SDV時代におけるシャシー制御とは？「制御に知を、走りに革新を」ZFが描く次世代モビリティの姿

ZFは「人とくるまのテクノロジー展2026 YOKOHAMA」にて、「制御に知を、走りに革新を」をテーマにSDV関連技術の展示を行った。

注目展示は、SDVを支えるシャシー制御技術、最新のHEV技術、進化したパッシブセーフティ技術、さらに商用車向けの新しいコンプレッサー技術の4つだ。

◆SDV時代の主役となるZFの「シャシー制御技術」

「人とくるまのテクノロジー展2026 YOKOHAMA」ZFジャパンブース

ZFは車両運動制御の要ともいえるシャシー制御技術をはじめ変速機などのドライブトレインおよび安全機能にかかわる制御技術、さらには産業機械分野まで幅広いポートフォリオを持つ。その中で、ZFジャパンとして基本的な戦略と同展への出展の狙いはなんだろうか。

ZFジャパン代表取締役社長ドル・タシュカ氏はこう語る。

「ZFのDNAを考えたとき、技術的にはステアリング、ブレーキ、サスペンションといった車両の運動制御を司るシャシー制御技術があります。その中での強みは、日本を含むZFの長年の実績です。世界中の自動車メーカー（OEM）の要求に耐えうる設計技術、製造技術が各国のスポーツモデル他の採用実績につながっています」

「出展の狙いは、日本市場をイノベーション発信とグローバルへの輸出拠点として強化する点にあります。ZFジャパンは日本市場で40年ほど事業を行ってきていますが、SDVの時代にあらためてZFの技術をアピールし、ZFジャパンをもっと強くしたい、生産を増やしたいという思いがあります。日本には、その技術力と生産能力があるからです。実際、電動パーキングブレーキ（EPB）の国内製造を2027年に開始する計画が動いています。工場の現地化、Local for LocalそしてLoca for Globalを進めています。」

人とくるまのテクノロジー展は、国内OEMやサプライヤーだけでなく、海外からの出展や参加者も多い。欧州・北米・中国・日本で実績を武器に日本から世界に向けた提案ということのようだ。

ZFジャパン代表取締役社長ドル・タシュカ氏

◆注目のステアバイワイヤー技術

人とくるまのテクノロジー展に展示された技術展示の中で、目玉のひとつとなっていたのが、ステアリングおよびブレーキのバイワイヤー技術だ。

ステアバイワイヤーは、レクサスに採用された技術として改めて注目を浴びるが、技術そのものは新しいものではない。ZFにとってもそれは同じで、以前からステアバイワイヤー技術を持っており、最近では中国メーカーのNIOがZFの技術を採用していることでも知られている。

ステアバイワイヤーハンドホイールアクチュエータ（HWA）

ステアバイワイヤー技術のポイントは、舵角の電動制御だけでなく、ステアリングへの反力をどのように再現、制御するかにかかっている。「バイワイヤー」なので、ステアリングホイールと舵角装置との間に機械的・物理的な接続はなく電気信号だけとなる。そのため、ステアリングホイールは、タイヤや路面の状況に関係なく同じ力で回せることになる。また、路面の凹凸や据え切り時の反力フィードバックもない。

各社はこの制御技術、アルゴリズムに独自性を出しているところだが、ZFは独自のツインウォーム（ギア）による反力で自然なステアフィールの実現と、ギア機構そのものが持つバックラッシュの低減を実現している。

◆ステアリング・ブレーキ・サスを統合制御するZFシャシーダイナミクス

電動メカニカルブレーキ（EMB）

ZF技術の真骨頂は、ステアリングだけではない。ブレーキ、サスペンションを含めた統合制御技術だ。F1のダンパーをも手掛けるZFのフルアクティブダンパー（sMOTION）、セミアクティブダンパー（CDC）によるサスペンション制御システムは、トルクベクタリング、ブレーキベクタリングの技術に加えて、ダンパーの減衰力調整によるヨーモーメント制御も加わる。

これによりコーナリングや凹凸路面での4輪接地性を向上させ、ふんばりや蹴りだしのような制御も実現できる。セミアクティブダンパーは、ECUによるバルブ調整による減衰力の制御を行う。フルアクティブダンパーでは、制御用のオイルポンプを使い、ダンパー自体の動きを積極的に制御する。

ステアリング、ブレーキ、サスペンションの個別の制御は、コンポーネントとして組み込まれた各ECUが行う。これらをさらに統合して、縦、横、垂直方向のシャシー制御として実現するためには、cubiXという統合制御型車載ソフトウェアが存在する。cubiXは、ECUを搭載してインテリジェント化されたコンポーネントをネットワーク化することで、高度なシャシーダイナミクスを実現する。

圧伸独立減衰力連続可変ダンパー（CDCrci）

◆SDV時代のニーズに合わせた「Chassis2.0」という提案

cubiXは、ゾーンアーキテクチャに対応し、シャシー部分のドメインやゾーンコントローラーに実装されるミドルウェアだが、ZFでは従来型の車両ECUにも同様な機能を実装している。厳密には、従来型アーキテクチャの時代から、3コンポーネントの統合制御ソフトウェアは開発していた。したがって、cubiXは、ADAS＋およびSDV時代のニーズに合わせて、ドメインコントローラやゾーンコントローラーに実装するOS、もしくは自動運転やSDVを制御する統合ECUのためのミドルウェアという見方もできる。

