最新市場調査資料

２０１８年版

自動車部品のロードマップ

総合技研株式会社

Ⅰ．パワートレイン編

１．日欧米中における排ガス規制・燃費規制強化の動向（～２０３０年）·············（ １）

２．環境規制強化への対応策 ·······································································（ ５）

１）パワートレイン技術開発 ····································································（ ５）

２）車体軽量化（アルミ化，ハイテン化）···················································（ ７）

３）車体軽量化（ＣＦＲＰ化） ·································································（ ９）

３．パワートレイン市場動向 ·······································································（ １０）

１）エンジン市場規模（ガソリン／ディーゼル：２０１５～２０３０年予測） ····（ １１）

２）ＩＣＥＶ（ガソリン／ディーゼル）／ＥＰＴＶ内訳（２０１５～２０３０年予測）······（ １３）

３）ＥＰＴＶ内訳：ＥＶ／フルＨＥＶ／ＰＨＥＶ／４８Ｖ－ＨＥＶ（２０１５～２０３０年予測）（ １５）

４）エンジン市場規模・搭載率（２０１５～２０３０年予測） ························（ １７）

５）トランスミッション種類別市場規模······················································（ １８）

（ＭＴ／ＤＣＴ・ＡＭＴ／ＡＴ／ＣＶＴ：２０１５～２０３０年予測）

４．ガソリンエンジン················································································（ ２０）

１）ロードマップ（～２０３０年，要素技術）·············································（ ２０）

２）ロードマップ（～２０３０年，高効率化）·············································（ ２３）

３）ガソリンエンジンの市場的位置付け・シェア ··········································（ ２５）

４）ダウンサイジング・ライトサイジングの動向 ··········································（ ２７）

５）次世代ガソリンエンジンの実用化時期・開発動向・主要開発メーカー ··········（ ３０）

６）新開発エンジン 日産・可変圧縮ＶＣターボエンジン ······························（ ３４）

開発経緯・背景，技術概要，今後の戦略，仕組みと構成部品，

ＶＣＲアクチュエータサプライチェーン

７）新開発エンジン トヨタＴＮＧＡパワートレイン・ダイナミックフォースエンジン（ ３８）

開発経緯・背景，技術概要，今後の戦略，

要素技術(レーザークラッド工法，連続可変容量オイルポンプ)

８）新開発エンジン マツダ・ＳＫＹＡＣＴＩＶ－Ｘ ····································（ ４４）

開発経緯・背景，技術概要，今後の戦略，要素技術

５．ディーゼルエンジン ·············································································（ ４５）

１）ロードマップ（～２０３０年，高効率・高出力化・排ガス処理対策） ··········（ ４５）

２）ディーゼルエンジンの市場的位置付け・シェア ·······································（ ４７）

３）ディーゼル車シェア推移（欧州主要国別：１９９０～２０１７年）·············（ ４８）

４）主要ディーゼルエンジン型式一覧·························································（ ４９）

５）カーメーカーにおけるディーゼルエンジン開発動向 ·································（ ５１）

６．パワーユニット電動化が周辺システム・部品に与える影響 ···························（ ５３）

１）パワーユニット周辺システム数（潤滑，冷却，燃料供給，電源）················（ ５３）

２）ＩＣＥＶ・ＨＥＶ・ＥＶのパワーユニットと周辺システム構成例図·············（ ５４）

３）補機類の動力源・エネルギー源の動向···················································（ ５６）

４）潤滑系システムの電動化と油冷化の動向················································（ ５７）

５）パワートレインの電動化とステアリング・ブレーキへの影響······················（ ５８）

７．駆動モータ·························································································（ ５９）

１）ロードマップ（～２０３０年，モータ種別・搭載数） ······························（ ６０）

２）ロードマップ（～２０３０年，脱レアアース・省レアアース）···················（ ６２）

３）ロードマップ（～２０３０年，４８Ｖマイルドハイブリッド）···················（ ６４）

４）ＨＥＶ・ＰＨＥＶ・ＥＶ・ＦＣＶに用いられているモータの実態（現状） ····（ ６５）

目 次

５）モータの高性能化と冷却技術動向·························································（ ６７）

６）駆動モータ納入マップ ·······································································（ ６８）

８．インバータ・ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＰＣＵ） ··········································（ ７０）

