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[집중조명] 독자개발한 현대기아차 하이브리드 시스템

[집중조명] 현대기아차의 새도전 하이브리드카

[집중조명] 하이브리드의 맞수 쏘나타와 캠리

쏘나타와 K5에 적용된 하이브리드 기술은 현대기아차가 독자개발한 시스템이다.

선발 업체들이 촘촘하게 짜놓은 특허 그물망을 피해 독자적인 하이브리드 시스템을 구축한 것이다. 풀 하이브리드 기능을 갖춘 이 시스템은 구조가 간단하고 기존 6단 자동변속기를 활용하는 병렬형 하이브리드 방식이다. 쏘나타와 K5의 하이브리드 시스템은 누우 2.0 가솔린 엔진과 토크 컨버터를 뺀 6단 자동변속기, 30kW 영구자석모터, 리튬 폴리머 배터리로 파워트레인이 구성된다.

2개의 모터를 사용하는 토요타 방식과 달리 현대기아차는 1개의 모터를 사용한다. 간단한 구조인데다 가볍다. 클러치의 접합 기술을 개발해 1초 이상 필요했던 클러치 작동 시간을 0.6초 이내로 줄였다. 클러치 작동 시간을 줄이지 못하면 2개의 모터를 이용해야 한다. 바로 이 부분이 현대기아차 기술의 핵심 부분이다. 현대기아차는 또, 정속주행을 하면 시속 80km 이상에서도 모터를 이용해 구동할 수 있다. 토요타의 경우 시속 40km 미만에서만 모터 구동이 가능하다.

EV 모드에서는 배터리-모터-변속기를 거쳐 구동바퀴에 동력이 전달된다. 하이브리드 시스템이 동작을 하면 엔진과 배터리가 각각 힘을 내고 두 곳에서 발생한 힘이 모터와 변속기를 거쳐 구동바퀴로 전달된다. 가속, 고속주행등 파워풀한 운전을 할 때 작동되는 방식이다.

쏘나타와 K5 하이브리드 시스템은 모든 에너지를 적극적으로 아끼고 활용한다. 회생제공 기능은 차의 관성에너지와 브레이크에서 발생하는 열 에너지를 거둬들여 전기로 변환시켜 배터리에 보관한다. 오토스탑 기능은 차가 멈추면 엔진도 멈추는 시스템이다. 불필요한 연료소모를 줄여 차의 효율을 크게 높여준다. 여기에 에어로다이내믹 디자인, 저마찰 타이어, 효율이 높은 변속기 등을 적용해 자동차의 효율을 극단적으로 높인다. 단 한 방울의 에너지도 허투루 쓰지 않는 자린고비 정신이 발휘되는 것.

쏘나타 하이브리드에는 HCU가 있다. 하이브리드 콘트롤 유닛이다. 하이브리드차를 총괄적으로 제어하는 기술로 현대기아차가 독자개발했다. 엔진 변속기 모터 배터리 브레이크 공조기능 등을 HCU가 총괄제어하는 것. 엔진과 모터의 동력을 최적 상태로 분배하고 엔진클러치를 제어하고 EV 주행 상황을 판단 지시하고 배터리의 잔존 용량을 체크해 회생제동을 작동시키고 배출가스를 최소화할 수 있도록 제어하는 한편 최적의 연비로 구동할 수 있는 환경을 만들어 준다. 하이브리드 차의 주행과 관련한 모든 지시가 바로 이곳 HCU에서 나간다고 보면 된다. 야전사령부인 셈이다. 케피코에서 보드를 만들고 제어로직은 현대기아차가 자체개발했다.

오종훈 yes@autodiary.kr