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藤田真吾

藤田真吾(ふじたしんご)

NewsInsight 編集・記者

マツダ「CX-5」に新技術「GVCプラス」登場! ブレーキ制御は地味だが効果絶大?

マツダ「CX-5」に新技術「GVCプラス」登場! ブレーキ制御は地味だが効果絶大?

2018.10.11

「CX-5」の商品改良で新技術「GVCプラス」を導入したマツダ

切ったハンドルを戻す時にブレーキ制御? その効果とは

地味な技術を楽しげに説明するマツダから“らしさ”を感じた

マツダがSUV「CX-5」に商品改良を施した。目玉は新たに搭載する2.5Lガソリンターボエンジンとのことだが、個人的に注目したいのは、このタイミングで初登場となった車両運動制御技術「G-ベクタリング コントロール プラス」(GVCプラス)だ。

この技術、簡単にいうと「切ったハンドルを戻す時に発動させるブレーキ制御」のことで、アピールするにはちょっと地味なポイントのようにも思うのだが、それを何やら楽しげに説明するマツダの技術者からは、いかにも同社らしいといった感じを受けた。ここからは、マツダの車両開発本部 操安性能開発部で主幹を務める梅津大輔氏の解説に基づき、GVCプラスとは何かを見ていきたい。

マツダが「CX-5」の商品改良を実施。予約受注は始まっており、発売は11月22日の予定となっている(画像は改良版「CX-5」、提供:マツダ)

GVCプラスとは何か、それはクルマをどう変えるのか

まず、マツダにはエンジン、トランスミッション、シャシーといったクルマを構成する重要な要素を、バラバラにではなく、ソフトウェアで統合制御しようという考え方がある。同社が大切にする「人馬一体感」を支えるそれらの技術群を、マツダは「スカイアクティブ ビークル ダイナミクス」(SKYACTIV-VEHICLE DYNAMICS)と呼ぶ。

その技術群の第1弾として、2016年に登場したのが「G-ベクタリング コントロール」(GVC)だ。この技術は、ドライバーがハンドルを切った時に、少しだけエンジントルクを絞る制御を効かせることで、クルマを前荷重にし、スムーズなコーナリングを支援するもの。前荷重とは、大げさにいえばクルマが“つんのめった”感じになることだが、それにより前輪の接地感が増すので、クルマは曲がりやすくなる。ハンドルからの入力でエンジンを制御する、つまりは統合制御だ。

GVCプラスはスカイアクティブ ビークル ダイナミクスで第2弾となる技術。改良版「CX-5」が初めて採用する(画像提供:マツダ)

そのGVCの進化版が、今回の改良で初めて登場した「GVCプラス」なのである。GVCはハンドルを切る時にエンジンを制御してクルマを曲がりやすくする技術だが、このGVCプラスは、その切ったハンドルを戻す時(直進状態に戻ろうとして逆方向に曲がる時)、曲がる方向とは反対側の前輪を「ちょっとだけつまんであげる」(梅津主幹)ことで、ハンドルの切りすぎ(戻しすぎ)を防止し、直進状態にスムーズに戻れるようにする制御だ。

梅津主幹の手で一部が隠れてしまったが、スライドの左下には「応答性改善」と書いてある

この制御が効く場面として想像しやすいのは、高速道路を走っている時、急に落下物なりニホンカモシカなりが正面に出現して、それを避けるために急いでレーンチェンジをする、といったシーンだ。緊急でハンドルを切って障害物を避けた後、ドライバーはクルマを直進状態に戻すため、ハンドルを逆方向に切ることになる。そのときの素早いハンドル操作にクルマは少し遅れて反応するので、ついついハンドルを切りすぎて、オーバーステアの状態になってしまう。ハンドルを切りすぎれば、直進状態に戻るために少し“切り戻す”操作が必要になるので、クルマは不安定な挙動になる。