１）ロードマップ（～２０３０年，ＰＣＵ冷却システム・ＳｉＣデバイス採用動向）··（ ７１）

２）ロードマップ（～２０３０年，機電一体・インホイールモータ）················（ ７３）

３）インバータ納入マップ ·······································································（ ７４）

４）ＤＣ／ＤＣコンバータ納入マップ·························································（ ７６）

９．バッテリー（主電源用電池パック）·························································（ ７７）

１）ロードマップ（～２０３０年，エネルギー高密度化・低価格化・新技術） ····（ ７８）

２）ロードマップ（～２０３０年，冷却技術）·············································（ ８０）

３）主要車種採用バッテリーの現状 ···························································（ ８１）

４）バッテリー納入マップ ·······································································（ ８３）

１０．トランスミッション ··········································································（ ８４）

１）ロードマップ（～２０３０年，ＣＶＴ・ステップＡＴ・ＭＴ・ＤＣＴ ··········（ ８５）

ハイブリッドトランスミッション）

２）ロードマップ（～２０３０年，トランスミッションレス化・モジュール化）····（ ８９）

３）トランスミッション種類別市場的位置付け・シェア ·································（ ９１）

４）電動化車両の動力伝達機構とトランスミッションレス化の現状···················（ ９２）

５）ハイブリッド化へのトランスミッションの対応 ·······································（ ９３）

６）新開発ハイブリッドトランスミッション：トヨタ・マルチステージ ＴＨＳⅡ······（ ９５）

開発経緯・背景，技術概要，今後の戦略

Ⅱ．ブレーキ・ステアリング・アクセル編

１．フットブレーキ···················································································（ ９７）

１）ロードマップ（～２０３０年，止まる・高機能化・多機能化）···················（ ９８）

２）ロードマップ（～２０３０年，電子化・電動化・脱油圧） ························（１０１）

３）ブレーキ方式別市場規模 ····································································（１０５）

（ＨＢ／ＥＨＢ／ＨＥＢ／ＥＭＢ：２０１５～２０３０年予測）

４）ＥＭＢ搭載電動化車両種類別市場規模···················································（１０７）

（ＩＣＥＶ・ＭＨＥＶ／フルＨＥＶ・ＰＨＥＶ／ＥＶ：２０１５～２０３０年予測）

５）ブレーキブースタ方式別市場規模·························································（１０９）

（バキューム／電動油圧：２０１５～２０３０年予測）

６）電動油圧ブースタ種類別市場規模·························································（１１１）

（電動油圧ポンプ／サーボモータ：２０１５～２０３０年予測）

７）ブレーキシステム動力源と伝達媒体の現状·············································（１１３）

８）減速回生エネルギー利用の現状と今後···················································（１１５）

９）ブレーキシステム種類（ＨＢ／ＥＨＢ／ＥＭＢ）別特性と対応可能な機能 ····（１１７）

１０）ＥＨＢ・ＥＭＢ技術概要 ·································································（１１９）

１１）ＥＨＢ採用車と採用拡大の動向·························································（１２１）

１２）ＥＭＢ開発動向と搭載車イメージ······················································（１２４）

１３）電動化車両別ブレーキブースタ種類別採用の現状と今後 ························（１２６）

１４）電動油圧ブースタの部品メーカーと納入マップ ····································（１２９）

１５）電動油圧ブースタのサプライチェーン（ボールねじ～モジュール） ··········（１３１）

２．ステアリング······················································································（１３２）

１）ロードマップ（～２０３０年，利便性・燃費・安全性・応答性）················（１３３）

２）ロードマップ（～２０３０年，バイワイヤ化） ·······································（１３５）

３）ステアリングシステムの将来像（２０３０年～） ····································（１３８）

４）パワーステアリング方式別市場規模······················································（１３９）

（ＥＰＳ／ＨＥＰＳ／ＨＰＳ：２０１５～２０３０年予測）

５）ＥＰＳ種類別市場規模（コラム／ピニオン／ラック：２０１５～２０３０年予測） ·（１４１）

６）ＶＧＲＳ市場規模・搭載率（２０１５～２０３０年予測） ························（１４３）

７）電子ハンドル市場規模・搭載率（２０１５～２０３０年予測）···················（１４４）

８）ステアリングに対するニーズ ······························································（１４５）

