ZF試乗会レポート 人に寄り添うレベル2運転支援技術、NCAPに対応するバイワイヤなど先取り技術情報

世界のBIG３サプライヤーのひとつであるZFが、2017年11月に自動車メーカー向け試乗会を開催した。ZFが提案する運転支援システムの最新版や、シャシーテクノロジー、先端技術を搭載したモデルや部品が用意され、10台の試乗車も用意されていた。

この試乗会はZF製品の採用を目的としたもので、ZFは自動車メーカー各社にプレゼンテーションの場として試乗会を開催していたわけだ。その試乗会の最終日、メディア向けに情報を提供してくれたので、その様子をお伝えしよう。

また、この試乗会で紹介された製品は、2017年6月にオーストリアで事前に公開されており、その詳細は下記のリンクからご覧頂ける。

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

では、早速製品ごとのUSP（ユニークセールスポイント）を見ていこう。

テーマ：Automated Driving

車両：オペル インシグニア
概要：Level２の高速道路運転支援
装備：S-CAM3.5とAC2000レーダーを搭載

高速道路での運転支援システムのレベル2で、単眼モノカメラとレーダーセンサーを搭載。カメラは第3世代のS-CAM3をバージョンアップした3.5verになっている。カメラ機能としては、前世代カメラの6倍の処理能力に加え、交通信号認識、大型動物、一般的な物体検知、夜間の歩行者検知による自動緊急ブレーキをはじめとする多彩な機能を提供できる能力を持っている。

またZFではさらに上級のS-CAM4やTRI-CAMという魚眼レンズを含む3つのレンズ構成をもち、モービルアイ社のEye Q4チップを搭載したモデルも準備している。こちらはレベル3以上の要件という位置づけだ。

このS-CAM3.5のカメラシステムに、フロント3ヵ所、リヤ3ヵ所にAC2000レーダーを搭載。AC2000は77GHzの周波数で、長距離用が約200～250mｍの探査が可能で、リヤには中距離用150～200ｍのレーダーを搭載。車両の左右には50m～70mショートレンジのレーダーを設置。これら6つのレーダーでサラウンドビュー・センシングを可能にしている。

これらの機器を搭載したオペル インシグニアで、東名高速道路を試乗した。もちろん車線内センタリングは自動で行ない、車両の横に大型の車両が近づけば自動で30cm反対側に移動させて、ドライバーの精神的な不安を解消させる機能も搭載している。これまでに経験のないタイプの制御で、より人に寄り添った制御を入れていると感じた。

車線変更では、人間が目視で安全を確認しつつウインカーを出すだけで自動で車線変更を行なう。その際、滑らかな車線変更が行なわれ、移動した車線内にもきっちりセンタリングする。また、対応速度は0～130km/hで、カーブは100Rの半径まで対応が可能としている。

欧州での試乗会では、アウトバーンからの出口ジャンクションでも自動操舵される機能を披露していたので、日本用にアジャストしたタイプのデモ走行だったのかもしれない。

テーマ：Chassis Integration

車両：ルノー エスパス
概要：Level２ レーンキープ＆レーンチェンジアシスト機能
装備：S-CAM3.5 ベルトドライブEPS

ルノー エスパスはシャシーインテグレーションに分類されていたが、試乗車はZFのスタッフによる東名高速での運転支援を体験した。そのため、ベルトドライブEPSに関しては後述する。

搭載するカメラは前述のオペルと同様のS-CAM3.5で、レーダーを搭載していないカメラだけの制御車だ。ここでのUSPは、車線維持システムをシャシー制御でコントロールするものだ。

前述のオペル インシグニアは一般的なトルク制御で車線を維持するシステムで、車線内でセンタリングがずれた時に、どのくらいのトルクでセンタリングをさせるかという方法で修正している。だが、このトルク制御タイプのレーンキープシステムだと、実際の場面では、修正が足りないとか、行き過ぎた、といったことがままあり、センタリングするまでに、フラフラすることも事実だ。

このエスパスの制御はステアリングの操舵角で制御し、車線を維持するシステムなのだ。つまり、トルク制御ではなく何度ステアを切るか？という操舵角でセンタリングを維持するようにするものだ。これは角度センサーの精度の高いものが搭載されており、その精度を高めることができるのが、ベルトドライブのEPSを使った制御ということになる。したがって、スムーズかつ正確にセンタリングでき、外乱に対して強いロバスト性があるということだ。

