Nikkei Automotive_2023.11 특집 (p46-54)

EV/ SDV 시대의 쾌적성
체험을 즐기기 위해서는 쾌적성이 필수

전기자동차(EV)화에 따라 가속되고 있는 것이 소프트웨어 기반 차량(SDV)화다. 그 SDV화에서 기대되는 것은 차량 실내에서 얻을 수 있는 매력적인 체험 가치다. 하지만 그러한 체험을 즐기기 위해서는 쾌적한 이동 공간의 존재가 필수다. EV/SDV 시대에 요구되는 쾌적성을 어떻게 실현해 나갈까? 자동차를 제공하는 측과 체험 가치를 제공하는 측의 양측 대응을 살펴보았다.

Part 1. 점점 더 중요해지는 주행 성능
쉽게 피곤하거나 멀미를 해서는 허사

쉽게 피곤하거나 멀미를 하게 되면 차량 실내에서의 체험은 즐길 수 없다. 전기자동차(EV)나 소프트웨어 기반 차량(SDV)이 주류가 되는 시대에는 그에 걸맞은 쾌적성이 있을 것이다. 전동화의 강점은 뛰어난 응답성이다. 이 강점을 살리면 돌파구가 보인다.

지역에 따라 약간의 속도 둔화는 있지만 꾸준히 진행되고 있는 것이 EV화다. 그러한 EV화와 맞물려 가속하고 있는 것이 SDV화다. 그런 EV/SDV 시대에 자동차의 부가가치로서 중시될 것 같은 것이 차량 실내에서 얻을 수 있는 매력적인 체험가치다.

일부에서는 자동차의 부가가치가 주행성능에서 체험가치로 옮겨간다는 목소리도 있다. 하지만 이동 공간이 쾌적하지 않으면 차량 실내 체험을 즐기기는 어렵다. 쉽게 피로해지고 멀미를 하는 자동차라면 체험을 운운할 계제가 아니기 때문이다. 주행성능에 대한 요구는 편안함을 향상한다는 관점에서 높아지는 일은 있어도 낮아지지 않는다고 보는 것이 타당할 것이다.

-- 닛산이나 히타치 아스테모 등에서 계속 대응 --
다행히 EV 등 100% 모터 구동 자동차는 엔진차보다 덜 피곤하고 멀미가 나지 않는 자동차로 만들기 쉽다. 모터는 엔진과 비교해 응답성이 뛰어나기 때문이다. 또한 EV 등의 전동차에서는 구동용 이외의 액추에이터에서도 전동화가 진행되고 있다.

그런 액추에이터 등을 조합해 치밀하게 제어하면 보다 쾌적한 주행으로 진화시킬 수 있다. EV의 경우는 가속의 강력함에 주목하는 일이 많지만, 그 높은 응답성과 좋은 제어성을 살려 쾌적성을 향상시키면 새로운 자동차의 차별화로 이어질 가능성은 높다고 보인다.

실제 닛산자동차는 차량의 운동제어기술을 구사함으로써 스트레스가 없고 설레는 운전 체험을 경험할 수 있는 자동차를 목표로 하고 있다. 모빌리티 공급업체인 히타치 아스테모도 쾌적한 승차감을 실현하기 위해 이 제어기술의 개발에 주력한다.

이 밖에도 신브랜드 ‘AFEELA(아필라)’로 EV 시장 진입을 노리는 소니-혼다 모빌리티(SHM)와 성장 영역으로의 시프트를 가속화하고 있는 아이신도 쾌적한 이동 공간을 중시하는 기업으로 꼽힌다.

예를 들면, SHM은 “리얼과 가상의 세계를 융합해 나감으로써 이동 공간을 엔터테인먼트 공간, 감동 공간으로 확장한다”라고 선언. AFEELA에서의 제공 가치로서 ‘Autonomy(진화하는 자율성)’, ‘Augmentation(신체/시공간의 확장)’, ‘Affinity(사람과의 협조, 사회와의 공생)’의 3A를 컨셉으로 제시한다.

게다가 SHM은 닛케이 Automotive의 질문에 대해 “이들 3A 모두에 관계하는 것이 쾌적한 이동 공간” “승차하는 사람 모두에게 기분 좋은 공간이 전제다”라고 응답했다. 아이신도 스트레스 프리 승하차와 쾌적한 이동 공간을 실현하는 '안심/쾌적 엔트리' 분야에 주력해 나갈 계획을 2023년 9월 '중장기 사업전략 설명회'에서 밝혔다.

일반적으로 자동차를 이용한 체험 가치에는 운전을 즐긴다는 관점과 자동차의 이동 시간을 즐긴다는 관점 두 가지가 있다. 차량의 운동제어 등을 통해 주행을 진화시키는 것은 그 두 관점에서 쾌적한 체험가치를 제공하는 기반이 된다.

