大众如何欺骗实验室的污染测试?


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最近的大众污染测试作弊丑闻以其广泛的程度以及如何隐藏这么多年震惊了许多人。

去年,位于华盛顿特区的国际清洁运输委员会(ICCT)与摩根镇西弗吉尼亚大学的替代燃料发动机和排放中心的科学家签约,在比实际可行的条件下测试了三种轻型柴油车辆的排放在实验室里。为此,科学家为汽车安装了便携式排放测量系统,以收集各种美国道路类型的连续数据流。

测试发现,大众捷达所排放的NOx含量是美国标准规定的(每公里31毫克)的15-35倍,具体取决于道路和驾驶条件。

该作弊程序是如何执行的,为什么实验室测试无法检测到该作弊程序?


现代汽车有很多传感器...汽车的计算机程序可以很容易地检测到车轮高速旋转,但是汽车保持静止-即。那是在试验台上。然后,计算机将采取减少污染的措施。另一方面,ICCT在正常行驶时对污染进行了测试,因此“这是一项测试”计划并未启动以减少污染。
Baard Kopperud 2015年

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更为重要的跟进问题是:如何检测
到此故障

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曾几何时,在巴西(哇,真是令人惊讶!)加油站的一些燃油泵可以为您提供较少的燃油。但是,如果您要求它提供20升的特定量,则可以正常工作,因为标准要求使用20升进行测试...如果您的测试给出了特定的说明(当发动机处于在多云的天气中,在xx度的温度下以3500 rpm的转速运行5分钟),不难得知您正在接受测试。
woliveirajr 2015年

Answers:


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经过2014年ICCT报告显示,这些轻型客车柴油车发出太多的NOx和美国的监管机构面对大众对结果,大众做了一些测试,并提出了自愿软件召回重新校准的受影响车辆的各种排放控制设备。此次召回后,来自加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)在给大众汽车公司的在用合规性信函,2015-09-18

为了对道路上观察到的高NOx进行更可控制的评估,CARB开发了一种特殊的测功机循环,该循环包括重复驱动FTP的2期部分。这个特殊的循环表明,大众汽车的召回标定确实在初次启动时增加了柴油排气液(DEF)的剂量。但是,剂量不足以阻止整个循环中NOx排放水平的上升。尽管SCR达到了足够的工作温度,但仍导致NOx排放不受控制。

在此重要的是,CARB 更改了此附加测试的测试周期EPA的标准测试周期是公开可用的,由加速和制动的既定模式组成,每种模式都旨在模拟以某种驾驶类型(城市高速公路,乡村上坡和下坡等)为特征的实际出行*。这是联邦测试程序75(FTP-75)的可视化:

制造商通常知道给定市场中其车辆将经受的测试循环的参数。然后,他们设计车辆以通过测试。监管机构有责任确保测试能够对汽车在其使用寿命期间的运行情况提供合理准确的描述。这种透明度应该使每个参与其中的人受益:

  • 为制造商提供清晰的合规途径,并帮助他们计划研发和控制成本;
  • 向立法者和公众保证,监管机构正在有效执行保护公众健康和环境的法律;
  • 允许监管机构对数量有限的车辆进行受控测试,并将其推断给使用中的车队,而不是对每辆车辆进行测试(在经济上不可行)。

但是,知道测试周期的细节也有可能使制造商绕开测试,以给他们带来业务优势的方式,而无需实际提供规定的减排量。这有时被称为“周期跳动”,在汽车行业中并不是什么新鲜事。**这里可能出现的新变化是大众如何打败周期。从合规信继续,强调我的:

CARB于2015年7月7日与大众共享了其测试结果。CARB还与EPA共享了其测试结果。随后与大众举行了几次技术会议,大众透露第一代,第二代和2015年改进型SCR车辆(称为第三代)进行了第二次校准,该校准仅在认证测试期间运行。在2015年9月3日的一次会议上,大众向CARB和EPA工作人员承认,这些车辆的设计和制造均配备了失效装置,以绕过,失效或使车辆排放控制系统的元件失效。

这远远超出了尽职调查的失败。您可以想象这样一种情况:汽车制造商正在“进行测试”,即设计其排放系统时要严格关注通过测试所必须做的事情,而只是未能意识到或发现某些缺陷,这些缺陷会导致不合格。 -符合标准的排放水平。您可能称其为伪劣或不称职的作品;您甚至可以说那里的监管机构有过错,因为没有更好的测试套件。

在这种情况下,大众设计了控制车辆排放系统以欺骗测试的软件。这很像在您获得学分的同时雇用某人为您撰写论文或参加考试;EPA和CARB测试的车辆系统实际上与消费者购买和驾驶的系统不同,因此该测试毫无意义。

国际商业时报引用ICCT高级研究员John German作为消息来源,本周早些时候报道

尚不清楚确切的大众正在测量。德国人说,可能要几个月之后,我们才能知道该公司到底在做什么。EPA解释说,用户无法关闭“设备”,现在将要求大众汽车解决该问题,而车主则无需付费。

虽然我们不知道大众汽车是如何做到的,但是很明显,他们为这些车辆编写的软件包含某种算法,可以根据现代车辆OBD系统和他们了解车辆经过和不经过这些测试循环之一时的美国监管测试循环参数。这篇《华盛顿邮报》的文章是迄今为止我读过的最好的总结。

