アイドリングストップ:欧州新型車22車種のうち16車種に設定

エンジン停止時間を増やし、さらに燃費を改善する新システムも開発

2013/01/30

要 約

主要OEMの2011年の平均CO2排出量と2012年目標との差異 欧州で投入される新型車では、低燃費化を比較的低コストで行うアイドリングストップ機構 (Start/stopシステム) の搭載が拡大している。その背景には、EUが、域内で新車販売される乗用車のCO2排出量を2015年に平均130 g/kmとすると定め、2020年には同95 g/km とすると提案していることにある。2012年以降は、目標値を超過したメーカーは超過量に応じて課徴金の支払いを求められる。

 欧州における2011年の新車1台当たりの平均CO2排出量は135.7 g/km。主要メーカー20社のうち、既に18社は2011年時点で2012年の排出量目標を達成しているが、今後、2015年および2020年の目標を達成するため、さらなる排出量の削減が必要となる。

 Start/stopシステムは、HVやEVに比べてコストが安価で、従来の内燃機関車に搭載することにより、燃費を5-10%改善できる。Start/stopシステムの大手メーカーであるBoschは、2013年には2台に1台が同システムを搭載すると予測している。

 最近のStart/stopシステムは、車両停止前の減速時からエンジンを止め、エンジン停止時間を少しでも長くするシステムが増えている。また、大容量キャパシタを組み込み、補助電源として使用するシステムも導入されている。さらに、高速走行中のコースティング時にエンジンを停止する機構も開発中である。

 2011年夏~2012年末の約1年半に欧州で発売された主な新型乗用車22車種のうち、16車種にStart/stopシステムが設定されていた。Daimlerは新型車5車種の全車に標準装備、BMWも新型車2車種のほぼすべてのグレードに標準装備した。VWは2012年以降に発売したVW車2車種、Audi車2車種の大半のグレードに標準装備。Renault, GM, Fordは発売した車種の一部グレードに標準装備、Volvoは全車種に標準装備した。

 
関連レポート欧州の新型車装備 (1) (2012年9月)、(2) (2012年10月)



欧州における新車のCO2排出量:2011年は平均135.7g/km、2015年目標は130g/km

欧州におけるCO2排出量規制と2011年の実績

CO2排出量の
目標
 EUは、域内で新車販売される乗用車のCO2排出量を、2015年に平均130 g/kmと定め、2020年には95 g/kmとすると提案し、その目標に向かって2012年から段階的に規制を強化している。各社が販売する乗用車台数について、2012年は 排出量が少ない方から65%、2013年は 75%、2014年は 80%、2015年以降は 100% の台数の平均 CO2 排出量を、規制目標値内に収めるものとする。
課徴金  2012年からは各社について、販売車両の平均重量から算出した排出量の目標値を設定し、それを超過した場合は課徴金を課す。2018年までは、目標値を超過する 1g/km までに対して 5 Euro、1g を超える 2g/km までに対して 15 Euro、2g を超える 3g/km までに 25 Euro、3g を超える 1g/km ごとに 95Euroを支払う。2019年以降は、1g目から 1g につき 95 Euroとする。各社は、1台当たりの課徴金に登録台数を掛け合わせた金額を支払う。
2011年実績  欧州では、2011年の新車1台当たりの平均CO2排出量は135.7g/kmであった。欧州環境庁によると、主要メーカー20社のうち18社は、2011年の時点で既に2012年の目標を達成している。(ただし、2012年は規制強化の第1段階で、販売車両のうち排出量の少ない方から65%の台数しか対象としていない。)
 2010年に排出量が目標値を超過していた日産、Skoda, Daimler, GM Koreaは排出量を削減し、2011年に目標を達成した。2011年に目標を達成できなかったのはDaciaとマツダのみで、Daciaは5.7g、マツダは1.0g超過していた。
 2011年の時点で、既に2015年の目標を達成しているのは、Fiat, SEAT, Citroen, トヨタ, Peugeotの5社。2014年の目標を達成しているのは、これら5社を含む16社。(2015年は100%の台数、2014年は80%の台数を対象とする。)

資料:European Environment Agency "CO2 emissions performance of car manufacturers in 2011"

 

