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マツダの新技術!「Gベクタリングコントロール」で運転がプロ並みに?

ジャーナリスト 宮本喜一=文

マツダが「SKYACTIV」の進化を図る一連の技術開発の過程で、業界で初と言われる新技術を製品に投入し始めた。これは、ドライバーのステアリング(ハンドル)操作に応じてエンジンの駆動トルクを変化させ、タイヤの接地荷重を最適化することによって、動いている車体の横方向とタテ(前後)方向の加速度(G)をコントロールする、という技術だ。この技術によって、車体の自然でなめらかな走行ができる、言い換えればごく普通のドライバーでも、プロ並みの運転、コーナリングができるという。このマツダの新技術開発の舞台裏をレポートする。(後編/全2回)

SKYACTIVだからこそ可能になった新技術

この稿は必ずしも新技術「Gベクタリングコントロール」の考え方のロジックを具体的に述べるのが主な目的ではないので、その結果だけを紹介する。

マツダの車両開発本部の梅津大輔は瞬間瞬間に発生するクルマの駆動力を100パーセント、タイヤから地面に伝えるためには、タテGとヨコGの制御をどのような割合で組み合わせればよいかを示した次のような制御式を解明した。

Gx = Cxy × Gy
(エンジントルク = ゲイン[タテ・ヨコの比率]× ヨコGの変化)

タイヤが左右どちらかステアリングを切った方向に横滑りせず踏ん張って100パーセントの力を発揮するためには、エンジン側でタイヤが前後方向にも滑らず100パーセントの接地力が出るように加速減速をしてやればよい(つまりタテ・ヨコのGの最適バランス)、これはそのための加減速の制御の値を示す式だ。

カーブにさしかかったときに、制御する対象はエンジンのほうに限られる。ブレーキによる減速は避ける方が望ましい。なぜなら、それだけ推進のためのエネルギーが無駄に消費されるからだ。ステアリングの操作は、つまりヨコGの制御は、ドライバーの意志そのものであってクルマ側からは関与できないし、クルマ側からいたずらにこれをすると、ドライバーはクルマが自分の操作に干渉しているという違和感につながる。したがって、クルマ側でタテ・ヨコのバランスをとるためには、タテGを制御するしかない。つまり、この仕事のための制御は、エンジンに限られる、というわけだ。

そうなると、この式通りにクルマを制御して、プロのドライバー並みにスムーズにカーブを駆け抜けるためには、ヨコGに関与しているドライバーのステアリング操作の状態を絶えず検知しながら、ドライバーの意図を読み解く必要がある。これができれば、この制御式からタテGの制御の値が導き出せる。最適な制御ができれば、それが最適なクルマの挙動に結びつけられる。

(ただし、と梅津は言う。ドライバーの意図を読み解いてもエンジンの制御に対するエンジンそのものの応答性が十分でなければ、実際にこのアイデアは機能しない。実はスカイアクティブ以前のエンジンでは、応答性が十分でなかった。したがって、アイデアはあっても、なかなか現実が伴わなかった。ところがスカイアクティブのガソリン、ディーゼル両方とも、この制御に十分な応答性を発揮するという)

これを運転中のドライバー側から見れば、自分流のステアリング操作によって、なぜかクルマが最適な加減速をしてくれて、ドライバー自身、運転がうまくなったと感じる、ということになる。

コスト負担がない新技術の導入

この機能をカメラにたとえてみよう、という話は、実は梅津の受け売りだ。


マツダ車両開発本部の梅津大輔氏
 

つまり、かつてはカメラを操作するには特殊なあるいはある種専門的な知識が必要だった。ピント合わせから始まって、絞りやシャッター速度、はたまたフィルムの装填などなど、一枚の気に入った写真を撮るのはひと苦労、それができない人は、写真店に頼んだものだ。それが今ではそんな知識など一切必要なく、大人から子供まで誰でも簡単にボタン一押しで、スマホに画像を取り込めるし、即座にその結果が見られる。さらに家でもプリントが楽しめる。言い換えれば、カメラにせよスマホにせよ、それが持っている写真撮影の能力の恩恵を誰でも最大限に受けられる、カメラの世界はそこまで進化しているのだ。

Gベクタリングコントロールの技術を生み出した発想もこのカメラを進化させる発想に似ている。

ドライバーがこのコーナーあるいはカーブを、こう曲がりたいと思ってステアリングを操作したその瞬間、クルマがその意図を読み取ってクルマ自体が持っている能力を最大限に発揮できるように制御する。つまり、ドライバーは誰でも、プロのドライバー並みの技量でクルマをコントロールできる、というわけだ。

