MHEV 플러스 시스템을 점검하는 모습

아우디의 '마일드 하이브리드 플러스'(MHEV plus) 시스템은 전동 모터 역할을 하는 파워트레인 발전기(PTG)를 탑재해 한층 효율적인 부분 전기 주행을 실현한다.

아우디 A5·Q5 시리즈에 적용된 48V MHEV 플러스 시스템은 PTG, 벨트 얼터네이터 스타터(BAS), 리튬인산철(LFP) 배터리로 구성됐다.

PTG는 통합형 전력전자장치와 전동 모터를 갖춰 부분 전기 주행이 가능하며, 내연기관의 연료 소비를 줄이고 시동을 더욱 재빠르게 만들어준다. 내연기관을 보조해 탄소 배출을 줄이고 성능과 민첩성은 향상시킨다.

아우디에 따르면 2000㏄ 디젤(TDI) 엔진과 결합하면 최대 10g/㎞의 이산화탄소 배출 감소 및 0.38ℓ/100㎞의 연료 절감 효과를 기대할 수 있다. 3000㏄ 휘발유(TFSI) 엔진과 결합하면 최대 17g/㎞의 이산화탄소 배출 감소 또는 0.74ℓ/100㎞의 연료 절감 효과(WLTP 기준)를 낼 수 있다.

PTG는 변속기의 출력축에 직접 장착되며, 최대 18㎾의 전력을 구동 시스템에 공급할 수 있다. 또, 변속기 출력부에서 최대 230Nm의 토크를 생성해 차량 출발 시 즉각적인 가속을 지원한다. 시스템에서는 최적의 효율을 위해 최대 시속 140㎞까지 PTG를 활용하며, 속도가 증가하면 통합형 도그 클러치(두 개의 기어나 회전체를 맞물리는 도그로 연결해 동력을 전달하는 장치)를 통해 자동으로 분리된다.

아우디는 주변 부품과 구성 요소를 최소한으로 수정해 기존 중앙 터널 구조 속 변속기 출력부에 전기 모터를 통합했다. 이렇게 기어박스 뒤에 곧바로 모터를 장착해 구동 출력 18㎾, 회생제동 시에는 PTG가 생성하는 최대 25㎾의 전력이 추가 손실 없이 차축 출력부에 전달된다.

MHEV 플러스 기술을 구성하는 벨트 얼터네이터 스타터(BAS)는 엔진에 시동을 걸고 배터리에 에너지를 공급한다. 벨트 구동 방식은 기어형 스타터 대비 소음이 적고, 내연기관이 더 빠르게 시동을 걸 수 있도록 도와 연비와 시동 편의성을 향상시킨다.

MHEV 플러스 시스템에서는 제어 소프트웨어가 차량의 작동 상태를 분석해 내연 기관, PTG, BAS 사이에서 최적의 상호작용이 일어날 수 있도록 한다.

MHEV 플러스 시스템 적용으로 스타트-스톱 기능 개선에 따른 편의성 증가, 배출가스 없는 탄력 주행, 에너지 회수 기능, 전기 모드 주차 등 부분 전기 주행, 내연기관을 보조하는 전동화 시스템을 통한 성능 향상 등 이점이 생긴다.

저속 주행 시 내연기관을 꺼둘 수 있고, PTG가 구동 토크를 제공하기 때문에 시동이 더 잘 걸린다. 그 결과 반응성이 개선돼 출발 후 주행하는 동안 민첩성이 향상된 것을 느낄 수 있다. MHEV 플러스 기술이 적용된 차량은 장거리 주행에 적합하고, 이동 시에도 편안한 주행 경험을 제공한다.

MHEV 플러스 시스템

함봉균 기자 hbkone@etnews.com

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