【VW匠の技】Defeat Deviceの巧妙な作りに感動した

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前回の記事の後、更に色々情報が回ってきたので、月並みではありますが、現状判明している事実をまとめて考察をしてみたいと思います。

「Defeat Device(ディフィートデバイス)」という言葉、今回調査をして初めて知った単語なのですが、VWが「不正プログラム」と言っている物の正体はどうやらこれを指すようです。

日経ビジネスオンラインの記事によれば、

公的機関による環境性能のテスト時以外、つまりドライバーが運転している時などで、排気ガスの浄化装置の機能を停止させるプログラム

これはアメリカの大気浄化法で搭載が禁止されている機能です。ただし、日本では完全に使用を禁止されている機能ではなく、一時的な高負荷時やエンジンのオーバーヒートの可能性が有る際に限りエンジンの保護のため短時間の使用が許可される機能です。

日本では2011年にいすゞ製トラック「フォワード」にディフィートデバイスが搭載されている事が発覚し問題になり、国交省が「ディフィートストラテジー(ディフィートデバイスによるエンジン制御)」の定義と使用細則を定めたことにより、通常時の使用は禁止されるようになりました。

ディフィートストラテジーの定義は「1種類以上の排出ガス成分を悪化(一定時間の走行で20%以上)させる制御」とされており、エンジンがオーバーヒート寸前の時やエンジン始動時、暖気過程時に限り許可されたモードのため、貨物自動車に関しては保護作動条件および解除条件も細かく規定されています。ただし、乗用車には規定が定められていないので、現在の法律ではVWの環境破壊車を乗り回そうが罰せられることはありません。まー並行輸入でもしなければありえませんが。

アメリカでは1990年より、EUでは2001年より、ディフィートストラテジーの禁止が定められていますが、その一方でアメリカでは流通している軽油の品質が日欧と比較して悪く、

・硫黄分が多く(日本の1.5倍)NOx吸蔵還元触媒に使われている白金触媒が劣化しやすい

・軽油のセタン価が低くて着火し辛いため、圧縮比を上げて高温で点火する必要がある

とクリーンディーゼル車にはいささか厳しい燃料事情です。

マツダのSKYACTIV-Dエンジン搭載車(ATENZA)の北米展開が遅れたのも、これらの燃料事情+日本より厳しいNOX排出規制の強化の上で、十分な燃費とパフォーマンスを得るのが難しいためのようですが、VWは斬新な匠の技でこれを掻い潜って販売を伸ばしていた訳です。

EPAの発表+清水和夫氏の推定によれば、今回のディフィートデバイスは

・ステアリング操作

・スピード

・エンジン稼働時間

・圧力(燃料噴射圧力?)

を入力系として、試験かどうかを判定し

・DPF

・EGR

・尿素SCR←これは恐らく稼働していたと推定されます。理由は後述。

・NOx吸蔵還元触媒の吸蔵還元工程(これは私の見解です)

これらの排ガス処理装置のON/OFF(もしくは低出力運転)を出力系とするとの事です。

 

で、私が推測するにこのディフィートストラテジーモード発動の判定条件は

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・FTP-75の試験時間を想定し、エンジン起動から2000秒(33分20秒)+α以内であること

・ステアリングが切られない(パワーステアリングモーターが駆動しない)こと

・燃料噴射量と速度から算出した加速度を近似式に当てはめ、坂や路面状態による負荷のゆらぎが無い(シャーシダイナモメーター上で駆動中である)状態であること

・FTP-75の速度パターンとパターンマッチング、もしくは速度60マイル/h以下で走行、かつ200秒以上連続走行しないなどの判定条件に合致すること

辺りのAND条件で発動させていたのではと思われます。いやーこんなに入力系が多いとは意外でした。本当に非常に凝った制御判定をやっているようです。

ちなみに、ディフィートストラテジーモードを標準仕様として道路を走った場合に推定される車の挙動に関してですが、

・DPFをON→DPF再生処理時(煤の焼却処理)に燃費が30%程度悪化+エンジン出力低下

・(HP/LP)EGRをON→高負荷時には過給器の吸入圧によりHP-EGRを用いるため燃費悪化、低負荷時はLP-EGRのためスロットル応答性がやや低下、PMの増加でDPFの再生処理が頻発