欧州における主要OEMの平均CO2排出量と2012年目標値との差異

登録台数
(2011年)
(台)
平均
車両重量
(2011年)
(kg)
平均CO2排出量(g/km) 2012年
目標値
(g/km)
(B)
目標値と
の差異
(g/km)
(A)-(B)
2010年 2011年
100%の台数
の排出量
100%の台数
の排出量
65%の台数
の排出量
(A)
Fiat 836,642 1,140 125 118 110 119 -9.5
SEAT 293,265 1,289 131 125 114 126 -12.1
Citroen 742,086 1,320 131 126 113 128 -14.9
Toyota 523,143 1,331 129 126 109 128 -18.8
Peugeot 871,476 1,358 131 128 116 129 -13.4
Renault 1,006,021 1,293 134 129 115 126 -11.6
Ford 1,004,863 1,324 137 132 119 128 -8.8
Hyundai 364,221 1,297 134 132 119 127 -7.6
Opel 952,340 1,430 140 134 123 133 -9.8
Skoda 448,821 1,316 139 135 122 127 -5.1
VW 1,574,303 1,415 140 135 122 132 -10.2
Kia 279,483 1,353 143 137 122 129 -7.1
GM Korea 156,787 1,320 144 142 126 128 -1.7
Nissan 443,514 1,375 147 142 127 130 -2.8
Dacia 235,104 1,300 145 143 132 127 5.7
BMW 723,340 1,569 146 144 129 139 -9.8
Audi 617,382 1,578 152 145 127 139 -12.4
Mazda 125,369 1,386 149 147 132 131 1.0
Volvo 225,600 1,701 157 151 132 145 -12.8
Daimler 626,361 1,570 160 153 132 139 -6.9
資料:European Environment Agency "CO2 emissions performance of car manufacturers in 2011"
(注) 1. 2012年のCO2排出量の実績はまだ確定していないため、2011年の実績と2012年の目標値を比較した。
2. 2011年の平均CO2排出量の "65%の台数の排出量"は、2012年に適用される算定方法で算出した数値。2012年は、登録台数のうち、排出量の少ない方から65%の台数を対象として、平均排出量を算出する。
3. "目標値との差異"では、マイナス値が目標を達成していることを示す。

 

 



さらに燃費を改善する新たなStart/stop システムも登場

 欧州で採用されているStart/stopシステムには、(1)ベルト駆動式スタータ兼オルタネータ型、(2)スタータ強化型、(3)直噴エンジンによるダイレクトスタート型等がある。(1)はスタータ機能を持たせたオルタネータが、ベルトを介してクランクシャフトを回転させる。(2)は始動頻度の増加に対応し、スタータの耐久性を高めた方式。(3)は直噴エンジンの原理を利用し、停止中のエンジンの気筒内に燃料を噴射して、着火させ、エンジンを始動する方式である。

 主要サプライヤーのBoschは主にスタータ強化型を供給するが、次世代システムとして、停車前の減速時や高速走行中のコースティング時に作動するStart/stopシステムを開発している。Valeoはベルト駆動式スタータ兼オルタネータ型とスタータ強化型の両タイプを供給。ベルト駆動式は既に停車前に作動するシステムを供給しているが、スタータ強化型でも同様のシステムを開発している。Continentalは大容量キャパシタを組み込み、再始動時の補助電源とするシステムを供給している。

Bosch:コースティング時にも作動する次世代システムを2015-16年に投入

2013年に欧州で
の搭載率は50%へ
 Boschによると、現在、欧州のほぼすべてのOEMがStart/stop systemを広範な車種に設定しており、2012年初頭時点で、欧州の新車の3台に1台は同システムを搭載しているとされる。Boschは、2013年には2台に1台が搭載すると予測している。
米国も2016年
までに50%へ
 米国では、2012年初頭ではStart/stop systemを搭載しているのは、新車の5%に満たない。しかし、排出ガス規制が強化される2016年には、搭載率が50%に急上昇するとされる。
現行システム  BoschのStart/stop systemは、信号や渋滞で車両が完全に停止すると作動し、ドライバーがブレーキペダルから足を離す/クラッチペダルを踏むとエンジンが再始動する。同社は、現行システムにより、欧州複合モードで最大5%、市街地走行に限れば最大8%の燃費を向上させることができるとしている。
次世代システム  Boschが開発中の次世代システムは、停車前の減速時や高速走行中のコースティング時にもエンジンを切り、現行システムに加えてさらに約10%の燃費向上が見込めるとしている。同システムは、回転中のエンジンを再始動するため、スタータとエンジンの回転数を効率的に同期させることが必要となる。この次世代システムは、欧州では2015-16年に、米国では2016-17年に投入される計画。

