JP2020046175A - 路上走行試験装置、路上走行試験方法、及び、路上走行試験装置用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも演算負荷の小さい代替指標により路上走行試験時に予め定められた走行モードが実現されているかどうかをリアルタイムで評価できる路上走行試験装置を提供する。【解決手段】車両Ｖに搭載されるものであり、路上走行中の前記車両Ｖから排出される排ガスの成分を分析する排ガス分析計３と、路上走行中の前記車両Ｖから少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部５１と、前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部５２と、シャーシダイナモ上において所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部５３と、前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較データを出力する比較出力部５４と、を備えた。【選択図】図1

Description

本発明は、路上走行中に車両から排出される排ガスや車両の燃費等について分析する路上走行試験装置に関するものである。

従来、車両から排出される排ガスに関する車両試験を行う場合、シャーシダイナモ上で例えばＷＬＴＰ（Worldwide harmonized Light duty driving test）に対応した走行モードで走行し、その時に排出される排ガスの各種成分濃度等を測定している。

ところで、シャーシダイナモ上で測定された車両の性能と、実際に路上走行しているときに実現されている車両の性能の違いがある場合がある。このような問題を解決するために欧州ではＲＤＥ（Real Driving Emissions）試験の導入が決定しており、路上走行中においてＷＬＴＰと同等の負荷を車両にかけて、その状態で路上走行中の排ガス分析を行う必要がある。

例えばＷＬＴＰは、図７に示すように加減速の多い街中走行に相当する走行モードにおいては頻繁に車両を加速させる必要がある。しかしながら、通常の市街地において路上走行時の排ガス分析を行う場合、ＷＬＴＰで要求されているような急加速を繰り返すことは難しく、ＭＡＷ（Moving Average Windows）等の測定基準を満たせていないために、路上走行試験を再度最初からやり直さなくてはならない場合がある。

特許文献１では路上走行試験中にリアルタイムでＭＡＷを算出し、各時点において路上走行試験が有効であるか否かを判断している。

特開２０１６−１１７１号公報

しかしながら、ＭＡＷは例えばＣＯ_２が１０００ｇ排出されるごとを１windowとして、１windowを走ったときのＣＯ_２の排出量を1window中で走った距離で割った値と、１window中の平均速度からなる2次元量であり、このような値を図８のグラフ上にプロットして有効範囲内であるかどうかを算出しなくてはならない。

このため、MAWは車載できるコンピュータの能力に対して演算負荷が大きく、リアルタイムで算出し続けるのは難しいという問題がある。

そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、従来よりも演算負荷の小さい代替指標により路上走行試験時に予め定められた走行モードが実現されているかどうかをリアルタイムで評価できる路上走行試験装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る路上走行試験装置は、車両に搭載されるものであり、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析する排ガス分析計と、路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る路上走行試験方法は、車両に搭載される排ガス分析計により、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析することと、路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得することと、取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出することと、シャーシダイナモ上において所定走行モードで走行した場合の基準加速回数と、路上走行中における加速回数とを比較可能に出力することを特徴とする。

なお、所定走行モードとは例えばＷＬＴＰ、ＪＣ０８、ＬＡ＃４、ＮＥＤＣ等の国連のフォーラムや各国の法規として規定された路上走行試験用の走行モードを意味する。

このようなものであれば、例えばＭＡＷを算出せずにより簡易な代替指標である加速回数を算出し、路上走行での前記加速回数と所定走行モードで走行した場合の前記基準加速回数とを比較可能に例えばディスプレイ等に表示することができる。路上走行中の加速回数は車載型のコンピュータであってもリアルタイムで算出し続けることが容易であるので、例えば路上走行試験を実施する試験実施者は、現状においてこれまでの路上走行での加速回数が前記基準加速回数に対してどの程度まで達しているかをリアルタイムで確認できる。そして、試験実施者は残りの路上試験工程において加速回数を調節して最終的に測定基準を満たせるようにして、例えばＲＤＥ試験等を１回の路上走行で終わらせることが可能となる。

例えばどの加速度域の加速がすでに実施されており、その他の加速度域の加速が実施できていないかを強調表示できるようにするには、路上走行中における加速回数が前記基準加速回数以上であるかどうかを判定する判定部をさらに備えたものであればよい。