梅津は2006年にマツダに入社。車両開発本部とパワートレイン開発本部の両方で仕事をしながら、車体とパワートレイン両方にまたがる、さまざまな部門間の密接な連携がなければ実現が不可能なテーマ、つまり今回のGベクタリングコントロールの開発に取り組んだ。

コスト面から見たこの技術の最大の特長は、ソフトウェアの追加変更だけでこの技術が完成しているため、物理的なデバイスが必要ない、つまりコスト負担がほとんどないということだ。

コスト負担の伴わない商品力の向上ほど、メーカーにとって望ましいものはない。マツダの場合、スカイアクティブ技術の"売り"は、スカイアクティブの技術要素をどのモデルにも展開できる「一括企画」にあるため、このGベクタリングコントロールについても、すばやく全モデルに投入する計画を推進している。具体的には、7月に発売したアクセラに続いて、8月にはアテンザ、そして10月からはデミオとCX-3にこの新技術を取り入れた。つまりわずか3か月の短期間に既存モデル4車種のいわば"てこ入れ"を図ったことになる。

マツダはスカイアクティブ技術による一連の新世代モデルの市場における実勢価格の維持を図るため、どのモデルにも最新の技術を投入して消費者に対する魅力の維持に務めている。今回の短期間における4車種のいわゆるマイナーチェンジにマツダは特に力を入れているようで、去る10月14日、マツダR&Dセンター横浜で開催されたメディアを対象にした説明会に、新発売するデミオ改良車主査の柏木章宏、同じくCX-3主査の冨山道雄に加え、国内営業の責任者である常務執行役員の福原和幸まで出席している。

現行の製品に絶えず最新技術を投入するという戦略は、着実に成果を上げていると福原は言う。

「顧客のもとにあるマツダ車の資産価値を維持するこうした取り組みの結果、この10月から残価設定ローンの残価率を高い水準に引き上げることができた。お客様の大切なクルマの将来の資産価値をさらに高く保証するものだ」

具体的にはディーゼル仕様車の残価率を5パーセント引き上げ55パーセントへとした。これはマツダ車の中古車価格の水準が上昇していることの証でもあり、マツダの「適正な価格での販売」が奏功していることの表れだろう。

マツダはこの新開発のGベクタリングコントロールが、同社の販売戦略に貢献してくれることを期待している。

このGベクタリングコントロールの開発が部門間の壁を越えて一気に加速したのが2013年、そして翌2014年には量産化のめどをたてている。

誰でも“人馬一体”を実感できる新たな価値

スカイアクティブ技術を初めて搭載したCX-5が市場に投入されたのは、2012年2月のこと。このスカイアクティブ技術の開発過程では、Gベクタリングコントロールはマツダ開発陣の主なテーマにはなっていなかったようだ。実際にも、そもそも全社的な開発対象ではなく、クルマを統合的に制御するというテーマに興味を抱いた開発エンジニアの主体的な取り組みから始まっている。しかし、その開発のための取り組み方は、まさにスカイアクティブを開発したマツダの技術陣による部門の壁を越えた総合的な取り組みそのものだった。


『ロマンとソロバン』宮本 喜一(著)・プレジデント社刊

マツダは2012年以降に発売した“新世代製品群”を支える強力な武器として、ここ10年あまりにわたってスカイアクティブ技術を開発してきた。そしてそれは大きな成果を生み、ブランドイメージの向上にもつながっている。このスカイアクティブ技術の開発にあたって、マツダの開発陣の視線は、主に、エンジンやトランスミッションそして車体といったどちらかといえばハードウェアの発展・進化のほうを向いていたと言っても間違いではないと思う。

今回、このGベクタリングコントロールによって、彼らの視線は新たな方向をも向くようになった。つまりハードウェアを統合するためのマツダ流のソフトウェアの発展・進化だ。これは開発姿勢における大きな質的転換ではないか。

マツダが標榜して止まない“人馬一体”も、大きな転換点を迎えるのではないか。つまり、従来、運転技量の上手な人にのみ許されたきらいのある人馬一体感を、運転の“へた”な人も特別なシーンあるいは特別なクルマを運転しなくても、自分のクルマで実感できる可能性が広がったのだ。

技術の名称の意味はさっぱりわからなくても、実際にステアリングを握れば素人の誰もがその楽しさを実感できる。スカイアクティブ技術の先行きの可能性が広がり、マツダ車に新たな価値が生まれ、そして同社の販売戦略の大きな武器になったことだけは間違いない。

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