日立Astemoが高度なステアリングとフェイルセーフを両立させたステアバイワイヤのプロトタイプを開発

日立Astemoは、自動車のハンドル操作時にタイヤを機械的な仕組みではなく電気制御で動作させるステアバイワイヤの開発において、ハンドルの操作負担が少なく、滑らかで快適なステアリングフィール※1を実現すると同時に、冗長設計により、万一の故障時にも動作を継続し安全性を高めるフェイルセーフ機能を備えたステアバイワイヤのプロトタイプが開発された。

日立Astemoは、自動運転の進展を見据え、操舵系と転舵系のアクチュエーター※2を電気信号で連携させて、安全性・快適性の向上に加え、レイアウトの自由度を高めるステアバイワイヤの実用化に向けた取り組みをグループ総合で推進させている。

通常、自動車のドライバーは、操舵動作に対する反作用としてハンドルから得られる操舵反力を通じて路面の状態を察知し、その情報を利用して運転操作を行っているが、日立Astemoでは、ハンドル操作のステアバイワイヤで重要となる反力発生機能※3において、2021年に経営統合した旧ショーワの長年にわたる研究から得られた高度なステアリングフィール技術が活用されている。また、路面から伝わる情報をドライバーに伝える情報制御技術においては、ハンドルを切った角度に対して車体が曲がらない状態を伝える機能を日立製作所の研究開発グループと共同開発された。さらに、雪道における轍のような走行路面の不規則性から受ける外部干渉を抑制し、ドライバーの修正舵※4を最小化する制御において、旧日立オートモティブシステムズにて技術優位性を高めてきた横滑り制御技術が活用されている。

ステアバイワイヤで懸念される万一の故障に対しては、フェイルセーフ機能として、操舵側と転舵側にあるそれぞれのアクチュエーターをつなぐワイヤーハーネスや電源を2系統化するとともに、操舵側アクチュエーター内にあるハンドルの舵角を検知する舵角センサーと転舵側アクチュエーター内の回路を3重化することや、4輪のブレーキによる制動力を制御し車両を操舵する機能を連携させることで、万一の故障や回路欠損時にも動作継続を可能とし、安全性が向上されている。

※1:ドライバーがハンドルを通して感じとる操作に対する車両動きの反応。操舵感。

※2:動力やドライバ―の操作による力を何らかの動作に変換する装置。

※3:ドライバーがハンドル操作によりステアリングを通してタイヤの向きを変える際に、タイヤが路面との摩擦で戻ろうとする力を反力という。それを電気信号として受信し疑似的に発生させる機能。

※4:ハンドルを切った角度を車両の動きに応じて修正する操作。

著者プロフィール

Motor Fan illustrated編集部 近影

Motor Fan illustrated編集部