資料 14-4 四輪車の加速走行騒音試験法の追加騒音規定 (ASEP) について

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1 資料 4-4 四輪車の加速走行騒音試験法の追加騒音規定 (ASEP) について

2 ECE R5-03 における追加騒音規定 (ASEP) 導入の検討 ECE R5-03 における ASEP 導入の背景エンジンの電子制御化により加速試験法に対しその試験条件のみ騒音レベルを下げることにより許容限度を満足し試験条件を下回る又は上回る進入時のエンジン回転数又は速度からの加速では不適当に騒音レベルが大きくなることが起こりうる試験条件の 50km/h での加速度を制御した例 ( 出典 )TNO VENOLIVA Report 2

また R5-03 Annex 3(ISO 362-) による試験条件は高負荷高エンジン回転数で発出される騒音は評価されず高性能車の試験ギアがハイギヤになることも懸念された ( オランダはランアバウトの走行パターンから高加速度での評価を要求 ) ランアバウトの走行パターンの例ドイツは R5-02 の基準を超過する車両の出現を懸念 ( 出典 )UN-ECE/WP29

3 また R5-03 Annex 3(ISO 362-) による試験条件は高負荷高エンジン回転数で発出される騒音は評価されず高性能車の試験ギアがハイギヤになることも懸念された ( オランダはランアバウトの走行パターンから高加速度での評価を要求 ) ランアバウトの走行パターンの例ドイツは R5-02 の基準を超過する車両の出現を懸念 ( 出典 )UN-ECE/WP29 ASEP IWG7 会議資料 (2007 年 5 月 2-23 日 ) ECE R5-03 では新加速試験法の条件とは異なる回転数での騒音レベルが極端に大きくなる制御をサイクルディテクション (Cycle Detection) とし自動車製造者にその適用を禁止するとともに追加騒音規定 (Additional Sound Emission Provision) を導入する 3

ASEPの評価領域ギヤ選定等 ASEPでのギヤ選定 MT ギヤ固定可能なAT 及びCVTの場合 :R5-03 Annex 3 試験時のiギヤからstまでギヤ固定不可能なAT 及びCVTの場合 :Dレンジ Annex 3 試験が ASEP で評価対象となるのは以下の条件での全開加速試験 20 [km/h] v AA a wot 5.0 [m/s 2 ] 0.

4 ASEPの評価領域ギヤ選定等 ASEPでのギヤ選定 MT ギヤ固定可能なAT 及びCVTの場合 :R5-03 Annex 3 試験時のiギヤからstまでギヤ固定不可能なAT 及びCVTの場合 :Dレンジ Annex 3 試験が ASEP で評価対象となるのは以下の条件での全開加速試験 20 [km/h] v AA a wot 5.0 [m/s 2 ] 0. * (S n idle ) + n idle [rpm] n AA n BB 0.9 * S [rpm] 又は 2.0 * PMR * S [rpm] のいずれか低い方 v BB 70 [km/h] ( いずれかのギヤ段で n BB 上限に到達する場合 ) 80 [km/h] ( その他の場合 ) エンジン回転数 [rpm] 2.0*PMR *S 速 2 速 3 速 4 速速の場合 ASEP の対象領域 ASEP の対象となる領域 ( イメージ ) 速度 [km/h] ASEP の対象は内燃機関を有する M 及び N ただし以下は適用除外とする HEV のうち内燃機関が直動軸に直結していないもの ( 発行後 5 年間暫定 ) ASEP の評価対象領域でエンジン回転数の変動が 0.5S 以内のもの ( ギヤ固定不可能な CVT を想定 ) N のうちエンジン排気量 660ccm 以下かつ GVW ベースの PMR が 35 以下のもの ( 軽トラックを想定 ) N のうちペイロード ( 最大積載量 ) が 850kg 以上かつ GVW ベースの PMR が 40 以下のもの 4

5 ASEP 評価領域の検討経緯上限回転数についてはドイツが Fast Going Traffic Stream( 速い交通流への合流 ) における n 95 を分析し上限脱出エンジン回転数を導出したただし低 PMR 車では実走行ではほとんど使用されないエンジン最高出力回転数に近づくため最高出力回転数の 90% を上限とすることとした騒音ピーク位置の無次元エンジン回転数 ; 2.26*pmr % 90% 80% 70% vehicles with manual transmission compact cars like Smart BB での脱出無次元エンジン回転数 ;2.6*pmr n_norm_95_ave_in_use n_norm_95_high_in_use n_norm_i n_norm_max_bb' アイドルエンジン回転数の違いによる影響を排除 ; 2.0*pmr (n - n_idle)/(s - n_idle) 60% 50% 40% 30% 20% 0% GTI class like VW Golf 0% power to mass ratio in kw/t Fast Going Traffic Stream での加速時最高エンジン回転数の n 95 と PMR の関係 ( 出典 )UN-ECE/WP29 ASEP IWG 会議資料 (2005 年月 7-8 日 ) 5