９）パワーステアリング種類別特性比較······················································（１４７）

１０）パワーステアリング種類別採用車動向················································（１５０）

１１）バイワイヤ化による高機能化と主要構成部品 ·······································（１５１）

１２）ＶＧＲＳ技術概要，採用車動向，納入マップ ·······································（１５４）

１３）電子ハンドル技術概要，採用車動向，納入マップ ·································（１５７）

３．アクセル····························································································（１６１）

１）ロードマップ（～２０３０年，ワンペダルオペレーション）······················（１６２）

２）電子スロットル市場規模（２０１５～２０３０年予測） ···························（１６３）

３）バイワイヤ化動向 ·············································································（１６４）

４）電子スロットル納入マップ ·································································（１６５）

４．パーキングブレーキ ·············································································（１６６）

１）ロードマップ（～２０３０年，フットブレーキとの一体化）······················（１６７）

２）電動パーキングブレーキ市場規模・搭載率（２０１５～２０３０年予測） ····（１６８）

３）パーキングブレーキ種類別採用車動向···················································（１６９）

４）電動パーキングブレーキ納入マップ······················································（１７０）

Ⅲ．先進安全・自動運転・ボディ系システム編

１．先進安全・自動運転 ·············································································（１７１）

１）ロードマップ（～２０３０年，自動化レベル） ·······································（１７３）

２）部分自動運転の市場導入過程 ······························································（１７５）

３）部分自動運転から完全自動運転への移行過程 ··········································（１７７）

４）自動運転市場規模・搭載率（２０１５～２０３０年予測） ························（１７９）

５）高速道路自動運転に必要な個別機能の実用化状況と今後 ···························（１８０）

６）運転支援システムのキー部品（レーザー・レーダー・カメラ・ソナー）の動向······（１８２）

２．カーエアコン······················································································（１８４）

１）ロードマップ（～２０３０年，冷媒・コンプレッサ・空調方式）················（１８６）

２）電動コンプレッサ市場規模（２０１５～２０３０年予測） ························（１８７）

３）カーエアコンに対するニーズ ······························································（１８８）

４）パワートレイン（ＩＣＥＶ・ＨＥＶ・ＥＶ）別エアコンシステム················（１８９）

５）パワートレイン（ＩＣＥＶ・ＨＥＶ・ＥＶ）別コンプレッサ電動化動向 ·······（１９０）

６）電動コンプレッサ納入マップ ······························································（１９２）

７）主熱源，補助熱源の現状と今後 ···························································（１９３）

８）排ガス熱利用の動向 ··········································································（１９４）

３．シートベルト······················································································（１９５）

１）ロードマップ（～２０３０年，プリテンショナ・リトラクタ）···················（１９６）

２）モータリトラクタ市場規模（２０１５～２０３０年予測） ························（１９７）

３）シートベルトに対するニーズ ······························································（１９８）

４．エアバッグ·························································································（１９９）

