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自動車エンジンの燃焼技術

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Academic year: 2018

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(1)

平成26年度

特許出願技術動向調査報告書(概要)

自動車エンジンの燃焼技術

平成27年3月

特 許 庁

問い合わせ先

特許庁総務部企画調査課 知財動向班

電話:03-3581-1101(内線2155)

(2)

第 章 調 査 概 要

第 節 調 査 目 的

今 回 特 許 出 願 技 術 動 向 調 査 自 動 車 ン ン 燃 焼 技 術 調 査 対 象

体 的 自 動 車 ン ン 燃 焼 技 術 実 燃 料 ン 軽 油 自

動 車 用 ン ン ン 以 ン ン ン 称 燃 焼 技 術 自 動 車 用

ン ン 以 ン ン 称 燃 焼 技 術 調 査 対 象

従 ン 軽 油 以 外 燃 料 自 動 車 用 ン ン 燃 焼 技 術 調 査 対 象

含 い

ン ン ン ン ン 燃 焼 技 術 熱 効 率 向 CO2削 減 技 術

排 出 規 制 対 応 様 々 課 題 直 面 着 実 技 術 開

現 電 気 自 動 車 や 水 素 自 動 車 次 世 代 自 動 車 開 実 用

研 究 開 い JEITA 電 子 情 報 技 術 産 業 協 会

測 ン ン ン や ン ン 代 表 ン ン 生 産

数 2017 95 超 え 次 世 代 自 動 車 生 産 数 5 満 い

ン ン ン ン ン 引 熱 効 率 向 CO2 削 減 排 出

規 制 対 応 技 術 開 進 い 求

自 動 車 産 業 GDP 支 え 基 幹 産 業 一 翼 従 来

高 度 技 術 蓄 積 幅 広 い 産 業 人 材 保 い 今 競 力 維 持

展 国 経 済 や 社 会 大 変 要 あ 言 え

自 動 車 燃 焼 技 術 技 術 展 状 況 研 究 開 状 況 日 及 び 外 国 技 術 競 力 産 業 競 力 明 日 企 業 や 大 学 研

究 機 府 機 組 課 題 今 目 指 研 究 技 術 開 方 向 性 検 討

場 環 境 策 動 向 特 許 出 願 動 向 論 文 動 向 い 調 査 行

(3)

第 節 調 査 の 対 象 範 囲

調 査 対 象 範 1-1 軽 油

象 燃 料 燃 焼 技 術 燃 焼 排 気 減 技 術 調 査 対 象 範

燃 焼 技 術 燃 料 噴 射 装 置 燃 料 ン 燃 料 機 構 燃 料 配 管 燃 料 移

機 構 ン 燃 料 噴 射 機 構 燃 料 共 通 構 造 吸 気 系 装 置

過 給 機 EGR 装 置 弁 変 動 弁 機 構 ワ / ン 機 構 火 系

装 置 型 型 火 方 式 火 多 火 火 形 式

火 火 火 燃 焼 室 及 び 周 辺 要 素 ン ン

ン 吸 気 通 路 排 気 通 路 弁 装 置 ン

ン 燃 焼 制 御 技 術 吸 気 系 制 御 技 術 燃 料 系 制 御 技 術 火 系 制 御 技 術 制 御 技 術 開 開 支 援 燃 焼 形 態 希 薄 燃 焼 HCCI

燃 焼 PCCI 燃 焼 ン ェ 縮 比 ェ 縮 比 他 燃 焼 形 態 特

機 型 式 2気 筒 機 3気 筒 機 ン ン 気 筒 数 制 御 機 変

縮 比 機 含

燃 焼 排 気 技 術 窒 素 酸 NOx 燃 焼

減 技 術 一 酸 炭 素 炭 水 素 以 CO,HC 燃 焼 減 技

術 粒 子 状 物 質 以 PM 燃 焼 減 技 術 硫 黄 酸 物 以 Sox

燃 焼 減 技 術

1-1 調 査 対 象 範 技 術 瞰

ン機関/ 機関 燃焼技術

希薄燃焼

予混合燃焼HCCI PCCI

圧縮比×

圧縮比×

2気筒 3気筒 気筒数制御機関 可変圧縮比機関

燃焼制御技術

吸気系制御技術 過給圧制御EGR量/率制御 吸排気弁 相/ 量制御 / 制御 燃料系制御技術

燃料噴射時期燃料噴射量 燃料噴射比率燃料噴射圧力 燃料 制御 点火系制御技術

点火時期 点火 制御等

制御

燃料圧送機構 燃料移送機構

燃料噴射機構

本体

共通構造 取付等 燃料噴射装置

過給機 EGR装置

可変動弁機構

/ 吸気系装置

基本点火方式 点火形式

点火 多重点火 多点点火 間引き点火 点火

点火 点火コ 点火系装置

吸気通路 排気通路 弁装置吸/排気

燃焼室及び 周辺要素

分析軸

燃焼技術

燃焼 排気成分を 技術

Nox 燃焼系 CO HC 燃焼系

過給圧制御 量/率制御

制御

酸素濃度制御 燃料噴射時期制御 燃料噴射量制御 燃料噴射圧制御 気化燃料噴射制御

ン形状

形状等

PM 燃焼系 過給圧制御

量/率制御 吸気温度制御 圧縮比制御 燃料噴射時期制御 燃料噴射量制御 水噴射制御 燃焼室壁温制御

ン機関/ 機関 後処理技術

Nox HC

DPF CNG利用

燃料 潤滑油系利用

PM

酸化触媒 元触媒 元触媒 SCR

ン燃料 利用等

燃焼系以外 除外

開発

燃焼 開発

燃料付着 開発

開発

開発

開発支援 技術

ン/ 以 外 燃 料 燃 料等

本調査範 燃焼形態 特殊 機関型式

※ 触媒等 排気系 制御/ 調査 対象外

過給圧制御 量/率制御 吸気温度制御 圧縮比制御 燃料噴射時期制御 燃料噴射量制御 水噴射制御 燃焼室壁温制御

Sox 燃焼系 燃料噴射時期制御 燃料噴射量制御

(4)