このように、ドライバークルマを直進状態を戻そうとしてハンドルを切る時、GVCプラスは、曲がる方向とは反対側の前輪に少しブレーキを効かせる。ブレーキの効いたタイヤは転がるのが少し遅くなるので、結果としてクルマは曲がりすぎることなく、スムーズに直進状態に戻れる。ブレーキの効きは、ハンドル操作の強さ(早さ)によって変わる。

クローズドコースを使い、GVCプラスのオン/オフを切り替えながら緊急レーンチェンジを行ってみたのだが、その制御の効果はよく分かった。まずは制御をオフにして、時速70キロくらいで急ハンドルのレーンチェンジを行うと、新たに進入したレーンで直進状態に戻ろうとして、急いでハンドルを逆に切ったり、また切り返したりする操舵を短時間のうちに行ってしまい、クルマが直進状態に戻るまでには、どうしても“揺り戻し”のような挙動を発生させてしまった。次にGVCプラスをオンにして同じテストを行うと、クルマはスムーズにというか、少なくともバタバタした感じをともなうことなく、直進状態を回復した。

アニメ「サザエさん」のエンディングで、一家が勢い込んで家になだれ込んだ時、その勢いで家が入り口と逆側に大きくたわんだ後、その反動で入り口側に少し、グラっと揺れるという描写が出てくるが、GVCプラスがオフになった状態で緊急レーンチェンジを行い、クルマを直進状態に戻す時の“揺り戻し”というのは、まさにそんな感じ。ハンドルを急いで切る時は「GVC」が効いていて綺麗に曲がれるのだが、直進状態に戻す時にはハンドルを切りすぎ、その超過分を取り戻すために逆方向のハンドル操作を急いでしまうので、その時にクルマが少し、グラっと逆方向に揺り戻すのだ

つまり、ドライバーが「どれだけ早く曲がりたいか」を読み取って、それを助けるのがGVCであるならば、「どれだけ早くまっすぐ進む状態に戻りたいか」を汲み取り、それをサポートするのがGVCプラスだということになる。

1つの頭で複数の部位を制御するのは世界初?

梅津主幹によると、GVCプラスはソフトウェアの改良により実現した制御だそうだ。つまりマツダは、新機能を実現するため、CX-5に新たなネジやバネを取り付けたわけではない。

こういった制御のロジックをクルマに実装するのには、どんなモジュール構成が必要なのか。概念図は下に掲げた通りなのだが、つまりは操舵角、車速などの情報をエンジンのコンピューターに送って、そこでドライバーの意図を計算して(読み取って)、適切な制御をエンジン本体とブレーキユニット(ABSユニット)の双方に同時に指示する、という流れになっている。「統合コンピューターがあって、エンジンとブレーキに同時に指示を出すような制御は、おそらく世界初なのでは」と梅津主幹は話す。

GVCプラスの制御の流れ

例えばクルマがスリップした時などに、急ブレーキでタイヤがロックしてしまわないように制御する「ABS」で考えると、その制御は、ABSのセンサーがタイヤのスリップを感知し、エンジンにトルクをコントロールするよう指示を出す、といった経路をたどる。つまり、GVCプラスとは情報伝達の流れが違うのだ。「1つの頭で、1つの制御ロジックによって、エンジンもブレーキも同時に動かすということ自体、分業が進んだ自動車の世界では非常に珍しい」というのが、梅津主幹が「世界初」という言葉を使った理由だ。

まとめとして梅津主幹は、GVCプラスの価値は大きくいえば3つあり、それは「緊急回避の性能向上」「ワインディングでの一体感向上」「滑りやすい路面でのオーバーステア抑制」だとした。この制御は、全てのマツダ車に順次導入していくという。

今回の改良版「CX-5」で登場したGVCプラスは今後、全てのマツダ車に広まっていくそうだ(画像は改良版「CX-5」のインテリア)