１）ロードマップ（～２０３０年，乗員保護・歩行者保護） ···························（２００）

２）エアバッグ応用システム（ポップアップエンジンフード，歩行者エアバッグ）の動向 （２０１）

【Ⅰ－３ パワートレイン・トランスミッション市場】

18

５）トランスミッション種類別市場規模（ＭＴ／ＤＣＴ・ＡＭＴ／ＡＴ／ＣＶＴ：２０１５～２０３０予測）

■世界　実数 単位：千台

２０１５年 ２０１６年 ２０１７年 ２０１８年２０１９年

予測ＭＴ 30,200 30,800 30,800 30,500 30,000

ＤＣＴ・ＡＭＴ 3,800 4,100 4,200 4,300 5,200

ステップＡＴ 22,800 24,000 25,000 25,700 25,700

機械式ＣＶＴ 10,000 10,700 11,400 11,500 11,700

電気式ＣＶＴ 1,300 1,500 1,600 1,700 1,800

68,100 71,100 73,000 73,700 74,400

600 800 1,200 1,500 1,900

68,700 71,900 74,200 75,200 76,300

２０２０年予測

……２０２５年

予測……

２０３０年予測

ＭＴ 30,000 30,000 29,000

ＤＣＴ・ＡＭＴ 6,200 8,500 11,000

ステップＡＴ 25,000 24,300 23,700

機械式ＣＶＴ 11,800 12,800 15,500

電気式ＣＶＴ 2,000 2,400 2,800

75,000 78,000 82,000

2,500 4,000 7,000

77,500 82,000 89,000計

トランスミッションレス

計

トランスミッションレス

計

計

■日本　実数 単位：千台

２０１５年 ２０１６年 ２０１７年 ２０１８年２０１９年

予測ＭＴ 430 420 440 440 440

ＤＣＴ・ＡＭＴ 200 140 100 120 160

ステップＡＴ 1,500 1,400 1,360 1,230 1,100

機械式ＣＶＴ 4,450 4,450 4,750 4,660 4,500

電気式ＣＶＴ 1,200 1,400 1,520 1,670 1,800

7,780 7,810 8,170 8,120 8,000

50 60 180 240 300

7,830 7,870 8,350 8,360 8,300

２０２０年予測

……２０２５年

予測……

２０３０年予測

ＭＴ 440 400 400

ＤＣＴ・ＡＭＴ 200 250 300

ステップＡＴ 1,000 900 800

機械式ＣＶＴ 4,310 3,860 3,300

電気式ＣＶＴ 1,950 2,400 2,800

7,900 7,810 7,600

400 500 600

8,300 8,310 8,200

※対象　乗用車

計

トランスミッションレス

計

トランスミッションレス

計

計

【Ⅰ－４ パワートレイン・ガソリンエンジン】

20

４．ガソリンエンジン

１）ロードマップ（～２０３０年，要素技術）

ロードマップ

1990 2000 2010 2020 2030

※1 スプリット・パラレル方式

※2 シリーズ・シリーズパラレル方式

ｶﾞｿﾘﾝ

ｴﾝｼﾞﾝ

単体

ｽﾄｲｷ直噴

高効率

高出力

ﾀﾞｳﾝｻｲ

ｼﾞﾝｸﾞ

ﾘｰﾝ直噴

直噴過給

過給

ﾓｰﾀｱｼｽﾄ

ﾌﾙ HEV

ﾏｲｸﾛ HEV

高効率高出力ＨＥＶ

ｸｰﾙﾄﾞ EGR次世代エンジン

燃料改質HCCI

可変圧縮

＋

排熱回収ｽﾀｰｷﾝｸﾞ ENGﾗﾝｷﾝｻｲｸﾙ

＋

ﾎﾟｰﾄ噴射

ﾉﾝﾀｰﾎﾞ

噴射

ﾀｰﾎﾞ

ﾃﾞｭｱﾙｲﾝｼﾞｪｸﾀ

気筒数削減(2・3 気筒)

