過酷な月面環境での走破性向上を目指す、日産自動車の月面探査車

ニッサンの技術が宇宙へ! JAXAと共同研究中の月面ローバ試作機を公開 【動画】

JAXAと日産自動車が共同開発した月面ローバ試作機。
JAXAと日産自動車が共同開発した月面ローバ試作機。
日産自動車は、日産グローバル本社ギャラリーで開催されたオンラインイベント「NISSAN FUTURES」において、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同研究を行っている月面ローバ(探査車)の試作機を公開した。

電動駆動4輪制御技術「e-4ORCE」を応用

JAXAと日産が共同開発した月面ローバ試作機。
JAXAとニッサン自動車が共同開発した月面ローバ試作機は、ニッサン アリアに搭載される電動駆動4輪制御技術「e-4ORCE」が応用されている。

現在、JAXA宇宙探査イノベーションハブでは、宇宙探査に必要な技術のひとつとして月面ローバの研究が行われている。月面は砂地で覆われ、起伏に富んだ場所が多く、過酷な環境下にある。また、走行用のエネルギーも限られるため、月面ローバ(探査車)には高い走破性や、高効率な走行性能が求められている。

日産自動車は2020年1月から共同研究に参画し「ニッサン 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、「ニッサン 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きた。
 
日産自動車独自の「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する技術だ。

過酷な環境下での走行性能を高める共同研究

JAXAと日産が共同開発した月面ローバ試作機。
現在、トラクションが掛かりにくい月面の砂地など、過酷な環境下での走行性能を高める技術が共同研究されている。

JAXAと日産自動車の共同研究では、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る。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)に陥ることを想定。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、そこには非常に高い技量が求められてきた。

この研究では、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。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るという。

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ると日産自動車は指摘する。この共同研究では、テストカーの開発で得た日産自動車の知見と、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る。

JAXA 宇宙探査イノベーションハブの船木一幸ハブ長は、日産自動車との共同研究について次のようにコメントした。

「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自動車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」 

アリアに搭載され2022年夏に投入される「e-4ORCE」

月面探査車に採用された「e-4ORCE」は、2022年夏以降に電動SUV日産アリアに搭載される予定となっている。
月面探査車に採用された「e-4ORCE」は、2022年夏以降に電動SUV「ニッサン アリア」に搭載予定となっている。

日産自動車において「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、次のように説明する。

「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」

ニッサン 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。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だけでなく、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行う。

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る。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った。

ニッサン アリアの「e-4ORCE」モデルは、2022年夏以降の発売を予定している。

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