マツダが重要視し、ブランドメッセージとする「走る歓び」とは、「日常の運転シーンにおいて、まるで長く使い込んだ道具を扱う時のように、自分の意図通りに走り、曲がり、止まることができて、その手応えをかみしめ、気持ちよく感じ、ずっと運転したくなる」という感覚だと聞く。すごく早いとか、鋭く曲がるといったようなポイントではなく、ドライバーが意図した操作をソフトウェアの制御で助ける(地味な)新技術を商品改良でアピールするあたりは、いかにもマツダらしいやり方だといえるのではないだろうか。

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2018.10.11

マツダがSUV「CX-5」を商品改良

内容はガソリンターボエンジンの導入や最上級グレードの設定など

ターボエンジンを選ぶと得られるものは

マツダは2017年2月に発売したSUV「CX-5」(2代目)に2度目の商品改良を施した。改良版は今日から予約受注を開始し、11月22日に発売する。

新しい技術を生み出したら、最上級の車種からではなく、展開できるクルマから素早く展開していくのがマツダの流儀。頻繁な商品改良は、同社にとって珍しいことではない。とはいえ、2代目CX-5は発売から約1年半で2度目の改良を受けることになる。2018年3月の改良はこちらの記事でお伝えした通りの内容だったのだが、今回は何が変わったのだろうか。

マツダが2代目「CX-5」を改良。その内容に関する事前説明会があったので、参加してきた

目玉は2.5Lガソリンターボエンジン

CX-5の開発で主査を務めるマツダ商品本部の松岡英樹氏によると、今回の改良はディーゼルエンジン車に「待望の」(松岡主査の言葉)マニュアルトランスミッション(MT)を設定したり、車両運動制御技術を進化させたりといった内容だが、目玉となるのは「2.5Lガソリンターボエンジン」の導入だという。

2.5L直列4気筒直噴ガソリンターボエンジン「SKYACTIV-G 2.5T」(画像提供:マツダ)

そもそもマツダといえば、クリーンディーゼルエンジン車のイメージが強い会社だ。CX-5も、初代を発売した2012年には、ディーゼルエンジン車を選ぶ顧客の比率が80%を超えていた。ところが最近は、ガソリンエンジン車の販売比率が40%を超えるレベルまで増えている。

そんな状況を受けマツダは、ガソリンエンジン車の魅力を向上させ、顧客への選択肢を豊富なものにするために、新たなエンジンの導入を決めた。ターボの有無で性能はどう変わるのか。同じ2.5Lガソリンエンジンで比べてみると、最高出力はターボなしが188馬力(6,000rpm=1分あたり6,000回転)、ターボありが230馬力(4,250rpm)で、最大トルクは前者が250Nm(4,000rpm)であるのに対し、後者は420Nm(2,000rpm)だ。

今回の商品改良でマツダは、「CX-5」に最上級グレード「Exclusive Mode」(エクスクルーシブ・モード)を新たに設定。「ナッパレザー」という皮で張ったシートや本杢パネル、縁取りのない「フレームレスインナーミラー」などを採用し、前席には座った時に座面に込もる熱気を吸いだしてくれる「シートベンチレーション機能」を搭載するなど、高級感を高めた。このグレードの価格(税込み)は、2.5Lガソリンターボエンジンの4WDが387万7,200円から、2.2Lクリーンディーゼルエンジンの4WDが388万2,600円からだ(画像は「Exclusive Mode」の内装、提供:マツダ)

クローズドコースで実際に乗り比べてみると、ターボつきは走り出すときに力強さを実感できたし、時速100キロあたりでさらに加速してみても、その走りからは何か余裕のようなものを感じた。楽しく快適に走りたいのであれば、ターボつきを選ぶのが正解なのかもしれない。

