ディーゼル車排出ガス規制の推移と効果−法律による PM と NOx の規制効果の検証−
応用研究部
１折原岳朗

排ガス規制の推移
車両総重量が 2.5 トンを超える大型ディーゼル車の排出ガス規制は、新車を対象に昭和58 年規制、平成元年規制、短期規制（平成 6 年規制）、長期規制（平成 9・10・11 年規制）、新短期規制（平成 15・16 年度規制）、新長期規制（平成 17 年度規制）と段階的に強化されてきた。今後は、ポスト新長期規制（平成 21 年目途）により、さらに厳しい規制が実施される予定である。また、現在使用されている自動車（使用過程車）については、自動車 NOx・PM 法により、対策地域内の車両に対して規制されている。
これに対し、東京都では、環境確保条例によるディーゼル車規制を平成 15 年 10 月から開始した。これは、都が定める排出基準（粒子状物質(PM)の排出量：長期規制値相当（平成 18 年 4 月から、新短期規制値相当））に適合する車両以外は、流入車を含め都内の走行を禁止するというものである。
２

使用過程車の排出実態調査
東京都は、地方自治体では唯一の大型自動車用シャシダイナモメータ（以下「大型 C/D」という。）を保有している。この施設を用いて、実際の走行状態に近い試験方法で使用過程車の排出ガス排出実態を調査し、法定の試験方法に基づく排出ガス規制が必ずしも現実の排出ガス低減に結びついていないことを明らかにしてきた。その結果に基づき、排出ガス低減に直接結び付く排出ガス試験方法の必要性を、国・メーカ等に要請してきた。
ここでは、大型ディーゼル車の元年規制、短期規制、長期規制の各使用過程車について、法定の試験方法と実際の走行状態に近い試験方法による排出ガス測定結果を比較するとともに、法定の試験方法の問題点について述べる。
(1)

排出ガスの試験方法ア

現在の法定試験方法（ディーゼル自動車 13 モード試験）
大型ディーゼル車の排出ガス規制には、ディーゼル自動車 13 モード試験（以下、「D13モード」という。）が採用されている。D13 モードは、一般的な都市走行において出現頻度の高いエンジンの運転状態をエンジン回転数とエンジン負荷率で表し、13 の点（モード）で代表したものである。13 のモードで定常運転（定速運転）を行い、各モードにおける排出量に都市走行時の出現頻度に比例した重み係数を乗じることにより、一般的な都市走行に見合った仕事量当たりの排出量（g/kWh）を算出する方法である。13 個の測定点（数字の点）を図１に示す。D13 モードでは、定常運転にて試験を行うため、過渡走行（モード間を移る走行）が加味されていない。
イ

東京都実走行パターン（実際の走行状態に近い試験方法）
実際の走行状況に即した形で排出ガスの測定を行うために、都内における走行実態調査
4に基づき作成された試験走行パターンで、渋滞（平均車速約 5km/h）からスムーズな流れ（平均車速約 44km/h）までの 10 種類の走行パターンがある。東京都実走行パターンの例（No.5）を図 2 に示す。このような試験走行パターンを過渡走行モードと呼んでいる。
ウ

エンジン定常試験（MAP 試験）
D13 モードで網羅していないエンジン回転数、エンジン負荷率を含め、合計 20 の測定点について、D13 モードと同様な測定を行う試験である。D13 モードの測定点とともに図１に示す。

速度(km/h)

120

エンジン負荷率（％）

100CD11FKB1012J60A98I40367H2025EG8080706050403020100アイドリング

0131,4020406080100
最高出力時に対するエンジン回転数比率（％）

1200200

400

600

800

1000時間(s)図 1 D13 モード・MAP 試験の測定点

図 2 東京都実走行モード(No.5)

(2)

調査結果

ア

D13 モードと東京都実走行パターンとの排出量の比較
規制による排出量低減の効果を明らかにするため、D13 モードと東京都実走行パターンによる測定結果を比較した。元年規制適合車 26 台、短期規制適合車 25 台、長期規制適合車 19 台による NOx 及び PM 排出量の平均値を表１に示す。

