(57)【要約】【課題】測定室内で発生する排ガスを確実に除去しつつ、車外騒音の評価を高精度に行うことができる車外騒音測定システムを提供する。【解決手段】試験車両２のマフラ４から排出した排ガスを吸引して外部に排出する排ガス処理装置３２を、試験車両の後方位置であって、試験車両の車両後方側に設置したマイクロホン８ｄ〜８ｇとマフラとの間を結んだ領域から外れた位置に設置した。排ガス処理装置は、吸引排出部と、この吸引排出部に接続し、マフラに向けて開口しているラッパ形状のフード３８とを備えている、前記吸引排出部は、マフラから排出される排ガス流量の最大値を上回る吸引流量を有している。フードは、開口部の直径が可変自在な構造となっている。そして、マフラの排気吐出口から噴出する排ガスの流速の変化に応じて、開口部の直径と、前記排気吐出口から前記開口部の先端部までの距離とを適宜変化させている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定室内に、車両を仮想走行状態とする車両設置部を配置し、この車両設置部に試験車両を配置し、風洞装置で発生した風を前記試験車両の仮想走行速度と同速度で且つ逆向きの風として前記試験車両に送り、前記試験車両の側部に沿った車両前後方向に複数配置したマイクロホンにより仮想走行状態の試験車両の騒音を測定し、これらマイクロホンで測定した騒音を演算装置に出力し、この演算装置の出力結果によって車両が実際に走行したときの車外騒音を評価する車外騒音測定システムにおいて、
前記試験車両のマフラから排出した排ガスを吸引して外部に排出する排ガス処理装置を、前記試験車両の後方位置であって、前記複数のマイクロホンのうち前記試験車両の車両後方側に設置したマイクロホンと前記マフラとの間を結んだ領域から外れた位置に設置したことを特徴とする車外騒音測定システム。
【請求項２】
前記排ガス処理装置は、吸引した排ガスを前記測定室の外部に放出する吸引排出部と、この吸引排出部に接続し、前記マフラに向けて開口しているラッパ形状のフードとを備え、前記吸引排出部は、前記マフラから排出される排ガス流量の最大値を上回る吸引流量を有しており、前記フードは、開口部の直径が可変自在な構造としているとともに、前記マフラの排気吐出口から噴出する排ガスの流速の変化に応じて、前記開口部の直径と、前記排気吐出口から前記開口部の先端部までの距離とを適宜変化させることを特徴とする請求項１記載の車外騒音測定システム。
【請求項３】
前記排気吐出口から前記開口部の先端部までの距離に対する前記開口部の直径の比を、前記排ガスの流速の逆数に定数を掛けた値よりも小さな値とすることを特徴とする請求項２記載の車外騒音測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の車両が発生する騒音を測定する車外騒音測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車外騒音測定システムとして、音の反射を防止した無響室、或いは半無響室等の測定室内にシャシダイナモを配置し、シャシダイナモ上に仮想走行状態とする試験車両を配置し、風洞装置で発生した風を仮想走行速度と同速度で且つ逆向きの風として試験車両に送り、車両の側部に沿って複数配置したマイクロホンにより仮想走行状態の試験車両の騒音を測定し、これらマイクロホンで測定した騒音を演算装置に出力し、演算装置の出力結果によって、車両が実際に走行したときの車外騒音を評価するシステムが知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２６０５６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
測定室内で試験車両の車外騒音測定を行う場合には、測定者の排ガス中毒を防止しなければならない。現行のシステムでは、試験車両のマフラの後方に、排ガス処理装置の吸引ダクトを設置し、マフラから排出された排気ガスを吸引ダクトで吸引することで測定室内の排ガスを除去するようにしている。
【０００５】
しかし、現行のシステムでは、吸引ダクトの配置位置や形状等を詳細に規定していないので、車外騒音の評価を高精度に行うことができない。
すなわち、車外騒音の音源は、特に、マフラから排気ガスが排出されるときの排気音（排気騒音）が大きいが、例えば、図６に示すように試験車両２のマフラ４の排気吐出口４ａを覆うように排ガス処理装置の吸引ダクト６を近接配置すると、排気騒音をほとんど測定することができない。
