マツダ「SKYACTIV」をさらに進化させた新技術は何が凄いのか?

写真拡大

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。(前編/全2回)

■マツダはこの新技術で何をしたいのか

マツダが3カ月前、この7月に大幅改良して発売したアクセラに、Gベクタリングコントロールという“車両運動制御技術”を載せた。業界で初めてだという。そのうたい文句によると、これによって「エンジン、トランスミッション、ボディー、シャシーなどを構成するユニットを統合的に制御することで、マツダが標榜する“人馬一体”の走行性能を高める」ということらしい。

自動車に詳しくない人、もっと言えば素人には、なんのことだかさっぱりわからない。一体この技術の何がそんなにありがたいのか? 自動車を運転するのはほとんど“素人”だ。素人にこうした理解困難なことばを売り込んでも、相手の素人は、その値打ちを認めるよりも、むしろとまどう場合のほうが多いだろう。

そもそも、“コントロール”ということばはわかるにしても、“Gベクタリング”という専門用語には全く馴染みがない。これが素人をとまどわせ、理解しにくくしているという推論はそれほど的外れではないと思う。

クルマの動力源であるエンジン本体に投入されている技術の詳しいことはわからなくても、素人は立派にクルマが運転できる。だから、誰でも、この技術のことは理解できなくても一向に痛痒を感じない。マツダ車に限らず、クルマという乗り物は誰でも運転できる。

この技術への関心は、マツダはこの技術で何をしたかったのか、その目的は何か? ということにある。耳慣れない専門用語そのものに魅力を感じてこのアクセラを買う素人はほとんどいないはずだ。マツダ車を購入しようとしている素人がこの技術に関心を持つとしたら、彼(彼女)のもっとも知りたいことは、この業界初の、馴染みのない名称の技術が、マツダ車を運転するユーザーに一体、どんな恩恵をもたらしてくれるのか、ということではないか。

結論はこうだ。

この技術を開発した目的は、素人の誰でもが、つまりクルマを運転する人たちがみな、まるでプロのドライバーのようにクルマを自在に操れるようになること、にある。つまり、運転の上手な人でも、また自信のない人でも、誰でも、メーカーが開発によってクルマに与えた走行の能力を100パーセント引き出して、それも限界値というのではなく、時速40キロあるいは50キロといった日常的な走行シーンでもそのハードウェアの能力を100パーセント引き出して、不安を感じることなく自在に操れるようにする。この思想のもとに開発された技術、ということになる。

■人間の運転操作の技量に頼りすぎている

こうしたGベクタリングコントロールを生み出す発想を提唱した人物が車両開発本部の梅津大輔だ。

梅津によれば、クルマはその一世紀以上にもわたる長い歴史にもかかわらず、まだまだ人間の運転操作の技量に頼りすぎている部分があるという。これをなんとかしたい、というのが梅津の発想の原点だ。

一般の人が、なかなか自分の運転の腕が上がらないと感じるのは、人間と機械の接点(一般に言うところのインターフェース)が人間の感覚と常に一致しているとは限らないからだ。

たとえば、アクセルとブレーキは、クルマの動かし方からすれば正反対なのにもかかわらず、どちらもペダルを「踏む」という一定の方向の、しかも悪いことに同種の動きになっている。したがって、クルマの前後方向の動きをコントロールするだけでも相当の技量が必要になってしまう。これだけではない。クルマを前に進めるためには、左右の動き=つまり曲がる=をコントロールするステアリング操作が必要だ。これにも、前後の動きと同様、相当の技量が要求され、上手になるためには熟達するしかない。

