OBFCMを解説:車載燃料・エネルギー消費モニタリング

有益な•22.08.2024
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EUにおける車載燃料消費モニタリング(OBFCM)

車載燃料消費モニタリング(OBFCM)とは、規則(EU)2017/1151の第4a条で定められた、車両の生涯燃料使用量、電気エネルギー使用量、走行距離を算定・保存し、利用可能にするソフトウェアまたはハードウェア機能です。2021年1月1日以降にEUで登録された、ガソリン、ディーゼル、エタノールで走行するすべての新型乗用車およびN1クラスIバン(プラグインハイブリッドを含む)に搭載されています。また、施行規則(EU)2025/2161により、新型トラックおよびバスにも2027年7月1日から適用されます。

値はエンジンコントロールユニット(ECU)が噴射燃料量を計算して取得するもので、独立したメーターは使用しません。本ページでは、規則、保存されるパラメータ、データ経路、精度検証、そして燃料流量計の役割について説明します。

OBFCMとは何ですか?

OBFCMは、車載燃料および/またはエネルギー消費モニタリングを意味します。法令では、OBFCM装置を、車両、エンジン、燃料、エネルギーのパラメータを検知し、生涯累計値を車載保存する「ソフトウェアおよび/またはハードウェアによる設計要素」と定義しています。規則(EU)2023/443以降、この定義は国連規則第154号の付録5に記載され、現在は規則(EU)2017/1151の附属書XXIIから参照されています。技術文書ではOBFCM装置、生涯カウンター、OBFCMデータなどの表現も使われますが、これらにおける車載燃料消費メーターとは、燃料ラインに取り付ける計器ではなくECU機能を指します。

規制当局は、文書化された次の目的でOBFCMデータを使用します。

  • 欧州委員会は、規則(EU)2019/631第12条に基づき、乗用車およびバンの実走行時の燃料使用量とCO2排出量がWLTP型式認証値をどの程度上回るかを監視します。

  • 欧州委員会は2026年12月31日までに、2030年以降のメーカー別CO2平均値をOBFCMデータで補正する方法について報告しなければなりません。

  • トラックおよびバスでは、シミュレーションによるVECTO値が実際の走行をどの程度代表しているかを検証します。

OBFCM規則の対象となる車両

OBFCMは、液体燃料で走行する乗用車、バン、軽量車両のEuro 6規則に該当するN2車両、およびプラグインハイブリッドに適用されます。2027年からはトラックとバスにも適用されます。

車両カテゴリー

燃料またはパワートレイン

法令

開始日

M1およびN1クラスI、新型式

鉱物ディーゼル、バイオディーゼル、ガソリン、エタノール、OVC-HEV

規則(EU)2017/1151

2020年1月1日

M1およびN1クラスI、すべての新車

上記と同じ

規則(EU)2017/1151

2021年1月1日

N1クラスIIおよびIII

上記と同じ

規則(EU)2017/1151

新型式:2021年、すべての新車:2022年

N2(Euro 6e)

上記と同じ

規則(EU)2023/443

新型式:2023年9月1日、すべての新車:2024年9月1日

小型BEV、天然ガス、LPG

規則の対象外

規則(EU)2017/1151

対象外

M2、M3、N2、N3(大型車)


指定燃料、電気、燃料電池ハイブリッド

施行規則(EU)2025/2161

2027年7月1日、追加の組み合わせ:2029年5月29日

乗用車およびバンの日付は、Article 4aを追加した規則(EU)2018/1832に基づきます。OVC-HEV(車外充電ハイブリッド、すなわちプラグインハイブリッド)は対象に含まれ、NOVC-HEV(非プラグインのハイブリッド)は内燃機関車両として扱われます。クラスIIおよびIIIのバンは1年遅れて対象となったため、初期データセットにはバンがほとんど含まれていません。小規模生産メーカーはArticle 4aの適用を免除されます。Euro 7(規則(EU)2024/1257)は、すべてのMおよびN車両にOBFCM装置を要求し、新型乗用車・バンには2026年11月29日から、すべての新型乗用車・バンには2027年11月29日から適用されます。

現代の車両で車載燃料消費モニタリングはどのように機能しますか?

車載燃料消費モニタリングは、ECUが噴射用にすでに算定している燃料量を累積することで機能します。規則では「生涯総燃料消費量」を、エンジンおよび排出ガス制御装置に噴射された燃料の計算量の累積と定義しています(国連規則第154号、付録5、2.5項)。また4.1項では、ECUの測定・計算システムが達成できる最も正確な値を求めています。

OVC-HEV以外の車両では、OBFCM装置が次のパラメータを決定します。

パラメータ

単位

車両

生涯総燃料消費量

リットル

すべての対象車両

生涯総走行距離

キロメートル

すべての対象車両

エンジン燃料流量

g/sおよびl/h

すべての対象車両

車両燃料流量

g/s

すべての対象車両

車速

km/h

すべての対象車両

電荷消費運転および電荷増加運転における燃料と距離

リットル、キロメートル

OVC-HEVのみ

生涯バッテリー総供給電力量

kWh

OVC-HEVのみ

生涯カウンターは、車両製造時から累積された値であり、車両が供用されるとリセットされず保持されます(5.2項)。この一覧には還元剤の値が含まれていないため、OBFCMはAdBlueの消費量を監視しません。

車両のECUにOBFCM用のハードウェアは必要ですか?

