e-4ORCE

e-4ORCE는 닛산이 개발한 전기차 전용의 고성능 듀얼 모터 4륜 구동 제어 시스템이다. 이 시스템은 전기차의 가속, 제동, 코너링 성능과 함께 승차감을 종합적으로 향상시키는 것을 목표로 한다. 핵심은 전륜과 후륜에 각각 배치된 전동기의 출력을 초고속으로 제어하여 다양한 주행 상황에 최적화된 구동력을 구현하는 데 있다.

최초로 적용된 차종은 닛산 아리야이며, 시스템의 이름은 전기차의 'e'와 4륜 구동을 의미하는 '4WD'의 '4', 그리고 차량의 동적 성능을 상징하는 'FORCE'의 조합에서 유래했다. e-4ORCE는 단순한 트랙션 컨트롤을 넘어서, 특히 후륜 모터의 재생 제동을 정밀하게 제어함으로써 제동 시의 안정성과 에너지 회수 효율을 동시에 높이는 특징을 가진다.

e-4ORCE의 핵심은 전기차의 전륜과 후륜에 각각 배치된 듀얼 모터의 출력을 초고속으로 제어하는 데 있다. 시스템은 차량에 장착된 다양한 센서로부터 가속 페달, 브레이크 페달, 조향각, 요 레이트, 차체 자세 등의 정보를 수집한다. 이 데이터를 바탕으로 제어 컴퓨터는 1/10,000초 단위로 계산을 수행하여, 각 상황에 최적화된 전후륜 모터 토크 배분을 결정한다.

가속 시에는 전후륜 모터의 힘을 최적으로 분배하여 타이어의 공회전을 억제하고 효율적인 구동력을 실현한다. 특히 코너링 중에는 선회 성능을 높이기 위해 내측 바퀴와 외측 바퀴의 구동력에도 미세한 차이를 줄 수 있다. 또한 리어 모터의 재생 제동을 정밀하게 제어함으로써, 제동 시의 차체 앞뒤 흔들림을 줄여 안정적인 자세를 유지하도록 한다.

이러한 초정밀 제어는 단순히 주행 성능뿐만 아니라 승차감 향상에도 기여한다. 노면의 요철로 인한 불필요한 차체 움직임을 모터의 토크 제어로 상쇄하여, 평탄한 도로를 주행하는 듯한 편안함을 제공하는 것이 목표이다. 결과적으로 e-4ORCE는 전기차의 기계적 특성을 최대한 활용하여, 운전자의 의도에 민감하게 반응하는 동시에 모든 탑승자가 쾌적함을 느낄 수 있는 통합된 주행 경험을 구현한다.

e-4ORCE 시스템의 주요 기능은 전기차의 기본 성능인 가속, 제동, 코너링을 극대화하고, 동시에 뛰어난 승차감과 안정성을 제공하는 데 있다. 핵심은 전후륜에 배치된 두 개의 전동기 토크를 1/10,000초 단위로 초고속 제어하는 것이다. 이를 통해 내리막 주행 시나 코너링 진입 시 발생하는 차체의 무게 이동을 사전에 감지하고, 최적의 제동력과 구동력을 각 바퀴에 분배하여 차량의 자세를 안정적으로 유지한다.

특히 리어 모터를 이용한 재생 제동 제어는 시스템의 중요한 특징이다. 일반적으로 전기차의 재생 제동은 주로 전륜 모터로 수행되는 경우가 많으나, e-4ORCE는 후륜 모터를 통한 재생 제동을 적극적으로 활용한다. 이는 제동 시 차량의 노즈 다이브 현상을 억제하고, 전후륜의 제동력을 보다 균형 있게 분배하여 승차감을 향상시키는 효과가 있다. 결과적으로 운전자는 기존 내연기관 차량의 느낌에 가까운 자연스럽고 평탄한 제동 감각을 경험할 수 있다.

코너링 성능 향상도 주요 목표다. 시스템은 운전자의 조향 각도와 가속 페달 입력을 실시간으로 분석하여, 코너 진입 시에는 미리 제동력을 가해 차체 자세를 안정화하고, 코너 탈출 시에는 최적의 구동력을 전후륜에 배분하여 트랙션을 극대화한다. 이는 마치 고성능 4륜구동 스포츠카와 같은 정확한 핸들링 반응과 차량의 추종성을 만들어낸다. 결국 e-4ORCE는 다양한 주행 조건에서 일관된 안정성과 예측 가능한 주행 성능을 제공하는 통합 제어 플랫폼의 역할을 한다.

e-4ORCE 시스템은 닛산 아리야에 최초로 적용되어 그 우수성을 입증했다. 이 시스템은 아리야의 전륜과 후륜에 각각 독립된 전동기를 배치하고, 이를 초고속으로 제어함으로써 강력한 가속력과 안정적인 주행 성능을 제공한다. 특히 다양한 도로 조건에서의 핸들링과 승차감을 극대화하는 데 중점을 두고 개발되었다.

이후 닛산은 e-4ORCE 기술을 닛산 X-트레일과 같은 하이브리드 차량에도 확대 적용했다. X-트레일 e-POWER는 내연기관이 발전기 역할을 하고 모터로 구동되는 e-POWER 파워트레인에 e-4ORCE 시스템을 결합하여, 전기차 수준의 반응성과 정숙성을 유지하면서도 모든 바퀴에 힘을 전달하는 4륜 구동의 이점을 제공한다.