第 節 特 許 動 向 調 査 の 概 要 1.調 査 対 象 技 術

1-1 調 査 対 象 範 基 い 燃 焼 技 術 燃 焼 排 気 減 技 術 技

術 設 定

1-1 燃 焼 技 術 技 術

大区分 中区分 区分 説明

適応さ 技術

適応さ 技術

共通 適応さ 技術

過給圧制御 過給圧を制御 技術

制御 量あ 率を制御 技術

弁制御 弁を制御 技術

弁制御 弁を制御 技術

吸気弁 相制御 吸気弁 相を制御 技術

吸気 量制御 吸気弁 量を制御 技術

排気弁 相制御 排気弁 相を制御 技術

排気 量制御 排気弁 量を制御 技術

弁停止 制御

流や 流を生成 技術

他制御 記以外

燃料噴射時期制御 燃料 噴射時期を制御 技術

燃料噴射量制御 燃料 噴射量を制御 技術

燃料噴射比率制御 噴射弁 筒内噴射弁 燃料噴射比率を制御 技術

燃料噴射圧制御 燃料噴射圧力を制御 技術

燃料 系制御 燃料 を制御 技術

他制御 記以外

点火時期 点火時期を制御 技術

点火 点火 電圧 電流を制御 技術

他点火系制御 記以外

制御 を制御 技術

他制御 記以外

燃料圧送機構

燃料 配置さ た高圧 噴射弁 燃料を供給 た燃料 圧力を付加し 高燃圧 高圧 技術

燃料移送機構 燃料 配管や 技術

燃料噴射機構 燃料 技術

共通 構造 付け等

燃料 や燃料噴射装置 付け構造 技術

記以外

過給機 過給機 技術

装置

技術

xa a a 再循環装置

技術

可変動弁機構 可変動弁機構 技術

機構 技術

記以外

吸気系装置

点火系制御技術

燃料噴射装置

共通

燃焼制御技術

吸気系制御技術

燃料系制御技術

(5)

大区分 中区分 区分 説明

点火型

燃料混合気 着火さ 技術

当技術区分 を用いた技術

点火型 燃料混合気 着火さ 技術

圧電点火型 燃料混合気を圧電素子 着火さ 技術

放電型 燃料混合気を誘 放電 着火さ 技術

記以外

点火 点火 電圧を加え 技術

多重点火 当た 複数回 点火を行う技術

多点点火 複数 点火 を備え 技術

間引き点火 連続 複数 うち 任意数 点火 実施 技術

記以外

点火 点火 技術

点火 点火 技術

点火コ 点火コ 技術

記以外

基本点火方式 点火形式 点火系装置 要素技術 技術

技術

技術

技術

吸気通路 吸気通路 技術

排気通路 排気通路 技術

弁装置 吸気弁や排気弁 技術

技術

技術

技術

記以外

燃焼 開発 筒内 燃焼状態を予測 開発

燃料付着 開発 燃料 燃焼寄与量や燃料 壁面付着量等を予測 開発

開発 筒内 流入 空気量を予測 開発

開発 吸気温度や冷却水温度等 熱伝達を予測 開発

開発そ 記以外 開発

開発支援

適合時間 短縮や適合 適合 や開発 技術

ン技術等

希薄燃焼 理論空燃比 7 薄い 混合気 燃焼 技術

CC 燃焼

a 空気 ン燃料を予混合さ

た混合気を燃焼室 入し 圧縮 自己着火さ 技術

CC 燃焼

x a 形成した 燃料

吸気 予混合気を自己着火さ 技術

ン×圧縮比 ン機関 圧縮比を考慮した技術高圧縮比化を実現 技術}

×圧縮比

機関 圧縮比を考慮した技術 圧縮比化を実現

燃焼形態 記以外 燃焼技術

気筒機関 気筒機関 技術

気筒機関 気筒機関 技術

圧縮比 膨張比を大きくさ 技術本技術区分 圧縮比を制

吸気弁 圧縮比を制御 技術

気筒数制御機関 気筒数を制御 機関 技術

可変圧縮比機関

圧縮比を制御 機関 技術本技術区分 吸気弁

縮比を制御 圧縮比を制御 技術

特殊 機関型式

気筒数構成 燃焼 形態

技術

開発 点火形式

点火系装置 要素技

燃焼室及びそ 周辺要素 点火系装置

基本点火方式

(6)

燃 焼 排 気 技 術 技 術 1-2 燃 焼

排 気 減 技 術 い あ 燃 焼 側 排 気 減 技 術 調 査

対 象 触 媒 排 気 浄 装 置 組 わ 技 術 い 調 査 対 象 範 外

表1-2 燃 焼 排 気 減 技 術 技 術

大区分 中区分 区分 説明

過給圧制御 xを 減さ 過給圧を制御 技術

制御 xを 減さ 量あ 率を制御 技術

吸気温度制御 xを 減さ 吸気温度を制御 技術

圧縮比制御 xを 減さ 圧縮比を制御 技術

燃料噴射時期制御 xを 減さ 燃料噴射時期を制御 技術

燃料噴射量制御 xを 減さ 燃料噴射量を制御 技術

水噴射制御 xを 減さ 水を筒内 噴射 技術

燃焼室壁温制御 xを 減さ 燃焼室壁温を制御 技術

他制御 xを 減さ 記以外 技術

過給圧制御 C , Cを 減さ 過給圧を制御 技術

制御 C , Cを 減さ 量あ 率を制御 技術 吸気温度制御 C , Cを 減さ 吸気温度を制御 技術

圧縮比制御 C , Cを 減さ 圧縮比を制御 技術

燃料噴射時期制御 C , Cを 減さ 燃料噴射時期を制御 技術 燃料噴射量制御 C , Cを 減さ 燃料噴射量を制御 技術 水噴射制御 C , Cを 減さ 水を筒内 噴射 技術 燃焼室壁温制御 C , Cを 減さ 燃焼室壁温を制御 技術

