日産自動車株式会社（本社：神奈川県横浜市西区、社長：内田 誠 以下、日産）は、日産グローバル本社ギャラリーで開催される「NISSAN FUTURES」において、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（以下、JAXA）と共同研究を行っている月面ローバ（探査車）の試作機を公開しました。
JAXA宇宙探査イノベーションハブでの共同研究
JAXA宇宙探査イノベーションハブ*1では、宇宙探査に必要な技術の一つとして月面ローバの研究が行われています。月面は砂地で覆われ、起伏に富んだ場所が多く、過酷な環境下にあります。また、走行用のエネルギーも限られるため、月面ローバには高い走破性や、高効率な走行性能が求められます。日産は2020年1月から共同研究に参画し、「日産リーフ」に代表される電気自動車の開発で培ってきたモーター制御技術と、「日産アリア」に搭載される電動駆動4輪制御技術「e-4ORCE」を応用し、月面ローバの駆動力制御に関してJAXAと共に研究を進めています。
電動駆動制御によって卓越した走行性能の実現を目指す
日産は誰もが安心して意のままにクルマを運転できることを目指して、操縦安定性能を追求しています。日産独自の「e-4ORCE」は、電動駆動ならではの４輪制御技術で、どのような環境下においてもドライバーが安心して運転できるだけでなく、車両姿勢を制御することにより同乗者にも快適な乗り心地を提供します。
JAXAとの共同研究では、この「e-4ORCE」をさらに進化させ、砂地などの過酷な環境下での走行性能を高める技術開発を行っています。砂漠などの砂地をクルマが走行する際には、タイヤが空転し、砂に潜ることで脱出困難な状態（スタック）に陥ることがあります。このような事態を回避するためには、ドライバーがタイヤの空転量を繊細にコントロールする必要がありますが、非常に高い技量が求められます。
本研究では、路面状況に応じてタイヤの空転量を最小限に抑え、様々な路面環境において走行性能を高める駆動力制御を研究・開発しています。タイヤの空転量を最小限に抑えることは、砂地でのスタックを回避できるだけではなく、空転によるエネルギーロスを最小化することにもつながり、結果として走行エネルギーを効率化することにもつながります。過酷な環境下での走行性能を高め、走行エネルギーを効率化する技術の開発は、月面で走るローバだけでなく、地上で走るクルマの走行性能も向上させます。
この共同研究を通じ、テストカーの開発で得た日産の知見と、ローバの研究で得られたJAXAの知見を互いに共有することで、地上を走行するクルマと宇宙探査の両面で技術を進化させることを目指しています。
JAXA 宇宙探査イノベーションハブの船木 一幸ハブ長は、本研究について以下のように述べています。
「JAXAは、将来的に研究成果を宇宙探査へ応用することを目的としつつ、 地上での事業化／イノベーション創出の実現性や可能性がある課題に企業や大学・研究機関の方々と共同で取り組んでいます。様々な電動駆動技術ノウハウを持つ日産と共に研究を行うことで、より高性能な月面ローバの開発に応用できることを期待しています。」
また、日産でe-4ORCEの制御開発を担当している、先行車両開発部部長の中島 敏行は次のように語りました。
「月面という環境を想定したローバの共同研究に参加できることを非常にうれしく思っています。自動車の用途や走行シーンは様々であり、私たちが目指す究極の走行性能の研究開発を進めるにあたり、JAXAとの本共同研究で得られるノウハウは、地上における自動車のイノベーションにもつながると考えています。」
乗る人すべてにワクワクと快適な乗り心地を提供する「e-4ORCE」
「日産アリア」のe-4ORCEモデルは、前後に合計２基の電気モーターを搭載しています。それぞれのトルクを個別にコントロールすることが可能で、加速時のトラクション性能はもとより、減速時においても前後のモーターそれぞれで回生量を調整し、ブレーキ時のクルマの沈み込みを減少させるなどといった車体の揺れを抑える制御をおこないます。
またコーナリング時は、前後のモータートルクと４輪のブレーキを協調制御することで、ドライバーのステアリング操作に忠実で、滑らかで心地よいハンドリングを楽しむことができます。これらの制御によって、ドライバーの技量によらず、雨天時の濡れた路面や雪道など、様々な道路環境下において、ドライバーは安心して運転することが可能となります。
日産アリアのe-4ORCEモデルは2022年夏以降の発売を予定しています。
以上