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1 事例紹介 世界統一乗用車排出ガス試験法 (WLTP gtr) の検討状況について 環境研究領域副領域長 石井 素 -125-

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3 於, 国際連合大学ウ タント国際会議場 212 年 5 月 22 日 ( 火 ) 事例紹介 2 世界統一乗用車排出ガス試験法 (WLTP gtr) の検討状況について 環境研究領域副領域長 石井素 (WLTP : Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure) 212 講演会 発表内容 スケジュール 体制 サイクル作成及び評価 サイクル修正 今後の課題とスケジュール 講演会 -127-

4 フェーズ I (29 ~ 213) WLTP 日程 フェーズ II (214 ~ 218) フェーズ III (219 ~ 221) 国際統一試験サイクル作成 (DHC) グループ 試験法作成 (DTP) グループ 別のインフォーマルで並行議論 オフサイクル (OCE) 試験 エアコン (MAC) 試験 低温性能試験法 高地性能保証試験法 適合保証耐久性 生産の一様性 実路走行時の性能保証 規制値の定義 試験燃料性状 既存の試験サイクルとの相関 (Ref: 講演会 WLTP 体制 WLTP インフォーマルグループ議長 : 空席秘書 : 市川氏 ( 日本 :JASIC) 技術専門家グループ ステアリンググループ各国 各団体関係者 実質的な運営母体 試験法作成グループ内にサブグループを組織 国際統一試験サイクル作成 (DHC) グループ議長 : 石井 ( 交通安全環境研究所 ) 電気 ハイブリッド車試験法サブグループ [ リーダー小林 ( 交通安全環境研究所 )] 試験法作成 (DTP) グループ議長 :D Urbano 氏 ( スイス ) 評価試験 (VTF) グループリーダー :Marotta 氏 ( イタリア ) DHC: Development of Harmonized Cycle DTP: Development of Test Procedure VTF: Validation Task Force 内燃機関自動車測定法サブグループ粒子 (PM/PN) 測定法サブグループ追加成分測定法サブグループ燃料サブグループ 講演会 -128-

5 WLTP Phase1 日程 nd half 1 st half 2 nd half 1 st half 2 nd half 1 st half 2 nd half 1 st half 2 nd half st DHC meeting ( これまで計 12 回開催 ) st DTP meeting ( これまで計 9 回開催 ) データ収集法検討 各国データ収集 21.4 データ収集期限延長 (L/M/H 閾値判定等に反映 ) 21.5 データ収集期限再延長 ( サイクルの作成には反映 ) - モード解析方法検討 修正等 Draft WLTC 作成 WLTC 修正 21.6( 日 ) 21.8( 韓 ) 21. 夏 ~ 秋 ( 欧 ) Validation1 サイクルの加減速 追従性の確認 走行データ提出の状況 21.12( 米 ) 未提出 ( 中 ) 211.4( 印 ) Validation1b ラウンドロビンテスト 各国での試験再現性等の確認 Validation2 試験方法の検討 修正 サイクルの修正 Confirmation test 試験方法の確認 WLTP-gtr special GRPE WLTP-gtr 欧州 214- WLTP による CO 2 規制開始 (WLTC : Worldwide Harmonized Light Duty Transient Cycle 講演会 試験サイクル作成の流れ 市場の走行実態データをもとに, 各国の走行実態を代表した走行パターンを作成する Weighting factor In-use driving behaviors 重み係数表の作成 Vehicle Category Urban Rural Motorway Vehicle Category Urban Rural Motorway 市場データの収集 I WF U1 WF R1 WF M1 I II WF U2 WF R2 WF M2 II III WF U3 WF R3 WF M3 III 基準速度 - 加速度分布 の作成 基準 Urban 速度 - 加速度分布 基準 Rural 速度 - 加速度分布 基準 Motorway 速度 - 加速度分布 etc Acc. (km/h/s) ショートトリップの結合 ショートトリップの組合せ作成基準速度 - 加速度分布との比較 χ 2 検定 Acc. (km/h/s) Acc. (km/h/s) 代表テストサイクル (WLTC) -129-

6 Validation 1 試験結果概要 参加国 団体 : JRC( 欧 ) 印 オーストリア ACEA( 欧州自工会 ) 韓 日 低速 (1km/h 以下 ) における運転困難 MT ではハーフクラッチを要する 試験の再現性への影響懸念 低出力車両の車速トレース困難 マイクロトランジェント (micro transient) 部分での運転再現性への影響懸念 車両の最高車速の制限による車速トレース困難 コールドスタートにける低速フェーズでの暖機不足 ホットスタートテストにおいても中速フェーズまで必要 高加減速時のタイヤスリップ JRC: Joint Research Centre ACEA: European Automobile Manufacturers' Association (Ref: 講演会 WLTC version 4 の特徴 Validation1 試験結果を反映してサイクルを修正 WLTC (ver. 4) Validation1 結果反映項目 ショートトリップにおける最低車速を 1km/h 以上に修正 マイクロトランジェント部分のスムージング 最高加速を 95 パーセンタイル以内とした Vehicle speed in km/h WLTC (ver. 4) WLTC ver.4 Acceleration Acceleration in m/s² 累積頻度分布車速 累積頻度分布 V * a_positive ,2 1,5 1,8 Time in s Cum. frequency mid, WW database mid, WLTC v2 mid, WLTC v3 mid, WLTC v mid, WLTC v4 Cum. frequency mid, WW database mid, WLTC v2 mid, WLTC v3 mid, WLTC v mid, WLTC v4 パラメータ V*a も考慮 v*a_pos in m²/s³ (Ref: 講演会 -13-