また、パネルトラックなどに接近した際、車線を見失うケースもあるが、このS-CAM3.5ではそのあたりもクリアしている精度を持っていた。さらに、テストドライブの時は、車線内でのポジションは1cm単位での認知としており、オフセットは最大50cmまで設定が可能ということだ。

テーマ：Break System

車両：ChangAn CS75（チャンアン：長安汽車のSUV）
概要：ブレーキバイワイヤ
装備：IBC：Integrated Break Control

IBC＝ブレーキバイワイヤは負圧を使わず、常にモーターで加圧するが、カメラからの緊急ブレーキの指令が出た場合、最高圧力に到達する時間が短いことが特徴となる。通常のユニットでは出せないようなハイレスポンスと高圧を発揮できる。これは近年のNCAPで、最短の制動距離でとまりたいという要望に応える装備と言える。

また、万が一のトラブルで圧力を高めることができなかった場合、なかなかブレーキで止めることは難しい。だが、このシステムはかつてのレーシングカーのような、バランスバー式を彷彿とさせる手法があり、負圧がつくれない場合でも、通常より少し強めの踏力で止まることができるのだ。

この先NCAPでの制動に対する要求性能が上がるため、こうした瞬間的に圧力があげられ、かつフェーエルセーフ機能もあることは大きなアドバンテージと言えるだろう。

また、付加価値的要素だが、ブレーキバイワイヤのメリットは負圧を使わないため、ブレーキタッチも自在に調整できることが挙げられる。テスト車は3パターンのペダルタッチを設定し、ソフトタッチ、ノーマル、ルーズタッチを体験した。これらの味付けは、より、人が自然に感じる踏力にすることができるという、人に寄り添ったアイディア技術なのだ。

テーマ：Powertrain Technology

車両：AudiQ7
概要：８ATとリヤ操舵、連続可変ダンパー
装備：8speed transmission all wheel drive-line(8HP),Rear Wheel steer Active Kinematics Control(AKC)、Continous Damping Control(CDC)

ZFの8速ATの第2世代を搭載。変速比幅は7.8．マックストルクは550Nm、マックスパワーは324kWに対応し、アイドリングストップ、そしてエンジンがアイドリング状態で滑空するコースティングモードに対応している。

そして、リヤ操舵はドライバーにとって、新しいドライバビリティもあるが、大型SUVの駐車場での操作性などに、威力が発揮されるという一面もある。試乗は狭い間隔のパイロンスラロームを設定していたが、曲がり切れないと思えるスペースでも、クリアする実力を示した。

一方、CDC（連続可変減衰）のSACHS製ショックアブソーバーは、低速でもその差は歴然とわかる減衰性能を体験できた。ちなみにパイロンスラロームの通過速度は30km/h程度でのテストだった。アウディQ7に搭載されるコンフォートとダイナミックモードの切り替えにより、連続可変ダンパーは減衰力が瞬時に変更され、ダイナミックモードを選択すれば、しっかり感のあるロールとヨーの発生になる。

テーマ：Innovation Vehicle

車両：ZF Advanced Urban Vehicle（suzuki Splash/Ritz）
概要：コンセプトカー 2015
装備：Easyturn、Electric Twistbeam、Car eWallet

こちらのモデルはZFが作成したコンセプトモデルでautoproveでは2013年に詳細を掲載している。
（参考リンク：【ZF】先端技術を体験。乗用車向け電動駆動システムとECOnnect）
この発展型として2015モデルとなっているのが、今回の試乗モデルで、とくにe-Wallet（電子マネー）の搭載が目新しい。

まず、コンセプトモデルはスズキのスプラッシュをベースにEV化したモデルで、リヤアクスルにモーターを搭載している。フロントにはエンジンを搭載していないのでドライブシャフトがない。そのため、最大75度のステアリング舵角が可能で、小回りの効く軽自動車ですら曲がれない場所でも転回できる。さらに、リヤモーターが左右別々にトルクを配分するトルクベクタリングもあるので、より小回りになるのだ。ちなみに出力は80kWで遠隔操作による自動駐車システムも搭載している。

そしてe-Walletは国内ではなじみのあるETCと同様のクラウドでの清算システムだ。欧州ではまだ一般的ではなく、これから次第に導入が進むことになる。このe-Walletでは、ユーザーがクレジットカードでの支払いや、銀行口座など支払い方法が選択できる。