・尿素SCR→燃費・性能にはほぼ影響なしなのと、尿素SCR搭載車のNOX排出は高負荷時以外はマシだったため、恐らく変化なしと推定されます

・NOx吸蔵還元触媒は吸蔵還元工程を省略して燃費を稼いでいたのが、工程期間内に燃料噴射をリッチにするようになるため、燃費が数%程度低下

といった影響を受けると思われます。

 

以上より、現行の該当車の正体は

間違ってもお客様の運転中に不良モードと比して坂道では息切れし加速も微妙で、DPF再生処理時には特に燃費、パワーも劣悪になってしまうディフィートストラテジーモードに突入してしまいご不快な思いをさせたりしないようにする細かな心配り、顧客以外がどうなろうがお構いなしですが、顧客の自己満足とカタログスペックは死守するという辺り、流石ドイツの誇るVWのマイスター魂です。 :-o

まさに匠(わるだくみ)の技って奴かと思います。

ちなみに、欧州自工会によれば、現在販売しているユーロ6排ガス規制対応車は「不正はありませぇん」と言っているようですが、現段階の情報を見るに「ユーロ6対応プログラムやUS06対応プログラムをさらに巧妙に『チューニング』と言い張れるギリギリのラインでバッチリ仕込んでいますよ!」という声明程度に捉えていたほうが良さそうですね。コモンレール以降ディーゼルエンジンに関する欧州勢の革新的なイノベーションの話もついぞ聞きませんですし。

VWは打倒ト○タの武器としてクリーンディーゼル車をプ○ウスに叩きつけて、北米市場の攻略を企てていたようですが、プ○ウスに迫る燃費を誇っていたご自慢のクリーンディーゼルが、法定基準を守るとお話にならないほどの性能に低下していしまう(と推定される)のであれば、北米戦線は撤退するしかなさそうな気がします。どのみち集団訴訟を起こされて更に巨額の賠償金を毟られそうですし。

これも推測ですが、北米市場攻略にあたって、プ○ウス並みの燃費とプ○ウス以上の動力性能という無茶なスペックを出すことを経営陣や営業部門から要求されて、開発部門や品証部門の人間が広く手を組んで不正に関わっていた可能性が高いのではと思われます。社内の内紛や権力闘争といい、東芝の粉飾事件に通じる点は多々ある点、日本メーカーも他人事は言えなさそうです。

どちらにしろ、不正プログラムで強引に性能を引き出していたのであれば、排気系などに色々ダメージが行っていそうな気がしますし、ダメージを受けないように作られていたとしたら、開発部門、品証部門が全員グルというのは確定でしょう。

VWに残された道は、とりあえず当座の問題はお金で解決してアメリカから撤退して

①ディーゼルハイブリッドに逃げる(重量や装置のサイズ的に乗用車では厳しいとは思いますが・・・)

②マツダからエンジン供給を受ける(スズキに続きマツダをキレさせるに10ペリカ&供給能力も無いでしょうし)

③回生エネルギーを使用したスーパーチャージャーディーゼルエンジンなどの新技術で巻き返しを図る

辺りですかねー③を実現して頂けると面白いとは思いますが、果たしてどうなるか。

 

そういえば、学生時代に日○の社員の自動車工学の講義を受けた際(自社製CVTの素晴らしさについて延々語られる内容だった記憶があります)ディーゼルエンジンのNOxやPMを低減する方法について考察しなさいという課題を出されて「電動アシストなどで起動時や高負荷時の欠点を補うしか無いと思います。というかそれを突き詰めると最終的には電気自動車に帰結するのでは」と書いたらC評価を貰った事を思い出しました。

