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ZFグローバル試乗会レポート vol.4 データで動かすシャシーコントロールの世界

2017年7月31日

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ZFが目指すビジョン・ゼロの世界。これまで3回にわたり、必要とされる考え方や技術、具体的な提案をレポートしてきた。「see, think, act」データを集め、解析し、アクションする。この3ステップのラストがact、アクションだ。各種のセンサーやカメラ、アルゴリズムで解析されたデータを用い、クルマを動かすという最終的な行動を意味する。だが、もっとも重要なことでもあり、ここでうまく作動しなければ台無しだ。<レポート:高橋 明/Akira Takahashi>

ZFグローバル試乗会レポート vol.1 自動運転、EV化への未来像
ZFグローバル試乗会レポート vol.2 未知の体験が続々と
ZFグローバル試乗会レポート vol.3 ZFが開発を進める自動運転はレベル2、3の強化とレベル4までの道程

ZF ビジョン・ゼロ ピーター・レイク氏

ビジョン・ゼロをプレゼンテーションするピーター・レイク氏

シャシーテクノロジーはZFが最も得意とする分野であり、世界の頂点に立っていると言っても過言ではない。スポーツカーや名車、高級車、超高級車が採用するステアリング、ホイールガイド、ダンパー、サスペンション、スタビライザー、ブレーキなどでクルマの特性がきまり、その多くがZF製のシャシーテクノロジーを採用していることからも理解できる。

さて、時代は次の時代へのステップが始まり、将来の運転機能をサポートする新たな連携システムが求められている。これまで求められていた安全、安心、快適に加え、データの連携による次なるステップとなるシャシーテクノロジーだ。

その要求に対する答えがインテグラル・シャシー・コントロール(ICC)とメカニカルシステムとの連携だ。

ZF ビジョン・ゼロ実現に向けたテストカー

シャシーテクノロジーをパーツごとに搭載したテスト車両

■空飛ぶ絨毯に変えるsMotion

ZFの連続可変減衰力コントロールダンパー(CDC)をもとに開発さたsMotionアクティブ・ダンパーシステムは、4輪に装着されたダンパーにモーター駆動ポンプが装着され、ピストンロッドのスピードよりも速く反応してダンパー減衰をコントロールする。

ZF sMotionアクティブ・ダンパーシステム CDC(連続可変減衰力コントロールダンパー) システム図

CDCダンパーには各輪にアクチュエーターが装備され、瞬時に減衰がコントロールされる

その結果、sMotionでは、路面の凸凹を数キロニュートンの力で吸収することができる。これにより車体はロールやピッチング、ヨーイングを実質的に除去できることが可能で、車両の安定性は向上し、これまでよりはるかに安全で快適なものになり、まるで空飛ぶ絨毯のようになると、Dr.クライン氏は説明する。

ZF CDC 連続可変減衰力コントロールダンパー 減衰力の変化グラフ ダンパー構造図

伸び側、縮み側での減衰の立ち上がりを大きく変えることもできる

これらはカメラ、センサー、ライダーなどの情報と組み合わされ、自動運転機能のサポートとなり、車内ではドライバーは運転から解放され、他のことが快適にできるようになる未来があるわけだ。

ZF CDC 連続可変減衰力コントロールダンパー 構造

CDCダンパー構造

■ロールをコントロールするERC

ERCはひと言で言えば、モーター内蔵のスタビライザーだ。このアクティブ・ロール・スタビライゼーション・システムは、アクスルに装着され、48Vのモーターを内蔵。カーブや荒れた路面からの影響を大幅に削減する。車体のロールは最大1400Nmの力で1/300msecの速度で相殺されるという。また、このコンポーネントの特徴として汎用設計であることも付け加えたい。

ZF ERC アクティブ・ロール・スタビライゼーション・システム

48Vモーターを内蔵するスタビライザー

■車高が変わりながらバネレートは変化しないeLEVEL

電子油圧レベリング(EHL)技術は、スプリングプレートの位置を変化させ、車高をスムーズに調整する機能だ。油圧制御するサスペンションには、それぞれにアクチュエーターが装着され、車高が調整される。障害物を乗り越えるときや、積載時の荷重バランス調整、あるいは、EVの非接触充電用に最適な車高調整ができるというものだ。非接触充電は地面に埋め込まれた機器と車体下面に装着した機器との間で充電されるが、その際の距離が重要になることから、EHLの重要性があるわけだ。

ZF 電子油圧レベリング(EHL) 自動車高調整システム

スプリングを乗せるプレートの位置が動く

これはメルセデス・ベンツEクラスに装着したテストカーをドライブした。テストでは車高の変化による乗降性が良くなったことやコーナリング時にはロールを抑えフラットな姿勢で旋回できる状況が体験できた。が、テスト用にそうしたセッティングにしているということで、さまざな応用方法があるという一面だ。

■高度に自動化された運転支援を支えるICC

インテグラル・シャシー・コントロールは、パワーステアリング(EPS)、後輪操舵のアクティブ・キネマティック・コントロール(AKC)、アクティブ・ダンパー・システムのCDC、そしてバイワイヤーを含む電子制御のブレーキシステムABSを連携するシステムだ。

ZF ICC インテグラル・シャシー・コントロール 専用コンピュータ

多くのマイコンをまとめて制御する車載コンピューター

ICCは個々に装着されたアクチュエーターをネットワークで連携する役目であり、それによりさまざまな新機能が実現できるシステムだ。ICCの働きは前後、上下、横方向の動きを最適に制御し、運転の快適性、安全性、ゼロ・エミッションに集約され、アクティブシステム系には予測機能も盛り込み、ADAS高度運転支援システムと連携させることで、より車両安定性への拡張性が高くなるというわけだ。

ZF インテグラル・シャシー・コントロール ICC テストカーのCT6

テスト車のCT6。空飛ぶ絨毯だったのか?

これらのシステムを搭載した試乗車では、キャデラックCT6が用意されていたのだが、残念ながら順番待ちの時間切れで試乗することができなかった。が、これは推測だが、すでにメルセデス・ベンツのSクラスに採用されている乗り心地をよくする技術の進化版ではないだろうか。

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