아마도 운전 자체를 즐기기 위한 주행성능과 차량 실내에서의 체험을 즐기기 위한 주행성능은 완전히 동일하지 않다. 하지만 양자에게는 공통 부분이 존재한다.

그것은 안심/안전/쾌적한 주행이다. 안심/안전/쾌적한 주행이라면 운전자 입장에서는 보다 운전하기 쉽고 즐길 수 있는 주행이다. 동승자도 쉽게 피로해지지 않고 멀미도 하지 않는 이동을 즐길 수 있다. 차량 실내에서의 체험을 즐기기 위해서는 이러한 기반이 중요하다.

사실 이 응답성은 차량의 흔들림을 줄이기 위한 차량운동 제어에서도 중요한 것이다. 예를 들면, 감속 시의 피칭(전후 방향으로 쏠리는 흔들림)이나 선회 시의 롤링(좌우 방향으로 쏠리는 흔들림) 등을 줄이기 위해서는 구동력도 치밀하게 제어하고 싶다.

또한 선회 시에 겨냥한 라인에서 유연하게 회전하기 위해서도 구동력의 치밀한 제어는 중요하다. 목표한 대로 라인을 주행하지 못하면 운전자는 조타를 수정하게 된다. 그것은 차량 흔들림의 요인이 되며 동승자의 쾌적성도 감소시킨다. 즉, 구동계로부터 전해지는 진동을 줄이면서 구동계의 응답성을 높게 유지하는 것은 쾌적성을 높이는 데 있어서 중요한 요소라 할 수 있다.

구동계에서 전해지는 진동 저감과 구동계의 높은 응답성을 양립하기 위해 닛산이 개발한 것은 제진 제어라는 기술이다. 이 기술은 모터 토크를 급속히 증대시킨 후에 한 번 그것을 느슨하게 하고, 다시 토크를 증대시키는 동작을 극히 짧은 시간 내에 실시하는 것이라고 한다.

상세한 내용은 비공개지만 기술적으로는 예측형 피드 포워드 제어와, 외부 방해에 대한 안정성을 향상시키는 피드백 제어를 조합함으로써 실현하고 있다고 한다.

히타치 아스테모의 경우는 자율주행 및 운전 지원을 염두에 두고 위화감 없는 편안한 승차감 구현을 목표로 차량 운동의 통합제어기술을 개발하고 있다. 그 골격이 되는 것이 ‘현재/잠재 리스크 추정’ ‘위화감 없는 행동 계획’ ‘운전자/동승자 친화적인 차량 제어’라는 3개의 스텝에 의한 것이다.

그 중에서도 쾌적성 향상의 핵심은 행동계획(궤도계획)과 차량제어다. 수평 방향의 가속도와 jerk(가가속도)을 저감할 수 있도록 궤도를 계획하고, 복수의 액추에이터를 통합 제어함으로써 그것을 충실하게 실현한다. 그를 통해 안심/안전하고 쾌적한 주행을 제공할 수 있도록 대응하고 있다.

이처럼 안심/안전/쾌적한 주행을 실현하는 핵심 기술 중 하나가 차량운동 제어 기술이라 할 수 있다. SDV화에서는 차량 실내에서 얻을 수 있는 체험가치와 더불어 이러한 기술의 중요성이 높아질 것으로 생각된다.

무엇보다 체험가치 자체의 창출에서도 손을 뗄 수 없다. 이것은 쾌적함보다 쉽게 눈에 띄고 이해하기 쉬운 측면이 있기 때문이다. 특히 IT 사용에 익숙한 젊은 세대에게 더 와닿는 기능이라고 할 수 있다. 한편, 안심/안전/쾌적한 주행은 자동차의 본질적 가치라고도 해야 할 부분이다. 자동차 산업을 이끌어온 일본의 힘을 보여주고, 중국 등 신흥 EV 업체들을 따돌릴 수 있는 영역 중 하나로 기대된다.

Part 2. 체험 제공 측도 대책
게임 내 메커니즘과 차량의 움직임이 연동

가상현실(VR)용 HMD(헤드마운트디스플레이)를 장착하고 동승자가 이동 중에 게임을 즐기고 있다. 멀미가 걱정되는 상황이다. 하지만 자동차 멀미를 줄이는 대응이 체험 가치를 제공하는 측에서도 나오기 시작했다. 대표격은 독일 홀로라이드(Holoride)와 아우디다.

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EV/SDV 시대의 쾌적성 -체험을 즐기기 위해서는 필수
Part 1. 점점 중요해지는 주행 성능 -- 쉽게 피곤하거나 멀미를 해서는 허사
Part 2. 체험을 제공하는 측도 대책 -- 게임 내 메커니즘과 차량의 움직임을 연동
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