本稿では、電動車のモータを駆動するインバータや電圧を変換するコンバータについて解説します。先ず、インバータやコンバータの定義、基本構造を説明します。具体的には自動車に搭載されているトラクションインバータ、DCDCコンバータ、オンボードチャージャなどを図解します。PWM制御によって三相モータへの指令信号が作られる様子を順番に解説します。さらに、インバータ装置を構成する主要な部品の技術を説明します。パワー半導体のIGBT、MOSFET、SiC、GaNのすみ分けや、モータ制御(ベクトル制御)、高電圧からの保護などです。最後にインバータ装置開発で使用される計測器を紹介します。

本稿では、ECUに使われているワンチップマイクロコンピュータを主として解説します。最初に、マイクロコンピュータが車載ECUで採用された歴史をOldsmobileのMISARから始まり、どう普及したかを述べます。その後に、マイクロコンピュータの基本構造と動作メカニズム(レジスタやALU、アセンブリ言語、コンパイルなど)を説明します。処理性能を向上させる高速化技術として、非ノイマン型コンピュータ、パイプライン処理、キャッシュメモリ、DMA、マルチコア、DSP、FPUなどを解説します。また、マイクロコンピュータを使用したECUの開発で不可欠な開発環境であるICE、JTAG、EPROMなどについて解説します。最後にECU開発で使用される計測器を紹介します。

自動車アセスメントで評価する項目として予防安全性能評価と衝突安全性能評価があります。予防安全のシステムとしては車線逸脱抑制や被害軽減ブレーキなど、衝突安全では車体構造などによる乗員の保護と衝突時の衝撃を吸収するエアバッグシステムやシートベルトなどがあります。本稿では衝突安全の主要な機能であるエアバッグシステムについて解説します。先ずエアバッグの歴史を紹介します。その後にエアバッグシステムの動作原理や構成する部品 (インフレータやクロックスプリングなど) を概説します。運転席・助手席だけでなくサイドカーテンエアバッグや、側突・歩行者を検知するセンサ、またECUの基本構成や機能も説明します。最後にエアバッグシステムの開発に関連する計測器類を紹介します。

自動車の品質に関する身近な情報として、「リコール情報」を見聞きすることがあります。リコール情報を公開する仕組みとして国土交通省が定めている「自動車のリコール制度」があります。自動車は各種の関係法令に従い設計され、製造されていますが、不幸にも問題が発生した場合、自動車のユーザが被る事故やトラブルを未然に防ぐための施策としてリコール制度が制定されました。 本稿では、リコール制度全体の概要、自動車に関係する法令の全体像を説明し、その後に「自動車のリコール制度」の仕組みを述べます。リコールと改善対策、サービスキャンペーンの違いや、リコール保険を説明します。自動車に故障が発生した際に調査・解析する規格として「OBD」があります。OBDの歴史やトラブルコード「DCT」、OBD検査の概要、スキャンツールについて解説します。最後に車両開発に関連する計測器類を紹介します。

自動車には数多くのECUが搭載されています。高級車では百個以上と言われています。各ECUに入出力されるセンサやアクチュエータも多くあり、今後も増え続けると推測されます。これらの入出力信号を処理するECUでは、色々なインタフェースで接続されます。ECUが導入された当初はオンオフの簡単な信号や電圧等のアナログ信号でしたが、搭載される機能や技術の進化に合わせて、信号の形式や速度が拡大してきました。 本稿では、車両システム全体を俯瞰し、各種センサからの信号をECUで処理するためのインタフェースについて概説します。インタフェースは信号の種類によって、オンオフ、アナログ、シリアル通信があります。特にシリアル通信についてはCAN、LINから最近のPSI5まで解説します。ECU内部で使われるSPIやI2C、情報系のLVDSも説明します。最後に車両システムの開発で使用される計測器の一例を紹介します。