だから○ーンに毎年多額のお布施をする会社に成り下がったんだよとか思ったり思わなかったり。

【VW匠の技】Defeat Deviceの巧妙な作りに感動した” への32件のコメント

  1. 日本では車検や抜き打ちの検査があってばれるから、日本の軽油は質が悪いとかほざいて売らなかったらしいw
    しかしこれから一体どうすんだろうこれ
    リコールしようにも技術的に無理だし、代替のガソリン車でも配るのか

  2. とりあえず、ディーゼル規制前のディーゼル車を、地方で乗ってる自分はラッキーだ。
    北米でディーゼル乗用車売って、市場独占してウハウハなんて事を考えて、なんとしても売りたかったんだろうかね。結局随分高く付きそうだけど。
    ブランドの切り売りとか始めるんじゃないかな。

    • 傘下の切り売りと、日本メーカーとの協業などの方針転換はやむなしかもしれませんが、欧州は日米と商品の嗜好が大きく異なるので、なかなか簡単には行かないような気がします。
      東欧を密かに制圧しているスズキなんかVWと手を組むのには悪く無い相手だったとは思うのですが、いかんせんスズキの欲しがっていたディーゼルがこんな有様であった以上、他の選択肢もなかなか難しいような。

  3. ピンバック: VWの排ガス問題 | Corsa Libera.

  4. 自家用車というものを持たない僕にとっては、公共交通機関や商業車の排気ガスがちゃんとカタログスペックどおりなのかに関心があるなー

  5. 懸念しているのは、トヨタ、マツダ、スズキなどの日本勢はフェアではないので技術を開示しないとEU内で販売できないとかいう新ルールを作るんではないかということ。
    景気が後退するので今までの移民難民優遇政策を反転させて日本の左翼を茫然とさせるっつうのもありえますね。
    日米対EUの構図になって自由経済の流れがブロック経済へと変わり、ロシアへの制裁は双方緩和ですかね。

    • 日本メーカーにとって(西)欧州市場はさほど重要ではないので、それをやられても「はいそうですか」で終わりじゃないですかね。
      ドイツ車メーカーにとっては環境基準のアレな国相手の商売に集中するしかなさそうですが、いかんせん電装品周りの耐久性や粗悪燃料でも平気で走るような頑丈さは持ち合わせていないのが・・・

  6. ブルームバーグやWJで経緯や手口公開されてますが
    > 現在販売しているユーロ6排ガス規制対応車

    たぶん、新世代はGPSや加速度センサー、人感センサー、気温、新車タイマーも組み合わせているのではないでしょうか?

    >>「実験車両は窒素酸化物を多量排出、改善できなければヨーロッパから追放」
     フォルクスワーゲンの排出ガス不正操作の波紋が拡大する中で、2017年に導入されるさらに厳格な排出ガステストに現代自動車はボルボ、
    ルノーとともに通過が困難とする国際非営利団体の研究結果が出た。
    「EURO6 乗用車の窒素酸化物抑制技術」によると、同委員会は「実験室ではなく実際の道路条件方式(RDE)で合計32台を調査した結果、
    ボルボ、ルノー、現代自動車の実験車両(各1種)が窒素酸化物を非常に多く排出した」と明らかにした。
    http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150926-00022054-hankyoreh-kr  

    >> 米、排ガス検査強化へ…日本勢も対応迫られる
    独フォルクスワーゲン(VW)の排ガス不正問題を受け、
    米環境保護局(EPA)は25日、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンを問わず、すべての自動車を対象に排ガス検査を強化すると発表した。
     同日から実際の走行時と同じ条件下での試験を追加する。日本勢を含め、各メーカーは対応を迫られる。
     VWのディーゼル車は、違法なソフトウェアを使って試験の時だけ有害物質を減らす機能をフル稼働させていた。
    車体を固定して調べるこれまでの方式だけでは、不正を見逃す恐れがあると判断し、試験過程を長期化し、試験走行の距離も長くする。
    公道での走行実験などが想定され、基準を満たせなければ、各メーカーは北米で販売できない。メーカーにとっては費用増大につながる可能性がある
    http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150926-00050059-yom-bus_all