ただし、ターボなしの方が燃費は良い。値段で比べてみても、同じ2.5Lガソリンエンジン、4WDの設定とし、「L Package」というグレードを選んだ場合であれば、ターボありは355万3,200円からだが、ターボなしは324万5,400円からと30万円程度は差がつく。例えば近くのスーパーに買い物に行くような、近距離でストップアンドゴーを繰り返しながら乗るのがメインの使い方なのであれば、そこまでターボにこだわる必要はないかもしれない。いずれにせよ、新エンジンの登場でCX-5の選択肢が充実したことは確かだ。

マツダのパワートレイン開発本部 エンジン設計部 第1エンジン設計グループでマネージャーを務める室谷満幸氏に話を聞くと、エンジニアにとって、作ったエンジンは「全部、自分の子供のようなもの」だそう。できれば全てのクルマに全てのエンジンを積んでもらいたいというのが本音だというが、どのクルマにどのエンジンを積むかについては、商品戦略との兼ね合いもあるのだろう。今回、海外ではすでに展開していた2.5Lガソリンターボエンジンが日本に導入となった感想を聞くと、「(自分で作ったエンジンを積むクルマが)自分で買えるようになって嬉しい(笑)」との回答だった

実は、今回の商品改良で注目したいのは、個人的には新しい車両制御技術「G-ベクタリング コントロール プラス」(GVC Plus)だったりするのだが、この技術についてはマツダのエンジニアに詳しく聞いてきたので、別の記事でお伝えしたい。

マツダが電動化の方針発表、ロータリーエンジン復活で電気自動車はどうなる?

マツダが電動化の方針発表、ロータリーエンジン復活で電気自動車はどうなる?

2018.10.03

2030年には生産する全てのクルマに電動化技術を搭載

ロータリーエンジン×電動化が最適解?

電気自動車で「走る歓び」を追求できるか

マツダがクルマの電動化に関する方針を発表した。「2030年時点で生産する全ての車両に電動化技術を搭載する」というが、具体的にはどんな商品ラインアップになるのだろうか。あのマツダが、全てのクルマを電化するのだろうか。

マツダは10月2日に技術説明会を開催し、電動化の方針を発表した。会見には丸本明社長と藤原清志副社長が登壇。本稿では、藤原副社長の言葉からマツダの電動化戦略を探っていく

独自開発のEVを2020年に市場投入

まず、マツダが発表した電動化とは、全てのクルマに何らかの電動化技術を搭載する、という意味であって、全てのマツダ車がバッテリーとモーターのみの組み合わせで走行するようになるということではない。2030年の商品構成は、純粋な電気自動車(EV)が5%、内燃機関(エンジン)と電動化技術を組み合わせたクルマ(例えばハイブリッド車)が95%と想定する。マツダ独自開発のEVは、2020年をめどに市場投入する。

2030年には全てのクルマに何らかの電動化技術を入れるという

電動化の進め方でマツダらしいのは、同社を象徴する技術である「ロータリーエンジン」(RE)を活用するところだ。具体的には、EVに発電用のREを積み、それをガソリンで回して電力を作り出し、その電力を走行に使えるような仕組みとすることで、EVの航続距離を伸ばす。つまり、バッテリーに蓄えた電力と、REで発電した電力の2つを使うEVだ。商品展開としては、バッテリーだけのEVを基本として、それにオプションのような形で発電用REを積めるようにするらしい。

発電用のエンジンを積んでEVの航続距離を伸ばす技術は、その意味どおり「レンジエクステンダー」(range extender)という名前で、BMWなど他のメーカーも使っている。ただ、そのエンジンをロータリーにすることには利点があるという。

マツダのロータリーエンジンが電動化時代に復活する

ロータリーエンジン復活の効用とは

マツダの副社長で研究開発を統括する藤原清志氏が説明したところによれば、まず、REは普通のエンジン(ピストンが動くレシプロエンジン)より小型で軽量な点が特徴。回転して出力を発生させるREの構造は、同じく回転する軸構造を持つモーターとの相性もいいそうだ。そのため、REとモーターはコンパクトに一体化することができる。それによりレイアウトが容易になり、スペースを効率的に使えるという。