路上走行試験において予め定められている走行モードが達成されているかどうかを試験実施者の主観に頼らずに客観的に判定できるようにするには、前記判定部が、路上走行中の加速回数が前記基準加速回数以上である場合に路上走行中の排ガス測定試験が予め定められた走行モードを満たしたと判定するように構成されたものであればよい。

例えばＷＬＴＰにおいて予め規定されている路上走行時の走行モードを実現するために必要な加速のみが計数されて、簡易な代替指標により路上走行試験の達成度について正確な評価ができるようにするには、前記基準加速回数、及び、前記加速回数算出部で算出される路上走行中の加速回数は、車速がゼロの状態からの加速回数であればよい。

路上走行時の走行モードに複数種類の加速が設定されている場合でもこれまでの路上での走行がそれぞれの加速を実現できているかどうかについても評価できるようにするには、前記基準加速回数、及び、前記加速回数算出部で算出される路上走行中の加速回数は、複数の加速度域ごとに設定されていればよい。

路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、を備えたことを特徴とする路上走行試験装置であれば、簡易な代替指標であり、演算負荷の小さい加速回数に基づいて試験実施者は路上試験中に所定走行モードの達成状況をリアルタイムで確認でき、試験のやり直しを防ぎやすくなる。

既存の車載型の路上走行試験装置についても簡易指標により演算負荷を小さくしてリアルタイムで所定の走行モードが実現されているかどうかを試験実施者が確認できるようにするには、車両に搭載されるものであり、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析する排ガス分析計を備えた路上走行試験装置に用いられる路上走行試験装置用プログラムであって、路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とする路上走行試験装置用プログラムを用いればよい。前記路上走行試験装置用プログラムは、電子的に配信されてもよいし、プログラム記憶媒体に記憶された状態で用いられてもよい。プログラム記憶媒体としては、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等様々なものを用いてもよい。

このように本発明に係る路上走行試験装置であれば、ＭＡＷ等の演算負荷の大きい路上走行試験における評価指標に代えて加速回数という演算負荷の小さい簡易指標をリアルタイムで演算して常に基準加速回数と比較することができる。したがって、路上走行試験の途中でも所定の走行モードをどの程度達成できているかを試験実施者は常に把握することができ、状況に応じて路上走行中の加速回数が基準加速回数を満たすように運転を修正できる。このため、路上走行試験で所定の基準を満たした排ガス分析を行うことができ、従来のように路上走行試験が終わった後に再度取り直すといったことが必要なくなる。

本発明の一実施形態に係る車載型の路上走行試験装置について示す模式図。 同実施形態における路上走行試験装置の機能ブロック図。 同実施形態における比較出力部が出力する比較データの一例を示す模式図。 同実施形態における試験実施者の試験終了までの判断フローを示すフローチャート。 本発明の別の実施形態に係る車載型の路上走行試験装置の比較出力部が出力する比較データの一例を示す模式図。 本発明のさらに別の実施形態に係る車載型の路上走行試験装置の比較出力部が出力する比較データの一例を示す模式図。 ＷＬＴＰで定められている走行モードの一例を示すグラフ。 測定基準を満たしているかどうかを評価するために用いられるＭＡＷの例。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る路上走行試験装置１００は、図１に示すように、車両Ｖを試験実施者である試験実施者であるドライバーが公道走行させながら排ガス成分や燃費などを測定する路上走行によるフィールドテストにおいて用いられるものである。この路上走行試験装置１００は、車載型の排ガス分析計３と、前記排ガス分析装置と通信可能に接続された情報処理装置４とを備えている。

各部について説明する。

車載型の前記排ガス分析装置は、図１に示すように、車両Ｖのテールパイプ１から排ガスの一部を取り入れるホース２と、該ホース２を介して取り込んだ排ガスを分析する分析装置本体４２とを具備したものであり、この分析装置本体４２が、排ガス流量、排ガスに含まれるＣＯ、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ、ＮＯ_Ｘ、ＴＨＣ、ＰＭ等の量（または濃度）等を測定し、さらにそれらから燃費などを算出する。

前記情報処理装置４は、ＣＰＵやメモリ、通信ポート等が内蔵された装置本体４２、キーボードなどの入力手段（図示しない）及びディスプレイ４１を具備する汎用のコンピュータ装置であり、前記と同様、車両Ｖ室内に搭載される。