 

Valeo:スタータ・オルタネータとスタータをベースとした2種のシステムを提供

i-StARS  Valeoが2010年6月に発表した第2世代のStart/stop system。スタータ・オルタネータをベースとし、クランクシャフトとはベルトで連結する。第1世代は車両が完全に止まってから作動したが、第2世代であるi-StARSはAT車では速度が8km/h、MT車では20km/h以下になると作動する。搭載可能エンジンは2.0L以下のガソリンエンジンと1.6L以下のディーゼルエンジン。エンジンの再始動に要する時間は0.35秒。欧州複合モードで6%、渋滞の多い市街地では25%燃費を向上させる。2013年までにCitroenとPeugeot車100万台に搭載する計画。
ReStart  スタータ強化型のStart/stop system。車両が完全に止まってから作動する。あらゆるエンジンに搭載することができ、欧州複合モードで4%燃費を向上させる。今後は、車両が停止前に作動するシステム、AT向けのシステム、さらに燃費を向上させたシステムを開発する。

 

Continental:電気二重層キャパシタにより電気を蓄え、再始動時に補助電力として使用

大容量キャパシタを採用  Continentalは、EDLC (電気二重層キャパシタ) を組み込んだStart/stopシステムを、PSAグループのディーゼル車向けに供給している。エンジン停止後に再始動するとき、12Vの鉛蓄電池だけではスタータモータの起動電流により電圧が落ち、ヘッドライトやメーターが暗くなり、エアコンやナビゲーションシステムが使用できなくなる可能性がある。EDLCは大量の電気を素早く充放電できるため、蓄電しておき、始動時に鉛蓄電池と直列につないで電圧を上げる。

(注) マツダは、2012年に搭載を開始した減速エネルギー回生システム i-ELOOPに、電気二重層キャパシタと12-25Vの可変電圧式オルタネータを採用し、減速時の車両の運動エネルギーを効率よく電力に変換している。マツダのアイドリングストップ技術と組み合わせることにより、エンジン停止時間を延長するほか、オルタネータの発電を止めてエンジンの負荷を減らし、発進時の加速性を改善している。

 

 



欧州における新型車のStart/stop system搭載状況

 2011年夏~2012年末の約1年半に欧州で発売された新型乗用車22車種のうち、16車種にStart/stopシステムが設定された。搭載車種は小型車からSUV、MPV、ステーションワゴン、スポーツカーまで幅広く、パワートレインとの組み合わせも多様である。

 ダウンサイジングした直噴ターボガソリンエンジンやターボディーゼルエンジンにStart/stop システムを組み合わせ、CO2排出量の大幅削減を図るモデルも多く、排出量が100g/kmを切るグレードを有するモデルは、M-Benz A-Class, BMW 1 Series, VW Golf, Audi A1/A3, Renault Clio, Chevrolet Aveo, Volvo V40など8車種にのぼる。

欧州新型車のStart/stop システム搭載状況(2011年夏~2012年末)