他制御 C , Cを 減さ 記以外 技術

過給圧制御 減さ 過給圧を制御 技術

制御 減さ 量あ 率を制御 技術

制御 減さ 流を制御 技術

酸素濃度制御 減さ 酸素濃度を制御 技術

燃料噴射時期制御 減さ 燃料噴射時期を制御 技術

燃料噴射量制御 減さ 燃料噴射量を制御 技術

燃料噴射圧制御 減さ 燃料噴射圧を制御 技術

気化燃料噴射制御 減さ 気化燃料を噴射 技術

燃焼室形状 ン形状 減さ 燃焼室形状 技術

形状変更 減さ 技術

他制御 減さ 記以外 技術

燃料噴射時期制御 xを 減さ 燃料噴射時期を制御 技術

燃料噴射量制御 xを 減さ 燃料噴射量を制御 技術

他制御 xを 減さ 記以外 技術

燃焼 排気成分を 技術

x

C C

x

(7)

.調 査 期 間 と 調 査 対 象 文 献 及 び 調 査 対 象 国 調 査 期 間

2001 - 2012 優 先 主 張 調 査 対 象 文 献

PCT 特 許 協 力 条 約 基 国 出 願 以 PCT出 願 い う

米 国 中 国 韓 国 各 国 地 域 特 許 出 願 及 び 録 特 許 調 査 対 象 国 出 願 先 国

米 国 中 国 韓 国 ASEAN

ン ン ン

解 析 対 象

解 析 対 象 出 願 人 国 籍 米 国 中 国 韓 国 5 地 域

以 外 他

出 願 人 国 籍 国 籍 EPC38 出 願 先 欧 欧 特 許 条 約(EPC) 盟 国 う 以 示 DWPI 録 国 あ 21 国 欧 特 許 庁 EPO あ

欧 国 籍 EPC 盟38 国

ン ン ン ン

ン ン ン

ン ン ン ン

ン ン

欧 出 願 先 国 EPC21

ン ン ン ン ン ン

ン ン

.デ タ ベ と 検 索 方 法

国 外 特 許 文 献 い ン 社 Derwent World Patents Index DWPI 呼 用 い 検 索 Thomson Innovation 行

検 索 実 施 2014 10 調 査 対 象 期 間 2012 18

経 過 い 但 各 国 公 開 DWPI 録 行 国

提 供 会 社 作 業 期 間 必 要 あ

PCT出 願 各 国 以 降 能 性

調 査 報 告 2011 2012 出 願 真 数 値 少 い 能 性 あ

留 意 い

(8)

.調 査 手 法

. . 条 件 特 許 出 願 検 索 結 果 特 許 文 献 約10,368 外 国 特 許 文 献 約8,739件 ン い 1次 文 献 公

開 公 報 録 公 報 得 除 去 行 以 外 1次 文 献11,312

件 ン い 特 許 請 求 範 面 明 明

込 解 析 行 外 国 文 献 い 言 語 情 応

抄 録 特 許 請 求 範 及 び 面 解 析 対 象

解 析 技 術 付 多 観 付 方 式 1 案 件 対 複 数

技 術 当 場 当 全 技 術 観 付 実 施 採 用

特 許 動 向 調 査 11,312件 ン 全 調 査 対 象 11,312

件 ン う 日 米 欧 中 韓 出 願 件 数 計 19,787件 あ

出 願 人 調 査 共 出 願 析 以 外 筆 頭 出 願 人 対 象 出 願 人 国 籍 公 報 記 載 い 出 願 人 所 出 願 人 国 籍 出 願 人 共 出 願 人

場 筆 頭 出 願 人 所 採 用

第 節 研 究 開 発 動 向 調 査 の 概 要 .調 査 対 象

自 動 車 燃 焼 技 術 論 文 表 動 向 研 究 開 動 向 調 査 調 査 対 象 特 許 動 向 調 査 調 査 対 象 あ 触 媒 等 処 理 技 術

論 文 や 天 然 燃 料 燃 料 等 ン 軽 油 以 外 燃 料 調 査

対 象 範 外 い 論 文 GJDREAM 用 い 調

査 対 象 論 文 検 索 抽 出

調 査 対 象 論 文 1-3 論 文 選 定 調 査 対 象 選 定

技 術 範 網 羅 性 ン 考 慮 表 容 技 術 総 的 検 討

調 査 専 門 委 員 会 諮 選 定 但 自 動 車 ン ン 燃 焼 技 術 学 会 や 論 文 広 範 わ 今 回 調 査 対 象 自 動 車 ン ン

燃 焼 技 術 連 論 文 一 部 あ 必 全 論 文 動 向 一 い

留 意 い

1-3 研 究 開 動 向 調 査 用 い 論 文

JST記事番号 対象雑誌

D0244B SAE Technical Paper Series S0826A 自動車技術会論文集 D0131A Motortechnische Zeitschrift A0487A Automobiltechnische Zeitschrift F0227B 日本機械学会論文集 A編 U0182A 日本機械学会論文集 A編(Web) F0036B 日本機械学会論文集 B編 U0183A 日本機械学会論文集 B編(Web) F0045B 日本機械学会論文集 C編 U0184A 日本機械学会論文集 C編(Web) U0182B 日本機械学会論文集(Web)

W1234A International Journal of Engine Research

A0947B Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers H0947A Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part D C0104A Combustion and Flame

H0510B Combustion Science and Technology A0273A Symposium (International) on Combustion A0273A Proceedings of the Combustion Institute C0023AA Fuel

(9)

.調 査 方 法

調 査 期 間 2001 2013 当 文 献 数 2,301

.分 析 方 法

論 文 研 究 者 所 属 機 国 籍 第 一 著 者 所 属 研 究 機 所 地 基 準 研

究 機 及 び 研 究 者 表 件 数 ン ン 計 共 研 究 場 々

(10)