そして、この情報処理装置４が、前記メモリに記憶された路上走行試験装置１００用プログラムに従って動作することにより、図２に示すように、フィールドテストをしている当該車両Ｖの実走行データを逐次取得する走行データ取得部５１と、実走行データに基づいてフィールドテストにおける当該車両Ｖの加速回数を算出する加速回数算出部５２と、例えばシャーシダイナモ上において所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部５３、路上走行中の前記車両Ｖの加速回数と前記基準加速回数とを比較可能に出力する比較出力部５４と、路上走行中における加速回数が前記基準加速回数以上であるかどうかを判定する判定部５５としての機能を発揮するように構成してある。

まず、実走行データについて説明する。ここでいう実走行データとは、スロットル開度、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ、エンジン回転数、車速、シフトレバー、ギヤ比、車両Ｖ加速度、エンジントルク、冷却水温度、吸気圧、吸排気温度、排ガス流量、排ガス成分、触媒温度、燃費などを示すデータのことである。

前記走行データ取得部５１は、前記排ガス分析計３に接続された通信ポートを介して、前記実走行データのうち、排ガス流量、排ガス成分、燃費などを取得するとともに、車両ＶのＥＣＵやＴＣＵなどの通信ラインに接続された通信ポートを介して、車両Ｖの各部に設けてあるセンサ等から得られるエンジン回転数、車速、加速度、スロットル開度、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ、吸排気温度、冷却水温度、エンジントルクなどを取得する。なお、この走行データ取得部５１は、直接得られない実走行データを、その他の実走行データの値から算出することもある。例えば、エンジントルクが得られない場合、メモリに記憶させたトルク−回転数マップを参照してエンジン回転数とスロットル開度とからエンジントルクを算出する場合がある。また、別途センサを設けてその他の種々の実走行データを取得するようにしてもよい。

前記加速回数算出部５２は、前記走行データ取得部５１で取得された車速と加速度に基づいて複数の加速度域ごとに加速回数を算出するものである。本実施形態では車速がゼロの状態、すなわち、車両Ｖが停止している状態から加速する際の加速度の大きさごとにその加速回数を計数するようにしてある。すなわち、前記加速回数算出部５２は、フィールドテストが進行するに従って各加速度域での加速が実施された回数を逐次更新して前記比較出力部５４に出力するように構成してある。

前記基準加速回数記憶部５３は、路上試験用に法規等で定められている走行モードでの加速回数を基準加速回数として記憶するものである。例えばシャーシダイナモ上で行われる試験規格であるＪＣ０８、ＬＡ＃４等で定められている走行モードから複数の加速度域ごとに加速回数が計数されて、基準加速回数としてもよい。この実施形態では前記加速回数算出部５２と同様のアルゴリズムで加速回数を計数してあり、具体的には車速がゼロの状態からの加速を各加速度域について計数してある。この実施形態では図７に示されるＷＬＴＰに規定されているＬｏｗフェイズ、Ｍｉｄｄｌｅフェイズ、Ｈｉｇhフェイズ、Ｅｘ Ｈｉｇｈフェイズの全てのフェイズに基づいて基準加速回数が設定してある。

ここで、基準加速回数はＷＬＴＰや、ＪＣ０８、ＬＡ＃４等で定められている所定走行モードから得られる加速回数そのものであってもよいし、走行モードから得られる加速回数に対して上下に許容値を含むように設定してもよい。

前記比較出力部５４は、複数の加速度域ごとにフィールドテスト中の車両Ｖの現時点までの加速回数と、前記基準加速回数を複数の加速度域ごとにそれぞれ比較可能に構成した比較データとして出力するものである。本実施形態では、前記比較出力部５４は、図３に示すように横軸を加速度、縦軸を加速回数として各加速度域に路上走行の現時点までの加速回数と、前記基準加速回数を重ねてヒストグラム表示する比較データを前記ディスプレイ４１へ出力する。なお、図３において二点鎖線により表される枠はディスプレイ４１の枠、又は、ディスプレイ４１における一部の表示領域を示すものである。