(ハイブイリッド車は除く。GEはガソリンエンジン、DEはディーゼルエンジン、DCTはデュアルクラッチトランスミッション。)
OEM モデル
(発売時期)
設定状況 搭載エンジン トランスミッション
(カッコ内は
オプション設定)
CO2排出量
(カッコ内はAT車)
(g/km)
Daimler M-Class
(11年9月)
ECO start/stop
functionを
全車標準装備
2143cc 直4
ターボ DE
7速AT (165)
2987cc V6
ターボ DE
(189)
B-Class
(11年11月)
ECO start/stop
functionを
全車標準装備
1595cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT
(7速DCT)
138-141(136-137)
1796cc 直4
ターボ DE
114-115 (112)
2143cc 直4
ターボ DE
7速DCT (117)
SL-Class
(11年12月)
ECO start/stop
functionを
全車標準装備
3498cc V6 GE 7速AT (176)
4663cc V8
ターボ GE
(214)
A-Class
(12年9月)
ECO start/stop
functionを
全車標準装備
1595cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT
(7速DCT)
128-135 (127-133)
1991cc 直4
直噴ターボ GE
7速DCT (145)
1461cc 直4
ターボ DE
6速MT 98-105
1796cc 直4
ターボ DE (109hp)
7速DCT (109)
1796cc 直4
ターボ DE (136hp)
6速MT
(7速DCT)
118 (114)
2143cc 直4
ターボ DE
7速DCT (115)
GL-Class
(12年11月)
ECO start/stop
functionを
全車標準装備
2987cc V6
ターボ DE
7速AT (209)
5461cc V8
ターボ GE
(288)
BMW 1 Series
3ドア
(11年9月)
Auto Start/Stop
function を大半の
グレードに標準装備
1598cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT
(8速AT)
132-137 (134)
1997cc 直4
直噴ターボ GE
154 (149)
1598cc 直4
ターボ DE
EfficientDynamics
6速MT 99
1598cc 直4
ターボ DE
6速MT 112
1995cc 直4
ターボ DE
6速MT
(8速AT)
117-129 (119-126)
3 Series
(12年2月)
Auto Start/Stop
function を
全車標準装備
1997cc 直4
直噴ターボ GE
EfficientDynamics
6速MT 124
1997cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT
(8速AT)
147-159 (141-152)
2979cc 直6
直噴ターボ GE
186 (169)
1995cc 直4
ターボ DE
EfficientDynamics
109 (109)
1995cc 直4
ターボ DE
118-120 (117-118)
2993cc 直6
ターボ DE
8速AT (129)
VW Passat
Alltrack
(12年春)
Stop/Start systemを
全車標準装備
1968cc 直4
ターボ DE 4 Motion
BlueMotion
Technology
6速MT 149
1968cc 直4
ターボ DE 4 Motion
BlueMotion
Technology
6速 DCT (155)
Golf
(12年11月)
Stop/Start systemを
全車標準装備
1197cc 直4
直噴ターボ GE
5速MT 113
1197cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT, 7速DCT 114 (115)
1390cc 直4
直噴ターボ GE
120-123 (116)
1395cc 直4
直噴ターボ GE
112 (112)
1598cc 直4
ターボ DE
5速MT, 7速DCT 99 (102)
1968cc 直4
ターボ DE
6速MT, 6速DCT 106 (110)
Audi A1
Sportback
(12年初頭)
Start-Stop system を
大半のグレードに
標準装備
1197cc 直4
直噴ターボ GE
5速MT 118
1390cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT 126
1598cc 直4
ターボ DE
5速MT 99
1968cc 直4
ターボ DE
6速MT 108
Audi A3
(12年春)
Start-Stop system を
全車標準装備
1395cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT, 7速 DCT 120 (114)
1798cc 直4
直噴ターボ GE
135 (130)
1798cc 直4
直噴ターボ GE quatro
6速 DCT (152)
1598cc 直4
ターボ DE
6速MT, 7速 DCT 99 (102)
1968cc 直4
ターボ DE
6速MT, 6速 DCT 106 (117)
Renault Clio
(12年10月)
Stop&Startを一部
グレードに標準装備
898cc 直3
ターボ GE
5速MT 99-104
1461cc 直4 DE 5速MT 83-90
GM Opel Mokka
(12年夏)
Start/Stopを
全MT車に標準装備
1364cc 直4
ターボ GE 4x4
6速MT 149
1598cc 直4 GE 5速MT 153
1686cc 直4 DE 6速MT 120
1686cc 直4
DE 4x4
6速MT 129
Chevrolet
Aveo
(11年夏)
Start/Stop
functionality を一部
グレードに標準装備
1229cc 直4 GE 5速MT 111
1398cc 直4 GE 125
1248cc 直4
ターボ DE
95
1248cc 直4
ターボ DE
6速MT 108
Ford B-Max
(12年9月)
Auto-Start-Stop
systemを一部
グレードに標準装備
999cc 直3
直噴ターボ GE
5速MT 114
Volvo V40
(12年5月)
Start/Stopを
全車に標準装備
1596cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT 124
1596cc 直4
直噴ターボ GE
6速MT,
6速Geartronic AT
129 (143)
2497cc 直5
直噴ターボ GE
6速 Geartronic AT (185)
1560cc 直4 ターボ DE 6速MT 94
1984cc 直5 ターボ DE 6速MT,
6速 Geartronic AT
114 (136)
資料:各社 website (UK), 新車発表資料
(注) 1. 2012年3月に発売されたPeugeot 208は、2013年にStart/stop system搭載モデルを投入予定。
2. DaimlerのM-Benz A-Classは、新開発の低燃費エンジンやStart/stopシステムの搭載などにより、旧モデルより最大26%燃費を向上させた。ディーゼルモデル A 180 CDI は、M-Benzブランドとしては初めてCO2排出量を98g/kmに低減。やはりディーゼルモデルの A 220 CDI は、2015年発効予定のEuro 6 に同ブランドとして初めて適合した。
3. VW Golfの全車に標準装備されたStop/Start systemは、燃料消費を最大4%削減。ブレーキエネルギー回生モードにより、さらに4%削減。他の様々な対応により、新型Golfは旧型より23%燃費を向上させた。
4. Audi A1 SportbackとA3に搭載されたStart-Stop systemは、最大で0.4L/100km燃費を向上させる。5. Ford B-Maxに搭載されたAuto-Start-Stop systemは、欧州複合モードで燃費を5%、市街地では10%改善する。