第 章 市 場 環 境 政 策 動 向 調 査 第 節 市 場 環 境 調 査

.自 動 車 の 市 場 動 向

世 界 自 動 車 販 売 数 2-1 示 通 2008 米 国 金 融 危 機 端 世

界 的 況 大 落 込 見 2013 世 界 一 詰 中 国

場 回 著 い 米 場 米 新 興 場 支 え 形 8,000万 超 え

記 録 い 今 9000万 遉 測 い

主 要 国 日 米 国 欧 ン 計 中 国

韓 国 自 動 車 販 売 数 2-2

日 や 韓 国 い 傾 向 あ 比 米 国 2009 増 2013

1,500 超 え 中 国 2013 2,000 超 え 販 売

数 記 録 中 国 場 長 著 い

2-1 世 界 自 動 車 販 売 数

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 10,000

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014予測2015(予測

調 査

2-2 主 要 国 自 動 車 販 売

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

日本

米国

欧州DE FR GB IT

中国

韓国

調 査

(11)

.主 要 企 業 の 取 り 組 み 状 況

自 動 車 燃 焼 技 術 主 要 企 業 状 況 対 象

企 業 国 及 び 海 外 及 び あ 各 企 業 過 去 10

燃 焼 技 術 組 い 記 載

い ゞ 自 動 車

最 近 10 特 注 目 技 術 2006 世 界 初 EGR 通 路

逆 弁 配 置 挙 新 気 逆 流 EGR 一 方 向

ワ ン 流 EGR 増 多 NOx 減 い

2010 変 容 搭 載

搭 載 ン ン 種 類 ン ン

表 改 善 出 力 向 両 立 い 燃 焼 室 形 状

夫 燃 焼 改 善 行 い

最 近10 特 注 目 技 術 1気 筒 当 2

配 置 噴 霧 自 度 向 抑 制 効

果 燃 費 改 善 寄 開 い 2013

技 術 他 燃 焼 室 球 形 状 筒 流 動 強 水 冷 式 EGR

減 採 用 燃 費 性 能 大 幅 改 善 果 い

2004 変 気 筒 装 置 採 用 8気 筒 4気 筒 走 行

必 要 以 燃 料 供 給 抑 え 燃 費 向 い

2005 変 吸 気 採 用 吸 気 管

吸 気 慣 性 効 果 得 う い 新 設 計 ン 管

採 用 触 媒 時 間 短 縮 害 物 質 排 出

減 い

2008 初 式 変 吸 気 採 用 ワ

向 い

2004 ン 検 知 技 術 火 炎 中 生 状

況 燃 焼 状 態 定 ン ン 燃 焼 状 態 把 握 良 い 燃 焼 状

態 保 火 ン 1/10,000 制 御 あ

必 要 回 路 ン 既 存 火 装 置

組 込 能 い

2008 i EGR 燃 焼 室 燃 焼 状 態 検 知

ン 電 流 燃 焼 制 御 EGR制 御 応 用 い ン ン 特 性 わ 緻 密 制 御

EGR 大 幅 燃 費

(12)

向 い 縮 比 10.8 11.3 高 燃 費 向

2013 i EGR 2008 i EGR

展 い EGR 再 環 排 出

温 度 減 吸 気 温 度 異 常 燃 焼 抑 制

吸 気 温 度 減 わ 火 ン 最 適 ン 噴 出 少

燃 費 貢 献 い 燃 焼 温 度 抑 制

ン 排 出 維 持 貢 献 い

自 動 車

2004 直 列3気 筒 搭 載

3 気 筒 振 動 3 方 式

対 策 い 張 力 ン ン 樹 脂 付 軽 ン

総 樹 脂 吸 気 樹 脂 樹 脂 樹 脂 ン

採 用 い

2005 注 目 技 術 世 界 初 筒 直 噴 D-4S Direct injection 4-stroke gasoline engine Superior version 技 術

噴 噴 射 併 用 型 あ 高 性 能 燃 費 排 減

実 現 い 他 高 回 転 技 術 高 剛 性 や 高

剛 性 ン ン ン 技 術 ン ン 張 力

高 縮 比 技 術 ン 冷 採 用 い

NA 世 界 ン 性 能 車 両 燃 費

燃 費10km/L 遉 排 出 規 制 J-SULEV

2006 電 気 相 制 御 行 う 電 動 機 構

VVT-iE 世 界 1UR-FSE 採 用 従 来

比 相 変 範 拡 大 ン ン 回 転 域 温 条 件 い 相

変 能 従 来 以 高 性 能 や ン ン 活

用 燃 費 温 相 変 排 出 遉 い

2007 吸 気 吸 気 直 接 変 機

VALVEMATIC 3ZR-FAE 採 用 い ン ン

減 大 幅 燃 費 向 吸 気 ン 近 い 吸

気 制 御 ン 向 周 辺 流 速 向 伴 う

気 流 乱 進 排 出 遉 い

2008 燃 費 排 気 性 能 改 良 織 込 Euro5規 制 対 応

ン 搭 載 表 い 2AD-FTV 新 開

ン 採 用 軽 ン

音 油 付 採 用

燃 費 実 現 い 2AD-FHV 記 基 構 造 踏 襲 DPNR

初 ン 世 界 初 180MPa高 噴 射

世 界 初 縮 比 15.8 新 技 術 採 用 い

(13)

