ドライブバイワイヤテクノロジーとは何ですか？

ドライブバイワイヤは、従来の機械的制御を強化または置き換える多くの電子システムを指す包括的な用語です。 ドライブバイワイヤ技術は、ケーブルや油圧を使用して車両を制御する代わりに、電子システムを使用してブレーキを作動させ、ステアリングを制御し、エンジンに燃料を供給します。

ドライブバイワイヤシステムが通常電子制御に置き換える3つの主要な駆動コンポーネントがあります。スロットル、ブレーキ、ステアリングです。 これらのシステムは通常、電子スロットル制御と呼ばれます。 ブレーキバイワイヤー、 と ステアバイワイヤー.​

電子スロットル制御

ドライブバイワイヤ技術の最も一般的な形式であり、最も簡単に見つけることができるのは、電子スロットル制御です。 アクセルペダルとスロットルを機械式ケーブルで結合する従来のスロットルコントロールとは異なり、これらのシステムは一連の電子センサーとアクチュエーターを使用します。

コンピューター化された燃料制御を備えた車両は、何十年にもわたってスロットルセンサーを使用してきました。 これらのセンサーはコンピューターにスロットルの位置を知らせますが、スロットルは物理ケーブルによってアクティブにされます。 真の電子スロットル制御（ETC）を使用する車両では、アクセルペダルとスロットルの間に物理的な接続はありません。 代わりに、アクセルペダルが信号を送信して、電気機械式アクチュエータがスロットルを開きます。

これは、誰にでもできるフェイルセーフ設計で簡単に実装できるため、最も安全なタイプのドライブバイワイヤテクノロジと見なされることがよくあります。 機械式スロットルケーブルが断線した場合にスロットルが閉じるのと同じように、電子スロットル制御 システムは、ペダルセンサーからの信号を受信しなくなった場合にスロットルが閉じるように設計できます。

ブレーキバイワイヤーテクノロジー

ブレーキバイワイヤー技術は、ドライバーとブレーキの間の物理的な接続を解除する必要があるため、電子スロットル制御よりも危険であると見なされる人もいます。 ただし、ブレーキバイワイヤは、電気油圧システムから電気機械システムに至るまでのさまざまな技術であり、どちらもフェイルセーフを念頭に置いて設計できます。

従来の油圧ブレーキは、マスターシリンダーといくつかのスレーブシリンダーを使用します。 ドライバーがブレーキペダルを踏むと、マスターシリンダーに物理的な圧力がかかります。 ほとんどの場合、その圧力は真空または油圧ブレーキブースターによって増幅されます。 次に、圧力はブレーキラインを介してブレーキキャリパーまたはホイールシリンダーに伝達されます。

アンチロックブレーキシステム は、ドライバーの入力なしで車両のブレーキを自動的に引くことができるという点で、最新のブレーキバイワイヤー技術の初期の先駆けでした。 これは、既存の油圧ブレーキを作動させる電子アクチュエータによって実現されます。 他の安全技術はこの基盤の上に構築されています。 横滑り防止装置, けん引制御、 と 自動ブレーキ システムはABSに依存しており、周辺的にブレーキバイワイヤー技術に関連しています。

電気油圧式ブレーキバイワイヤー技術を使用する車両では、各ホイールに配置されたキャリパーは依然として油圧で作動します。 ただし、ブレーキペダルを踏むことで作動するマスターシリンダーには直接接続されていません。 代わりに、ブレーキペダルを踏むと一連のセンサーが作動します。 次に、コントロールユニットは、各ホイールに必要なブレーキ力を決定し、必要に応じて油圧キャリパーを作動させます。

電気機械式ブレーキシステムには、油圧コンポーネントはありません。 これらの真のブレーキバイワイヤーシステムは、センサーを使用して必要なブレーキ力を決定しますが、その力は油圧を介して伝達されません。 代わりに、電気機械式アクチュエータが各ホイールにあるブレーキを作動させます。

Steer-By-Wireテクノロジー

ほとんどの車両は、ステアリングホイールに物理的に接続されたラックアンドピニオンユニットまたはウォームアンドセクターステアリングギアを使用します。 ハンドルを回すと、ラックアンドピニオンユニットまたはステアリングボックスも回転します。 ラックアンドピニオンユニットは、タイロッドを介してボールジョイントにトルクを加えることができ、ステアリングボックスは通常、ピットマンのアームを介してステアリングリンケージを動かします。

ステアバイワイヤー技術を搭載した車両では、ステアリングホイールとタイヤの間に物理的な接続はありません。 Steer-by-wireシステムは、技術的にはステアリングホイールを使用する必要はまったくありません。 ステアリングホイールを使用する場合、通常、ドライバーにフィードバックを提供するために、ある種のステアリングフィールエミュレーターが使用されます。

ドライブバイワイヤ技術をすでに搭載している車両は何ですか？

テスラには、完全なドライブバイワイヤに近い車両があり、自律使用の承認を得るために、明らかに可能な限り強力に限界を押し広げています。

完全にドライブバイワイヤの生産車両はありませんが、多くのメーカーが説明に合ったコンセプトカーを製造しています。 ゼネラルモーターズは2003年にHy-Wireコンセプトでドライブバイワイヤーシステムを実証し、マツダの流雅コンセプトも2007年にこの技術を使用しました。 ドライブバイワイヤは、トラクターやフォークリフトなどの機器に見られますが、電子式パワーステアリングを備えた車やトラックでさえ、物理的なステアリングリンケージがあります。

電子スロットル制御がより普及しており、さまざまなメーカーやモデルがこのテクノロジーを利用しています。 ブレーキバイワイヤーは、生産モデルにも見られます。 この技術の2つの例は、トヨタの電子制御ブレーキとメルセデスベンツのセンソトロニックです。

ドライブバイワイヤの未来を探る

安全上の懸念により、ドライブバイワイヤ技術の採用が遅れています。 機械システムは失敗する可能性があり、実際に失敗しますが、規制当局は依然として電子システムよりも信頼性が高いと考えています。 ドライブバイワイヤシステムは、非常に複雑であるため、機械的制御よりも高価です。

ただし、ドライブバイワイヤ技術の将来は、多くの興味深い開発につながる可能性があります。 機械的制御の撤廃により、自動車メーカーは、現在道路上にある車やトラックとは根本的に異なる車両を設計できるようになる可能性があります。 Hy-Wireのようなコンセプトカーでは、ドライバーの位置を決定する機械的な制御がないため、座席構成を移動することもできます。

ドライブバイワイヤ技術は、自動運転車技術と統合することもできます。これにより、車両をリモートまたはコンピューターで操作できます。 現在の自動運転車のプロジェクトでは、電気機械式アクチュエータを使用してステアリング、ブレーキ、加速を制御しています。これは、ドライブバイワイヤ技術に直接接続することで簡素化できます。