テスラサイバートラック：ワイヤー制御ステアリング技術の簡単な分析

ステアリング・バイ・ワイヤ

サイバートラックは従来の車両の機械的な回転方法に代わり、ワイヤー制御の回転を使用して、制御をより完璧にしています。これは高級な知能運転に進むための必要なステップでもあります。

ステアリング・バイ・ワイヤシステムとは何ですか？簡単に言えば、ステアリング・バイ・ワイヤシステムは、ステアリングホイールと車輪の間の物理的な接続を完全にキャンセルし、電気信号を使って車輪の操舵を制御します。

ステアリング・バイ・ワイヤシステムは、従来の機械式操舵システムのすべての利点を持つだけでなく、機械システムでは達成しにくい角度伝達特性の最適化も実現できます。 

ステアリング・バイ・ワイヤシステムは新しい技術ではありません。トヨタ、フォルクスワーゲン、グレートウォール、BYD、NIOなどの各種OEMがこの技術を長い間開発しており、世界的に有名なTier 1のボッシュ、コンチネンタル、ZFもステアリング・バイ・ワイヤシステムを開発・導入していますが、実際に量産されているのはテスラのサイバートラックだけです。

したがって、サイバートラックの今後の性能は非常に市場をリードしています。同時に、この技術は「スライディングシャーシ」のコア技術でもあり、その後続のバッチ状況は非常に意味があります。

ステアリング・バイ・ワイヤ技術は、従来の技術と比べてより大きな伝達機構を排除でき、車両を軽量化（軽さはコスト低減と耐久性向上を意味します）し、コストも低減できますが、電化は制御を信号を通じて伝達するため、何か問題が発生すると非常に深刻な結果を招く可能性があります。そのため、この技術が航空機に最初に導入された際には、二重冗長設計が採用されて安全性を確保しました。

ステアリング・バイ・ワイヤ技術は現在、主に後輪駆動車に広く使用されており、前輪駆動車にはほとんど使用されていません。主な理由は、この技術に問題が発生しないことが求められるためであり、電気信号の故障はバッテリーの電源喪失や信号遅延など多くの要因によって引き起こされる可能性があります。 

バッテリーの突然の電力喪失を防ぐために、サイバートラックは下の画像の左側のモーターに48Vバッテリーシステムを使用して電力を供給するだけでなく、高電圧電源にも接続しています。また、2つの予備バッテリーも備えており、バッテリーの電力供給が停止しないように二重冗長設計になっています。

サイバートラックのステアリング・バイ・ワイヤシステムは、各モーターが低速駐車時に最大約50-60Nmのトルクを生成でき、1つのモーターが故障してももう1つのモーターが冗長性を提供します。同じモーター（1つだけ）がリアの操舵システムを駆動し、ドライバーに擬似的なフィードバックを提供します。このフィードバックは非常に重要です。これがなければ、ドライバーは車輪の操舵状況を perceiving しにくくなり、タイヤと地面のデータを分析ユニットに伝達して、より良い運転体験を提供します。例えば、方向を変えるときに、タイヤと地面の最適なグリップを維持できます。

電気信号が従来の機械制御を置き換えたため、信号伝達の効果とタイムリーさが非常に重要です。サイバートラックは従来のCAN通信に代わり、イーサネット通信を使用しています。ギガビットイーサネットシステムにより高速データ伝送が可能であり、遅延はわずか0.5ミリ秒で、ターンシグナルに最適です。また、さまざまなコントローラー間のリアルタイム通信を可能にする十分な帯域幅も提供します。 

イーサネットはCAN通信よりも高い帯域幅を持ち、車両全体でダイジーチェーンを共有できます。POE技術を使用することで、イーサネットインターフェースに直接電力を供給でき、別途低電圧電源が不要になり、配線ハーネスのコストを大幅に削減できます。この技術は、車載イーサネットと将来のスマートドライビングの商用化と実装とともに急速に普及・展開される予定です。 

要約:

ステアリング・バイ・ワイヤ技術はそれほど高度ではありませんが、既に車両にバッチ導入されています。少なくとも以前のレクサスは、クレーンを捕まえようとした際に多くの問題に直面しました。

このように、従来のセンサーや機械制御を電気信号で直接排除する方法は、高品質で低価格でありながら、ドライバーにより良い運転体験をもたらすことも可能ですが、車両の最も基本的な要件は安全性です。電気信号には多くの故障要因が存在します。

技術進歩を促進するには、市場での検証と時間が必要です。将来的にこの技術が非常に普及し、安定すれば、「電動スケートボード」の統合技術はさらに向上します。