2013 従 来3.5LV6気 筒 搭 載

燃 費 要 求 え 2.5L 直 列4気 筒 ン ン 開 燃 料 噴 射 系 高 燃 20Mpa 燃 料 微 粒 及 び 燃 料 空 気

均 質 え 燃 焼 室 吸 気 形 状 見 直 ン 強 燃

焼 速 度 速 熱 効 率 改 善 い 吸 排 気 変

ン 作 動 領 域 拡 大 ン ン 効 果 向

高 応 答EGR 採 用 EGR 最 適 行 い 燃 費 い

記 構 採 用 ン ン 熱 効 率 38.5

JC08 23.2km/L い う 燃 費 実 現 い

日 産 自 動 車

最 近 10 注 目 技 術 2010 産 乗 用 車 世 界 初

ン 採 用 い 挙 通 常 ン ン

気 筒 あ 1 配 置 吸 気 向 燃 料 噴 射

各 吸 気 1 気 筒 あ ン 配 置

構 造 あ 燃 料 霧 状 噴 射 燃 料 粒 従 来 比 約

60 燃 焼 定 性 大 幅

2011 過 給 機 採 用 ン ン

燃 費 向 速 性 能 向 い 吸 気 弁 開 閉 時 期 制

御 行 い 耐 性 向 縮 比12 い う 高

縮 比 実 現 い 他 摺 動 部 凸 形 状

接 触 面 積 鏡 面 ン や ン

摺 動 部 素 施 ン 減 燃 費 向

日 自 動 車

最 近 10 特 注 目 技 術 2004 日 自 動 車 独 自 EGR

進 電 子 制 御 EGR 新 開 高 効 率 EGR

わ 世 界 初 ン ン EGR 挙 世 界 初

高 負 荷 時 電 子 制 御 EGR 軽 負 荷 時 高 効 率

EGR 適 用 冷 水 熱 増 抑 え 大 排 出 再 環

実 現 い 冷 系 大 容 最 限 抑 え NOx 大 幅 減

能 い 電 子 制 御 EGR 併 用 燃 費 悪 伴 わ

高 負 荷 域 排 出 再 環 遉 い

富 士 業

2006 自 然 吸 気 電 子 制 御 AVCS

ン 採 用 い 走 燃 費

高 次 元 両 立 い 一 方 過 給 ン ン ン 付

速 域 ン 良 揮 走 燃

(14)

費 高 次 元 両 立 い

2010 1989 初 代 搭 載 ン ン 以 来 新

型 ン ン 開 表 TGV ン ン

ン 流 生 燃 焼 効 率 改 善 吸 排 気AVCS 変

ン 採 用 出 力 燃 費 排 い 性 能 最 大 限 引

出 い EGR 追 燃 焼 温 度 NOx

減 い ン 縮 比 10.2 10.5 高

2004 吸 気 系 装 置 段 階 VTEC

機 構 え 吸 気 ン 相 ン ン 負 荷 応 連 的

制 御 VTC 変 ン ン 機 構 組 わ い

2005 表 ン ン 走 行 状 況 応 回 転 高 回 転 気 筒 休

3段 階 制 御 行 う 3 i-VTEC 採 用

2006 VTEC 開 角 変 制 御

VTC 連 変 ン ン 機 構 相 連

変 制 御 組 わ 構 あ 中 負 荷 領 域

早 閉 ン ン 減 燃 費 向 い

2011 次 世 代 革 新 技 術 EARTH DREAMS TECHNOLOGY

技 術 ン ン 耐 性 向 高 縮 比

や 大 EGR NOx 減 ン 減 燃 費 向

あ 燃 料 噴 射 装 置 気 潜 熱 冷 効 果

耐 性 向 高 縮 比 直 噴 採 用

2012 次 世 代 革 新 技 術 EARTH DREAMS TECHNOLOGY

VTEC TURBO ン ン 表 い ン ン 高 出 力 2014

施 行 Euro 適 い う 高 い 環 境 性 能 両 立 い

2010 10 SKYACTIVE-G

ン ン 搭 載 直 列 4気 筒1.3L 直 噴 ン ン あ ン

ン ン 世 界 一 高 縮 比 14 採 用 燃 費 性 能 向 い 高

縮 比 異 常 燃 焼 対 応 割 燃 料 噴 射 混 気 ン や

気 進 気 潜 熱 温 度 減 EGR ン 抑

制 吸 排 気 ン 効 縮 比 制 御 や ン 電

流 検 出 ン 回 避

球 状 採 用 や 損 失

減 等

SKYACTIVE-D

(15)

ン 世 界 一 縮 比 14 実 現 NOxPM 減 い

混 型 燃 焼 技 術 や ン 噴 射 燃 料 拡 散

燃 焼 室 技 術 混 状 態 実 現 い

次 期SKYACTIVE 技 術 HCCI燃 焼 HCCI 燃 焼 温 度 い 害 窒 素 酸 物 や 煤 殆 生 高 い 縮 比 希 薄 燃 焼

優 熱 効 率 実 現 HCCI燃 焼 実 現 第1世 代 SKYACTIVE-G 30 燃 費 改 善

菱 自 動 車

最 近 10 特 注 目 技 術 MIVEC 変 調 整 機 構

変 ン 調 整 機 構 や ン 挙

2010 表 ン ン ン 式 燃 料 噴 射 装 置

2,000bar 吸 気 弁 片 側 縮 比

変 温 始 動 性 確 保 行 い ン 中 心 ン

中 心 い 置 配 置 ン 減 夫 い

2011 吸 気

SOHC ン 構 造 連 的 変 能 新 構 造MIVEC 採 用 い

菱 う

最 近 10 特 注 目 技 術 2004 ン ン い

MIQCS 燃 焼 い う 社 独 自 技 術 採 用 排 出 ン

燃 費 向 実 現 い あ 体 的 燃 焼 室 形 状 変 更 や 燃 料 噴

射 高 多 噴 孔 ン 採 用 燃 焼 最 適 NOx

排 出 ン 燃 費 向 実 現 い

2009 2011 X PULSE X

ン 呼 高 燃 料 噴 射 採 用 燃 料 噴 射 高

燃 料 噴 射 率 変 ン 実 現 排 出 ン 燃 費

向 い

ン ン ン 変 ン い 2006 電 動 変

ン 開 従 来 制 御 ン ン 温 や 回

転 場 最 適 制 御 能 い 2009 両 電 極 凸 Two Tops

構 造 あ 省 燃 費 火 い 2012 4~5 あ

ン 幅 1 微 容 積 あ 熱

高 等 性 能 30 型 遉 い

ン ン 燃 料 噴 射 い 2005 電 式

ン 開 ン 噴 射 間 隔 4 1 1

万 1 短 縮 排 出 減 性 能 共 出 力 性 能 向 い

(16)