OBFCMにはECU以外のハードウェアは必要ありません。規則はソフトウェアおよび/またはハードウェアを認めており、ECUには噴射データがあるためです。このデータは2つのパラメータに分かれます。エンジン燃料流量は単位時間当たりにエンジンへ噴射された燃料量であり、車両燃料流量には排気後処理装置へ噴射された燃料も含まれます。International Council on Clean Transportation(ICCT)による2021年のトラック研究では、ECU値はインジェクターの作動から計算され、精度はECUの演算能力に左右されると説明されています。

トラックおよびバスについては、施行規則(EU)2025/2161により車載質量モニタリング(OBMM)が追加されます。これは車両総質量を決定する装置部分であり、スキャンツールのコマンド、バッテリー切断、再プログラミングによって消去できないNVRAM内の生涯カウンターが必要です。

OBFCMと標準トリップコンピューターの違い

OBFCMは、車両が供用されるとリセットできない規制対象の生涯累計値を保存し、メーカーはOBDポートから読み出せるようにしなければなりません。トリップコンピューターは、ドライバーがいつでもリセットできる消費量を表示するもので、計算方法を定める規則はありません。

OBFCMデータにはどのような精度基準が適用されますか?

乗用車およびバンでは、最初のWLTP Type 1試験(WLTP手順における実験室シャシーダイナモメーター排出ガス試験)における「生涯総燃料消費量」のOBFCM値は、その試験の排出結果から計算した燃料消費量に対して、-0.05から+0.05の範囲内で一致しなければなりません(国連規則第154号、付録5、4.2項)。OVC-HEVでは電荷維持Type 1試験を使用します。初回試験が範囲外となった場合、メーカーは最大3回、補間法を用いる場合は最大6回の試験を累積できます。

この規則は実験室試験のみを対象としており、乗用車およびバンには実走行時の精度要件はありません。Joint Research Centreの調査では、小型車15台および大型車12台の大半が、WLTP試験全体または実走行全体で±5%以内に収まり、OBD走行距離も大半の車両でGPSに対して±1.5%以内でした。トラックおよびバスには、以下に示す試験固有のより広い許容範囲が適用されます。

OBFCMデータは欧州委員会へどのように送信されますか?

OBFCMデータは、施行規則(EU)2021/392に定められた2つの収集経路と年次報告を通じて、欧州委員会および欧州環境機関(EEA)に届きます。

  1. メーカーが収集:2021年1月1日以降に登録された新しい乗用車およびバンのデータとVINを、無線通信または整備時に認定ディーラー・修理業者を通じて収集し、OBDポートから無料で読み出します。

  2. 加盟国が収集:2023年5月20日から、Article 10および指令2014/45/EUに基づき、車検時にスキャンツールでデータを読み出します。

  3. 双方が報告:2022年から毎年4月1日に欧州委員会およびEEAへ報告します。

  4. 欧州委員会が公表:2022年12月から毎年、匿名化・集計したデータを公表します。データは規則(EU)2019/631第12条の目的にのみ使用できます。

公表される実走行データセット、すなわち毎年公開される匿名化OBFCMデータには車両名は含まれません。これに基づく欧州委員会の最初の報告書は2024年3月18日に発表されました。

自動車所有者はOBFCMデータの収集を拒否できますか?

はい。施行規則(EU)2021/392の第9条および第10条に基づき、所有者が「明示的に拒否」しない限り、メーカーによる収集および車検時の収集は実施されます。VINはデータとともに送信され、同規則はGDPR上のデータ管理者を定めています。各車両のデータは最長15年間収集され、EEAは最初のアップロードから20年間、VINとデータを保持します。

OBFCMとWLTP:実走行データが示すこと

OBFCMデータによると、ガソリン車およびディーゼル車はWLTP値より実走行で約20%多く燃料を使用し、プラグインハイブリッドは型式認証値の約3.5倍に達します。2024年3月18日の欧州委員会の最初の報告書では、2021年登録車について1~1.5 l/100 kmの超過が測定され、内訳は次のとおりでした。

データセット

ガソリン

ディーゼル

2021年データ(2024年3月報告)

23.7 %

18.1 %

2022年データ、2021年登録車(2024年7月)

19.8 %

18.2 %

プラグインハイブリッドは、いずれのデータセットでも型式認証値の3.5倍に達しました。その理由はユーティリティファクターにあります。これは型式認証計算において、プラグインハイブリッドが電気で走行すると想定される距離の割合です。充電頻度が低いドライバーは、計算上バッテリー走行に割り当てられた燃料を実際には消費します。報告年2024年のEEAデータセットは、58メーカー、22加盟国から収集し、クリーニング後の9,923,272台を対象としています。これらの数値は、乗用車およびバンの新車CO2目標を定める規則(EU)2019/631のCO2モニタリングに使用されます。