ポート噴射可変バルブ

ﾌﾙ HEV･PHEV

海外

中心

REV

48V-HEV

国内

中心

ﾓｰﾀ走行（発電ｴﾝｼﾞﾝ）

EV

高効率高出力ＨＥＶ

電動化

ﾌﾙ HEV※1

PHEV ※1

ﾌﾙ HEV※2

PHEV ※2

REV

【Ⅰ－４ ガソリンエンジン・日産ＶＣＲターボエンジン】

35

■技術概要

ＶＣＲターボエンジン概要

エンジン形式 直列４気筒ＤＯＨＣターボ 最高出力 ２００ｋｗ（２８２ｐｓ）

エンジン型式 ＭＲ２０ ＤＤＴ 最大トルク ３９０Ｎｍ

排気量 １９７０～１９９７ｃｃ 過給 シングルストロークターボ

ボア×ストローク ８４.０×９４.１ｍｍ 燃料供給システム 筒内燃料直接噴射（ＤＩ）＋ＰＦＩ

圧縮比 ８.０～１４.０ バルブ制御 Ｉｎ：電動ＶＶＴ Ｅｘ：油圧ＷＴ

日産ＶＣＲターボエンジンはマルチリンク構成の開発によって可変圧縮比を実現、一般的

なガソリンエンジンではピストン，コンロッド，カウンターシャフト，カウンターウエイト

から成るクランクシャフトによってピストンを動かしている。ＶＣＲターボエンジンの場合、

ピストンとコンロッドはそのまま、そこからつながるマルチリンク機構がカウンターシャフ

トとカウンターウエイトの役割を果たす。

具体的には圧縮比を変更する際には高減速比かつ軽量で、バックラッシュが少ないハーモ

ニックドライブによりアクチュエータアームを動かす。アクチュエータアームの動きと連動

してコントロールシャフト（制御軸）が回転し、ピストンとの間にあるマルチリンク機構の

角度が変わる。高圧縮比にする場合にはマルチリンク機構の角度を垂直方向に近づけ、低圧

縮比にする場合には水平方向に近づけることで実現し、圧縮比を８：１（高性能）から１４：

１（高性能）の間で自在に変えることができる。

■今後の戦略，ＶＣＲアクチュエータサプライチェーン

ＶＣＲターボエンジン用アクチュエータサプライチェーン

日産工機

ｱｯﾊﾟｰ･ｺﾝﾄﾛｰﾙﾘﾝｸ

日立オートモティブシステムズ

・モータ（内製 HAMS）

・遊星歯車機構 ＡＳＳＹ

・リンク機構

遊星歯車減速機構

日産横浜工場

ハーモニック･ドライブ･システムズ

遊星歯車減速機構

アクチュエータ

【Ⅰ－８ パワートレイン・インバータ】

74

３）インバータ納入マップ

インバータ納入マップ

カーメーカー

部品メーカー

日系

トヨタ 日産 ホンダ マツダ 三菱 スズキ

内製 ○ ○ ○

デンソー ○

豊田織機 ○ ○

三菱電機 ○

三菱重工 ○

日立ＡＭＳ ○

明電舎 ○

カルソニック ○

※明電舎は三菱自動車の電気自動車アイミーブ用（パワー半導体は日立製）

カーメーカー

部品メーカー

欧州系 米国米

VW Audi Daimler BMW VOLVO GM Ford Tesla

内製 ○

ＴＤＫオートモティブ ○ ○

日立ＡＭＳ ○ ○ ○ ○

Ｂｏｓｃｈ ○ ○ ○

Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ○ ○ ○

インバータはＩＧＢＴやＦＷＤといったパワーデバイスなどで構成されており、パワーデ

バイスのメーカーとしては富士電機，東芝，デンソー，三菱電機，日立製作所，ローム，

トヨタなどあり、パワーデバイスメーカーが自らインバータ化する形が主流となっており、

パワーデバスとしての供給は富士電機，日立製作所，ロームが行っている。

インバータは、電池の直流を交流に変換し、モータの回転数などを制御する部品で、エン

ジンで言えばスロットルに相当する重要部品でインバータとモータは一体で考える必要が

ある。ＨＥＶではトヨタはＤＣ／ＤＣとしてコンバータなどとともにＰＣＵとしてモジュ

【Ⅰ－１０ パワートレイン・トランスミッション】

92

４）電動化車両の動力伝達機構とトランスミッションレス化の現状

ＨＥＶ・ＰＨＥＶの動力伝達機構

主要

採用車

トランスミッションﾄﾗﾝｽ

ﾐｯｼｮﾝﾚｽ備考動力

連結部変速部 その他

ﾄﾖﾀ

THS Ⅰ･Ⅱﾌﾟﾘｳｽ,

ｱｸｱなど

動力分配

機構FF 車用ｼｽﾃﾑ

ﾏﾙﾁｽﾃｰｼﾞ

THSⅡ

ﾚｸｻｽ LC

500hﾄﾙｺﾝ 4AT

動力分配

機構

FR 車用ｼｽﾃﾑ

縦長ﾄﾗﾝｽﾐｯｼｮﾝ

2 段変速式

ﾘﾀﾞｸｼｮﾝ

ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ

LS600h

GS450hﾄﾙｺﾝ 2AT

動力分配

機構

FR 車用ｼｽﾃﾑ

縦長ﾄﾗﾝｽﾐｯｼｮﾝ

ﾎﾝﾀﾞ

IMA ｲﾝｻｲﾄ ﾄﾙｺﾝ AT1 ﾓｰﾀ(G/M)をｴﾝｼﾞﾝ側に組み込

み

i-DCDﾌｨｯﾄ

ｳﾞｪｾﾞﾙ

ﾃﾞｭｱﾙ

ｸﾗｯﾁ

MT

+

ﾌﾟﾗﾈﾀﾘｷﾞﾔ

1 ﾓｰﾀ(G/M)

i-MMD

ｱｺ ｰ ﾄﾞ ﾊｲ

ﾌﾞﾘｯﾄﾞ

ｵﾃﾞｯﾃｲﾊｲ

ﾌﾞﾘｯﾄﾞ

ｸﾗｯﾁ

+

減速ｷﾞﾔ

2 ﾓｰﾀ(G&M)

