マツダが MATLAB と Simulink を活用して SKYACTIV TECHNOLOGY のエンジン開発を加速

MathWorks は、マツダが MATLAB、Simulink、およびModel-Based Calibration Toolbox を活用して SKYACTIV TECHNOLOGY のエンジン開発を加速したことを発表しました。この結果マツダは、世界中の厳格な排気ガス規制を満たしながら、SKYACTIV エンジンの効率性を最適化することができました。

SKYACTIV エンジンは、トルクと燃費を向上する最新のハードウェア技術を採用しています。マツダでは、Model-Based Calibration Toolbox を活用することによって、これらの最新技術を利用し、手作業によるスプレッドシートを使ったキャリブレーション方式を使用した場合よりも、燃費を上げ、かつ排気エミッションを抑えることができました。同社では、最適なテスト プランの設計と最適化手法によって、エンジンのキャリブレーションにかかる作業量とテスト セルの使用を最小限に抑え、これらの成果を得ることができました。

マツダのアシスタント マネージャーである原田真悟氏は次のように述べています。
「5 次元以上の探索空間で最適なキャリブレーション設定を見つけることは、キャリブレーションにおいて長年の経験をもつエンジニアでも困難な作業です。このため、以前は最適な設定を見つけたと確信することができませんでした。しかしModel-Based Calibration Toolbox のおかげで、SKYACTIV-Dの最適なキャリブレーション設定を特定できただけでなく、エンジニアの作業量を大幅に削減することができました。さらに生成されたモデルによって、制御ロジックの開発を加速し、価値のある見識を得ることができたため、新しいアイデアを簡単に試すこともできました。」

マツダのエンジニアは、Simulink と Model-Based Calibration Toolbox を活用して、最適なキャリブレーション設定、EUC 組込みモデル、および HIL（ハードウェアインザループ） シミュレーションのためのエンジンモデルの生成と開発を加速しました。この設計手法では、組込みモデルの複雑性を半減すると同時に、その精度を 80% も向上することができました。

MathWorks の Automotive Industry Marketing Manager の Jon Friedman は次のように述べています。「エンジンのキャリブレーションは、排気ガス、燃費、性能間のトレードオフの最適化にとって非常に重要なものです。制御がますます複雑になり、新しいエンジン ハードウェアが増えるなか、キャリブレーションの開発は重要な課題となっています。マツダは、キャリブレーションの負荷を抑える一方で、エンジン ハードウェアに対する投資を最大限に活用し、これらのしばしば矛盾する要件を満たすことが可能であることを実証しました。」

SKYACTIV-Dは、もっとも厳格なヨーロッパと日本国内の排気ガス基準を満たし、Mazda CX-5 といった 2012 年モデルの量産車に搭載されています。

マツダの Simulink 使用の詳細については、ユーザー事例『マツダが「SKYACTIV TECHNOLOGY」における次世代エンジン技術の開発を加速』をご覧ください。