6 上限加速度は当初タイヤスリップによる騒音の影響が大きくなるため 3[m/s 2 ] であったが加速度の実態は~4[m/s 2 ] であるとの蘭の主張に基づき 5[m/s 2 ] とすることで決着 4,5 4,0 3,5 3,0 a,wot 2,5 2,0,5,0 0,5 2nd gear 3rd gear 4th gear targetline acceleration Part 2 awot,target Part 0, p/m (kw/t) PMR と a wot ( マイク前 50km/h) との関係 ( 出典 )UN-ECE/WP29 ASEP IWG TF3 資料 (2005 年 9 月 5-7 日 ) 上限脱出速度はメーカーの試験場における制約 ( 特に低出力車では加速に走行距離を要すること ) より 70[km/h] が提案されたが独より 70[km/h] では上限回転数が実現されないことへの懸念から 80[km/h] とする修正提案がなされ 70[km/h] 以下においていずれかのギヤ段で上限脱出エンジン回転数に到達するものは上限脱出速度を 70km/h としそれ以外の場合は 80[km/h] とすることで決着 6

7 < 参考 > 実走行データ Annex3 試験条件と ASEP 試験条件の比較 JASIC(M,PMR=84.6) 2JASIC(M,PMR=27.3) ASEP 試験条件市街地走行におけるエンジン回転数及び加速度頻度分布と Annex3 試験条件 ASEP 試験条件の比較 ( 実走行データについては 45<V<55[km/h] かつ α>0[m/s 2 ] のデータを解析 ) 7

ASEP 測定方法及び評価方法 ASEP 測定点 P: 進入車速 (v AA )20[km/h] 安定した加速度が得られない場合は 5[km/h] ずつ車速を上げる P4: 脱出車速 (v BB )70[km/h] 若しくは n BB 上限での速度 ( いずれかのギヤ段で n BB 上限に到達する場合 ) 又は 80[km/h]( その他の場合 ) P2: 脱出車速 (v BB ) P と P4

8 ASEP 測定方法及び評価方法 ASEP 測定点 P: 進入車速 (v AA )20[km/h] 安定した加速度が得られない場合は 5[km/h] ずつ車速を上げる P4: 脱出車速 (v BB )70[km/h] 若しくは n BB 上限での速度 ( いずれかのギヤ段で n BB 上限に到達する場合 ) 又は 80[km/h]( その他の場合 ) P2: 脱出車速 (v BB ) P と P4 の脱出車速を 3 分割し P から /3 の車速 P3: 脱出車速 (v BB ) P と P4 の脱出車速を 3 分割し P から 2/3 の車速認証機関の要求に応じた追加 2 点 (P6 P7) L WOT 追加 2 点 P3 P7 P4 v BB,2 = v BB, +/3*(v BB,4 - v BB, ) v BB,3 = v BB, +2/3*(v BB,4 - v BB, ) P6 P2 P Anchor Point (Annex 3 の L wot ) v BB, v BB,2 v BB,3 v 脱出速度 BB,4 ( 脱出上限回転数時速度 70[km/h] or 80[km/h]) 8

9 ASEP 評価法 ASEP- 測定点から回帰線勾配を計算し各点が一定ライン以下となること (Slope 法 ) ASEP-2 測定データを車速加速度について L urban 相当とし Annex 3 の L urban との差分を評価 (L urban 法 ) メーカーが選択 ASEP-3 ECE R5-02( 現行規制 ) への適合確認 9

10 ASEP- Slope 法全開加速騒音レベル (L wot ) [db] P ASEP 規制ライン P6 P2 マージン Anchor Point (Annex 3 の L wot ) P3 n BB _k, n BB _k,2 n BB _k,3 脱出エンジン回転数 (n BB ) [rpm] P7 P4 n BB _k,4 ASEPデータを測定 2 測定点 4 点 ( 任意点は含まず ) +Anchor Pointから回帰線勾配を導出回帰直線の勾配計算式 Slope k j 5 ( n j 5 j ( n n)( L j i n) 2 L) j; 試行またはanchor k; ギア段 5 5 L L j [db] n n j [rpm] 5 j 5 j Slope k は最大で5dB/000rpm 3 Anchor Point+ マージンの点から2の勾配に補正係数を足して規制ラインを引くマージン MT: 2 + 規制値 L urban [db] AT: 3 [db] ( 固定 ) 任意点含め測定データが規制ライン以下であること 0