【０００６】
また、図７に示すように、あらゆる車種の試験車両に適用できるように、開口面積が大きい吸引ダクト８を試験車両２の後方の床面から立ち上げて設置する場合もある。ここで、図８に示すように、試験車両の側部に配置した複数のマイクロホン８ａ〜８ｇは、試験車両の幅方向中央部から車幅方向外方へＬｘだけ離れた位置に、車両前後方向にＬｙの距離間に等間隔に配置されている。ところが、これら複数のマイクロホン８ａ〜８ｇのうち、特定のマイクロホン８ｇとマフラ４とを結ぶ仮想線Ｒ上に吸引ダクト８が位置すると、マイクロホン８ｇが測定すべき排気騒音を吸引ダクト８が遮断してしまい排気騒音を正確に測定できないので、車外騒音を高精度に評価することができない。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、測定室内で発生する排ガスを確実に除去しつつ、車外騒音の評価を高精度に行うことができる車外騒音測定システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の車外騒音測定システムは、測定室内に、車両を仮想走行状態とする車両設置部を配置し、この車両設置部に試験車両を配置し、風洞装置で発生した風を前記試験車両の仮想走行速度と同速度で且つ逆向きの風として前記試験車両に送り、前記試験車両の側部に沿った車両前後方向に複数配置したマイクロホンにより仮想走行状態の試験車両の騒音を測定し、これらマイクロホンで測定した騒音を演算装置に出力し、この演算装置の出力結果によって車両が実際に走行したときの車外騒音を評価する車外騒音測定システムにおいて、前記試験車両のマフラから排出した排ガスを吸引して外部に排出する排ガス処理装置を、前記試験車両の後方位置であって、前記複数のマイクロホンのうち前記試験車両の車両後方側に設置したマイクロホンと前記マフラとの間を結んだ領域から外れた位置に設置したシステムである。
【０００８】
また、前記排ガス処理装置は、吸引した排ガスを前記測定室の外部に放出する吸引排出部と、この吸引排出部に接続し、前記マフラに向けて開口しているラッパ形状のフードとを備え、前記吸引排出部は、前記マフラから排出される排ガス流量の最大値を上回る吸引流量を有しており、前記フードは、開口部の直径が可変自在な構造としているとともに、前記マフラの排気吐出口から噴出する排ガスの流速の変化に応じて、前記開口部の直径と、前記排気吐出口から前記開口部の先端部までの距離とを適宜変化させることが好ましい。
さらに、前記排気吐出口から前記開口部の先端部までの距離に対する前記開口部の直径の比を、前記排ガスの流速の逆数に定数を掛けた値よりも小さな値とすることが好ましい。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の車外騒音測定システムによると、排ガス処理装置を試験車両の後方位置に設置したことから、測定室内の排ガスを除去し、測定室内で作業を行っている測定者の安全性を確保することができる。
また、排ガス処理装置を、複数のマイクロホンのうち試験車両の車両後方側に設置したマイクロホンと、試験車両のマフラとの間を結んだ領域から外れた位置に設置したので、全てのマイクロホンが排気騒音を正確に測定し、車外騒音を高精度に評価することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車外騒音測定システムの１実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図８で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の車外騒音測定システムは、図１及び図２に示すように、無響室１０内にシャシダイナモ１２が設置されており、このシャシダイナモ１２上に試験車両２が載置されている。
【００１１】
無響室１０の外部に、熱交換機能を備えた空気循環装置１４が設置されており、この空気循環装置１４に送気チャンバ１６及び吸気チャンバ１８が接続している。そして、試験車両２の前方に位置する無響室１０の側壁に、前記送気チャンバ１６と連通する走行風発生ダクト２０を設け、試験車両２の後方に位置する無響室１０の天井に前記吸気チャンバ１８と連通する吸気口２２を設けている。これら空気循環装置１４、送気チャンバ１６、吸気チャンバ１８、走行風発生ダクト２０及び吸気口２２によって風洞装置２４が構成されている。
