- 59 -〔報告〕

ポスト新長期規制適合ハイブリッド貨物車の排出ガス調査結果について
小谷野 眞司

１

はじめに

山﨑 実

宮沢 佳隆

藤田 進

② 変速機のAMT（機械式自動変速機）化

加減速の頻度が多く、主に都市内走行を行う配送車等手動変速機から自動変速機化することで、運転技術にの低燃費化や低公害性の向上を図るため、トラックメーよらずに、適切なエンジン回転数による運転とアシスト

カ各社では、2t 積載級のトラック等にハイブリッドシや回生の制御が実施できるようになった。なお、変速パステムを搭載した貨物車を開発している。しかし、新長ターンは、「エコ」、「ノーマル」、「パワー」の3モードか期排出ガス規制適合のハイブリッド貨物車は、大量普及

ら状況に応じた選択が可能となっている。

しているハイブリッド乗用車とは異なり、非ハイブリッ③ NOx還元触媒の装着

ド車両と比較した NOx や CO2 の削減効果が必ずしも得1)られていないことを既報 で報告している。

還元剤に軽油を用いる選択還元式のNOx触媒(ここでは、「HC-SCR」という。)を装着した。

今般、ポスト新長期排出ガス規制に適合したハイブリ④ アイドリングストップ装置の作動の恒常化

ッド貨物車 1 台の調査を行い、この調査結果を、同型式

C車では、アイドリングストップ装置を作動させる場原動機を搭載した①ポスト新長期規制適合の非ハイブ

合、ボタン操作を必要とする（この場合、認証試験はア

リッド貨物車、②新長期規制適合のハイブリッド貨物車

イドリングストップ装置を機能させない状態で行う。）

1)の排出ガス測定結果 と比較を行った。ハイブリッド技

が、A車は、エンジンキーON時に必ずアイドリングス術や排出ガス低減技術の向上に伴う効果について確認トップ装置が機能する（この場合、認証試験はアイドリした結果を報告する。

ングストップ装置が作動する状態で行う。）構造となった。ただし、A車もボタン操作により、アイドリングス

２調査方法等トップ装置の機能は解除できる。

(1) 概要

なお、ポスト新長期規制適合車のB車も、A車同様に調査は、当研究所の大型自動車排出ガス計測システム

HC-SCRを使用している。A車とB車の車両重量を比較を用い、シャシダイナモメータ上でJE05（法定）モード

すると、A車は240kg重い。また、A車とC車の重量差と東京都実走行パターンによる排出ガス測定を行い、170kgは、車台と架装によるもので、ハイブリッド構造

NOxおよびCO2の測定結果等について比較し、考察を行っに起因した影響は小さい。また、原動機の最大出力はAた。また、ハイブリッド車については、蓄電池とインバ車がB車とC車に比べ10kW大きい。

ータ間の電流、電圧の測定を行い、エネルギ回生状況等

表1の確認を行った。

調査車両の諸元等
A車(2) 調査車両

型

調査車両の車両諸元を表1に示す。また、ポスト新長期
規制適合ハイブリッドトラックであるA車の旧規制ハイブリッドトラックのC車からの主な改善対策を次に記す。
① モータレイアウトの変更
C車は、モータをエンジンとクラッチの間に配置してい