7 EV, HEV 試験法サブグループ検討事項 CO 2 / 燃費計算 (PL8/1) 電力 電流計の性能 (PL3) マルチモードギアボックス (PL11) EV レンジ終了条件 (PL6/7) 充電電圧 1 / 2V (PL12) 充電終了基準 (PL1) CD/CS の順序 (PL4) 中断条件 (PL5) RCB 終了条件 (PL2/9) 試験フロー ( 各フェーズ (L/M/H/ExH) 独立に試験 ) プリコン CS 試験 (cold) (Drain & Fill) ソーク 12~36 hr CD 試験 CS 試験 (hot) プラグオフ Battery condition [Ah] 放電 タイヤ空気圧確認 Drain & Fill ソーク 6hr プリコンサイクル ソーク 12~36 hr キャニスタ不可 WLTC 1 E 満充電 max. 12 hr RCB 計測準備 1hr 以内 AER EAER RCDR WLTC n WLTC 1 E 満充電 Day 1 Day 2 (EV: Day 1) Day 3 (EV: Day 2) タイヤ空気圧確認 RCB 計測準備 *) RCB: RESS Charge Balance (=SOC) *) RESS: Rechargeable energy storage system *) AER: All Electric Range (Ref: *) EAER: Equivalent All Electric Range *) RCDR: Charge Depleting Range *) NEC: Net Energy Change = RCB * nominal voltage of RESS 試験サイクル WLTP (WLTC v3 HS1127) 日本 (JC8) 計測項目 一充電走行距離 エネルギー消費率 アクセル / ブレーキペダル開度充電時間と走行時間 満充電時間 5.5 2V 12.4 走行時間 3. WLTC 6.5 JC8 試験場所 交通安全環境研究所 EV 試験項目 バッテリ SOC [%] 充電 (Ref: 車速 [km/h] 車速 [km/h] プラグオフ Day1 走行 WLTC JC 時間 [sec] 充電 プラグオフ Day2 満充電レベル 走行 講演会 -131-

8 車両諸元 型式 車両重量 [kg] ZAA-HA3W 1,1 種類 永久磁石式同期型 モーター 最高出力最大トルク [kw/min -1 ] [Nm/min -1 ] 47 / 3, ~ 6, 18 / ~ 2, 最高回転数 [min -1 ] 8,5 種類 リチウムイオン電池 駆動用バッテリー 総電圧総電力量 [V] [kwh] 年式モデル コントロールシステム 駆動方法 インバーター制御 後輪駆動 非協調回生ブレーキシステム 走行距離 : 5269 km (Ref: 改 ) 講演会 一充電走行距離 電力消費率 WLTC (23.112km) JC8 (8.172km) 一充電走行距離 [km] 電力消費率 [Wh/km] ( 外部電源からの充電電力量 ) 147 (14.8kWh@AC2V) 115 (14.9kWh@AC2V) WLTC フェーズ ( 一充電走行距離 A km) Low (3.6) Mid (4.74) Hi (7.6) Ex-High (8.25) 電力消費率 : Y [kwh] 予測一充電走行距離 : X [km] モータ バッテリ エネルギー消費率測定点 X = (13/Y) A : 13kWh ( バッテリへの満充電電力量 ) (Ref: 講演会 -132-

9 車速 [km/h] モータートルク [Nm] WLTC ペダル開度 モータートルク車速 ペダル開度 [%] アクセルペダルアクセルペダル全開 8 ブレーキペダル Time [sec] (Ref: 充電時電圧の影響 AC2V vs. AC1V 充電電圧 AC2V AC1V 一充電走行距離 [km] 充電電力量 [kwh] 電力消費率 (WLTC v3 HS1127) [Wh/km] power コンセントからの電力 from an outlet [W] 3 269W W 1 5 Charge(AC2V) 337min Charge(AC1V) 743min 時間 time [min] [min.] (Ref: 講演会 -133-

10 モータートルク [Nm] モータートルク頻度分布 モーター最高トルク WLTC 頻度分布 モータートルク頻度分布 [%] Output power torque 16 Regeneration torque モーター回転数 [rpm] (Ref: Validation1b 試験結果の反映 運転性 追従性 再現性の観点から インド JRC 日本より 31 項目の指摘 下記の点を修正を適用 (Apply) したサイクルを Validation2 で評価する WLTC (Version 5) とした ショートトリップ中の最低車速の改善 1km/h 12km/h マイクロトランジェント部分のスムージング 車速は小数点第 1 位までの表示 加速が大きく一部の車両で車速のトレースが難しかった部分については 懸念 () として Validation2 試験において検討 講演会 -134-

11 16 14 WLTC (ver.5) (1) Ver.4からの改良点 ( 赤色 Applied, 青色 ) ver.5でvalidation2を実施し を検討 WLTC v4 WLTC v Smoothing 2 12 km/h 3 12 km/h 4 12 km/h 6 5 Smoothing Smoothing Acceleration (km/h/s) Time (s) WLTC v4 WLTC v km/h km/h Smoothing 6 Smoothing 12 km/h Time (s) 14 Acceleration (km/h/s) (Ref: WLTC (ver.5) (2) Ver.4からの改良点 ( 赤色 Applied, 青色 ) ver.5でvalidation2を実施し を検討 WLTC v4 WLTC v km/h 6 12 km/h Time (s) WLTC v4 WLTC v Acceleration (km/h/s) Acceleration (km/h/s) Time (s) (Ref:

12 今後の検討事項 サイクルの修正 ギアシフトポイント 低出力車両の定義と試験サイクルの検討 試験実施時の L/M/H/ExH フェーズ構成 地域ごとの L/M/H/ExH フェーズ重み係数 車両の試験重量の定義 講演会 ご静聴ありがとうございました 講演会 -136-

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