ン 式 燃 料 噴 射 装 置 高 組 2013 2500bar 世 界 最

高 水 準 実 現 ン 一 翼 担 い

う 組 背 ン 噴 射 搭 載 ン 世

界 生 産 計92013 6 時 ン 計25千 万 2013

1 時 遉 い ン や ン 日 米 欧 豪 亜

世 界10 国 地 域 生 産 い 現 世 界 約20

競 力 確 保 い

社 今 ワ ン 部 品 改 良 組 2020

ン ン ン 車 ン ン 車 燃 費 2013 比 約10%改 善

方 針 明 吸 気 燃 料 供 給 火 排 気 燃 焼 改

善 目 標 遉 結 び 表 明 い

米 国

最 近 10 ン ン 開 見 吸 排 気 独 立 式 変 ン 調 整

Ti-VCT Duratec 1

ワ 無 省 燃 費 目 的 過 給 及 び 直 噴 2

ECOBOOST ン ン 開 第2 い

い ン ン 現 中 核 今 ン ン

省 燃 費 ン ECOBOOST ン ン 移 行 い 窺 え

動 窺 え 例 2011 FEV 共 開 直 噴 搭 載

ECOBOOST 6DCT 大 幅 採 用

走 行 性 能 保 燃 費 向 計 画 表 い

ン ン 2011 AVL 共 開 高 燃 料 噴 射

ン 搭 載 ン ン 表 噴 射 高

解 消 び 出 力 確 保 両 立 燃 費 走 行 性 能 向 ン ン 開

い GM

最 近10 ン ン 開 見 変 ン 機 構

特 徴 ECOTEC ン ン 注 力 開 行 い 窺 え

体 的 2009 連 邦 倒 産 法 適 用 申 請 再 建 向 多 種 多 様 あ

ン ン 統 廃 進 新 開 ン ン 大 出 力 落

ン ン ン 方 向 性 開 進 い

ECOTEC 世 代 世 代 2004 世 代 2007 第 世 代 2013 第 世 代 表 い 第 世 代 ン ン 直 噴

え 少 い 搭 載 ン ン

い 第 世 代 ン ン 直 噴 450bar 2250bar 高 噴

射 能 ン ン い 過 給 器 い

(17)

変 え ン 採 用 燃 費 向

い 変 動 弁 機 構 吸 気 側 排 気 側 ン 独 立

連 的 変 更 能 連 変 ン 機 構 採 用

次 世 代 ン ン 2008 HCCI ン ン 試 作 車 表

HCCI燃 焼 将 来 積 極 的 窺 え

BMW

最 近 10 開 状 況 瞰 ン ン ン い 直 噴 変 吸

排 気 制 御 制 御 過 給 省 燃 費 高 出 力 組

ン ン い 高 燃 料 噴 射 制 御 VG

ン ン ン 高 出 力 組 い

体 的 2006 3気 筒 毎 1 型 搭 載 ン

搭 載 ン ン 表 い 抑 制 出

力 向 両 立 い 従 来 直 噴 ン ン 遊 い ン

採 用 噴 射 力 応 答 性 向 い 特 徴 あ 2007

直 噴 ン ン ン ン 表 い

方 式 特 徴 新 開 ン 錐 え い 状 燃 料

噴 射 錐 状 燃 料 側 面 火 配 置 独 特 燃 焼 室 形 状

持 あ 方 式 ン ン 実 現

理 論 空 燃 比 運 転 直 噴 ン ン 高 い 燃 費 改 善 効 果 得 い

ン ン 表 当 初 自 然 吸 気 ン ン 直 噴 希 薄 燃 焼 理 論 空 燃

比 直 噴 採 用 進 究 極 的 希 薄 燃 焼 直 噴 目 指

い う 方 針 表 明 い 2012 時 新 型13

自 然 吸 気 ン ン 直 噴 希 薄 燃 焼 撤 理 論 空 燃 比 直 噴 い

ン ン い ン 式 高 燃 料 噴 射 採 用

ン ン 回 転 数 応 過 給 最 適 制 御 大 ン

採 用 い ン ン ン ン

高 出 力 遉 い

最 近 10 特 徴 的 ン ン 2006 第 世 代 ン ン 2010

第 世 代 ン ン 2012 燃 焼 替 ン ン 2013

燃 焼 ン ン EGR ン ン 挙

体 的 第 世 代 ン ン ン 直 噴 ン ン 世 界

初 式 ン 採 用 特 徴 的 あ 最 大 力 200bar

あ 多 段 噴 射 対 応 い BMW 様 式

(18)

採 用 直 噴 ン ン ン ン い

大 容 遊 う 搭 載 い

第 世 代 ン ン 第 世 代 ン ン MSI

ン 追 い 特 徴 あ MSI 111 程 最 大

4 回 生 従 来 大 拡 散

生 ン 併 常 最 適 燃 焼 作 燃 料 消 費 約 4

燃 焼 替 ン ン 層 燃 焼 ン ン 理 論 空 燃 比

均 質 燃 焼 層 燃 焼 均 質 燃 焼 組 わ 均 質 層 燃 焼 各 燃 焼

替 え ン ン あ 優 燃 焼 効 率 出 力 向

実 現 い

層 燃 焼 ン ン EGR 組 わ ン ン 世 界 初

あ 燃 費 出 力 向 実 現 い

2008 Tier2 排 気 規 制 電 子 制 御 式

搭 載 い 排 気 弁 開 閉 ン 制 御

燃 費 ン 改 善 い

2010

搭 載 採 用 解 消 び 出 力 向

2011 式 高 燃 料 噴 射 弁 EGR 変 容

型 搭 載 ン ン あ ン ン 2013 12 31日 入

Euro6 適 う 開 社 2011 3 Euro6

場 供 給 初 い Euro5 80 削 減 遉

ワ ン

最 近10 開 状 況 瞰 ン ン ン い 直 噴 燃 料 噴 射 制 御

過 給 組 始 気 筒 休 制 御 え 独 自

実 現 い

特 2006 TSI ン ン 排 気 燃 費 向 排

気 落 出 力 過 給 器 補 う い う 過 給 ン ン ン ン

代 表 的 ン ン あ い 回 転 域 担 当

高 回 転 域 引 う 解 消 い 特 徴 的

2007 TSI

給 ン

い ン 体 い い 夫 凝 減 い

(19)