B車

C車

SJG-XKC605M SKG-XZC605M BJG-XKU308M（ハイブリッド） （ディーゼル） （ハイブリッド）

排出ガス規制区分

ポスト新長期

ポスト新長期新長期

車両重量3,010kg

2,770kg

2,840kg
2,000kg

積載量1,800kg

1,750kg

等価慣性重量(1/2積載時）※

3,755kg

3,755kg

3,950kg

原動機型式

N04C-H1

N04C

N04C-H1

排気量4.009L

4.009L

4.009L

最高出力（kW/min-1）

110/2,500

100/2,500

100/3,000

最大トルク（Nm/min-1）

420/1,400

392/1,600

353/1,600

変速機

５ＡＭＴ

５ＭＴ

５ＭＴ

たが、A車はクラッチと変速機の間に配置した。これにより、A車は、モータのみでの発進が可能となった。

式

主なＮＯx低減対策※

東京都環境科学研究所年報

HC-SCR、EGR HC-SCR、EGR

JE05（法定）モードを除き、A車とB車の等価慣性重量を同一とした。
HC-SCRは、軽油を還元剤に用いた選択還元方式のNOx触媒

2012

EGR

- 60 (3) 測定モードと試験条件間程度放置した後に測定を実施した。

測定モード等は、法定モード(JE05モード)と東京都実走行パターン(No.2、No.5、No.8、No.10、No.12)とした。こ３

こで、試験条件は、半積載とし、A車については、アイ(1) 法定モード(JE05モード)等

ドリングストップ装置を機能させ、変速モードは「ノー結果および考察

法定モードの結果を表2に示す。本表では、cold JE05

マル」とした。なお、JE05モードについては、車両冷間モードの結果も併せて記す。

時からの測定(cold JE05モード)、東京都実走行パターン

A車のJE05モードのNOx排出量は、同じポスト新長期

No.5については、積載なしと定積載の2条件での測定も加規制適合車のB車と比較すると64%であり、新長期規制えて実施した。

適合車のハイブリッド貨物車のC車と比較すると25%で(4) 測定物質等ある。同様にA車のCO2排出量は、B車比で88%、C車比

測定項目は、規制対象物質(CO、NMHC(THCとCH4ので84%であった。A車の排出ガス量の低減は、ハイブリ

測定値より算出)、NOx、PM)とCO2とした。

ッド機構の改善とアイドリングストップの効果による(5) 排出ガス量の補正等ものである。
次に、cold JE05モードの結果を見ると、NOx値は、A

A車、C車は、電気式ハイブリッド自動車の排出ガスの2)測定方法 に準じて、複数回の測定を行い、電気量収支と車、B車ともに、C車のJE05モード値と比較して少ない排出ガス測定結果の関係を求め、電気量収支ゼロの状態値であった。また、車両冷間時は、早期暖機のために燃の排出ガス量への補正を行った。CO、NMHC、PM排出料噴射量を増量させるものの、A車のCO2排出量は、C量については、連続再生式DPFにより排出量が低く抑え車のJE05モード値よりも少ない。

られ、蓄電池状態の違いによる影響が見られないため、ここで、A車とB車のJE05とcold JE05モードのNOx排測定値の平均値を用いた。なお、電気量収支等を求める出状況を図1に示す。A車については、電気量収支が最ため、ハイブリッドシステムの制御用信号からバッテもゼロに近い測定時の結果を示した。A車のcold JE05モ

リ・インバータ間の瞬時電流(A)とバッテリ電圧(V)を取ードは600秒程度、B車は300秒程度で、JE05モードと同り出し記録した。
表2(6) 測定手順等

JE05 および coldJE05 モードの測定結果
単位：g/kWh

各走行モード等の走行前には、調整・暖機運転(JE05CONMHC

NOx

PMCO2

JE05

0.030

0.022

0.63

0.0003714.9

coldJE05

0.031

0.027

1.96－763.2

JE05

0.058

0.022

0.99

0.0000808.1

coldJE05

0.089

0.038

1.800.0000

875.1

JE05

0.096

0.015

2.510.0095

856.8

車両モードは定常80km/hで20分間、その他は定常60km/hで10モード

A車分間を基本に実施)を行った後、バッテリの蓄電状態を必B車要に応じて調整し、その後速やかに測定運転を行った。

C車

なお、バッテリの蓄電状態の調整は、既報1)と同手法によ注）PMの測定は、A車、B車とC車ではサンプリング方法が異なる。A車とB車は、フィルタホルダをり実施した。cold JE05モードは、車両を実験室内に18時52℃に加熱し、φ47mm濾紙を用いて採取した。C車は、フィルタホルダは室温状態でφ70mm濾紙により採取している。

A車- hot
A車- cold
B車- hot
B車- cold

0.08

車速0.0610080600.04

400.02200.00
0200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

時間(sec)

図1

JE05 および coldJE05 モード時の NOx 排出状況（A 車、B 車）

東京都環境科学研究所年報

2012180002000

車速(km/h)

NOx排出量(g/sec)

0.10

- 61 1.00

等の排出量になり、ハイブリッド車であるA車のほうがB(2) 東京都実走行パターン
東京都実走行パターンにおけるNOxおよびCO2排出量を図2、図3に示す。C車の等価慣性重量が重いことの影響を抑えるため、各排出量は、距離当たり排出量(g/km)

A車

回生電力量(kWh）

車よりも高排出状態は長時間であった。

を等価慣性重量で除した排出量(g/t･km)で比較した。

0.80

C車

0.60
0.40
0.20
0.00

A車は、旅行速度の遅いNo.2(8.4km/h)から速いNo.12

No.2
No.5
No.8
No.10(8.4km/h) (18.0km/h) (28.6km/h) (44.4km/h)(53.4km/h)まで、NOx、CO2排出量ともに、B車、C車と図4比べて少ない。NOx排出量は、B車の46~85%、C車のA 車と C 車の回生電力量の比較

15~52%である。最も排出量の少ないNo.5(18.0km/h)は、必要がある。A車とC車の回生電力量(kWh)を比較した

ハイブリッド機構とHC-SCRによる効果が得られやすい

結果を図4に示す。A車の回生電力量は、C車比で24～速度領域と考えられる。CO2排出量は、B車の74~97%、63%多く、ハイブリッド機構の技術向上が確認された。

C車の66~100%であった。No.2においてB車、C車と比較

なお、渋滞対策による旅行速度向上は、自動車からのした低減効果が高いが、この理由はアイドリングストッ

CO2等の抑制手法の一つとされるが、A車のNOx排出量プの効果による影響が大きいと考えられる。

については、東京都(区部)の混雑時の平均旅行速度

ハイブリッド車は、モータによるアシスト量を増大させることによりCO2削減効果を高められるが、そのため

0.50
0.450.40
0.350.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.050.00

A車
B車
C車ない結果となった。
次に、東京都実走行パターンNo.5における積載量変
更時のNOxおよびCO2排出量への影響を図5、図6に示NOx排出量比率（半積載比）