【００１２】
図２に示すように、試験車両２の側方には、複数のマイクロホン８ａ〜８ｇが設置されている。各マイクロホン８ａ〜８ｇは音圧を出力信号として出力する装置であり、試験車両２の中央部から側方向へ距離Ｌｘ（ｍ）だけ離れた位置における試験車両２の前後方向に沿った線上の距離Ｌｙ（ｍ）の間に等間隔に配置されている。
【００１３】
また、図３に示すように、風洞装置２４を構成している空気循環装置１４は、風洞制御装置２６から風量制御信号が入力し、風洞制御装置２６には、仮想走行速度演算装置２８から試験車両２の仮想走行速度に応じた風速制御信号が入力するようになっている。シャシダイナモ１２で得られた試験車両２の走行距離及び仮想走行速度は、仮想走行速度演算装置２８に入力するようになっている。そして、仮想走行速度演算装置２８に入力した試験車両２の走行距離及び仮想走行速度と、マイクロホン８ａ〜８ｇで得られた車外騒音レベルの信号は、演算装置３０に入力されるようになっている。
【００１４】
上記構成の車外騒音測定システムによると、シャシダイナモ１２が所定の速度で回転すると、試験車両２が、車輪が回転して所定速度の仮想走行状態となる。同時に、風洞装置２４の走行風発生ダクト２０から試験車両２に向けて仮想走行速度と同速度の風を送る。試験車両２を通過した風は、吸気口２から吸気チャンバ１８を介して空気循環装置１４に循環する。そして、演算装置３０は、マイクロホン８ａ〜８ｇから得た車外騒音レベルの信号、仮想走行速度演算装置２８から得た試験車両２の走行距離及び仮想走行速度の信号に基づき、試験車両２の走行距離に応じてマイクロホン８ａ〜８ｇの信号を切り換えて演算処理を行い、車両が実際に走行したと同様の進入時から脱出時までの車外騒音をシミュレートする。
【００１５】
ここで、本実施形態の無響室１０内の試験車両２の後方には、排ガス処理装置３２が設置されている。この排ガス処理装置３２は、吸引した排ガスを屋外に放出する吸引排出部３４と、この吸引排出部３４に接続して試験車両２の後部に向けて延在している吸入ダクト３６と、この吸入ダクト３６の端部に接続し、マフラ４側に向けて開口しているフード３８とを備えている。
【００１６】
図２に示すように、試験車両２側部の車両後方側に設置した複数のマイクロホン８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇと、試験車両２のマフラ４とを結ぶ領域の間に、排ガス処理装置３２が存在しないように設置されている。特に、試験車両２側部の最も車両後方側に設置したマイクロホン８ｇとマフラ４とを仮想線Ｒで結んだ場合、この仮想線Ｒ上に、マフラ４に最も近い位置に配置したフード３８が存在しないように配置している。
【００１７】
フード３８は、図４に示すように、マフラ４側に向かって拡径するラッパ形状であるとともに、フード開口部３８ａの直径（フード直径）Ｄが可変自在な構造としている。そして、フード３８は、当該フード３８の中心を、マフラ４の排気吐出口４ａから噴出する排ガスの噴流軸方向（排ガスの流れ中心）に一致させながら、排気吐出口４ａからフード開口部３８ａの先端部までの距離（フード離間距離）Ｂを所定の値に設定して配置されている。
【００１８】
ところで、マフラ４の排気吐出口４ａから噴出する排ガスの流れは、噴流軸方向に対してわずかに広がりながら進み、排気吐出口４ａからの距離の増大に逆比例して流速が遅くなっていき、いずれは周囲に拡散してしまう。また、排気吐出口４ａから噴出する排ガス流速が遅いと、排ガスの広がり角度が大きく、排ガス流速が早いと、排ガスの広がり角度が小さくなる。
【００１９】
このように排気吐出口４ａから噴出する排ガスの特性を踏まえながら、効率良く排ガスを除去するための排ガス処理装置３２の条件、すなわち、最適な吸引排出部３４の能力、排ガス流速の変化に応じたフード３８の形状及び配置位置等の最適な相互関係について、図４及び図５を参照しながら説明する。
先ず、吸引排出部３４の吸引流量ＱＶについて述べると、排ガスの発生量に対して排ガスの吸引量が上回らないと排ガスを確実に除去することができないので、排気吐出口４ａから噴出する排ガス流量の最大値（最大排ガス流量）ＱＥに対して吸引流量ＱＶが上回るように、吸引排出部３４の能力を設定した（ＱＶ＞ＱＥ）。
【００２０】