じつは、今回の展示テーマである「制御に知を、走りに革新を」は、SDV時代におけるシャシー制御の在り方、ZFとしての提案を示したものになる。ZFではcubiXによるシャシー統合制御のことを「Chassis2.0」と呼んでいる。

「制御に知を、走りに革新を」をテーマにSDV時代におけるシャシー制御の在り方を提案する

前述の従来型アーキテクチャへの実装は1.8、1.9とも呼べるもので、同社のSDV技術は、これまでの制御技術、システムアプリケーション技術の延長にあるものだ。これは、サプライヤーがティア1からティア0.5へと役割分担が変化している動きとも整合する。

世界中のOEMとの実績、信頼関係を持つZFは、OEMごとのコンポーネントの味付けを独自技術とソフトウェア技術によって実現している。この特徴を生かしながら、ADAS＋技術や自動運転のようなニーズに対して、cubiXのようなミドルウェア技術やシステムアプリケーションを提供する技術で応えている。

◆既存車両をHEVに換装できるトランスミッション

HEV用 8速縦置きトランスミッション 8HP evo

電動車向けのeLSD搭載、同軸減速機

ZFは独自のeアクスルも持っているが、今回展示していたのは次世代型の8速ハイブリッドATだった。見て驚かされるのはそのサイズだ。パラレル式のハイブリッドトランスミッションなのに、従来型ICEのトランスミッション並みのサイズだ。

4ギアセットの8速変速機にハイブリッド用のモーターとインバーターまで一体化しており、必要なら既存のICE車トランスミッションを換装する形でハイブリッド化することもできる。もちろん欧州OEMのPHEV等にすでに搭載されている製品だ。モーター出力も160kW、200kWとバリエーションをそろえている。

OEMとしては、バッテリーさえ用意すれば、エンジンそのままでHEV化、PHEV化が実現できる。CAFE規制対応、HEV/PHEVラインナップの強化の強力な武器となる。

◆自動運転時代の安全技術はどう変わるのか

ZF LIFETECのパッシブセーフティ技術

安全技術については、同社のパッシブセーフティ技術のブランドである「ZF LIFETEC」製品の展示を行っていた。ZF LIFETEC製品のひとつとして、ルーフ内蔵型エアバッグ「Bag in Roof/Overhead Airbag」、静音性能向上モデルのシートベルトプリテンショナー「SPR6.1＋SLS」、スリムタイプのアクティブシート統合ベルトテンショナー「ACR8.S」を紹介していた。

ZF LIFETECはパッシブセーフティ技術を主軸としているが、ADASやSDVの進展に合わせ、センサー制御技術を高度化することで、アクティブセーフティに近い機能も実現している。例えば、シートベルトのプリテンショナーやエアバッグ展開タイミングについて、衝突後ではなく、衝突や危険を予測した段階で先行制御を行うことが可能だ。これにより、衝突時にエアバッグが最大限に機能するよう、シートベルトのテンション制御によって乗員の着座姿勢や着座位置を最適化できる。

SDV時代においては、統合ECUとAIが各種センサーや車両情報を活用し、衝突リスクを予測しながら、ブレーキ、エアバッグ、シートベルトを統合制御する世界が想定されている。一方、ZF LIFETECの技術は、そうした統合制御に加え、よりデバイスに近いレイヤーで自律的に機能する点に特徴がある。中央制御からの指令を待つだけでなく、危険を瞬時に判断し、エアバッグやシートベルトを高速かつ直接的に作動させることができる。

◆「スクロール式電動エア・コンプレッサー」が実現する「静かでサステナブルな物流」

電動エア・コンプレッサー e-comp Scroll

電動商用車向けの技術は、スクロール式の電動エア・コンプレッサー（e-comp Scroll）だ。中型以上の商用車は、電動化が進んでもブレーキやサスペンションといった中核部品や安全に関わる重要なシステムには、圧縮空気が欠かせない。この製品は、エンジンではなく電動モーターで動くコンプレッサーだ。一般的なコンプレッサーはピストン式のものが多いが、ZFの電動エア・コンプレッサーでは、ピストン式、V字ピストンと世代を経て、最新式はスクロール式に転換する。現在最終的な量産開始に向けた段階だという。

ZFのスクロール式e-comp Scrollの特長は、低振動で静粛性に優れている点だ。車載状態で稼働させても本体に立たせたコインが倒れることがないほど低振動性能を持つ。内燃機関がなく本質的に静かな電動車向けには最適だ。

また、本製品のもう一つの特長は、オイル（潤滑油）フリー設計だ。これにより、オイルの取り扱いや廃棄に伴う環境負荷や汚染リスクを低減し、よりクリーンで静かな都市環境の実現に貢献する。さらにオイルが圧縮空気に混入することに起因するエア機関の故障リスクを排除。オイル調達に不安要素が増えている現在、メンテナンスコストの低減にも寄与する。結果として車両の稼働率向上につながるなど、車両保有者にとってもメリットの大きい製品となっている。