또한, 닛산 머레이와 같은 최신 전기 픽업트럭 컨셉트 카에도 e-4ORCE가 탑재될 것으로 알려져 있으며, 닛산의 향후 출시될 다양한 전기차 및 전동화 차량 라인업으로의 적용이 예상된다. 이를 통해 닛산은 SUV부터 픽업트럭에 이르기까지 광범위한 차종에서 일관된 고성능 4륜 구동 경험을 제공할 계획이다.

닛산이 e-4ORCE 시스템을 개발하게 된 배경은 전기차 시장의 성장과 함께 운전자와 탑승자에게 더욱 뛰어난 주행 경험을 제공하려는 목표에서 비롯된다. 기존 내연기관 기반의 4륜 구동 시스템은 복잡한 기계식 구조로 인해 반응 속도와 제어 정밀도에 한계가 있었다. 반면, 전기차는 전기 모터의 빠른 응답 특성을 활용하여 휠별 토크를 정밀하고 신속하게 제어할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 닛산은 이러한 전기차 고유의 장점을 극대화하여, 단순한 접지력 향상을 넘어서는 종합적인 차량 성능과 편안함을 실현하고자 했다.

이 시스템의 주요 개발 목표는 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 첫째, 모든 주행 상황에서 안정적이고 예측 가능한 차량 동역학을 구현하는 것이다. 둘째, 가속, 감속, 코너링 시 발생할 수 있는 차체의 무게 이동과 흔들림을 최소화하여 뛰어난 승차감을 제공하는 것이다. 셋째, 이러한 고성능을 누구나 쉽고 안전하게 즐길 수 있도록 하는 사용자 친화적인 주행 안정성을 확보하는 것이다. 이를 위해 e-4ORCE는 듀얼 모터 구동과 재생 제동 시스템을 통합하고, 초고속으로 전후륜의 구동력과 제동력을 제어하는 소프트웨어 알고리즘에 중점을 두었다.

결과적으로 e-4ORCE는 닛산의 전기화 전략과 고성능 크로스오버 SUV인 닛산 아리야의 플랫폼에 최적화된 핵심 기술로 자리 잡았다. 이 시스템은 전기차가 가진 잠재력을 실용적인 주행의 질로 전환함으로써, 단순한 파워트레인의 진화를 넘어서는 종합적인 주행 경험의 새로운 기준을 제시하는 것을 최종 목표로 삼고 있다.

e-4ORCE 시스템은 닛산의 기존 내연기관 차량용 4륜 구동 기술인 ATTESA E-TS와 시스템의 제어 철학을 계승하며, 전기차의 특성에 맞게 재해석한 기술이다. 특히 모터의 빠른 응답성을 활용한 정밀한 토크 제어가 핵심이다. 이 시스템은 단순한 주행 안정성 확보를 넘어, 운전자의 의도와 차량의 실제 동작을 실시간으로 비교·보정하는 선제적 제어를 목표로 한다.

관련된 하위 기술로는 리어 모터의 재생 제동 제어가 있다. 이는 제동 시 후륜 모터를 통해 배터리로 전기를 회수하면서도, 전후륜의 제동력 배분을 최적화하여 주행 안정성을 높인다. 또한, 듀얼 모터 구동을 기반으로 하여, 전륜과 후륜에 각각 독립된 모터를 배치하고 이들의 출력을 1/10,000초 단위로 제어함으로써 빙판길이나 미끄러운 노면에서의 접지력과 코너링 성능을 극대화한다.

이러한 제어는 차량에 탑재된 다양한 센서 네트워크에 의존한다. 가속도 센서, 요 레이트 센서, 스티어링 휠 각도 센서, 각 휠의 속도 센서 등에서 수집된 데이터를 실시간으로 처리하여, 최적의 모터 토크를 계산하고 분배한다. 결과적으로 e-4ORCE는 전통적인 4륜 구동 시스템이 제공하는 견인력과, 전기차만이 가능한 정밀한 동력 제어를 결합한 기술로 평가받는다.

e-4ORCE라는 명칭은 닛산의 전통적인 4륜 구동 시스템인 ATTESA E-TS와의 연속성을 강조하며, 'E'는 전기화(Electrification)를, '4'는 4륜 구동을, 'FORCE'는 차량의 동적 성능과 제어력을 상징한다. 이 시스템은 단순한 구동 방식이 아닌, 운전자의 의도와 차량의 상태를 실시간으로 읽어 최적의 주행 안정성을 제공하는 '지능형 플랫폼'으로 포지셔닝된다.

시스템의 마케팅 및 홍보 과정에서 닛산은 e-4ORCE를 '지상 비행'에 비유하며, 우수한 승차감과 정밀한 제어 성능을 강조해왔다. 특히 전기차의 강점인 순간 토크와 모터의 빠른 응답성을 바탕으로, 눈길이나 빗길과 같은 악조건에서도 일관된 접지력과 추진력을 보장하는 점이 부각되었다.

e-4ORCE 기술은 닛산 아리야를 시작으로 닛산의 차세대 전기차 라인업에 점진적으로 확대 적용될 예정이며, 향후 르노-닛산-미쓰비시 얼라이언스 내 다른 브랜드의 전기차 모델에도 탑재될 가능성을 열어두고 있다. 이를 통해 닛산은 전기화 시대의 핵심 동력 성능과 주행 안전성을 대표하는 기술 브랜드로 e-4ORCE를 구축하고자 한다.