また、カーシェアリングのクルマがこのシステムを搭載していれば、自動で支払をして劇場やレストランでの乗り捨てが可能になる。充電や、駐車場代、高速道路ETCなどの支払が即決済できる。

テーマ：Steering System

車両：Nissan Titan／VW ゴルフGTI
概要：ラック式ベルトドライブ電動パワーステアリングとデュアルピニオンタイプ
装備：Electrical powered Steering Belt Drive（BD）／Dual Pinion（DP）

ベルトドライブは、第3世代の電動パワーステアリングで、ステアリングラック端部のリサーキュレーティングボール部にベルトを掛けてモーター駆動するラック軸並行タイプだ。このタイプは以前から、ボッシュとの協業でZFレンクシステムと名付けたEPS apaを持っていたが、TRWの買収のタイミングでこのシステムをボッシュに譲渡していた。

一方でTRWでもこのベルト駆動と同じ仕組みのEPSをラインアップしており、今回、商品改良をして再デビューさせたということだ。もちろん、ロールス・ロイスをはじめハンドリングのベンチマークとされるBMWはすべてこのZF製EPSを採用していることから分かるように、定評のある製品でもある。

今回の搭載車は日産の輸出用モデルのピックアップトラック「Titan」だった。もともとベルト駆動タイプは瞬間的な大トルクにもレスポンスできることがメリットと言われているだけに、こうした大型のピックアップトラックでも軽い操舵感で自然なドライブフィールを得られる。特にADASにおいて、緊急回避操舵といった制御が伴う範囲になると、こうした大トルク対応タイプが必要となってくるだろう。

もうひとつ特徴的なのは制御回路を2つ持っていることで、EPP＝Electric power Packageがあることだ。じつは、これが最大の特徴だと思うが、これは制御部分とモーターの独立した電子制御2つでコントロールしているということで、万が一のトラブルの場合、モーター出力を50％にして、操舵ができるようにすることができるという。つまり冗長化設計されていることであり、信頼性につながるものだ。

これはTRWを吸収したことによるシナジー効果でもあり、ハード部品と制御部品が同じ企業内で製作できるからこそ、こうしたフェーエルセーフというUSPも作りだせたということなのだ。

さて、もう一台のステアリングシステムは、デュアルピニオンタイプのEPSで試乗車はゴルフGTIだった。こちらはステアリングラックをモーターで動かすタイプのEPSで適応サイズはC/Dセグメントサイズ用としてアピールしている。ラックにかかる耐荷重としては9kNから13kNまで可能だという。

こちらもEPPであるため、独立した2つの電子制御で行なわれ、冗長性が高い。試乗してのフィールとしては、切り戻しの時の自然さが好印象だった。もちろん、ゴルフらしく直進の座りの良さ、安定性が高い。市販のGTIで感じる、直進からの切りはじめで重さがなく、すうっと切り始められるのも好印象だ。また、ハンドルに伝わる振動も感じないレベルで、NVHという点でも好評価できると思う。

テーマ：Commercial Vehicle Technology

車両：Hino Dutro
概要：商用車用8速AT
装備：8HP

試乗車は2トントラックで日野デュトロ。荷室には2トン相当を積載し、試乗コースを試走した。ここでアピールされたのはZFの8速ATトランスミッションが商用のトラックにも対応できるということだ。最大トルク470Nmに対応でき、商用車特有のPower Take Offにも対応している。これは、クレーンやミキサー車などにある、エンジ出力を使って車両ではないものを動かすことができる仕組みを持つクルマのことだ。

これまでZFの8速ATはプレステージクラスやプレミアムモデルに多く搭載され、そこで語られるシフトショックのない、滑らかで上質なギヤチェンジというUSPが、こうした商用車にも流用できるというアピールだった。

ロールス・ロイスやベントレー、アストンマーティン、そしてBMWなどに採用されている8HPは、日野デュトロのディーゼルエンジンと組み合わされ、滑らかな変速を披露していた。変速比幅もワイドスプレッドで、省燃費にも貢献するというのもポイントになる。

また、8HPは高級車用だけにコストもそれなりに高価なトランスミッションと想像できるが、担当者によれば乗用車での実績もたくさんあるため、量産効果による戦略的価格は設定できるという。ただし、専用に改造する部分もあるため、単純なコスト競争の領域での販売とはならないだろう。