いまやアクセルペダルはゲームのコントローラーと同じ！ 自動運転時代に必須の「ドライブ・バイ・ワイヤ」って何？

　この記事をまとめると

■最近のクルマは「電子制御式スロットルバルブ」の採用が主流になっている

■操縦系の動きを電気信号に置き換えるのは航空機の「フライ・バイ・ワイヤ」由来だ

■電子制御なので、ほかのシステムと組み合わせると多彩な制御が可能となる

「ドライブ・バイ・ワイヤ」とは

　ひと昔前のアクセルペダルは、スロットルバルブとロッド、リンク類、ワイヤーなどで機械的につながる構造だった。ワイヤー式なら、ペダルを踏み込むことでワイヤーが引っ張られ、その先端につながれたスロットルバルブがアクセルペダルの踏み込み量に応じて開閉する、という動きをしていた。

　しかし、最近のクルマでは、こうした機械的な構造を持つスロットルバルブの開閉方式は少なくなり、代わって電子制御式（以下、略して電制）スロットルバルブが主流を占める状態となってきた。スロットルバルブの開閉状態をコントロールするアクセルペダルの踏み込み量を電気的に検知。これを信号電流としてスロトッルバルブに送り、そこに設けられた電気モーターを作動させることでスロットルバルブの開閉を行うというシステムだ。

　電制スロットルのメリットは、電気的にスロットルバルブの開閉を行うため、アクセルペダルの動きに対して瞬時にスロットルバルブの開閉を行うことができ、また微細なレベルで開閉量のコントロールを行うことができる特徴を備えている。

　操縦系の動きを電気信号に置き換え、モーターや油圧の力で各部を動かす方式は「フライ・バイ・ワイヤ」の呼び名で、航空機の分野では早くから普及を見せていたメカニズムだ。飛行機の場合は自動車より切迫した事情があり、安全に航空機を飛ばすメカニズムとして必要不可欠なシステムとなっている。

　どういうことかというと、航空機の基本運動である3次元方向の動きを担うエルロン、エレベーター、ラダー各部の動きを、各種センサーから得た飛行情報を元にコンピューターが判断、制御するためである。とくにオートパイロットを機能させる上で、各可動部の微細なコンロールは、人間の操作では瞬時に、正確に対応しきれない部分があるからだ。

　自動車の場合も基本的な考え方は航空機と同じで、人間が操作する機械的な動きより、人間の操作を電気信号に置き換え、モーターなどを使って各部を動作させるほうが、より正確で安全な走行状態を作り出せるという考え方が基本となっている。こうしたシステムを飛行機のフライ・バイ・ワイヤ方式になぞらえ、クルマの場合は「ドライブ・バイ・ワイヤ」方式と呼んでいる。

　自動運転化には必要不可欠なシステム

　さて、道路走行における電制スロットルのメリットだが、単にスロットルバルブの開閉機能だけに限定するなら、電制スロットルのメリットはそれほどない。だが、これが現在開発が進められている自動運転システムを前提に考えると、交通の流れや道路形状などに応じた加減速、定速走行の動きは、電気的にスロットルバルブの開閉を行う電制方式なくしてその成立はあり得ない。

　もちろん、定速走行時における必要最小限の適正なスロットル開度（燃料消費量の適正化＝二酸化炭素の排出削減）を得るためにも、電制スロットルは非常に有効なメカニズムとなっている。

　なお、電制スロットルの普及期には、メーカーが加速感を向上させるためのチューニング手法（？）として電制スロットルを利用した例もある。ドライバーが操作したアクセルペダルの踏みしろに対し、スロットルバルブを大き目に開くよう設定しておくのである。ドライバーは、自分が意図した加速（アクセルペダルの踏みしろ）に対し、車両がそれ以上の加速を示すことから、優れた加速性能と感じることになるからだ。

　現状に照らし合わせれば、ATやABS、車両挙動安定システムなどを効果的に機能させるためには、車両各部の精密なコントロールが必要で、スロットルバルブの開閉動作だけではなく、ほかの部分でも電子制御方式は不可欠な方式となっている。

　ちなみに、電流量の調整でモーター回転数を制御するEVでは、アクセルペタル自体の働きが電気スイッチとなっているため、当たり前だが、電制スロットル（スロットルバルブは存在しないが）と同じ意味の働きをしている。

Comments

[ple********]

車の方は微妙なコントロール制御ができるようになった一方でアクセルでコントロールせず単にオンオフしかやらないドライバーが増えた。

[pro********]

排ガス規制対策としては定速走行時だけでなくアクセルを急に踏み足してもスロットルが急に開かないような制御も入っていますし、ダウンサイジングターボ車では踏み足した最初の一瞬だけ全開にしてターボラグを減らす工夫も入っています。

エンジン配置の関係でワイヤーを長く取り回さざるを得ないようなクルマでは利点も大きいかもしれませんが、自然なレスポンスに関してはやはり機械的につながっている方が好ましいですね。