NOx排出量（g/t･km）には、減速時に放出するエネルギをより多く回生させる(16.8km/h)5) に近いNo.5(18.0km/h)が最も排出量が少1.61.4

東京都実走行パターンNo.5
空積載

半積載

定積載

1.2
1.00.80.60.40.20.0

図2A車

東京都実走行パターンにおける NOx 排出量140120

A車
B車
C車

100806040200

CO2排出量比率（半積載比）

CO2排出量（g/t･km）

図5160

1.61.4

B車

C車

積載量変更による NOx 排出量への影響
東京都実走行パターンNo.5
空積載

半積載

定積載

1.2
1.00.80.60.40.20.0A車

図3

東京都実走行パターンにおける CO2 排出量

東京都環境科学研究所年報

図6

2012

B車

C車

積載量変更による CO2 排出量への影響

- 62 す。本図は、各条件での等価慣性重量当たりの排出量にブリッド機構の技術向上に加えて、HC-SCR触媒の採用、ついて、半積載時の排出量を基準に示している。なお、アイドリングストップ装置の作動により、大幅なNOx

空積載時の等価慣性重量は、シャシダイナモメータの設とCO2低減が確認された。

定下限値の都合により全車両3,000kgとしている。
従来、ディーゼル貨物車では、C車と同様に積載量の５おわりに増大とともに、NOxおよびCO2排出量は増加するものの、今回の調査は、既報と同様にシャシダイナモメータ上等価慣性重量当たりの排出量は少なくなる傾向がある。

で実施し、試験モード走行においては指示車速への追随

A車およびB車のNOx排出傾向については、定積載時は半を優先している。このため、CO2排出量等へ影響を及ぼ積載時と比べて大幅にNOx排出量が増大している。このす、ハイブリッドの特性を活かしたアクセル操作等は実原因は、HC-SCR装着車では、半積載時における排気温施していない。既報でも課題としたが、実際の路上走行度の領域においてNOx還元触媒の効果が高く、定積載時時の運転の実態を踏まえた調査を行った場合には、ポスの排気温度領域ではNOx低減効果が低くなることが考え

ト新長期規制適合のハイブリッド車は、本調査結果以上られる。にNOxやCO2排出量が少ない可能性もある。
重量貨物車の排出ガス対策と燃費対策は、今後も一層４まとめの進展が求められており、更なる技術向上を期待したい。

ポスト新長期排出ガス規制に適合したハイブリッド貨

そして、当研究所は、新たに開発された車両については物車の排出ガス調査結果について、同型式原動機を搭載適宜評価を行い、メーカへのフィードバックとともに都した次の車両との比較結果を記す。

民、事業者等への情報提供を行う必要がある。

① ポスト新長期規制適合の非ハイブリッド貨物車との本調査に当たり、排出ガス測定時の蓄電状況の把握な比較

どに際して、日野自動車株式会社から協力をいただきま

NOx排出量は、法定(JE05)モードで64%、東京都実走行したことをお礼申し上げます。

パターンで 46~85%であった。東京都実走行パターン
No.5(平均車速18.0km/h)での排出量が最も少ない。また、
CO2排出量は、法定(JE05)モードで88%、東京都実走行パ

参考文献

ターンで74~97%であった。

1）小谷野眞司ら、ハイブリッド貨物車の排出ガス調査

車両冷間時からのcold JE05モードでは、測定開始時からのNOxの高排出状態が非ハイブリッド貨物車よりも長く継続し、排出量がやや増加したものの、CO2排出量は結果について

東京都環境科学研究所年報2011、

pp.69-722）道路運送車両法の保安基準の細目を定める告示87%であった。

添42

軽・中量車排出ガスの測定方法② 新長期規制適合のハイブリッド貨物車との比較

式ハイブリッド自動車の排出ガス測定方法

別

別紙10 電気
最終改

NOx排出量は、法定(JE05)モードで25%、東京都実走行

正=平成21年10月23日国土交通省告示第1112号(2009)

パターンで15~52%であり、ハイブリッド機構の技術向上

3）「シャシダイナモメータによるJE05モード排出ガス測とHC-SCR触媒により大幅な低減が図れている。また、定方法」について

国土交通省自動車交通局、国自環

CO2排出量は、法定(JE05)モードで84%、東京都実走行パ

第280号：平成19年3月16日(2007)

ターンで66~100%であった。なお、CO2排出量の低減は、

4）小谷野眞司ら、ハイブリッド乗用車のCO2排出量等

ハイブリッド機構による回生電力量が、新長期規制適合について車から24~63%向上したことと、アイドリングストップの

5）「混雑時の平均旅行速度：他都市との比較」 東京都効果により得られていると考えられる。

建設局

東京都環境科学研究所年報2010、pp.85-86

事業概要

道路の建設,URLhttp://www.kensetsu.metro.tokyo.jp/douro/gaiyo/①、②に記すとおり、今般調査を実施したポスト新長01.html期排出ガス規制に適合したハイブリッド貨物車は、ハイ

東京都環境科学研究所年報2012