欧州でのReal-駆動排出量（RDE）規制のためのポータブル排出量測定システム（PEMS）の実装

このビデオの全体的な目的は、ポータブル排出ガス測定システムを用いて路上での排出ガスを測定する、小型車向けに新たに導入された実走行排出ガス試験を紹介することです。欧州では、この実走行排出ガス試験の手順が、試験が規定の距離間で実施される際に小型車の型式認定を補完することになります。これにより、広範な通常の走行条件下で、規制対象となる汚染物質が徹底的に管理されます。

この手順では、市街地や高速道路などの実際の道路走行時における車両排出量を測定します。この手順によって、実施した各試験の排出性能に関する包括的な概要を得ることができます。本手順の実演は、Rinaldo Colombo、Mauro Cadario、Philippe Le-Lijourが担当します。

理想的には、プラットフォームを使用するかトランク内に、牽引バーやフックなどの車両外側にPEMSの本体および制御ユニットを設置してください。PEMSを車室内に設置する必要がある場合は、ストラップで車体に固定してください。また、PEMSから排出される排気ガスおよび凝縮液を屋外へ出すためのベントを設置してください。

次に、メーカーの指示および地域の規制に従い、二酸化炭素、一酸化炭素、および窒素酸化物分析計、アクセサリユニットとそのコネクタ、および加熱サンプリングラインを取り付けます。PEMSが専用バッテリーで動作しない場合は、12 Vバッテリー2個を車両キャビン内に固定してください。例えば、助手席の後方などが適切です。

次に、気象観測ステーションとGPSを車両の外装に直接取り付けます。その後、信号ケーブルをPEMS本体の信号入力ポートに接続します。ここで、試験車両から予想される排気質量流量を測定可能な排気流量計（EFM）を選択します。

車両の仕様に応じて、EFMはトーバー、自転車キャリア、または金属製ブラケットに取り付けることができます。溶接用金属管を用いて、EFMをテールパイプに取り付けます。より細い管を使用してテールパイプの内径を狭くしないように注意してください。

次に、すべてのガスサンプリングプローブを排気口から20センチメートル以内に設置します。ただし、同じ位置にプローブを集中させすぎないようにし、排気の流れを妨げないようにしてください。EFMを使用する場合は、プローブを排気口から少なくとも20センチメートル離して設置する必要があります。理想的には、各プローブは排気流の中心線からサンプリングを行うようにします。

テールパイプの直径にわたる大型のプローブであっても、長手方向に沿って複数の孔がある場合は使用可能です。ゼロ校正およびスパン校正を行う前に、リークチェックを実施してください。まず、PEMSの電源を入れ、メーカーの推奨事項に従って安定させます。

この操作には約40分かかります。バッテリーではなく、電源に接続して使用してください。PCをPEMSに接続します。

開始する前に、ガスサンプリングラインが少なくとも 60 °C に達していることを確認してください。また、PEMSに警告またはエラー信号が表示されている場合は、先にそれらを解消してください。ウォーミングアップが完了したら、ゼロガスとスパンガスを用いてシステムを校正します。

まず、ゼロガスラインを接続します。ゼロガスとして窒素または合成空気を使用し、圧力をメーカー指定の値（通常は1〜2 bar）に設定します。次に、PEMSソフトウェアでゼロ点調整手順を開始します。

まず、新しいセッションを開始します。次に、ゼロガスポートを選択し、手順を実行します。その後、ゼロガスを切り離し、スパン校正の準備を行います。

走行中に予想される汚染物質濃度の範囲に合わせたスパンガスを選択してください。二酸化炭素については、10%から14%の二酸化炭素を含む校正ガスを使用します。窒素酸化物については、1,500から2,000 parts per millionの標準ガスを使用してください。

スパンガスボンベをPEMSに接続し、ガス圧力を1～2 barに設定します。次に、ソフトウェアに信号を送ります。ユーザーインターフェースで、ボンベ内のガス濃度を入力してください。

ソフトウェアがアナライザーの応答を検出し、スパン値に合わせて調整します。必要に応じて、残りのガスを用いてスパンチェックを継続してください。任意で、ゼロ点調整の手順を繰り返します。

次に、現在の接続からバッテリーへと戻します。その後、エンジンを始動させる前に、データ記録を開始してください。時間の同期を図るため、単一のデータ記録装置を使用してください。

次に、ナビゲーションシステムで提供されたマッピングルートに従って走行します。走行時間は90分から120分とし、過度に積極的すぎず、また消極的すぎない、通常の運転方法で走行してください。エアコンは必要に応じて使用できます。

走行終了後、エンジンを停止した後もサンプリングシステムの応答時間が経過するまでデータ記録を継続してください。その後、テスト記録を停止します。アナライザーの電源を切る前に、テスト前に使用したゼロガスおよびスパンガスを再測定し、ドリフトを確認してください。

読み取り値のドリフトが大きすぎる場合は、テストを無効にする必要があります。最後に、データをエクスポートします。「データファイル」に移動し、テスト前に作成したファイルをアップロードしてください。

解析を行うには、すべてのオプションを選択し、「データ解析」の下にある「ファイルの処理」を選択します。これにより、解析用のデータスプレッドシートが作成されます。排気量1.2リットルのEuro 5b軽負荷ターボチャージ・ガソリン直噴車を使用し、PEMSを装着してRDE準拠の走行を実施しました。

境界条件、動作条件、および走行の正常性を確認することにより、トリップを検証しました。すべてのトリップ要件および動作パラメータは、定義された制限範囲内でした。相対的な正の加速度は制限範囲内であり、速度に正の加速度を乗じた値の95パーセンタイルも同様に制限範囲内でした。

比較のため、同一車両でのよりアグレッシブな走行データおよび文献からの他の試験結果を提示します。結果として、都市部における窒素酸化物排出量は、ラボでのWLTCモードの排出量と同等またはそれ以下であったのに対し、実際に測定された郊外および高速道路での排出量はより高い値となりました。平均して排出量はNTE限界値以下であり、したがって、この特定の車両はRDE試験に合格することになります。

この手法を習得すれば、1日足らずで完了させることができます。機器の設置に半日、走行の実施とデータ解析に半日が必要です。この手順を行う際は、車両一台一台が固有であり、セットアップ内容も異なる場合があることに留意することが重要です。

本手法の開発により、実際の走行条件下における効果的な運用中の適合性確認および空き街路の監視への道が開かれることになります。排気ガスやスパン校正ガスを取り扱う際は危険が伴う可能性があるため、手順の実施にあたっては十分な注意を払ってください。装置の設置は、必ず換気の良い場所で行ってください。