"엔진 없이 엔진 브레이크"... 현대차·기아, 전기차 감속 제어 기술 특허는?

[오토트리뷴=김예준 기자] 전기차에서 패들로 기어를 낮췄을 때 내연기관차처럼 차가 더 강하게 감속하도록 만드는 기술이 공개됐다.

현대차·기아의 가상 변속 관련 특허로, 선택한 가상 기어에 맞춰 회생제동을 조절하는 방식이다. 엔진과 다단 변속기 없이도 다운시프트 특유의 감각을 구현하는 것이 핵심이다.

가상 변속은 소리와 변속 충격을 만드는 데서 그치지 않는다. 이번 기술은 가속페달에서 발을 뗀 뒤 기어를 낮추는 과정까지 제어해, 운전자의 패들 조작과 실제 감속을 연결한다.

ㅡ
기어 낮추면 감속도 강하게, 회생제동 단수별 제어
ㅡ
관련 기술은 미국에서 지난 9월 10일 공개된 특허출원에 담겼다. ‘전기차 가상 변속 시스템을 이용한 엔진 브레이크 구현 방법’으로, 현대차와 기아가 출원했다.

작동 조건은 가속페달에서 발을 뗀 상태에서 패들로 기어를 낮추는 경우다. 시스템은 현재 가상 기어와 내려갈 기어 사이의 차이를 계산하고, 변속 중 토크 변화와 변속 후 감속력을 제어한다.

핵심은 기어별로 다른 감속 설정이다. 낮은 단수를 선택할수록 모터의 회생제동량을 늘려 엔진 브레이크가 강해지는 느낌을 만든다. 내연기관차에서 저단으로 내려 속도를 줄이는 조작을 전기차의 모터 제어로 재현하는 셈이다.

ㅡ
변속 충격·소리에 이어 감속까지 연결
ㅡ
아이오닉 5 N은 이미 가상 변속 기능인 N e-Shift를 갖췄다. 모터 토크를 조절해 내연기관 N 모델의 8단 듀얼클러치 변속기처럼 변속 감각을 구현한다. N 액티브 사운드+는 여기에 엔진·배기음을 연상시키는 소리를 더한다.

이번 특허가 다루는 부분은 가속페달을 놓았을 때의 반응이다. 단수별 감속 설정을 나눠, 가상 기어를 바꿔도 감속 차이가 충분히 드러나지 않는 문제를 해결하려는 방식이다.

계기판 표시도 함께 움직인다. 모터 회전수와 가상 기어비 등을 활용해 가상 엔진 회전수와 기어 정보를 표시한다. 운전자는 패들 조작 뒤 숫자만 바뀌는 것이 아니라, 달라진 감속과 계기판 반응을 함께 경험하게 된다.

ㅡ
감속 에너지는 회수, 패들 조작의 의미도 달라져
ㅡ
이 기술에서 엔진 브레이크 감각을 만드는 수단은 모터의 회생제동이다. 감속 에너지를 전기로 회수하는 과정에 기어별 제어를 더하는 것이다.

아이오닉 5 N의 N 브레이크 리젠은 회생제동만으로 최대 0.6G의 감속력을 낸다. 필요한 제동력은 기계식 브레이크가 보완한다. 이번 특허의 초점은 최대 감속력을 높이는 데 있기보다, 가상 단수에 따라 감속 반응을 구분하는 데 있다.

이 기술이 적용되면 전기차에서도 코너에 진입하기 전 패들로 기어를 낮추며 감속하는 감각을 느낄 수 있다. 가속할 때의 변속 충격과 엔진음에 이어, 속도를 줄일 때 차를 붙잡는 느낌까지 더하는 셈이다.

내연기관 고성능차의 다운시프트 감각을 좋아했던 운전자라면 전기차에서도 익숙한 조작으로 운전 재미를 이어갈 수 있을 것으로 기대된다.

김예준 기자 [email protected]