要 や 車 体 軽

2012 通 常 替 え 吸

排 気 変 機 構 気 筒 休 入 更 省 燃 費 向 出

力 向 進 開 い 直 噴 4気 筒 過 給 用

世 界 初 あ

1998 以 降 ン 開 実 施

ECOBOOST ン ン 実 現 い

体 的 吸 排 気 独 立 式 変 ン 調 整 Ti-VCT 過 給 直 噴

特 徴 あ 社 2010 7

3 先 行 ECOBOOST

2010 8 中 国 利 汽 車 親 会 社

入 い

ン ン

最 近 10 開 状 況 瞰 ン や 過 給 器 主

省 燃 費 高 出 力 高 い ン 技 術 い

ン ン ン 特 火 系 い 表

ン ン ン 用 ン 2008

燃 料 直 接 噴 射 新 技 術 開 い 式 ン 燃 料 噴

射 制 御 高 速 開 閉 燃 料 噴 射 確 計

能 い う 利 生 ン ン ン 初

式 層 燃 料 実 現 従 来 比 燃 費

び 排 出 20 減 い ン ン 用 ン

従 来 様 応 答 特 性 優 素 子 採 用

弁 開 閉 方 法 改 良 行 う Euro6 処 理 装 置

2009 ン 用

初 注 い Focus

3気 筒 ン 直 噴 ン ン EcoBoost 採 用 い 今 業 拡 大 目 指 方 針 あ

火 系 2011 燃 料 ン 希 薄 混 気 確 実

火 あ CCI Continuous Current Ignition 触 媒 ン 迅 速 応 粒 子 排 出 削 減 燃 費 向 い

(20)

最 近 10 開 状 況 瞰 ン や 過 給 器 主

省 燃 費 高 出 力 高 い ン 技 術 い

ン ン ン 用 ン 2006 式 採 用

ン ン ン 産 車 搭 載 世 界 初 あ 式 ン

最 大 噴 射 200bar 高 速 多 回 数 噴 射 能 い

世 界 初 ン ン ン 用 式 ン 最 初 搭 載

CLS 方 式 ン 用

ン 近 高 2011 2,200bar

2012 2,500bar 実 現 い

過 給 器 社 弁 会 社Bosch Mahle Turbo Systems

造 行 わ い 造 い 過 給 器 中 変 ン

含 い

韓 国

現 代 自 動 車

2009 自 社 開 直 噴 省 燃 費 排 気

減 実 現 い 組 省 燃 費 排 気

減 繋 い

2012

ン 追 出 力 性 能 向 い

(21)

第 節 政 策 動 向 調 査 排 出 ガ 規 制

ン ン ン や ン ン 石 燃 料 大 消 費 窒 素

酸 物 以 NOx や 粒 子 状 物 質 以 PM 大 気 汚 染 物 質 や 温 室 効 果 あ 酸 炭 素 主 要 排 出 源 い

う 状 況 日 米 国 欧 先 進 国 や 中 国 新 興 国

い 自 動 車 排 出 規 制 や 燃 費 規 制 強 い

各 国 排 出 規 制 記 載 3 燃 費 規 制

記 載

.日 本

新 長 期 規 制

2008 3 告 示 規 制 あ 従 来 車 規 制 ン 車

比 緩 や 規 制 い 当 規 制 ン 車 並 規 制

車 い NOx PM 新 長 期 規 制 新 長 期 規 制 前 規 制

比 較 40-65 程 度 削 減 義 務 付 い 当 車 両 少 い NOx

触 媒 付 ン 直 噴 車 い PM 削 減 基 準 設

自 動 車NOx PM

大 都 圏 NOx PM 大 気 汚 染 改 善 法 あ 自 動 車

排 出 NOx PM 総 削 減 基 方 針 総 削 減 計 画 対 策 地 域 車 種 規 制

含 対 象 地 域 録 車 両 規 制 い

各 自 治 体 条 例 車 規 制

条 例 独 自 車 走 行 規 制 展 開 い 自 治 体 存

対 象 地 域 外 録 車 両 あ 対 象 地 域 走 行 規 制 あ 主

条 例 埼 玉 県 生 活 環 境 保 全 条 例 千 葉 県 自 動 車 排 出 対 策 条 例 東 京 都 環 境 確 保 条 例 神 奈 県 生 活 環 境 保 全 条 例 兵 庫 県 生 活 環 境 保 全 条 例 あ

九 都 県 公 害 車 指 定 制 度

1996 自 動 車 公 害 対 策 一 環 NOx 排 出 少 い 公 害 自 動 車 指 定 九 都 県 埼 玉 県 千 葉 県 東 京 都 神 奈 県 浜 崎 千 葉 い

相 模 原 率 先 入 公 害 自 動 車 入 広 一 般

奨 制 度 あ 制 度 開 始 当 初 七 都 県 あ 2003

わ 2010 相 模 原 わ 現 九 都 県 い

京 阪 神 府 県 排 出 車 指 定 制 度

京 阪 神 府 県 京 都 府 大 阪 府 兵 庫 県 京 都 大 阪 堺 神 戸 自

動 車 排 出 大 気 汚 染 改 善 入 い 制 度 あ

排 出 値 指 定 基 準 以 自 動 車 LEV 排 出 車 指

定 及 進 い 制 度 あ

(22)

.米 国

米 国 排 規 制 大 環 境 省 以 EPA Environmental Protection Agency

連 邦 規 制 規 制 あ

以 連 邦 規 制 規 制 示

連 邦 規 制

乗 用 車 排 規 制 Tier1 始 あ Tier1 基 準

1989 基 準 決 定 Tier1 基 準 HC 0.41g/m

NOx 0.4g/m CO 3.4g/m

1990 乗 用 車 規 制 Tier2 提 案 Tier2

HC NOx CO Tier1 50 削 減 義 務 付 い

Tier2 2004 新 車 効 力

EPA 連 邦 Tier2規 制 Tier3規 制 2014

Tier3 2017 以 降 規 制 値 均 値 ン 中 硫 黄 含

10ppm 流 通 前 段 階 油 所 出 口 80ppm

販 売 店 入 口 段 階 95ppm以 規 制 今 回 提 示 Tier3規 制

2017 1 自 動 車 排 出 規 制 面 及 び ン 性 状 面

両 面 独 自 規 制 行 含 米 国 連 邦 全 体

統 一 1 基 準 規 制 や 日 韓 国 及 び

規 制 値 一

EPA 新 基 準 対 応 自 動 車1 72

燃 費 向 燃 料 費 削 減 や2018 時 及 び2020 時 多 害 物 質 削 減 大 気 汚 染 改 善 効 果 療 費 削 減 期 最 大 67億 ~190億