    これで、実走行の状態が明らかになるでしょうね。
    高負荷時のガソリン車のダウンサイジングターボのPMも大問題になるでしょう。

    • 以前から不思議だったのですよね。やたらパワーや走りを売りにしているドイツ車が、パワーを犠牲にせずに環境性能を両立していることに。

      あと、次世代ディフィートデバイスのトリガとして最初に私も疑ったのはGPSですね。ただ、公道上であれば万全かと言われれば、それはそれでまた新たな手を考えて来るのではないかと思われます。

      例えばマフラー部分に測定装置へのインテークが取り付けられたことを察知するセンサーや、初期モデルは合法モデルでマイナーチェンジでちょくちょく不正を盛り込んでいくとか。不法S/W改造を容易にするなど、S/Wで簡単にいじれる以上、イタチごっこになる可能性も大いにあると思います。

      • 報道で疑問があるのはこのテスト専用車が
        独仏英の車だけ優遇する非関税障壁だったのかな。
        これ事実なら、欧州車全部、ルノーエンジンの日産車はヤバイかも

        車の排ガス試験で「抜け穴」要求、独仏英がロビー活動か 文書流出
        抜け道の例
        ・試験前にバッテリーフル充電
        ・試験時の100kg追加をやめさせる
        ・なぜか下り坂で試験
        ⇒これでCO2を14%分ごまかせる
        http://www.theguardian.com/environment/2015/sep/24/uk-france-and-germany-lobbied-for-flawed-car-emissions-tests-documents-reveal

        欧州で排ガス試験を受けるのは市販車と無関係な「特別仕様車」だった
        http://thutmose.blog.jp/archives/44037645.html

        あと、フォルクスワーゲンの制御プログラムを作っているのはドイツのメガサプライヤー、ボッシュのはずで、
        http://news.mynavi.jp/news/2015/09/25/188/

        ボッシュも協力していた。。。

        ドイツの自動車大手フォルクスワーゲン(VW)が違法ソフトウエアにより排ガス規制を
        不正に逃れていた問題で、このソフトをVWに納入したドイツ自動車部品大手ボッシュが2007年の時点で、
        VWに対してソフトの違法性を文書で警告していた
        http://www.47news.jp/CN/201509/CN2015092701001302.html

        日本でもやってるでしょうね。
        日本の公証燃費等の検査は、企業と公認会計士みたいな関係・
        これも国交省の検査方法は、メーカーの指定業者が代行検査を行っています。
        要するに、そのメーカーの開発などに関わってきた「関連業者」であり下請け会社です。
        http://thutmose.blog.jp/archives/43615064.html

        • ただ、日本の場合はガソリンエンジン+CVT(+電力パワーアシスト)の組み合わせが主流なので、ディーゼルエンジンに比して引火しやすい燃料に4割以上低い低圧縮比でスパークプラグで点火する以上、重量や煤煙やNOxの処理については遥かにアドバンテージがあるという点は忘れてはならないと思います。

          私が学生時代に勉強した時点での理解では「ディーゼルエンジンは低回転で大トルクを連続的に稼ぐような用途(船舶など)に於いては優秀だが、少トルク高回転と停止を繰り返し求められるような用途に於いては環境面的に不向き」だったのですが、その時点の認識に立ち戻っただけかと思います。

  7. 笑えるのが
    下朝鮮メーカーは慌てて、リコール
    >> 『エンジンに欠陥』~アメリカで現代ソナタ47万台リコール

    現代(ヒョンデ)自動車は25日(現地時間)、中型乗用車・ソナタのエンジンの欠陥より、 アメリカで47万台をリコールする事を決定した。
    リコール対象は2011~2012年型ソナタの2Lまたは2.4Lのガソリンエンジンを搭載した 47万台。
    現代自動車によれば、製造過程でエンジンクランク軸の金属破片が問題を起こし、
    走行中にエンジンが止まる危険があるためリコールを決定したと明らかにした。
    http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=shm&sid1=103&oid=001&aid=0007881319