OBFCMデータの今後:2026年報告書と2030年の仕組み

規則(EU)2023/851で改正された規則(EU)2019/631のArticle 12(3)は期限を定めています。欧州委員会は2026年12月31日までに、OBFCMデータを利用して2030年以降の各メーカーの平均固有CO2排出量を補正する方法に関する報告書を公表しなければなりません。規則(EU)2023/443のユーティリティファクター改訂は2025年および2027年の2段階で発効するため、それ以降に型式認証されたプラグインハイブリッドには、改訂後の係数で計算された型式認証値が適用されます。

2027年以降のトラックおよびバス向けOBFCM

施行規則(EU)2025/2161は2025年10月27日に採択され、2025年11月20日から施行されています。同規則は、2027年7月1日以降に新規登録されるM2、M3、N2、N3車両にOBFCM装置を要求し、2029年5月29日からは追加の燃料・推進方式にも適用します。乗用車の規則とは異なり、純粋な電気自動車および燃料電池ハイブリッド車も対象です。大型車のCO2値は、大型車のCO2排出量と燃料消費量をシミュレーションする欧州委員会のツールVECTOから得られ、OBFCMデータによって実走行時の代表性を検証します。

各大型車試験には、燃料消費量について独自の精度範囲があります。

試験

燃料消費量の範囲

WHTC、WHSC、FCMC

-0.10~+0.05

PEMS(可搬式排出ガス測定システム)

-0.15~+0.10

VTP(実走行検証試験手順)およびバッテリー耐久性

-0.15~+0.075

PEMS、VTP、バッテリー耐久性試験における距離

-0.05~+0.05

範囲外の値であっても、規制試験の結果は変更されません。ただし、規則(EU)2017/2400の附属書Xa、5.7項に定められた装置を用いて車載状態で実際の燃料質量を測定する、車両ファミリー内3~8台を対象とした精度検証試験が実施される場合があります。小規模生産メーカー、代替認証を受けた最大7.5トンまでの一部のM2およびN2車両、Euro 7ext車両、オフロード車および特殊用途車両は免除されます。

OBFCM検証における燃料消費流量測定

燃料流量計は、OBFCM関連で次の3つの場面に使用されます。

  • トラック検証試験。トラック用燃料消費メーターは、熱膨張補正を行った質量または体積により、総燃料量をキログラムで報告する必要があります。精度は読み値の1.0%未満または最大校正値の0.5%未満のいずれか大きい方、立ち上がり時間は2秒以下です(規則(EU)2019/318、規則(EU)2017/2400の附属書Xa)。

  • 乗用車の精度研究。2022年のICCT研究では、タンクからエンジンへの供給ラインに超音波燃料流量計を取り付けました。戻りラインを備えた車両は、この方法では測定できませんでした。

  • 研究開発。試作試験およびインジェクターレベルの試験で、ECU値と実測流量を比較します。

各測定原理には、車載使用上の固有の制約があります。

  • 機械式:可動部品が摩耗し、振動の影響を受けます。

  • 渦式:渦を形成するために最低流量が必要です。

  • 差圧式:燃料ラインに圧力損失を加えます。

  • コリオリ式:サイズと重量は試験台向けです。

  • 超音波式:可動部品や流路の障害物がありませんが、最高精度には燃料ごとの校正が必要です。

Allengra燃料流量計による燃料消費モニタリング

Allengraは、OBFCM検証、WLTPおよびRDE試験、研究開発、インジェクターレベルの測定向けに、超音波式の飛行時間型燃料流量計を製造しています。Allengraは、この方式を可動する機械部品を持たない非侵襲型として説明しています。

製品

測定対象

Allengraが示す主な仕様

PUM Fuel Flow Meter

車載燃料流量、WLTP車載試験

測定値の±0.5%、0.3~480 l/h、0~90 °C、4~6 kHz、CAN-BusおよびModbus

Real-Time Fuel Injector Visualization and Correction Kit

各インジェクターの流量

測定値の±0.5%、5~1500 l/h、100 kHz

Differential Fuel Flow Meter

供給ラインと戻りラインの合算

供給・戻りラインの流量測定を統合

(PUM Fuel Flow Meter)

Allengraは燃料流量計について、媒体温度範囲-40 °C~100 °C、流量0~8000 ml/min、最大1 kHzの測定周波数、モータースポーツ向け6 kHz、インジェクターレベルで100 kHz、最大32測定チャンネル、燃料固有の校正時に0.5%未満の精度、ISO 16750およびIEC 60068に準拠した耐振動性を指定しています。エンジン近傍に取り付ける場合、周囲温度-40 °C~125 °Cを指定しています。また、燃料の種類、温度、圧力が読み値に影響するため、燃料固有の校正を使用するか、内蔵の燃料識別機能によって補正します。Allengraは、ICE開発、大学研究、噴射モニタリング、e-fuel評価、大型車、ドローンなどを、同社のメーターが使用される分野として挙げています。

Allengraは2024年11月7日、FIAが同社を2026年から2030年までのFormula 1 Fuel Flow Meterの単独サプライヤーおよび単独校正施設に選定したと発表しました。検証または試験セットアップについてご相談の場合は、Allengraチームまでお問い合わせください。



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