清水和夫メールマガジン〜自動車大航海時代〜
2012年11月25日 第47号
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ShimizuKazuo.com／Startyourengines.net
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日産の先進技術「ステアリング・バイ・ワイヤー」
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前回アウディのワークショップに参加し、非常に感銘を受けた話を書きましたが、今回は日本も負けていないということで日産の先進技術を紹介したいと思います。日産から発表された驚きの次世代先進技術とは「ステアリング・バイ・ワイヤー」と呼ばれるステアリング技術です。わずかな時間でしたが、この技術が搭載されたプロトタイプのスカイラインに試乗したので報告したいと思います。
“驚きの”と表現したのは、今までのどんなステアリング技術にも属さない新しい操縦感覚を覚えたからです。路面からの振動や路面の凹凸から来る面倒くさいステアリングの微修正がほとんど要らないので、ドライビングがずいぶんと楽になり、これまで真空管で聞いていた音楽が澄みきったハイファイ（Ｈｉｇｈ Ｆｅｄｅｌｉｔｙ）のオーディオで聞いているように快適なのです。まずはそのメカニズムから説明しましょう。
そもそもバイワイヤーとは電子スロットルやリーフなどで採用する機械式ではなく、メカトロ的な機構を言います。すでに多くのクルマが採用する電子スロットルはアクセルペダルにはドライバーの操作を検出するスロットルポジションセンサーがあり、この情報がＥＣＵ（コンピューター）を介して、エンジン側に装備された電気モーターに伝わります。ドライバーとスロットルは電気信号でつながっているのです。
バイワイヤーブレーキも同じような原理で作動します。２０００年に発表されたトヨタ・エスティマ・ハイブリッドが世界初のバイワイヤーブレーキでしたが、その後トヨタ・プリウスが追従し、メルセデス・ベンツもＳＢＣという名前でＥクラスとＳＬクラスに普及させました。しかし、メルセデスのＳＢＣは構造上の問題から大リコールとなり姿を消してしまいました。バイワイヤーは電気的な制御が主流となるので信頼性がとても重要です。そこで日産は三つのＥＣＵを使い、航空機並みの信頼性を確保しているのです。
実際のメカニズムを見てみるとステアリングホイールからはステアリングシャフトがクラッチを介してラック＆ピニオンまで伸びています。「バイワイヤーではないのでは？」と思いますがこのシャフトはメカニカルなバックアップシステムとして存在しているのです。万が一電気系統に問題が生じるとクラッチがつながり、通常の電動パワーステアリングとなるわけです。
動作原理はステアリングホイールの後ろに小型モーターが配置され、ドライバーのステアリング操作を検知しながら、ステアリングの手応えを人工的に作り出すものです。モーターからの信号は三つのＥＣＵに送られ、操舵の速さと量を計算し、ラックの両サイドに取り付けられた二つの駆動モーターでラックギアを動かす仕組みです。
実際にノーマルとバイワイヤーのステアリングを持つ二台のスカイラインをテストしてみました。限られたコースで短い時間だったため詳細にはリポートできませんが、直感的には真空管からトランジスタへの進化ではないでしょうか。荒れたワダチ路を走っても、ステアリングへのキックバックがなく、非常にスムーズにタイヤがワダチを乗り越えます。つまり、万が一修正するときも、ごくわずかにステアリングを操舵するだけで済むのです。
直進走行では半チューブ上の道路を走っているように、ストレスなくまっすぐ走ることができます。試しに白線の上をタイヤでトレースしてみました。ノーマルのステアリングでは集中力を高めて走らないと白線をトレースすることは難しいが、バイワイヤーステアリングならとても簡単です。慣れない人でもリンゴの皮を薄く切ることができる優れた道具のようです。
路面からのフィードバックはどうなっているのか？とシステムを開発した担当者に聞くと、タイヤで発生する外乱からの力はモーターで微細に検知できるので、むしろバイワイヤーのほうが、フィードバックしやすいそうです。従来のステアリングシステムでは内在するヒステリシスロスで路面情報が消滅していたのです。車両のスポーツとノーマルモードを切り変える制御でステアリングギア比を可変することもできます。これも電子制御の成せる技です。
先進技術として位置づけられるステアリング・バイ・ワイヤーは日産が１９８０年代から開発してきたハイキャス（４ＷＳ）がその先がけとなっています。その後Ｒ３５スカイラインではアクティブ４ＷＳまで行きつきましたが、タイヤの操舵手法を機械式から電気式に進化したのが、本システムの根っ子の技術といえます。ステアリング・バイ・ワイヤーはレーンキープシステムや緊急危険回避支援などとリンクすることで、前後左右とパノラマ的なセイフティシールド（２００４年に発表した日産の安全思想）が構築できそうです。
安全だけでなく、日産独自のダイナミクスと走り味も作る──永遠のテーマであった快適性と安全性と愉しい走りの両立がこのシステムで実現可能となったのです。私が真空管からハイファイへ進化したと思ったのは、そんなポテンシャルを感じたからです。
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