    壊れやすいので、
    >> エンジンの保証期間も10年または走行距離12万マイル (19万3千㎞)まで拡大する事にした。

    だから、利益が出ないのですが、欠陥放置プレーのVWよりはまだマシですね!
    わざとこんな遊びをしても無料修理♪
    https://youtu.be/E7T98O7vvIA

    • まー彼の国はまだまだチャレンジャーの立場ですから、分を弁えて活動する分には別にいいのではと思います。

      が、日本車を超えたとかほざいているのは何か・・・と思うものです。まーあちらでは低所得者層の乗りつぶし車としてはニーズがあるようなので、そういう方向から一歩ずつ進めていくしかないのでは。

  8. すっきりとまとめた情報をありがとうございます。
    仰るとおりに、VWの組織ぐるみの悪匠みでしょうね。
    また、エンジン制御デバイスのサプライヤー(BOSCH)はVW提示の仕様書通りに製作、納入しただけだと言い訳しているようですが、サプライヤーにも責任があるでしょうね。完成車メーカーに対して弱い立場にあることは理解できますが。
    ところで、米国EPAは1998年にもNOx排出量を偽るデイフイート・デバイスについてリコール通知を出しているのですね(下記URL)。この時の対象は大型のデイーゼルエンジンで7社に対してまとめて出しています。多分、同じサプライヤーの制御デバイスではないかと推察します。 7社の中に環境に優しい筈のVOLVOが含まれているのがショックです。
    http://yosemite.epa.gov/opa/admpress.nsf/b1ab9f485b098972852562e7004dc686/93e9e651adeed6b7852566a60069ad2e?OpenDocument

    • ドイツのディーゼル技術は世界一ィィィ!

      という勢いで挑んだもの、結局小型ディーゼルエンジンの抱える構造的な欠陥を燃焼と機械制御だけで何とかしようとして何ともできなかったってオチなのかと思います。

      ま、回生電力+電力パワーアシストに走った日本の真似を頑としてしなかったのはドイツらしいですが。

  9. 兼坂弘先生の著書で
    「ディーゼルは汚染物質減らせば燃費とパワーが駄目ダメ、
    燃費とパワーを上げれば汚染物質垂れ流し」と書かれていたように
    記憶しています。

    故に「乗用車用のディーゼルエンジンはこの先もムリだ」と。
    「出力の短時間変動が少ない船舶用・大型建機用以外は
    ディーゼルは使えない」と。

    20年以上前の著書ですが、20年経っても
    兼坂先生が正しかったということなのでしょうね。
    物理の法則は曲げられないということでしょうか。

    ここ数年、「欧州勢スゴいなあ、兼坂先生の言は外れたなあ」と
    感じていた自分を恥じています。

    • 悪意を持って頭のいい連中がやった偽装は爆発しにくいですからね。リーマン・ショックしかりです。まー圧力が十分に高まってから爆発するので、破壊力はとんでもないことになるわけですが。

  10. わぁげんがスキャンダルで株価を下げた関連で、とよたかにっさぁんが株価を上げるってことはあるんですかね?
    どーせ今の株価はネット上の人気投票かバクチの指標だと考えてるおっちゃんでした。

    • むしろ、利益大幅上乗せでVW株を売り抜けたススキのおさむちゃんの凄さを評価すべきかと。神がかっていますわ、あのお方。

      • 売り抜けてはいないと思いますよ。むしろ、VWの株価が急落した最悪のタイミングで、ポルシェへの売却交渉が締結されてしまったと(*_*;
        http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150926-00000010-bloom_st-bus_all

        「本当はクリーンじゃない環境技術」と相手は全くその気がない「対等な関係」を求めて、資本提携をやったスズキは少々おぼこ過ぎたと思います。

        • ポルシェに直接売却した上で、売却益367億円を得ていますのでプラスと見ていいと思います。

          • 一応プラスにはなっていますが、VWの株価は今年3月の約半値になり、利益大幅上乗せどころか700億円ほど目減りしています。こんなほぼ底値の売却を売り抜けとは言わないでしょう。

