今どきのクルマに続々採用される「バイ・ワイヤ」とはどんな技術?

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機械的に力を伝えるのではなく電気信号で伝えるシステム

 ワイヤって聞くと金属のヒモをイメージしますよね? クレーンがつり上げるワイヤーケーブルや、自転車のブレーキワイヤーをイメージするのが一般的だと思います。しかし最近の自動車に使われる技術、バイワイヤというのは違います。この時のワイヤというのは電線のことで、つまりは機械的な機構ではなく、電気的な機構によって制御するということです。ドライバーの意志をクルマに適切に伝えるために、中間にコンピュータが入っている、というわけです。そのためステアリングやペダルにはセンサーが付けられているわけです。

 もっとも最初にバイワイヤになったのは、スロットルです。機械式だとスロットルペダルにつながったワイヤーケーブルがスロットルにつながっています。それがスロットル・バイ・ワイヤだと、エンジンの吸気量を調整するためのスロットルにモーターを組み込み、スロットルペダルの踏み込みに対応してコンピュータが最適な量を指示します。

 アクセルをガバッと踏んだからといって、スロットルを同じようにガバッと開けるのがベスト、というわけではありません。燃焼室の状態やエンジンの環境などから判断して、ドライバーの意志をベストな形でエンジンに伝えることになります。このスロットル・バイワイヤは、トラクションコントロールのために必要な電制スロットルが採用されたことで、急速に広まりました。日本では初代ホンダNSXに初めて採用されて以来、現在ではガソリンエンジン車のほとんどはすでにスロットル・バイ・ワイヤです。

 ブレーキ・バイ・ワイヤは、電動油圧ポンプとそれを制御するユニットで構成されています。ブレーキペダルの先にはセンサーが付いているだけで、その踏み加減によってコンピュータがブレーキを制御します。通常はブレーキペダルからの力をマスターバックで倍力して油圧を高めますが、その部分が電動油圧ポンプに替わっています。機械的につながっていないので、前後のブレーキバランスを最適化したり、EVやハイブリッドの回生協調ブレーキを高精度に行うことができます。ただブレーキ・バイ・ワイヤはメルセデスベンツが以前に失敗しているので、一般のガソリン車ではなかなか普及が進んでいません。

 バイワイヤの恩恵が大きいものに、電動パーキングブレーキがあります。一般的にはパーキングレバーでワイヤーケーブルを引っ張ってパーキングブレーキを作動させますが、最近はそれをバイワイヤで実現するクルマが増えています。電動パーキングブレーキのメリットは、信号などでの停車時に自動的に作動してアクセルを踏むと同時に解除してくれるといった全自動的な機能だけでなく、上り坂で後退しないヒルホールドアシスト機能や完全停止までカバーする前車追従クルーズコントロールの停止時にも作動します。

 アクシデントが発生したあとのコリジョンブレーキでも、主役として機能します。通常のパーキングブレーキとは異なり、コンピュータによって何段階にも制御が可能なので、パーキングブレーキの活躍の場が拡がっています。

 最後はステアリング・バイ・ワイヤです。これは日産がスカイラインに世界で初めて採用された技術です。ダイレクト・アダプティブステアリングという名前で、ステアリングホイールとステアリングギヤは、システムが故障した時以外は切り離されています。ステアリングホイールを回した量と速さによって、コンピューターが最適な量をステアリングギヤに入力します。

 構造は比較的シンプルで、少し専門的に言うと、ダブルピニオン型EPSのステアリング入力側にもモーターを付けただけです。つまりEPSの進化系といえなくもありません。

 ただステアリングホイールが機械的につながっていないということは、いろいろなメリットがあります。例えば自動的にカウンターステアが可能になります。ドライバーの意志から切り離して、最適な制御をステアリングでもやってくれるわけです。また日常的にも、駐車する時にはギヤ比を高くして、ステアリングホイールの操作量を少なくすることもできます。

 ハイブリッド+ダイレクト・アダプティブステアリングのスカイラインは、未来感一杯でありながら完成度の高い快適なスポーツセダンに仕上がっています。

 自動車技術が全自動運転に向かっているので、このようなバイワイヤ技術は不可欠なものになっていきます。いわゆる自動運転技術にはバイワイヤがセットなので、普通のクルマにもどんどん採用されていくことでしょう。自動運転でもレベル3ではドライバーの感覚と制御のマッチングが重要ですが、レベル5になればドライバーは不在なのでそうしたノウハウも必要なくなります。否応なく訪れる、それが現在の自動車の未来です。

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