11 Annex 3 で測定したギヤ段のうちローギヤ側から st までのギヤ段全てを測定評価 Anchor Point には Annex 3 のローギヤ側 ( ギヤ i) の全開加速のデータを使用例 : MT 車で Annex 3 が 3rd と 4th の 2 ギヤから算出する場合全開加速騒音レベル (L wot ) 3rd ;3rd の全開加速全開加速騒音レベル (L wot ) 2nd ;2nd の全開加速全開加速騒音レベル (L wot ) st ;st の全開加速脱出エンジン回転数 (n BB ) 脱出エンジン回転数 (n BB ) 脱出エンジン回転数 (n BB ) 基準点 (anchor point) =Annex3 の加速時騒音 L wot (3 rd )

ギヤ固定不可能な AT 及び CVT の場合のマージン 3dB の検討経緯 AT D レンジ試験は種々のギア位置車速が混在しギア比が固定されている MT とは異なり車速とエンジン回転数が連続リニアにならず回帰分析をするとタイヤ騒音の影響等により本来の騒音勾配とは異なったものとなる議論の結果タイヤ騒音補正のためにマージンを 3dB とすることで決着 00 80 90

12 ギヤ固定不可能な AT 及び CVT の場合のマージン 3dB の検討経緯 AT D レンジ試験は種々のギア位置車速が混在しギア比が固定されている MT とは異なり車速とエンジン回転数が連続リニアにならず回帰分析をするとタイヤ騒音の影響等により本来の騒音勾配とは異なったものとなる議論の結果タイヤ騒音補正のためにマージンを 3dB とすることで決着 P4:Vbb=78 km/h P4:Vbb=80 km/h Vehicle speed(vbb), km/h P3 D(2nd) D(3rd) Annex3(D-range) Nmax(GRB49-03) P:Vaa=40.6 km/h Engine speed(nbb), rpm P2 Sound level, db(a) P3 タイヤ騒音による差 D(2nd) D(3rd) Annex3(D-range) Nmax(GRB49-3) Regression Line Limit(+dB) P:Vaa=40.6 km/h Engine speed(nbb), rpm AT 車での測定事例 (ASEPデータベース) ( 出典 )UN-ECE/WP29 ASEP IWG5 会議資料 (2009 年 5 月 4-5 日 ) 2 P2

L urb_meas_asep 車外騒音レベル [db(a)] L wot_ ASEP L urb_meas_ ASEP L crsrep Annex3 測定定常レヘル緩加速相当騒音レヘル α urb b a 加速度補正 α wot_asep ASEP

13 ASEP-2 L urban 法 ASEP は L urban からの期待値との乖離を確認することすなわち出力 ( 加速 ) 欠如又は音源変化により騒音変化の非線形性が無いことを検証することが目的である Slope 法はエンジン回転数レンジをパラメーターとしてみているが車速加速度はそれぞれの測定点で異なる ASEP データを車速加速度について L urban 相当として算出される騒音レベル (L urban_asep ) が L urban +3dB 以下であること L urb_meas_asep 車外騒音レベル [db(a)] L wot_ ASEP L urb_meas_ ASEP L crsrep Annex3 測定定常レヘル緩加速相当騒音レヘル α urb b a 加速度補正 α wot_asep ASEP 測定加速レヘル加速度 [m/s 2 ] 市街地加速相当騒音レベル [db(a)] L urb とのレベル差 3dB 以内 Vaa 20km/h 2 4 ex.50km/h 50km/h 4 3 ex.60km/h ex.70km/h Lurb (=Annex3) V BB 脱出時の車速 [km/h] 3

14 L urban 法の算定フロー ASEP 測定データ (α WOT_ASEP L WOT_ASEP ) ASEP 測定 (Slope 法と同じ測定点 ) L wot_asep a urban 相当の騒音レベル (L urb_meas_asep ) 計算車外騒音レベル [db(a)] L urb_meas _ASEP a_urban 相当レヘル計算値 (a urb, L urb_meas_asep ) 加速度補正係数 ;kp _ASEP を計算 kp _ASEP =-(a urban / a wot_asep ) 左図の a/b L crsrep a urb a wot_asep 2a_urban 相当騒音レベル ;L urb_meas_asep を計算 Annex3 測定データ (0, Lcrsrep ) ASEP では定常走行騒音を測定しない b a 加速度 a wot [m/s 2 ] L urb_meas_asep = L WOT_ASEP kp _ASEP *(L WOT_ASEP L crsrep ) awot_asep < a urban の試行は評価しない 4

15 L urb_meas_asep L urb_meas_asep 3L urb と L urb_meas_asep の差 ;L urb_norm 算出 L urb_norm =L urb_meas_asep - L urb 市街地加速相当騒音レベル [db(a)] 3dB 以内 L urb_asep = L urb とのレベル差 Vaa 20km/h 2 ex.50km/h 4 50km/h 3 ex.60km/h 4 ex.70km/h Lurb (=Annex3) L urb_norm V BB 脱出時の車速 [km/h] 4 脱出車速 50km/h に補正し ASEP 成績値 ; L urb_asep 算出 L urb_asep =L urb_norm - 0.5*(V BB_ASEP - 50) ASEP 測定時の脱出車速 L urb_asep 3dB で ASEP は適合 5