もちろん、クルマの歴史の中で、こうした素人の運転の技量不足をクルマの側で補ってくれるメカニズムや仕組みがさまざまに開発されてきたことも、また事実だ。

たとえば、急ブレーキ時にクルマの姿勢を保ってくれるABS、操舵に強い力を無用にしたパワーステアリング、クラッチを切らないと(クラッチペダルを踏み込まないと)できないやっかいな変速操作からドライバーを開放してくれる自動変速機、クルマの横滑りを防ぐ電子制御技術、最近ではドライバーの不注意による衝突を防いでくれる緊急ブレーキ装置など、紹介すればきりがない。こうした技術やデバイスのおかげで、クルマの運転は一部技量の優れた人間だけに許されたものから、誰でも一定のトレーニングを受ければ容易に運転できる今の姿へと長い時間をかけて進化してきた。

しかし、梅津に言わせれば、こうした人間のスキルをクルマに持たせる、肩代わりさせる作業はまだ道半ばだという。その典型的な例と言えるのが、旋回時のクルマのコントロールだ。

カーブにさしかかると、ドライバーはふたつの動作をほぼ同時に、あるいは並行して行う。減速と操舵だ。つまり、スピードを落とすためにアクセルを戻す、必要ならブレーキを踏む、そしてカーブに沿ってステアリングを左右どちらかに切る。カーブが終わったところで、アクセルを踏み直し、ステアリングをもとに戻す。この一連の動作を行うときに、実は、ドライバーの運転技量の差が顕著にあらわれるのだ。技量の低いドライバーはぎくしゃくとした運転になり、しかも悪いことに、これが繰り返されると同乗者を酔わせることにもつながってしまう。このぎくしゃくする動きの原因は、クルマのタテ(前後の加減速)の荷重移動(G=重力=のかかり方)とヨコ(操舵)の荷重移動のバランスがうまくとれていないことにある、と梅津は考える。

■エンジン出力とステアリングを制御する

梅津は言う。

「タテ・ヨコの荷重移動をスムーズにするための方法や手段をいったん運転免許をとってしまったあとは一般的に言って誰も教えてくれくれません。にもかかわらず、ユーザーは普段、運転が“うまい”だ、“へた”だという話をしています。こうしたことになっているのは、クルマのほうからのユーザーへの“寄り添い方”がまだ十分だとは言い切れないためではないかと考えています」

だから、プロの技量をクルマに教え込ませてやることが自分たちマツダの仕事になる。

ひるがえって、技量豊かなプロのドライバーがカーブを駆け抜けるときに行っていること、それはクルマが生み出す力、駆動力を100パーセント過不足なく地面に伝えることだ。そこで、これをクルマの側で実現することを目ざして、マツダの開発陣は、クルマの駆動力を地面に伝える役目を担っているタイヤにいかに仕事をさせるか、という課題に行き当たる。

「消しゴムと同じですよ。タイヤは押しつければ力が出ます」

つまり駆動力を過不足なく地面に伝える、ということは、タイヤの接地面を必要に応じて必要な力で押さえつけて、常に100パーセントの仕事をさせるということと同値になる。

したがって、そのためには、クルマの側からすれば、タテのG(加減速)に関与するエンジン出力の制御と、ヨコのG(操舵)に関与するステアリングの制御両方のバランスをとればよいことになる。つまり、実際にこのバランスを絶妙にとりながらクルマを操っているのがプロのドライバーだ。

従来のクルマの開発現場では、従来、パワートレイン開発陣による「エンジンの制御」と車体開発陣に任されていた「ステアリングの制御」とは、全くつながりがなかったために、両者のバランスをとりながら同時に制御する、という発想が生まれてくることはなかった。したがって、お互いの制御情報が実際に車体の内部を流れているにもかかわらず、その情報を両者相互に取り込むという作業は存在しなかった。

そこで、梅津はパワートレイン開発と車体開発両方の開発者にも相談しながら、タテGの増減とヨコGの増減の関係の解明に取り組んだ。当初は、業界の開発者が勉強している車両運動力学にその答えを求めようとした。ところが、この力学は、車速が一定という前提のもとに構築されており、求める答えはなかなか見つからない。ここから梅津の苦闘が始まる。(後編に続く)

(ジャーナリスト 宮本喜一=文)