ｴﾝｼﾞﾝ直結

日産

ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝﾄ

ﾃﾞｭｱﾙｸﾗｯﾁ

ｺﾝﾄﾛｰﾙ

ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ

ﾌｰｶﾞﾊｲﾌﾞ

ﾘｯﾄﾞ

ｽｶｲﾗｲﾝﾊｲ

ﾌﾞﾘｯﾄﾞ

2 ｸﾗｯﾁ

(AT 前後)7AT 1 ﾓｰﾀ(G/M)

ｴｸｽﾄﾚｲﾙ

ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ

2 ｸﾗｯﾁ

(AT 前後)CVT 1 ﾓｰﾀ(G/M)

ｅパワー ノート増・減速

機

走行用減速機

発電用増速機

SUBARUｽﾊﾞﾙﾊｲﾌﾞﾘ

ｯﾄﾞ

XV

ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ

ｸﾗｯﾁ

+

ﾄﾙｺﾝ

CVT 1 ﾓｰﾀ(G/M)

三菱

ﾌﾟﾗｸﾞｲﾝ

ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ

EV ｼｽﾃﾑ

ｱｳﾄﾗﾝﾀﾞｰ

PHEV

ｸﾗｯﾁ

+

減速ｷﾞﾔ

2 ﾓｰﾀ(G/M)

【Ⅱ－１ フットブレーキ】

105

単位：千システム

２０１５年 ２０１６年 ２０１７年 ２０１８年２０１９年

予測

ＨＢ 66,000 68,700 70,400 70,700 70,800

ＥＨＢ 2,700 3,200 3,800 4,500 5,500

ＨＥＢ

ＥＭＢ

計 68,700 71,900 74,200 75,200 76,300

２０２０年予測

･････２０２５年

予測･････

２０３０年予測

ＨＢ 70,900 69,800 72,200

ＥＨＢ 6,600 12,000 16,000

ＨＥＢ 200 800

ＥＭＢ 200

計 77,500 82,000 89,200

単位：千システム

２０１５年 ２０１６年 ２０１７年 ２０１８年２０１９年

予測

ＨＢ 6,330 6,220 6,550 6,310 6,050

ＥＨＢ 1,500 1,650 1,800 2,050 2,250

ＨＥＢ

ＥＭＢ

計 7,830 7,870 8,350 8,360 8,300

２０２０年予測

･････２０２５年

予測･････

２０３０年予測

ＨＢ 5,800 4,610 3,000

ＥＨＢ 2,500 3,600 5,000

ＨＥＢ 100 200

ＥＭＢ

計 8,300 8,310 8,200

　※対象　乗用車

３）ブレーキ方式別市場規模（ＨＢ／ＥＨＢ／ＨＥＢ／ＥＭＢ：２０１５～２０３０年予測）

■世界 実数

■日本 実数

【Ⅱ－２ ステアリング】

135

２）ロードマップ（～２０３０年，バイワイヤ化）

バイワイヤタイプ別実用化状況

特 徴ﾌｪｰﾙｾｰﾌ

機構

操舵力

ｱｼｽﾄ力

ｽﾃｱﾘﾝｸﾞ

ｺﾗﾑ実用化時期

VGRS ﾀｲﾌﾟⅠ

現行のステアリングシス

テムをベースに前輪舵角

に電子制御を導入

機械系

PS

+

VGRS ｱｸﾁｭｴｰﾀ

有

２０００年頃

ﾄﾖﾀ ﾚｸｻｽ

BMW 5.3 ｼﾘｰｽﾞ

電子

ﾊﾝﾄﾞﾙ

ﾀｲﾌﾟⅡハンドルとステアリング

ユニットを電気的結合機械系

操舵ｱｸﾁｭｴｰﾀ

+

PS

有２０１４年

日産ｽｶｲﾗｲﾝ

ﾀｲﾌﾟⅢハンドルとステアリング

ユニットを電気的に結合電気系 操舵ｱｸﾁｭｴｰﾀ 無 ２０３０年頃

タイプⅠ・Ⅱ：Ｐｓｅｕｄｏ ＳＢＷ タイプⅢ：Ｐｕｒｅｌｙ ＳＢＷ

ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）はフェールセーフ機構の構成方式により、タイプ別に大別でき

