли транспортний засіб проходив і не проходив через один з цих тестових циклів. Ця стаття Вашингтон Пост - найкраще резюме, яке я читав до цих пір.

Деякі звіти свідчать, що все, що вони робили, було виявити, чи рухається кермо , тому що при підключенні до лабораторії немає поворотів, але оскільки лист CARB говорить про те, що "спеціальний цикл динамометра" зміг примусити блок управління переключитися поза спеціальним режимом "тестування", я думаю, що власне алгоритм був дещо складнішим за це. Повідомлення EPA 2015-09-18 про порушення щодо VW висуває таке конкретне твердження:

"Перемикач" визначає, перевіряється чи не транспортний засіб на основі різних входів, включаючи положення керма, швидкість руху автомобіля, тривалість роботи двигуна та барометричний тиск. Ці дані точно відстежують параметри федеральної процедури випробування, що використовується для випробувань на викиди для цілей сертифікації EPA.

Що стосується того, чому лабораторні тести не виявили наявність цієї програми обману, вони просто не розроблені для того, щоб зловити навмисне, витончене шахрайство. Ці програми дорогі, вони фінансуються доларами платників податків, а розпорядження, яке вони застосовують, робить автомобілі дорожчими, тобто платники податків, які володіють транспортними засобами, зазнають витрат з різних напрямків. Автовиробники великі і багато чого можуть втратити, обдуривши систему - фінансовий вплив цього скандалу на VW був уже в мільярдах доларів, ще до того, як новини вибухнули і послали їх запас на 40% (десятки мільярдів ринкової капіталізації) і до того, як будуть оголошені будь-які штрафи (також, можливо, вони становлять десятки мільярдів).

Витрати - це величезна, величезна проблема, яку неможливо переоцінити у світі екологічного (та громадського здоров'я) регулювання. Вартість, а не наука, майже завжди вбиває просування в цій галузі. Тож ми віримо, що виробники авто докладуть розумних зусиль, щоб їх виконати, і ми платимо за тестування, яке в основному становить: Поставити машину на ролики; "водити" його через тестовий цикл з мішком навколо задньої труби; подивіться, що в сумці.

Цей вид тестування, якщо цикли випробувань відомі заздалегідь, просто не здатний виявити шахрайство в межах програмного забезпечення управління. Насправді, враховуючи рівень вдосконалення, який можливий у сучасних програмних алгоритмах, навіть приховування деяких або всіх деталей тестового циклу може бути недостатньо для повного перемоги над цим підходом, якщо виробник достатньо визначений і тестування проходить у штучно контрольовані умови лабораторії.

Що ICCT група зробила, це використовувати PEMS *** для вимірювання викидів в трубу в реальних умовах, водночас рухаючись по фактичних дорогах із фактичними схемами руху, які програмне забезпечення VW не визнало відповідним тестуванню викидів. Це дозволило їм зібрати більш точні дані про реальну ефективність систем викидів автомобілів - але за ціною 50 000 доларів лише для трьох транспортних засобів та з дуже обмеженим обсягом того, що вони шукали.

Більше читання


* Довідково-дослідницька примітка 96-11: Моделі управління та викиди: Новий цикл тестування (CARB 1996) дає короткий опис того, як розробляється тестовий цикл.

** Наприклад, див. « Побій» та «Тест-цикл ЄС для автомобілів» (Kågeson, 1998) .

*** Скажіть, це просто так, як це звучить - "pems" - або називайте це лабораторією, але не плутайте його з PeMS , PEMS , PM CEMS ...


2
Тож я отримую ідею пристрою поразки, але я не зрозумів, якою ціною він прийшов. Чи була, наприклад, максимальна швидкість набагато нижча або економія палива набагато гірша при активації пристрою пошкодження?
Девід Малдер

@DavidMulder Схоже, що двигун споживає менше палива та / або менше дизельної вихлопної рідини в звичайному режимі без тесту. Ось хороший підсумок проблем NOx із дизелями (зверніть увагу на останні правила 2010 року). Цікаво було б побачити важкі кількісні дані.
Євген Рябцев

@EugeneRyabtsev У двигунах VW Diesel не використовуються дизельні вихлопи (DEF). Одне запитання багатьох людей щодо двигунів VW полягало в тому, як вони здатні працювати так чисто і без DEF ... і, здається, відповідь: "Вони ні". У мене немає джерел, але багато людей вважають, що недоліком "тестового режиму" повинно бути або зниження економії палива (як ви вже згадували), або зниження потужності.
JPhi1618

1
@DavidMulder Контроль над викидами, як правило, пов'язаний із ціною продуктивності та економією палива. Це мається на увазі у статті Wired вище; дивіться також цю редакцію популярної механіки . І звичайно, будь-який компонент, від якого можна позбутися, означає економію коштів та / або зниження цін.
Повітря

@ JPhi1618 Тут впродовж кількох модельних років задіяно низку моделей та систем. Я вважаю, що Passat і деякі або всі постраждалі моделі фірми Audi оснащені цистернами сечовини.
Повітря

5

Деталі з'явилися в німецькій пресі, які вказують на те, що про це було відомо про 2007 рік ( з німецької газети Bild am Sonntag, як перекладено Automotive News ):

Згідно з повідомленням, Bosch стверджує, що постачав Volkswagen дизельне програмне забезпечення для управління дизельними двигунами під враженням, що його використовуватимуть лише при тестуванні транспортних засобів. Це програмне забезпечення, яке змогло активувати пристрої, що контролюють викиди, коли виявлено тестове середовище та дезактивувати їх під час звичайного руху, якось потрапило у виробничі машини. Як повідомляє Bild am Sonntag, у 2007 році Bosch написав Volkswagen, попереджаючи автовиробника, що використання цього програмного забезпечення у публічно проданих автомобілях є незаконним.

...

У заяві, опублікованій минулого тижня, Bosch показала, що постачає системи загального всмоктування палива, а також модулі постачання та дозування для очищення вихлопних газів на моделях Volkswagen та Audi в центрі зростаючого скандалу з обробкою викидів. "Як зазвичай у промисловості постачання автомобілів, Bosch постачає ці компоненти за специфікаціями виробника", - йдеться у повідомленні. "Те, як ці компоненти є каліброваними та інтегрованими у комплектацію транспортних засобів, є відповідальністю кожного виробника."

...

Automotive News повідомляє, що криза почалася тоді, коли тодішній шеф марки VW Вольфганг Бернхард та інженер Рудольф Кребс почали розробляти новий дизельний двигун для американського ринку в 2005 році. норми викидів, орієнтовна вартість 335 доларів на автомобіль. Як повідомляється, керівники фінансів VW визначили, що ці витрати були занадто високими, оскільки тоді проводилися заходи щодо скорочення витрат на загальну компанію.

Я розумію, що більшість із цих транспортних засобів, якщо не всі, мають електронну протиковзну гальмівну систему та / або електронний контроль стійкості для кочення, нахилу та посіву. Оскільки випробування проводяться на "котячій дорозі", яка використовує лише ведену вісь, датчики для них повинні бути відключені, оскільки нерізні колеса нерухомі.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.