            更に言えば、スズキは先月、4600億円という桁違いの金額でVWが持っていた自社株を買い戻しました。これは提携時にVWがスズキ株を購入した金額:2200億円の倍以上です。
            http://www.chunichi.co.jp/article/shizuoka/20150918/CK2015091802000100.html

            つまりスズキは、自社株の売買で2400億円損をして、VW株の売買で370億円得をしたということになります。

            修爺さんもそろそろ耄碌してきたのか、それとも彼の手腕は元々日本国内や新興国限定のものだったのかは判りませんが、彼自身「もう懲りたよ」と言う通り、VWとの件は明らかにスズキの失態だと思います。

          • これも為替の変動効果や自社株買い戻しを特別損失に含めるかどうかで株屋さんの間で喧々諤々の議論がされていますが、どう評価するかはマーケット次第でしょうね。
            私は提携解除交渉をこれだけ引き伸ばされた事を考慮し、最小の損失で売り抜けたと見ています。

            ま、その意味VWは不正を認知しつつ嵌めた腹黒と言えなくもないですが、これからそういった腹黒のペナルティは嫌というほど払う事になる理由ですし、新興国に強く
            コストダウン技術にも優れたパートナーを失う損失はプライスレスと思います。

  11. > 日本では2011年にいすゞ製トラック「フォワード」にディフィートデバイスが搭載されている事が発覚し問題に
    > 日本では抜き打ちの検査
    >2005年より世界に先駆けて超低硫黄軽油に切り替え

    5年ほど前から、なぜGOLFのディーゼルモデルを出さないのか、気になってましたが(相当待望されていたのにもかかわらず)、合点がいきました。

    ということは 販売戦略をコントロールする立場の人は知ってたわけですね。

    • 本人たちは決してゲロしないでしょうが、まず間違えないと思いますよ。これだけの凝りに凝った仕掛けを一部の人間だけでやれるとは到底思えませんし。

  12. 私の推定は以下の通りです。
    1..北米モデルを欧州モデルと異なる高コスト車にしたくなかった。
    2.以前から小さなズルはあった。どこの会社でも、燃費計測用に
    特化したプログラムを組み込んでいた。プリウスだって実燃費はカタログ
    から大きく落ちるといわれている。
    3.カリフォルニアでは所定の距離を走ったあとでも、NOx浄化性能を維持する必要がある。北米の軽油は硫黄分が多く、触媒の劣化速度が大きいが、有効
    な小手先の対策ができなかった。また、カタログ燃費や加速を犠牲にしたくなかった。
    4.経営陣からトヨタ越えの猛烈なプレッシャーがかかっていた技術トップが決断して、NOxごまかしプログラムを組み込ませた。

    • 大方貴意見に同意ですね。

      プリ○ス以降に違うアプローチを志して戦おうとしたはよいが、結局環境問題をクリアするのは難しかったというオチなだけかと。

      プリ○スはカタログスペックはともかく街乗りでは間違えなく従来車よりは環境面でパフォーマンスの良い車なので、その点欧州車は進化の方向を間違ったのかなと思わなくもありません。

    • 2.に関して
      燃費計測試験の走行モードが実走行より緩いから絶対カタログより実燃費は悪くなるし、燃費の良いクルマほどギャップは大きくなるよ。(エアコンオフだし、ハイブリッドなら電気で駆動した分はカウントされないし)

      プリウス、日本ならいいけど、アメリカみたいに高速走行ばかりされたらそんなに実燃費よくないのかなと思う。

  13. >・FTP-75の試験時間を想定し、エンジン起動から2000秒(33分20秒)+α以内であること
    ・FTP-75の速度パターンとパターンマッチング、もしくは速度60マイル/h以下で走行、かつ200秒以上連続走行しないなどの判定条件に合致すること

    2000秒以内と200秒以上の条件はどう判断するかよく分らなかったです。

    • 2000秒は試験パターンの総合時間、200秒はパターン内での連続走行時間が200秒を越えるものが無い事によるものです。

      補足まで。

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