一些报告表明,他们所做的只是检测方向盘是否在移动,因为在实验室挂上钩时没有转弯,但是由于CARB字母表明“特殊的测功机循环”能够使控制单元切换脱离特殊的“测试”模式,我希望实际的算法比这复杂得多。美国环保署(EPA)2015年9月18日对大众(VW)的违反通知作出了以下具体指控:

“开关”基于包括方向盘的位置,车速,发动机运转的持续时间和大气压力的各种输入来感测车辆是否在测试中。这些输入精确跟踪用于EPA认证目的的排放测试所用的联邦测试程序的参数。

至于为什么实验室测试没有检测到该作弊程序的存在,它们只是没有设计来捕获故意的,复杂的欺诈行为。这些计划很昂贵,它们由纳税人提供资金,而执行的法规使汽车更昂贵,这意味着拥有汽车的纳税人会受到来自多个方向的成本的打击。汽车制造商规模庞大,并且因欺骗系统而蒙受巨大损失-丑闻对大众的财务影响早在消息传出并导致其股票下跌40%(数百亿美元的市值)之前就已经达到数十亿美元。在宣布任何罚款之前(可能还有数百亿美元)。

在环境(和公共卫生)监管领域,成本是一个巨大,巨大,不可夸大的问题。成本,而不是科学,几乎总是扼杀该领域进步的动力。因此,我们相信汽车制造商将做出合理的努力,并且为测试支付的费用基本上等于:将汽车放在压路机上;在一个测试周期中,用一个绕着排气管的袋子“驱动”它;看包里有什么。

只要事先知道测试周期,这种测试就无法检测控制软件中的欺诈行为。实际上,考虑到现代软件算法中可能的复杂程度,即使隐藏制造商的足够的决心并进行测试,只要隐藏测试周期的某些或全部细节也可能不足以完全破坏这种方法。人工控制的实验室条件。

ICCT小组所做的就是使用PEMS ***测量真实条件下的排气管排放,同时在实际道路上行驶,而大众汽车的软件并未将其视为与排放测试相对应的实际交通模式。这使他们能够收集有关车辆排放系统实际性能的更准确的数据,但仅购买三辆汽车就要花费50,000美元,而且他们所寻找的范围非常有限。

更多阅读


* 研究报告96-11:驾驶模式和排放:新的测试周期(CARB 1996)简要说明了如何开发测试周期。

**例如,请参见《循环打败》和《欧盟汽车测试循环》(Kågeson,1998年)

***说起来就像听起来像“ pems”一样,或称它为“盒中实验室”,但不要将其与PeMSPEMSPM CEMS混淆。


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因此,我有了一个失败装置的想法,但是我不知道是要付出什么代价的。例如,启动故障排除装置后,最高速度会远低于燃油效率吗?
大卫·穆尔德

@DavidMulder 在正常的非测试模式下,发动机消耗的燃料和/或柴油排放的流体更少。这是柴油机NOx问题的一个很好的总结(请注意2010年的最新法规)。看到困难的定量数据会很有趣。
Eugene Ryabtsev

@EugeneRyabtsev受影响的大众柴油发动机不使用柴油机排气液(DEF)。许多人对大众发动机有一个疑问,就是他们如何能够在没有DEF的情况下运行得如此干净……答案似乎是“他们不这样做”。我没有消息来源,但是许多人认为“测试模式”的弊端必须是降低燃油经济性(如您所述)或降低动力。
JPhi1618

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@DavidMulder排放控制往往以性能和燃油经济性为代价。上面的“有线”文章中暗含了这一点。另请参阅《大众力学》社论。当然,您可以摆脱的任何组件都意味着节省了成本和/或降低了价格。
航空

@ JPhi1618在数个模型年中,这里涉及许多模型和系统。我相信帕萨特(Passat)以及部分或所有受影响的奥迪品牌车型都配备了尿素罐。
航空

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在德国媒体上已经出现了一些细节,表明这在2007年是众所周知的(来自德国报纸Bild am Sonntag,由《汽车新闻》翻译):

根据该报告,博世声称已向大众汽车提供了柴油发动机管理软件,其印象是该软件仅用于车辆测试。该软件能够在检测到测试环境时激活排放控制设备,并在正常驾驶过程中将其停用,从而最终在量产车中得到了应用。根据Sonntag的Bild的说法,Bosch在2007年致信大众汽车(Volkswagen),警告该汽车制造商在公开销售的车辆中使用该软件是非法的。

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在上周发布的一份声明中,博世透露,它为日益增长的排放作弊丑闻的中心所在的大众和奥迪车型提供了共轨燃油喷射系统,以及用于废气处理的供气和计量模块。声明写道:“与汽车供应行业一样,博世按照汽车制造商的规格提供这些组件。” “如何将这些组件校准并集成到完整的车辆系统中,是每个汽车制造商的责任。”

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《汽车新闻》报道说,危机始于那时–大众汽车品牌总裁沃尔夫冈·伯恩哈德(Wolfgang Bernhard)和工程师鲁道夫·克雷布斯(Rudolf Krebs)于2005年开始为美国市场开发新型柴油发动机。排放标准,估计每辆车$ 335。据报道,当时正在进行全公司范围的成本削减活动,大众汽车财务负责人认为该成本过高。

我了解,即使不是全部,大多数(如果不是全部)车辆都具有电子防滑制动系统和/或用于横摇,俯仰和偏航的电子稳定性控制系统。由于测试是在仅使用从动轴的“滚动道路”上进行的,因此必须禁用这些传感器,因为未驱动的车轮是固定的。

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