表 １ D 13モ ー ド 、 東 京 都 実 走 行 パ タ ー ン に よ る N O x、 P M 排 出 量 平 均 値
測 定 台 数 ：元 年 規 制 車 26台 、短 期 規 制 車 25台 、長 期 規 制 車 19台
東京都実走行パターン
デ ィー ゼ ル １３モ ー ド
N O x (g/ t･ km ）P M (g / t･ km )N O x (g/ k w h ）P M (g / kw h )6 .7 90 .6 1
元年規制適合車
0 .6 30 .0 6 6(4 0 0 p p m )(規 制 無 し ）5 .8 30 .6 0
短期規制適合車
0 .6 50 .0 5 8(6 .0 0 )(0 .7 0 )4 .4 70 .2 5
長期規制適合車
0 .6 30 .0 2 7(4 .5 0 )(0 .2 5 )23%58%
長期の短期に対する4%53%
低減率(2 5 % )(6 4 % )注 １ ： ( )内 の 数 値 は 排 出 規 制 値 （ 平 均 値 ） 及 び そ の 低 減 率 を 示 す 。
* 東 京 都 実 走 行 パ タ ー ン に お け る 平 均 排 出 量 は 、 N o .1 〜 N o .1 0 の 平 均 値 を 示 す 。
（ 元 年 規 制 車 は 、 N o .2 ,5 ,8 ,1 0 の 平 均 値 ）* 低 減 率 ＝ (１ − 長 期 規 制 車 平 均 排 出 量 ／ 短 期 規 制 車 平 均 排 出 量 )× １ ０ ０（ア）1200

PM 排出量の比較（短期規制適合車と長期規制適合車の比較）

PM 排出量については、D13 モードと東京都実走行パターンの間で大きな乖離は見ら5

れず、どちらも、規制値の低減率と同等の低減率（D13 モード：58%（規制値：64%）、東京都実走行パターン：53%）であった。
（イ）

NOx 排出量の比較（短期規制適合車と長期規制適合車の比較）

NOx 排出量については、D13 モードでは短期と長期の規制値の低減率と同等の低減効果（D13：23%(規制値：25%)）が認められたが、東京都実走行パターンにおける低減率は 4％に過ぎず、ほとんど低減効果は認められなかった。これは、都市での実際の走行時においては、NOx 排出量が低減されないことを示している。
イ

D13 モードと MAP 試験による比較
D13 モードと東京都実走行パターンにおいて、NOx 排出量の低減率に乖離が見られる要因について、MAP 試験の結果を用いて検討を行った。短期規制適合車の排出量（平均値）
を 100 とした時の長期規制適合車からの排出量の比率を図 3 に示す。長期規制適合車の MAP
試験における測定点別の NOx 排出量をみると、総じて D13 モード以外の測定点で低減率が低い傾向にあった。D13 モードは都市走行を代表する試験モードとして作成されたもので以上のことから、東京都実走行パターンにおいて NOx 排出量の低減がほとんど見られない要因の一つとして、D13 モード以外の測定点における低減率が十分でないこと

短期規制車100の場合における長期規制車比率あるが、試験モード以外のポイントでは排出ガスが低減していない傾向がみられた。
120100806040200123456789 10 11 12 13 A B C D E F G H

D13モードの測定点

IJ K

D13モード以外の測定点

図３ MAP 試験の各測定点における NOx 排出量の比較が挙げられる。
これらの結果は、D13 モード試験だけでは、実走行時における排出ガスの排出実態を十分に評価・反映できないことを示唆していると考えられる。
３おわりに新長期規制では、大型ディーゼル車の試験方法として過渡走行モードである JE05 モードが導入された。当研究所では、これまでに新長期規制適合車 1 台の測定を行い、その結果、東京都実走行パターンにおいても PM と同時に NOx の低減効果が認められた。これは、JE05 モード導入に伴い、実際の走行時においても効果の高い NOx 低減対策が講じられた可能性を示している。
今後は、ポスト新長期規制の導入により、排出ガス低減技術はさらに高度化し、排出ガスレベルは一層低くなることが期待される。当研究所では、これらの規制に対応できるよう排出ガス計測システムの更新を今年度中に行う予定であり、規制強化に伴う排出ガス低減効果の実態について今後とも調査していく予定である。
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