中軽量車の燃費性能評価とその試験方法、燃費基準について

中軽量車の燃費性能評価と
その試験方法、燃費基準について

　当協会では、国、自治体、企業、団体等の皆様から委託のご要望があれば、各種車両の燃料消費率（燃費）の評価試験を実施いたします。本業務では以下のような燃費試験や解析調査が実施可能ですが、お客様のご意向、ご要望に応じて可能な限り柔軟に対応させて頂きます。なお試験の内容や実施時期、試験条件等につきましては、遠慮なくJATA技術部（03-6836-1585）にご相談ください。

(1) ガソリン自動車の燃費試験
(2) ディーゼル自動車の燃費試験
(3) ガソリン二輪車の燃費試験
(4) ＬＰＧ、ＣＮＧ等、その他の燃料を使用する自動車の燃費試験
(5) ハイブリッド自動車の燃費試験
(6)その他、燃費対策、省エネルギー対策に関わる施策の評価検証
　　（燃費シミュレーションによる解析、効果予測も含む）

　JATA昭島研究室の試験設備（シャシダイナモメータ、排出ガス分析計等）を活用して各種条件における燃費計測を実施いたします。
　燃料種別では、ガソリン並びにディーゼル方式の中・軽量車（乗用車並びに総重量3.5 トン以下の小型貨物車）の燃費試験に対応します。一方、ＬＰＧ（液果石油ガス）、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）、エタノール、ＢＤＦ（バイオディーゼル燃料）などの新燃料を用いた中計量車の燃費試験にも対応可能です。また試験車の駆動方式については、２ＷＤ（ＦＦ，ＦＲ）および４ＷＤ車の試験が実施可能です。
　距離燃費（km/L）は、モード走行中のCO2,HC,COの排出量（g/km）を測定し、カーボンバランス（CB）法の原理を使って燃料消費量を計算で求めます。燃料の種類に応じてCB法の計算式が変えることにより、燃料消費量（リットル）が算出できます。

実施可能な燃費試験モード

　シャシダイナモメータを使って実行できる中・軽量車等の燃費試験モードとしては、以下が対応可能です

・ＪＣ０８モード（ホット、コールド）、　１０・１５モード、　１１モード、　（国内専用モード）
・フリーモード（様々な実走行状態の再現など、任意の速度変化を指令として与えた走行モード）、　
・ＷＬＴＣモード（国際統一基準モード）　（我が国の最新排出ガス規制に適用されることになった試験モード）
・欧州試験モード、　米国試験モード

モード燃費試験のための準備作業の状況

ドライバーズエイド（運転指示・表示装置）の画面

シャシダイナモメータ上の試験車と試験ドライバー

ガソリン中軽量車の燃費試験の方法

　試験車をシャシダイナモメータ上に設置して、決められた走行モードの速度パターンを台上で追従運転します。モード区間中のCO2,CO,及びHCの排出量を測定し、カーボンバランス法によって燃料消費量を算出します。なおシャシダイナモメータ試験室は、室温２５℃、湿度５５％になるように専用の空調設備によって制御されます。燃費試験の前には、まず試験車の重量に対応した等価慣性質量及び目標走行抵抗をシャシダイナモメータに設定しておきます。その後、設定された走行抵抗の値が試験車に正しく与えられるように、シャシダイナモメータ上で試験車を惰行させて、各車速域での減速時間を求め、そこから算出した走行抵抗値が各車速域で目標走行抵抗値の５％以内に入るまで、シャシダイナモが車に与える負荷量を自動調整していきます。
　燃費を測定する運転条件がホットスタート（エンジンを十分暖機してからスタート）の場合は、シャシダイナモ上で十分な暖機走行を行った後に試験を行います。一方、コールドスタート（エンジンが冷えた状態からスタート）試験の場合は、車を専用のソークルーム内に一晩放置してから、エンジンを始動してモード走行を開始し、モード全体の排出ガス量を測定します。
　試験車の排気管から出た排出ガスの全量をCVS（定量希釈装置）に導入し、ここで希釈空気と排ガスを均一に混合させます。希釈後のガスの一部を一定流量の条件で引いてサンプルバッグに捕集し、モード試験終了後にバッグ内のガス中のCO2,CO,HCの成分濃度を分析計で測定し、それとCVSの総吸引流量等からCO2,CO,THCの排出量（g/km）を求めます。これらの３成分は、分子中に炭素原子を含みますので、それらの排出量と各成分ごとのCとHの構成比、並びに燃料の比重からカーボンバランス法の原理により燃料消費量が算出できます。

　最近は2WD車でも、 ４輪が回転していないと車載の電子回路が異常状態と判定して走行できなくなる車が増えています。こうした車の場合、JATAでは右図のような4WD車用シャシダイナモメータ設備を用いて前後輪を回転させて試験を行っています。
　4WDシャシダイナモメータは、前後ローラの回転と負荷を連携して制御する通常の4WDモードの他に、2WD車で非駆動輪側ローラを駆動輪側に追従回転させるだけの制御モードも用意されています。

TRIAS　08-001-01の規定に基づくガソリン車燃費Ｆ_D（ｋｍ/L）の計算方法（カーボンバランス法）

（カーボンバランス法に関する解説は、こちらをご覧ください）

ディーゼル中軽量車の燃費試験の方法

　ディーゼル中軽量車の燃費測定は、シャシダイナモメータ上でのモード運転における排出ガス量の測定によって行います。ディーゼル車は粒子状物質（PM）の排出量も測定するので、排出ガス試験ではガソリン車で用いるCVS装置ではなくて、希釈トンネルを使って排出ガスを希釈します。ディーゼル車の排気管から出た排出ガスの全量を希釈トンネルに導入し、ここで新鮮空気と均一に混合させて希釈します。この希釈トンネルでは〔排出ガス＋希釈空気〕の合計が常に一定になるように臨界流ベンチュリを通して混合ガスを吸引しています。

　ディーゼル排出ガス中のCO、CO2及びTHCの排出量（g/km)は、トンネル混合ガスからサンプルし測定した希釈ガスの濃度とトンネルの総吸引流量等から求めます。その結果から、ディーゼル用の以下のカーボンバランス法により燃費を計算します。
　（カーボンバランス法に関する解説は、こちらをご覧ください）

TRIAS　08-001-01の規定に基づくディーゼル車燃費Ｆ_D（ｋｍ/L）の計算方法

その他の燃料を使う中軽量車の燃費の測定方法

　LPG（液化石油ガス）やCNG（圧縮天然ガス）を使う車両の燃費測定でも、COとCO2及びTHCの排出量を測定して燃費を計算する方法、つまりカーボンバランス（ＣＢ）法を使う点では、ガソリン車やディーゼル車と同じです。ただし燃料性状の違いに応じて燃費計算式がやや異なってきます。

TRIAS　08-001-01の規定に基づくLPG車の燃費Ｆ_D（ｋｍ/L）の計算方法

TRIAS　08-001-01の規定に基づくCNG車の燃費Ｆ_D（ｋｍ/Nｍ^３）の計算方法

わが国の年次別の燃費基準の設定レベル

2010年燃費基準

2015年燃費基準

2020年燃費基準