현대 48V 마일드 하이브리드 시스템

현대자동차는 2018년 신형 투싼에 도입한 2.0리터 CRDi 48V 디젤 파워트레인에 이어, 효율적이고 반응성이 뛰어난 48V 마일드 하이브리드 기술을 100kW(136마력) 1.6리터 CRDi 디젤 엔진과 결합했다.

이 기술은 48V 배터리, 마일드 하이브리드 스타터 제너레이터(MHSG), LDC 컨버터(저전압 DC/DC)로 구성된다. 48V 전기 시스템 외에도 차량은 기존 12V 전기 시스템을 갖추며, DC/DC 컨버터를 통해 48V 시스템과 연결된다. 따라서 48V 배터리 시스템에 저장된 에너지의 일부를 12V 차량 전원 공급 장치 안정화에도 사용할 수 있다.

마일드 하이브리드 시스템에 전기 에너지를 공급하는 0.44kWh 48V 리튬이온 배터리는 트렁크 아래에 위치하며, MHSG는 내연기관에 장착된다. 벨트가 MHSG를 내연기관의 크랭크축에 연결한다. MHSG는 최대 12kW의 회생 제동 에너지와 MHSG 샤프트 기준 55Nm의 토크를 발생시킨다.

신형 투싼에 적용된 현대의 마일드 하이브리드 기술은 차량 사양에 따라 연비와 CO₂ 배출량을 최대 11%*까지 개선한다. (*NEDC 2.0 기준) 추가적인 이점으로, 이 시스템은 내연기관을 지원하여 주행 중 다양한 단계에서 동력을 보상하고, 더 빠르고 부드러운 엔진 시동을 돕는다. 따라서 내연기관에 대한 의존도가 줄어든다.

편안한 시동과 출발

마일드 하이브리드 시스템은 도심 교통에서 특히 장점을 발휘한다. MHSG가 신호 대기 후 재시동 시 내연기관을 지원하기 때문이다. 이 과정에서 48V 배터리의 에너지를 활용하여 추가 토크를 제공, 더 빠르고 부드러운 엔진 시동을 돕는다. 토크 전달이 더 빠르고 일찍 이루어져 엔진 시동이 0.2초 단축된다. 기존 12V 스타터는 엔진 오일이 차가워 더 높은 시동 토크가 필요한 초기 시동 작동에만 사용된다.

MHSG는 출발 시 토크와 동력을 보상하여 내연기관을 지원한다.

효율적이고 강력한 가속

가속 시 MHSG는 배터리 시스템의 충전 상태와 운전자의 가속 페달 입력 정도에 따라 4~12kW의 보상 동력을 내연기관에 제공한다. 목표 속도에 도달하면 MHSG는 중립 모드로 전환되어 동력을 전달하지 않는다. 그 결과 CO₂ 배출량과 연료 소비를 최대 11%*까지 줄일 수 있다. (*NEDC 2.0 기준)

정속 주행

정속 주행 시 MHSG는 배터리 충전 상태에 따라 유휴 상태로 있거나 발전기 역할을 하여 48V 배터리를 충전한다.

회생 제동

능동 제동 또는 오버런 구간에서는 회전하는 크랭크축이 MHSG를 구동하며, MHSG는 최대 10~12kW의 회생 출력으로 발전기 역할을 한다. 발전기는 제동 운동 에너지를 전기로 변환하여 48V 배터리에 저장한다. 이 구간에서는 내연기관이 계속 켜져 있고 클러치가 연결된 상태를 유지하여 바퀴에서 변속기와 엔진을 거쳐 MHSG로 동력을 전달할 수 있도록 한다.

확장된 스타트-스톱

저속에서 관성 주행 시 스타트-스톱 기능이 30km/h에서 이미 작동한다. 30~0km/h 감속 구간에서 클러치가 분리되면 엔진이 완전히 꺼진다.

추가 모델에 마일드 하이브리드 파워트레인 탑재 예정

현대자동차는 유럽 베스트셀링 모델에 추가 마일드 하이브리드 파워트레인을 적용함으로써 전동화 전략을 더욱 확대하여 더 많은 고객이 청정 기술을 이용할 수 있도록 하고 있다. 마일드 하이브리드 시스템 덕분에 고객은 구매 비용과 연료 소비 및 CO₂ 배출량 감소 사이에서 좋은 균형을 누릴 수 있다.

이 고효율 시스템은 현대자동차의 독일 유럽 기술 센터와 한국 남양 연구소에서 개발되었다. 향후 더 많은 엔진과 조합하여 제공될 예정이며, 이는 회사의 다양한 전동화 솔루션 포트폴리오의 일부이다.