현대차그룹, 세계 최초 능동 변속제어 기술 개발..HEV 변속 속도 30%↑

세계 최초로 개발한 ASC기술이 적용된 쏘나타 하이브리드 시스템(사진=현대차그룹)

[이데일리 이소현 기자] 하이브리드 자동차(HEV)는 연비가 좋지만, 변속감이 늘어져 가속 페달을 밟아도 차가 한 박자씩 늦게 반응하고 꿀렁이는 이질감이 있었다. 현대자동차그룹은 이 단점을 획기적으로 개선한 기술을 세계 최초로 공개했다.

현대차그룹은 HEV의 주행 모터를 활용한 능동 변속제어(ASC·Active Shift Control) 기술을 세계 최초로 개발했다고 19일 밝혔다. HEV의 기술적 난제였던 변속기 성능을 혁신적으로 개선해 기술적 우위를 확보한 것.

이 기술은 앞으로 나올 ‘신형 쏘나타 하이브리드’를 비롯해 현대차그룹의 신차에 순차적으로 적용할 예정이다.

현대차그룹이 독자 개발한 ASC제어 로직은 HEV를 구동하는 주행 모터를 활용해 자동변속기를 초당 500회씩 초정밀 제어하는 신기술이다. 이를 통해 기존 HEV 대비 30% 빠른 변속이 가능해져 주행 성능은 물론 연비와 변속기 내구성 등 3가지 요소를 동시에 높일 수 있다.

조만간 출시될 신형 쏘나타 하이브리드는 이전 세대와 비교해 연비는 10% 이상 높였으며, 정지상태에서 시속 100㎞까지 가속하는 시간은 0.2초가량 단축했다. 이는 엔진효율 향상과 경량화, 에어로다이나믹과 함께 ASC 기술이 기여를 했다는 게 회사 측 설명이다.

현대차그룹은 ASC기술은 세계 최초로 주행 모터로 HEV의 다단 변속기를 정밀 제어해 효율을 높임으로써 현대차그룹이 치열한 친환경 자동차 기술 경쟁을 헤쳐나가는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

세계 최초로 개발한 ASC기술이 적용된 하이브리드용 6단 자동변속기(사진=현대차그룹)

HEV 변속 한계 극복… 변속감·성능·내구성·연비↑

다단 변속기를 사용하는 기존 대부분의 HEV는 연비를 높이기 위해 일반 자동변속기에 들어가는 동력변환 장치인 토크컨버터를 사용하지 않아 변속이 느리거나 변속 충격이 발생할 수 있는 구조적인 한계가 있었다.

이에 변속감 등 운전의 감성이 일반 내연기관차에 비해 다소 떨어졌고, 추월 등 급가속이 필요한 순간에 때때로 변속이 지연돼 운전자가 원하는 만큼 신속한 가속이 이뤄지지 않는 때도 있었다.

그러나 ASC기술이 적용되면 별도 추가 장치 없이 HEV의 동력 제어를 총괄하는 전자 장치인 하이브리드 제어기의 로직만으로 주행 모터가 변속기까지 콘트롤하기 때문에 기존 HEV의 단점을 상당 부분 줄일 수 있는 것이 핵심이다.

자동변속기 자동차가 변속할 때 엔진과 변속기의 서로 다른 회전 속도를 일치시켜줘야 하는데, ASC제어 로직을 통해 주행 모터에 내장된 센서가 초당 500회씩 회전 속도를 모니터링하면서 변속기의 회전 속도를 엔진의 회전 속도와 신속하게 동기화시켜주는 원리다.

이를 통해 변속시간을 기존 500ms에서 350ms로 30% 단축해 가속성능과 연비 향상은 물론 변속과정에서 불가피하게 발생하는 변속기 내부의 마찰을 최소화해 내구성까지 높일 수 있다.

현대차그룹은 ASC기술에 대해 현재 미국 6건을 포함하여 EU, 중국 등 주요국가에 20여건의 관련 특허를 등록했다.

장경준 파워트레인제어개발실장(상무)은 “현대차그룹이 세계 최초 개발한 ASC기술은 다단 변속에 모터 정밀 제어를 도입한 획기적인 기술”이라며 “고객에게 실질적인 이득을 주는 것은 물론 세계 시장에서 HEV 분야의 경쟁력을 높이는 데 촉매제가 될 것”이라고 말했다.

세계 최초로 개발한 ASC기술 원리 및 적용 결과(자료=현대차그룹)