前記判定部５５は、前記比較出力部５４から出力される比較データに基づいて、路上走行中の加速回数が前記基準加速回数以上である場合に路上走行中の排ガス測定試験が予め定められた走行モードを満たしたと判定するように構成してある。この判定部５５の判定結果に基づいて例えば前記ディスプレイ４１においてフィールドテストが測定基準を満たすものであることを表示するようにしてもよい。

次に、本実施形態におけるフィールドテストの有効性の判断を図４のフローチャートを参照しながら説明する。

フィールドテストが開始されると、前記比較出力部５４はディスプレイ４１に基準加速回数と現在までの路上走行試験中の加速回数を加速度域ごとにヒストグラムとして表示する（ステップＳ１）。

そして、試験実施者であるドライバーは、走行試験中の加速回数が各加速度域においてどの程度基準加速回数を達成しているかを確認する（ステップＳ２）。

このときの例えば高加速度域の加速回数が足りない場合には、アクセルの踏みこみ量を大きめにした加速を多くし、逆に低加速度域の加速回数が足りない場合には、アクセルの踏み込みを小さくした加速を多くする等して各加速度域の加速回数が基準加速回数に到達するようにドライバーは調整を行う（ステップＳ３）。

続いて、ドライバーは全ての加速度域において基準加速回数が達成されており、予定の工程路を走り終わった場合にはフィールドテストを終了する。

このように本実施形態に係る路上試験装置によれば、演算負荷の小さい加速回数をＭＡＷ等のような計算負荷の大きい指標の代替指標として用いているので、リアルタイムで基準加速回数と現在までの加速回数を比較する事が可能となる。

このため、フィールドテストをしているドライバーは、その走行中に、該フィールドテストが有効と言える水準までどの程度達成できているかを確認し、路上走行中における加速を調節し、負荷を調節することができる。このため、1回の路上走行試験（ＲＤＥ試験）によりＷＬＴＰのような測定基準を満たし、正式な排ガス評価結果や燃費結果として採用することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られない。

排ガス分析装置の演算機能を情報処理装置に担わせたり、情報処理装置の演算・表示機能を排ガス分析装置に担わせたりするなどしてもよく、要はコンピュータとしての機能を、物理的にどの装置に担わせても構わない。

情報処理装置のディスプレイを、車両以外にコントロールルームに配置し、データを無線で送信することによって、ドライバーとコントロールルームのオペレータとの両方で、走行態様を監視できるようにしてもよい。ディスプレイをコントロールルームにのみ配置して、例えばオペレータからドライバーに運転指令をするようにしてもよい。

比較出力部が基準加速回数と、加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する具体的な態様は前記実施形態に限られるものではない。例えば図５に示されるように基準加速回数と、試験実施者の切り替え入力に応じて路上走行中における加速回数を切り替え表示するように前記比較出力部を構成してもよい。より具体的には、ディスプレイ内の所定の表示領域内において最初は基準加速回数のみがヒストグラム表示されおり、試験実施者から切替入力が有った場合にはこれまでの路上走行中の加速回数のみが表示されるように前記比較出力部は表示を変更する。すなわち、基準加速回数と路上走行中における加速回数を同時に表示しない態様であってもよい。

また、比較出力部は比較データとして基準加速回数と路上走行中の加速回数の差である残り必要加速回数を算出し、その残り必要加速回数を各加速度域についてヒストグラム表示するようにしてもよい。このようなものであれば、図７に示すように各加速度域の棒の高さが試験が進行するにつれて低くなっていくので、試験実施者は表示されている残り必要加速回数がすべて棒グラフとして表示されないように加速を調節することで自然に所定走行モードを実現できるようになる。

比較出力部は、路上走行における加速回数と基準加速回数をヒストグラムの形式で比較可能なデータとして出力するものに限られず、その他の形式で出力してもよい。比較出力部は、比較データをディスプレイに出力するだけでなく、例えば音声で出力するようにしてもよい。このようにすれば、ドライバーは常に車外を見ることができるので、より安全に運転できる。また、判定部の判定結果を定期的に音声としてアナウンスするようにしてもよい。

基準加速回数についてはＷＬＴＰに限られず、ＪＣ０８、ＬＡ＃４等のその他の測定基準に基づいて定めても構わない。判定部については省略してもよいし、判定部の結果が比較データと併せてディスプレイに同時に表示されるようにしてもよい。