る。フェールセーフ機構としては航空機と同様、多重系による電気的フェールセーフのタイプ

Ⅲ、クラッチＯＮ／ＯＦＦによる機械的フェールセーフのタイプⅡと常時結合のタイプⅠがあ

る。ただし現在、実用化されているタイプⅡは機械的フェールセーフと電気的フェールセーフ

を併用している。

タイプⅠ・ⅡがＰｓｅｕｄｏ ＳＢＷ，タイプⅢがＰｕｒｅｌｙ ＳＢＷとなり、操舵力・ア

シスト力でみるとタイプⅠはパワーステアリングによるアシスト，タイプⅡはパワーステアリ

ングによるアシストと操舵アクチュエータによる操舵の切り替え併用，タイプⅢは操舵アクチ

ュエータによる転舵となる。

タイプⅠは日本ではトヨタがＶＧＲＳの名称でランドクルーザー，レクサス系上級車などに

搭載している他、日産も４輪アクティブステアのフロントに搭載、欧州でも同様のシステムを

ＢＭＷがアクティブフロントステアの名称で５・３シリーズに展開、タイプⅡは世界で唯一、

日産が実用化している。

ステアリングコラムの有無でみると、タイプⅠとタイプⅡはステアリングコラムが存在、タ

イプⅢは制御自由度が最も高くステアリングコラムをもっておらず、衝突安全性，レイアウト

性の点でも優れるステアリングシステムとなる。

【Ⅱ－２ ステアリング】

151

１１）バイワイヤ化による高機能化と主要構成部品

結合方式と制御領域

付加機能

基本構成パワーアシスト アクティブステア

自動操舵

自動運転

機械的結合

機械的結合

電気的結合

タイプⅠ ＶＧＲＳ

タイプⅡ 電子ハンドル

タイプⅢ 電子ハンドル

実現可能機能

ステアリングシステムは操舵機構とリンク機構との間の結合方式が変わりつつあり、結合方

式が変わることでシステムや部品に大きな影響を与える。

ステアリングシステムに電子制御と電動化を取り入れることで一部ではあるが機械的結合

を電機的結合（ＳＢＷ：ステアバイワイヤ）に置き換えたシステムがＶＧＲＳやドライバーの

ステアリング操作を電気信号に置き換えアクチュエータで舵を切る電子ハンドルとして実用

化され、一部の上級車に採用されている。

機械的結合によるステアリングシステムはドライバーの操作が基本的にそのまま舵に反映

されるのに対し、電気的結合を取り入れたＳＢＷではＥＣＵの判断によりドライバーの操作と

は異なる舵を切ることとも可能となり、アクティブステアリングによる先進安全システムが実

現している。

またＳＢＷは機械的結合をどの程度、残すかによってＰｓｅｕｄｏ ＳＢＷ（タイプⅠ・タ

イプⅡ）とＰｕｒeｌｙ ＳＢＷ（タイプⅢ）に分かれ、タイプⅠは現行のステアリングシステ

ムの機械的結合の一部を電気的結合に置き換えたシステム、タイプⅢは完全に電気的結合へ移

行したシステム、タイプⅡはタイプⅠとタイプⅢの中間的システムでフェールセーフ時のみ機

械的結合に頼るシステムとなる。

制御の自由度ではタイプⅠ→Ⅱ→Ⅲの順で高く、タイプⅠではアクティブステアリングまで

で自動運転の実現ではさらに自由度の高いタイプⅡやタイプⅢへと発展が要求される。

ステアリングシステムの基本構成と実現可能な付加機能でみるとバイワイヤ化が進むにつれ

「曲がる」という機能を高機能化することが可能となる。機械的結合ではパワーアシストどまり

だが、機械的結合に一部でも電気的結合を取り入れるとアクティブステアリングまで可能となる。

さらに電気的結合を増やしていくと自動操舵や自動運転システムが可能となり、次世代型の

先進的な安全システムの実現につながる。

【Ⅲ－１ 先進安全・自動運転】

173

１）ロードマップ（～２０３０年，自動化レベル）

ロードマップ

自動化レベル 東京ｵﾘﾝﾋﾟｯｸ