 

 



Daimler, BMW, FordのStart/stopシステム

Daimler:新型A-Classにダイレクトスタート型Start/stopシステムを採用

Start/stopシステムの特徴  A-Classの全車に標準装備されるECO Start/stop functionは、車速が5mph以下になると自動的にエンジンを停止し、ブレーキペダルから足を離す/クラッチペダルを踏むとエンジンを再始動させる。
 同システムは、スタータを補助的に使用し、ダイレクトスタートを行う。エンジンが停止すると、新たに追加された専用センサーがクランクシャフトの状況を検知することにより、エンジン制御装置が各気筒のポジションを認識する。再始動時には、最初に着火するのに最適なポジションにある気筒を選択する。スタータがエンジンを始動させるのとほぼ同時に、選択した気筒内で燃料噴射、着火、燃焼が起こる。
7速DCTがStart/stopに対応  A-ClassとB-Classに搭載した7G-DCTデュアルクラッチトランスミッションには、このタイプのものとしては初めてエンジン駆動による機械式と電気式の2種のオイルポンプを装備した。Start/stop システムによるエンジン停止時には、電気式ポンプが再始動に備えてトランスミッションに油圧を供給するため、エンジンの再始動後、遅れることなく車両を動かすことができる。

 

BMW:Auto Start Stopは快適性や安全性を損なわずに作動

 BMWが各モデルに搭載するAuto Start Stopは、信号や渋滞等で車両が止まるとエンジンを停止し、クラッチを踏むとエンジンを再始動する。ただし、快適性や安全性を損なう恐れがある場合は、以下のような機能がある。
車が停止しても作動しない  エンジンがまだ低温である、エアコンによる車内の温度調整がまだ完了していない、バッテリーの充電が十分でない、ドライバーがステアリングを操作している最中である場合
エンジン停止後、すぐに再始動する  関連センサー、スタータモータ、オルタネータを監視する中央制御装置と連動しており、車両が動き始めたり、バッテリーの充電レベルが下がりすぎたりした時、また、フロントガラスに結露した場合等は、自動的に再始動する。

 

Ford:米国のFusionにStart/stop systemを295ドルでオプション設定

B-Max  B-Maxに搭載されたAuto-Start-Stop systemは、信号や渋滞で車両が停止すると自動的にエンジンをオフにし、ブレーキペダルから足を放すと再始動する。ただし送風、ヘッドライト、ラジオ等には電力が供給される。
米国でFusionに搭載  Fordは2012年秋に米国で発売した中型セダンのFusionに、同クラスのハイブリッド以外の車としては初めてAuto-Start-Stop systemを搭載した。Fusionの1.6L EcoBoostエンジンモデルにオプション設定するが、価格は295ドル。Fordは、Auto-Start-Stopにより、5年間で1,100ドルを節約できるとしている。

                     <自動車産業ポータル、マークラインズ>