현대자동차그룹이 지난 10일 서울 중구 ‘크레스트 72’에서 “현대자동차그룹 차세대 하이브리드 시스템 테크 데이(Hyundai Motor Group Next-Gen. Hybrid System Tech Day)”를 개최하고, 한층 진화된 하이브리드 기술력을 공개했다.

 

이날 행사에서 그룹은 '동력과 효율의 완벽한 조화, 하이브리드 그 이상의 전동화 경험(Well Balanced High Tech & Expanded xEV Experience)'이라는 콘셉트 아래 차세대 하이브리드 시스템을 개발했다고 밝혔다.

 

현대차그룹의 차세대 하이브리드 시스템은 두 개의 모터가 내장된 신규 변속기에 다양한 엔진 라인업을 조합할 수 있어 차급과 차량 특성에 맞춰 최적화된 성능과 연비를 제공한다. 아울러 다양한 전동화 특화 기술을 적용해 주행 성능과 승차감을 개선하고 차량 내 경험을 강화하는 특징을 갖고 있다.

 

차세대 하이브리드 시스템 변속기는 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2) 외에도 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 신규 모터(P1)를 내장했다. 100마력 초반부터 300마력 중반까지 시스템 출력 커버리지를 갖춰 소형 차급부터 대형 차급까지 폭넓은 운영이 가능하다.

 

현대차그룹 전동화개발담당 한동희 부사장은 “현대차그룹은 오랜 시간 축적해 온 엔진·변속기 및 하이브리드 시스템 개발 경험과 세계 최고 수준의 전기차에 적용된 전동화 기술력을 집약해 혁신적인 신규 하이브리드 시스템을 개발했다”고 말했다.

 

◇두 개 모터 내장된 신규 변속기…성능과 효율 높이고 탑재 용이성까지 확보

 

현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템 변속기에 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2) 외에도 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 시동 모터(P1)를 새롭게 추가해 ‘P1+P2 병렬형 구조’를 완성했다.

 

엔진에 직접 체결된 P1 모터는 기존 하이브리드 시스템에서 엔진에 벨트로 연결된 P0 모터에 비해 마찰 손실이 없어 에너지 전달 효율이 높으며, 주행 상황에 따라 P2 모터와 함께 차량에 구동력을 보조해 연비와 동력 성능을 동시에 개선한다.

 

또한 허용 토크를 기존 37.4kgf·m에서 46.9kgf·m로 약 25% 상향해 고배기량 터보 엔진에 결합 시 최대 토크를 자연스럽고 강력하게 발휘할 수 있도록 했다.

 

◇2.5 터보 하이브리드 엔진, 설계 개선과 제어 기술 고도화 통해 효율 극대화

 

현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템의 첫 파워트레인으로 가솔린 2.5 터보 하이브리드 엔진을 개발하며, 기존 2.5 터보 엔진의 설계 및 제어 기술을 개선해 효율을 극대화했다.

 

2.5 터보 하이브리드 엔진은 변속기와 엔진 사이에 새롭게 추가된 P1 모터가 엔진의 시동·발전을 담당하게 되면서 불필요해진 ▲메인 벨트 ▲알터네이터 ▲에어컨 컴프레서 등의 제거를 통해 차량 구동 외 분산되던 동력 손실을 최소화했다.

 

이 밖에도 피스톤 형상을 개선하고 연료의 3단 분사 영역을 대폭 확장해 ▲연소 속도 향상 ▲연소 안정성 확보 ▲노킹 억제 등 다양한 측면에서 엔진 효율을 향상시켰다.

 

◇동급 내연기관보다 연비 45%·최고 출력 19% 상승

 

현대차그룹은 ‘P1+P2 병렬형 구조’를 중심으로 한 변속기 및 엔진 개선을 통해 연비와 동력 성능을 개선하고, 부드러운 변속감과 향상된 정숙성을 구현했다.

 

대형 SUV에 탑재되는 가솔린 2.5 터보 하이브리드는 최고 연비 14.1km/ℓ, 시스템 최고 출력 334마력, 최대 토크 46.9kgf·m의 성능을 갖춰 동급의 2.5 터보 가솔린 모델 대비 연비는 약 45%, 최고 출력과 최대 토크는 각각 약 19%, 9% 높다.

 

가솔린 1.6 터보 차세대 하이브리드는 중형 SUV 기준으로 연비가 기존 대비 약 4.3% 향상됐으며, 변속기 허용 토크가 37.4kgf·m에서 38.7kgf·m으로 증대돼 한층 우수한 가속 응답성을 자랑한다.

 

또한, 하이브리드 변속 로직 ‘ASC(Active Shift Control)’에 P1 모터를 추가로 활용해 기존보다 더 빠르고 부드러운 변속 성능을 구현했다.

 

한편 현대차그룹은 신규 하이브리드 변속기를 현대차그룹의 다양한 엔진에 조합해 100마력 초반부터 300마력 중반에 이르는 시스템 출력 커버리지를 구현했으며, 이를 바탕으로 소형부터 대형 및 럭셔리까지 다양한 하이브리드 차량을 선보일 계획이다.