加速回数については車速がゼロの状態から開始された加速を計数するものに限られず、車速がゼロ以外の状態から加速された場合の加速回数を計数するようにしてもよい。また、基準加速回数は、所定走行モードにおける特定のフェイズのみを抽出して加速回数が計数されたものであってもよい。具体的には走行モードがＷＬＴＰであれば例えば加速回数の多いフェイズであるＬｏｗフェイズ、及び、Ｍｉｄｄｌｅフェイズについてのみ加速回数を計数して基準加速回数としてもよい。ここで、ＷＬＴＰとＲＤＥ間の関係について説明すると、ＷＬＴＰのＬｏｗフェイズがＲＤＥにおけるＵｒｂａｎフェイズに対応し、ＷＴＬＰのＭｉｄｄｌｅフェイズがＲＤＥにおけるＲｕｒａｌフェイズに対応し、ＷＬＴＰのＨｉｇｈフェイズ、Ｅｘ ＨｉｇｈフェイズがＲＤＥにおけるＭｏｔｏｒｗａｙフェイズに対応する。したがって、ＲＤＥにおける、Ｕｒｂａｎフェイズ、Ｒｕｒａｌフェイズ、Ｍｏｒｔｏｒｗａｙフェイズの各フェイズについてＷＬＴＰで規定される負荷が達成されているかどうかは、それぞれＷＬＴＰの対応するフェイズの加速回数を基準加速回数として、各フェイズの基準加速回数に基づいてこれまでの加速回数との比較により判定されるようにすればよい。

既存の車載型の排ガス分析計においても、路上走行試験中の加速回数に基づいて所定走行モードが実現できているかを試験途中に試験実施者が適宜確認できるようにするには、車両走行試験装置に対して本発明の機能を付加するには、例えば路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、を備えたことを特徴とする路上走行試験装置を別途車内に設ければよい。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・路上走行試験装置
Ｖ ・・・車両
３ ・・・排ガス分析計
４ ・・・情報処理装置
４１ ・・・ディスプレイ
４２ ・・・装置本体
５１ ・・・走行データ取得部
５２ ・・・加速回数算出部
５３ ・・・基準加速回数記憶部
５４ ・・・比較出力部
５５ ・・・判定部

Claims (8)

1. 車両に搭載されるものであり、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析する排ガス分析計と、
   路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、
   前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、
   所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、
   前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、を備えたことを特徴とする路上走行試験装置。
2. 路上走行中における加速回数が前記基準加速回数以上であるかどうかを判定する判定部をさらに備えた請求項１記載の路上走行試験装置。
3. 前記判定部が、路上走行中の加速回数が前記基準加速回数以上である場合に路上走行中の排ガス測定試験が予め定められた走行モードを満たしたと判定するように構成された請求項２記載の路上走行試験装置。
4. 前記基準加速回数、及び、前記加速回数算出部で算出される路上走行中の加速回数は、車速がゼロの状態からの加速回数である請求項１乃至３いずれかに記載の路上走行試験装置。
5. 前記基準加速回数、及び、前記加速回数算出部で算出される路上走行中の加速回数は、複数の加速度域ごとに設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の路上走行試験装置。
6. 路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、
   前記走行データ取得部で取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、
   所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、
   前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、を備えたことを特徴とする路上走行試験装置。
7. 車両に搭載される排ガス分析計により、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析することと、
   路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得することと、
   取得された車速又は加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出することと、
   シャーシダイナモ上において所定走行モードで走行した場合の基準加速回数と、路上走行中における加速回数とを比較可能に出力することを特徴とする路上走行試験方法。
8. 車両に搭載されるものであり、路上走行中の前記車両から排出される排ガスの成分を分析する排ガス分析計を備えた車載型の路上走行試験装置に用いられる路上走行試験装置用プログラムであって、
   路上走行中の前記車両から少なくとも車速又は加速度を取得する走行データ取得部と、
   前記走行データ取得部で取得された加速度から前記車両の路上走行中における加速回数を算出する加速回数算出部と、
   所定走行モードで走行した場合の基準加速回数を記憶する基準加速回数記憶部と、
   前記基準加速回数と、前記加速回数算出部で算出される路上走行中における加速回数とを比較可能に出力する比較出力部と、としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とする路上走行試験装置用プログラム。