REは小さくて軽く、モーターと組み合わせるレイアウトにも向いているという

また、REがプラグインハイブリッド車(PHV)やシリーズハイブリッド車(エンジン発電、モーター駆動のクルマ)に使えるところも利点だと藤原副社長は指摘する。各地の電源構成により、CO2削減に効果的なクルマの動力源も異なるというのがマツダの考えだが、REを基本とすれば、1つの車種でマルチな展開が可能となる。例えば、再生可能エネルギーによる発電が普及している(CO2の排出を抑えて発電できる)場所なら発電用REを積んだEVを売って、火力発電などがメインの(発電の行程でCO2を多く排出する)地域ではPHVやHVなどを売る、という具合だ。

REを基本として、地域によって駆動システムの構成を変える

いろんな燃料に対応できるREは、災害時に別の役割を果たすと藤原副社長は話す。REはガソリンに限らず、LPG(液化石油ガス)やCNG(圧縮天然ガス)などでも回すことができる。災害時、ガソリンや軽油の供給が滞った地域に発電用REを積んだクルマがあれば、例えば運搬が容易なLPGボンベなどを使って、電力インフラの役割を担わせることができるというのだ。

発電用RE搭載車は災害時に電力インフラとして使える

ただ、REには燃費が悪いというイメージもあるが、この点はどうか。藤原副社長によれば、発電用REは回転数を維持できるし、これまでの技術を全てつぎ込んで新しく作るREでもあるので、燃費も従来よりは改善させられるという。

丸本社長はロータリーエンジンを「駆動」(走行)に使うクルマも諦めていないと語った

マツダのEVはマツダ車らしいか

電動化時代にREを復活させるというのは、いかにもマツダらしい答えであるような気がする。気になるのはEVでマツダらしい走りを追求できるかどうかだが、そういう意味でのクルマづくりにも、同社は余念がないようだ。

藤原副社長は「マツダはバッテリーEVであっても、特別なクルマづくりはしない。いつの世でも、どんなジャンルでも、マツダのクルマに流れる哲学は“大義を大事にする”ということだ。地球と社会に貢献し、そして人間中心であること。お客様に、クルマとともに過ごす豊かな人生、カーライフを提供し、心と体を元気にするクルマづくりを続ける」(以下、かぎかっこは藤原副社長の発言)との言葉で、電動化時代におけるマツダ車の在り方を表現した。大切にするのは、同社が発信し続けてきたメッセージの「走る歓び」だ。

バッテリーEVでもクルマづくりの哲学を曲げるつもりはないとする藤原副社長。弊紙では以前、同氏にクルマの電動化自動化についてじっくり話を聞いているので、そちらも参照していただきたい

マツダのいう「走る歓び」とは、「日常の運転シーンにおいて、まるで長く使い込んだ道具を扱う時のように、自分の意図通りに走り、曲がり、止まることができて、その手応えをかみ締め、気持ちよく感じ、ずっと運転したくなる」という気持ちのこと。EVを作る自動車会社は、とかく速さを自慢しがちだが、マツダは「何気ない日常で感じる走る歓びを提供したい」そうだ。そんなクルマの例として、藤原副社長は同社のスポーツカー「ロードスター」の名前を挙げた。

「ロードスター」(画像)のようなEVを作りたいというマツダ

ロードスターは他のスポーツカーに比べ、最高速度が抜群に速いわけでも、加速がすこぶるいいわけでもないが、「普段の走りで気持ちいいと思ってもらえる」というのが藤原副社長の考え。同氏も毎日、通勤で往復80キロの道のりをロードスターで走っているそうだが、帰り道では「1日の疲れが吹き飛ぶ」という。「加速がいいEVなら簡単にできると思うが、走る歓びは難しい。それをEVに入れていきたい」というマツダが、どんなEVを売り出すのか。2019年の夏には試乗の機会があるそうなので、それを楽しみに待ちたい。