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토요타 하이브리드 주행 성능의 비밀…사륜구동 'E-Four' 시스템

토요타 하이브리드 주행 성능의 비밀…사륜구동 'E-Four' 시스템

  • 기자명 지피코리아
  • 입력 2021.02.27 08:15
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하이브리드 기술하면 가장 먼저 떠오르는 메이커는 토요타다. 1997년 세계 최초의 양산모델인 1세대 '프리우스' 출시 이후 다양한 모델에 하이브리드 시스템을 탑재하고 있다. 

국내에서도 2020년 토요타 브랜드 판매량의 88%, 렉서스 브랜드 판매량의 98%가 하이브리드 모델일 만큼 많은 관심을 받고 있다. 이와 같은 인기의 비결로는 연비 뿐만 아니라 뛰어난 동력성능도 꼽힌다. 

차별 포인트는 하이브리드에 적합한 사륜 시스템이다. 토요타·렉서스의 전자식 사륜구동 시스템 'E-Four'는 뒤쪽에 별도의 전기 모터를 더해 뒷바퀴를 굴리며, 앞바퀴 구동은 주요 파워트레인이 담당한다. 엔진과 2개의 전기 모터를 짝지은 하이브리드 파워트레인이 앞에서 이끌고 뒤에선 순수 전기동력이 밀어주는 원리다.

E-Four는 전기모터를 통해 완전히 독립적으로 후륜을 구동한다. 기존 내연기관 차량과 힘을 쓰는 방식이 다른 것이다. 일반 사륜구동이 앞 엔진 동력을 앞과 뒤로 나누어 쓴다면, E-Four는 뒷바퀴가 그저 힘을 더할 뿐이다.  
 
3개의 전기 모터와 하나의 엔진까지 동력원이 무려 네 개에 달하게 되고, 전기 신호를 통해 전자식으로 뒤축을 제어하기 때문에 응답성 역시 매우 빠르다. 모터는 처음 구동할 때 가장 큰 힘을 발휘하며, 엔진 동력 전달 시간도 필요 없기 때문이다.

또 미끄러운 노면을 주행할 시 차량의 상태에 따라 후륜에 토크를 최적으로 배분해 안정적인 주행이 가능하다. 코너링 시 언더스티어가 감지되면 뒷바퀴 구동력을 증가시키고, 오버스티어 시에는 뒷바퀴 구동력을 감소시켜 운전자가 의도하는 라인을 따라 주행할 수 있다. 

연비도 빼놓을 수 없는 강점이다. 렉서스의 SUV 모델인 RX 450h가 12.8km/ℓ, RX 450hL이 12.3km/ℓ, NX 300h이 12.0 km/ℓ, UX 250h가 15.9 km/ℓ의 복합연비로 프리미엄 사륜구동에서 만나보기 어려운 높은 효율성을 자랑한다. 프리우스 AWD는 20.9 km/ℓ, RAV4 AWD 15.5km/ℓ로 뛰어난 효율성을 갖춘 사륜구동 모델을 선보였다.  

E-Four는 앞쪽의 엔진과 모터에 더해 뒤쪽에도 모터가 추가로 장착돼 있어 감속 시 앞과 뒤의 모터가 모두 발전기로 변환되며 회생제동을 하게 된다. 앞바퀴의 에너지만 모으는 일반 하이브리드와 달리 E-Four는 네 바퀴의 에너지를 빠짐없이 활용하기 때문에 에너지 회수 비율이 더욱 높다.

공간 활용성, 무게 및 소음 감소 또한 E-Four의 장점이다. 일반적으로 사륜구동 차량은 앞쪽의 엔진 동력을 뒤까지 보내는 길쭉한 원통형 쇠막대와 뒤로 전달된 동력을 좌우로 나눌 트랜스퍼 케이스도 필요한데, E-Four는 모터가 뒷바퀴를 알아서 굴리기 때문에 이런 장치들이 모두 사라지게 된다. 따라서, 차체를 보다 소형화, 경량화 할 수 있다.  

또 E-Four 시스템은 프로펠러 샤프트가 필요 없기 때문에 상대적으로 차량 실내 가운데에 볼록하게 올라와 있는 공간(센터 터널)이 최소화돼 공간 활용성이 높아진다. 뿐만 아니라 동력전달기구 자체가 줄어들면 거기서 발생할 수 있는 소음이 원천적으로 사라진다.  

현재 렉서스코리아는 전자식 사륜구동 시스템 E-Four가 적용된 RX 450hL, RX 450h, UX 250h, NX 300h의 4개 모델을 판매 중이며, 토요타코리아는 E-Four가 적용된 RAV4와 프리우스 모델을 판매하며 고객들의 꾸준한 사랑을 받고 있다.

/지피코리아 김미영 기자 may424@gpkorea.com, 사진=토요타

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