そして、排ガス流速ＵＥの変化に応じて排ガスの広がり角度が変化することから、排ガス流速ＵＥの変化に対して、フード３８の形状及び配置位置（フード直径Ｄ、フード離間距離Ｂ）を種々変化させながら排ガス除去の実験を行った。
図５は、その実験結果を示したグラフである。このグラフは、横軸を排ガス流速ＵＥとし、縦軸を、フード離間距離Ｂに対するフード直径Ｄの比（Ｄ／Ｂ）としており、排ガス流速ＵＥ、フード直径Ｄ、フード離間距離Ｂが、下記（１）式の関係を有しているとき、すなわち、フード離間距離Ｂに対するフード直径Ｄの比（Ｄ／Ｂ）を、排ガス流速ＵＥの逆数に定数を掛けた値よりも小さな値とすることで、排気吐出口４ａから噴出した排ガスを確実に除去できる。
【００２１】
Ｄ／Ｂ  ＜  ａ／ＵＥ  ＋  ｂ    ……（１）
なお、定数ａ、ｂは実験で求められる値であり、ａ＝−０．００９５、ｂ＝１．３４６８である。
これにより、排ガス流速ＵＥが早い場合には、フード直径Ｄを小さくし、フード離間距離Ｂを長く設定（フード３８の位置を排気吐出口４ａから離して設置）することで、排気吐出口４ａから噴出した排ガスを確実に除去できる。逆に、排ガス流速ＵＥが遅い場合には、フード直径Ｄを大きくし、フード離間距離Ｂを短く設定（フード３８の位置を排気吐出口４ａの近くに設置）することで、排気吐出口４ａから噴出した排ガスを確実に除去できる。
【００２２】
したがって、無響室１０内に設置した排ガス処理装置３２を、試験車両２側部の車両後方側に設置した複数のマイクロホン８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇと、マフラ４とを結ぶ領域の間に存在しないように設置したことから、マイクロホン８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇが排気騒音を正確に測定することで、車外騒音を高精度に評価することができる。
【００２３】
また、排ガス処理装置３２を構成している吸引排出部３４の吸引流量ＱＶを、マフラ４の排気吐出口４ａから噴出する排ガス流量の最大値（最大排ガス流量）ＱＥを上回る能力に設定したので、無響室１０内の排ガスを確実に除去することができ、無響室１０内で作業を行っている測定者の安全性を確保することができる。そして、無響室１０の外部に排ガスを完全に排出することができるので、例えば無響室１０の壁、天井等に貼っている吸音材の劣化を防止することができる。
【００２４】
また、排気吐出口４ａから噴出する排ガスの流れ状態に応じて、排ガス処理装置３２を構成しているフード３８のフード直径Ｄ、フード離間距離Ｂを適宜変化させているので、効率よく排ガスを除去することができる。
さらに、フード離間距離Ｂに対するフード直径Ｄの比（Ｄ／Ｂ）を、排ガス流速ＵＥの逆数に定数を掛けた値よりも小さな値とすることで、フード３８の最適な形状、フード離間距離Ｂの最適な値を設定できるので、小型の排ガス処理装置３２で無響室１０内の排ガスを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車外騒音測定システムを示す側面図である。
【図２】本発明の車外騒音測定システムを示す平面図である。
【図３】本発明の車外騒音測定システムの測定情報及び制御情報の流れを示すブロック図である。
【図４】本発明における排ガス処理装置の要部を示す図である。
【図５】本発明のおける排ガス流速ＵＥ、フード直径Ｄ及びフード離間距離Ｂを変化させた実験結果を示すグラフである。
【図６】試験車両のマフラを覆うように配置した従来の排ガス処理装置の吸引ダクトを示す図である。
【図７】試験車両の後方位置に配置した従来の排ガス処理装置の吸引ダクトを示す図である。
【図８】図７で示した従来の吸引ダクトとマイクロホンとの位置を示す図である。
【符号の説明】
２  試験車両
４  マフラ
４ａ  排気吐出口
８ａ〜８ｇ  マイクロホン
１０  無響室（測定室）
１２  シャシダイナモ（車両設置部）
２４  風洞装置
３０  演算装置
３２  排ガス処理装置
３４  吸引排出部
３８  フード
３８ａ  フード開口部（開口部）
Ｂ  フード離間距離（排気吐出口から開口部の先端部までの距離）
Ｄ  フード直径（開口部の直径）
ＱＥ  排ガス流量
ＱＶ  吸引流量
ＵＥ  排ガスの流速（排ガス流速）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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