/ 経 済 効 果

連 邦 議 会 1990 改 法 立 先 一 歩

厳 い 規 制 入 い 1988 大 気 汚 染 防 法 あ

基 い 大 気 資 源 局 1990 規 制 決 定 あ

新 い 規 制 LEV Low-Emission-vehicle

車 排 出 大 幅 削 減 規 制 あ

LEV規 制 1 特 徴 各 々 自 動 車 基 準

自 動 車 全 体 均 値 遵 い う い あ

形 式 自 動 車 生 産 自 動 車 品 わ 排 均

値 遵 良 い い う え い

LEV規 制 第2 特 徴 排 車 規 制 ZEV規 制 含 い あ ZEV 排 気 管 持 排 気 い 自 動 車 あ 実 電 気 自 動 車 燃 料 電 自

動 車 あ 大 気 資 源 局 以 CARB 自 動 車

大 販 売 い 米 日 7GM 日 産

1998 乗 用 車 販 売 数 少

2 あ ZEV い 義 務 付 2001 ZEV 販

(23)

5 2003 10

LEV規 制 3 特 徴 自 動 車 燃 料 的 規 制 ン 改 質 ン え 自 動 車

液 石 油 縮 天 然 選 択 能 あ 規 制

い 自 動 車 記 新 用 い LEV車 造 う 場

2 先 立 CARB 通 告 い

自 動 車 特 定 ン 燃 料 最 2万 造 CARB

ン ン い ン 燃 料 入 手 う

計 う 義 務 生 あ

LEV 規 制 第 4 特 徴 含 自 動 車

追 的 え い あ 自 動 車 NMOG

ン 系 機 規 制 基 準 値 回 場 交 付

他 自 動 車 売 良 将 来 使 用 能 あ

CARB LEV 規 制 LEV 規 制 決 定 耐 久 距

15 万 延 長 LEV 12 万 SFTP Supplemental Federal Test Procedure 規 制 2025MY NMOG+NOx規 制 値 SULEV Super Ultla

LEV 強 排 追 規 制 値 強 PM 規 制 強 含

.欧 州

NOxCO PM 1970 代 初 最 初 規 制 以 降

厳 い 基 準 適 用 排 規 制 乗 用 車 や 軽 商 用 車 含

大 型 車 車 両 乗 用 車 及 び 軽 商 用 車 ン

い う ン ン 形 式 排 出 限 値 設 定 い

乗 用 車 軽 商 用 車 対 象 Euro5 実 施 い 2014 Euro6

適 用 当 規 制 欧 域 販 売 新 車 適 用 既 販 売

車 両 適 用 対 象 外 い

Euro6規 制 Euro5規 制 PM 規 制 値 0.005g/km NOx

規 制 値 0.08g/km 約56 削 減 い

.中 国

中 国 排 出 規 制 Euro 基 準

中 国 2011 策 定 第125 計 画 示 拘 束 性 目 標 中

NOx 排 出 総 10 削 減 明 示 9 表 国 務 院 第12次5

計 画 省 排 出 削 減 総 性 業 務 方 案 各 省 削 減 割 当 通 知

第12次5 計 画 自 動 車 窒 素 酸 物 削 減 対 策 国 以 前 車 淘 汰 新 規 制 対 応 車 代 替 進 国 規 制 入 軽 油 中 硫 黄

減 挙 い

中 国 全 土 型 ン 車 2010 7 1日 国 Euro 4相 当 規 制 入 2018 1 Euro 5相 当 規 制 決 定 一 方

京 2012 2 型 ン 車 京 5 Euro5相 当 規 制 入 い

(24)

京 以 外 大 都 国5規 制 先 行 入 動 あ 型

ン 車 国55規 制 原 則 OBD触 媒 NOx IUPR 装 着 必

要 大 型 車 い 京 2014 京5 Euro5相 当 中 国 全 土

2018 5 Euro5相 当 実 施 規 制 益 々 強

い 想

.韓 国

韓 国 排 出 規 制 中 国 Euro 基 準

2014 LEV2規 制 規 制 強 変 更

規 制 値 強 直 噴 ン ン PM規 制 新 設 入 い

Euro6/ 2014 1 以 降 車 両 毎 次 入 い

第 節 政 策 動 向 調 査 燃 費 規 制 .日 本

2020 目 標 遉 乗 用 車 燃 費 基 準 告 示 2013 3 公 表 目 標 向 率 2009 度 実 績 比 24.1 2015 度 基 準 比 19.6 い

新 燃 費 基 準 い 燃 費 規 制 方 式 企 業 均 燃 費 規 制 方 式 CAFE(Corporate Average Fuel Economy 方 式 変 更 燃 費 表 示 JC08 燃 費 値 表 示 義 務 付

.米 国

CAFE規 制 連 邦 規 制

連 邦 規 制 あ 企 業 均 燃 費 規 制 個 車 種 規 制

度 計 全 販 売 車 両 均 燃 費 対 象

燃 費 規 制 あ 従 個 車 種 対 燃 費 規 制 い 規 制 対 象

通 乗 用 車 型 あ い 基 準 値 定 い

2010 時 規 制 値 通 乗 用 車 27.5mpg 約11.7km/L 型 23.5mpg

10.1km/L mpg /

CAFE規 制 主 容 以 4 挙

均 燃 費 国 産 車 輸 入 車 算 出

基 準 遉 場 遉 0.1mpg 5 ェ生 産 数

間 生 産 数 1万 以 規 模 い 規 制 免 除

基 準 遉 あ い 超 過 翌 以 降 3 間 持 越

今 規 制 通 乗 用 車35.5m p g 約16.2km/L 強 定

い .欧 州

欧 2012 世 界 初 車 CO2排 出 規 制 入

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