ASEP-3 ECE R5-02 適合確認 R5-03 により旧基準である R5-02 よりも騒音レベルが増大しないことを確認することが目的 Annex 3 及び ASEP- の Slope から R5-02 において高性能車として定義される 6km/h 相当の騒音レベルが一定の基準値に入っているか評価する車外騒音レベル [db(a)] 評価するギア段 MT 車 AT CVT 車 (

16 ASEP-3 ECE R5-02 適合確認 R5-03 により旧基準である R5-02 よりも騒音レベルが増大しないことを確認することが目的 Annex 3 及び ASEP- の Slope から R5-02 において高性能車として定義される 6km/h 相当の騒音レベルが一定の基準値に入っているか評価する車外騒音レベル [db(a)] 評価するギア段 MT 車 AT CVT 車 ( ギア固定可で 5 段以下 ) :3rd AT CVT 車 ( ギア固定可で 6 段以上 ) : 4th AT 車 ( ギア固定なし ): Annex3 に従う基準値 Lwot(i)= L anchor_k Vaa 20km/h 2 n ref_k 3 60km/h 4 70km/h 50 6km/h のエンジン回転回転数をギア比から計算 n ref_k 脱出エンジン回転数 N BB [rpm] 評価値の算出 Annex3L wot(i) を ASEP Slope 法で求めた勾配を利用し 6km/h 相当に補正する L ref = L anchor_k + Slope k * (n ref_k - n anchor_k ) / 000 AT( ギア固定なし ) は補正なし基準値 76dB(A) : 2 3 以外 278dB(A) : 高性能車 +AT(5 段以上 ) 379dB(A) : 高性能車 + MT(5 段以上 ) < 高性能力車の条件 > 最大出力 > 40kW 最大出力 / 最大質量 > 75kW/t 6

17 ASEP 適用除外の検証ギヤ固定不可のCVT 車 CVT 車では速度に関わらず決まったエンジン回転数領域が使用される傾向にある ASEPキャンペーンデータを元に ASEP WGにおいても検証したところ新試験法条件 (V PP =50km/h) でのエンジン回転数と比べ他の速度でもエンジン回転数に大きな差が見られなかった Vehicle speed(vbb), km/h 車速を変化させてもエンジン回転数の変化が少なくタイヤ騒音による影響のみが大きくなる 85 D-range Annex3(D) P4:Vbb=80 km/h D-range Annex3(D) Nbb_max 80 Nbb_max P3 75 Regression Line P2 P3 70 P2 P:Vaa=20 km/h Sound level, db(a) P4:Vbb=80 km/h P:Vaa=20 km/h Engine speed(nbb), rpm Engine speed(nbb), rpm CVT 車でのエンジン回転数速度及び騒音レベル測定事例 (ASEP データベース ) ( 出典 )UN-ECE/WP29 ASEP IWG5 会議資料 (2009 年 5 月 4-5 日 ) 7

18 エンジン排気量 660ccm 以下かつ GVW ベースの PMR が 35 以下の N 軽トラックは Annex3 試験でのエンジン回転数が ASEP 上限脱出エンジン回転数を超えており ASEP 評価は不要とした Annex3 試験脱出エンジン回転数と ASEP 8

19 ペイロード ( 最大積載量 ) が 850kg 以上かつ GVW ベースの PMR が 40 以下の N ペイロードの大きい N は Annex3 試験でのエンジン回転数が ASEP 上限脱出エンジン回転数に近いことから ASEP 評価は不要とした不適当に騒音を発出しうる領域が狭い ASEP 上限脱出エンジン回転数 Anchor N 車両での ASEP 試験結果 (IG 3-02) 9

資料四輪車の加速走行騒音規制について ( 乗用車小型車 ) 現行加速走行騒音試験法の課題新加速走行騒音試験法の概要国内走行実態との比較による新加速走行騒音試験法の検証 1

資料四輪車の加速走行騒音規制について ( 乗用車小型車 ) 現行加速走行騒音試験法の課題新加速走行騒音試験法の概要国内走行実態との比較による新加速走行騒音試験法の検証 1 資料 13-3-1 四輪車の加速走行騒音規制について ( 乗用車小型車 ) 現行加速走行騒音試験法の課題新加速走行騒音試験法の概要国内走行実態との比較による新加速走行騒音試験法の検証 1 現行加速走行騒音試験法の課題 ( 乗用車小型車 ) 現行の加速走行騒音試験方法 ( 以下 TRIAS という ) は ISO362 をベースとしており車種に応じたギヤ位置により一定速度で騒音測定区間 (A-A