2015 2020 2025 2030 2035 年

部分自動

運転※１

○低

○中

○高

完全自動運転※２

※１ 高速道路、自動車専用道路、特定ルート／一般道

※２ 一般道まで含み制約なし

自動運転システムはまず高速道路でのニーズから普及が始まる。高速道路で自動運転に切り

替えることで運転負担軽減、特に渋滞時に自動運転に切り替えることができればドライバーの

負担、ストレスを大幅に軽減することが出来る点が評価され、普及、市場で実績を積みながら、

より自動化レベルの高い高度なシステムへと進化していく。２０２０年はトヨタ、ホンダなど

が高速道路複数車線での自動運転システム実用化の年となり、また東京オリンピック開催に合

わせ国が自動運転を推進していることから、大変重要な位置付けをもつ年となる。

自動運転システムを自動化レベル別にみると部分自動運転の中で自動化レベルの低い○低は

２０１６年８月より日産がプロパイロット１.０として実用化、プロパイロット１.０は高速道

市場立ち上げ(2016)

日産ﾌﾟﾛﾊﾟｲﾛｯﾄ

SUBARU

ｱｲｻｲﾄ(2017)

市場拡大標準的装備として定着

自動化ﾚﾍﾞﾙ○中へｼﾌﾄ

具現化しない？

市場立ち上げ

東京ｵﾘﾝﾋﾟｯｸ

実証実験

新概念の車

として登場

移行

【Ⅲ－１ 先進安全・自動運転】

180

５）高速道路自動運転に必要な個別機能の実用化状況と今後

高速道路自動運転（Ｇａｔｅ ｔｏ Ｇａｔｅ）に必要な機能の実用化状況

自動運転機能 実用化状況

１ 高速道路本線走行（ＡＣＣ，ＴＪＡ，ＡＬＫ） △ 限定的に実用化（ＴＪＡ）

２ 自動車線変更（ＡＬＣ）・追越 △ 自動車線変更機能は実用化

３ 緊急操舵回避（ＥＳＡ） × 次世代ステアリング技術

４ 自動分岐・物流 × ＧＰＳによる自車位置推定技術必要

５ ランプウェイ・急カーブ走行 × ＧＰＳによる自車位置推定技術必要

高速道路本線走行機能（ＡＣＣ，ＴＪＡ，ＡＬＫ）の現状

本線走行機能 対応速度制御対象

アクセル ブレーキ ステアリング

前車追従

ＡＣＣ ～１２０ｋｍ／ｈ ○ ○

ＴＪＡ～３０ｋｍ／ｈ

～６０ｋｍ／ｈ○ ○ ○

単独走行 ＡＬＫ ～１２０ｋｍ／ｈ ○ ○ ○

ＡＣＣ アダプティブクルーズコントロール

ＴＪＡ トラフィックジャムアシスト（渋滞時追従支援）

ＡＬＫ オートレーンキーピング（自動車線維持）

ＡＬＣ オートレーンチェンジ（自動車線変更）

ＥＳＡ エマージェンシーステアリングアボイダンス（緊急操舵回避）

高速道路のＥＴＣ Ｇａｔｅ（入口）からＧａｔｅ（出口）まで走行するのに必要な機能

としては高速道路本線走行機能，自動車線変更・追越機能，緊急操舵回避機能，自動分岐・

分流機能，ランプウェイ・急カーブ機能といった５つが最低限必要となる。高速道路本線走

行機能はＡＣＣ，ＴＪＡ，ＡＬＫなどがあるが、現時点で前車追従でアクセル・ブレーキ・

ステアリングを統合制御できる範囲は３０ｋｍ／ｈとか６０ｋｍ／ｈの中低速域に限定さ

れている。

自動車線変更・追越機能はウインカー操作後、２～３秒後にシステムが安全確認した上、

２０１８年版

自動車部品のロードマップ

価 格：９８,０００円（消費税別）

発刊日：２０１８年１１月９日

発刊者：総合技研株式会社

本 社：〒450-0003

名古屋市中村区名駅南一丁目２８番１９号

名南クリヤマビル

TEL （０５２）５６５－０９３５㈹

E-MAIL aam53300@nyc.odn.ne.jp

ＵＲＬ http://www1.odn.ne.jp/sogogiken/

禁 無 断 転 載