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연비향상의 일등공신, 푸조 MCP 기어박스

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2010-08-11 12:48:23

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지난해 10월 국내에 공식 런칭된 푸조 308 라인은 고객들의 다양한 욕구를 만족시키기 위해 계속해서 라인을 다양화 하고 있다. 308의 스타일은 외관 디자인에만 그치는 것이 아니라 내부 공간을 넉넉하게 하고 실내에 더 많은 빛을 끌어들일 수 있는 실용성까지 배려한 것이 특징이다. 또한 오랜 역사를 자랑하는 푸조의 기술력으로부터 나오는 퍼포먼스와 프랑스인의 자존심으로부터 나오는 높은 품격은 308에서 느낄 수 있는 또 다른 매력이다. 이는 308 모델이 현재까지 15만대 이상 생산되며 유럽은 물론 전 세계적으로 인기를 얻고 있는 이유이기도 하다. 여기에 빼놓을 수 없는 308의 최대 강점은 환경 친화적이면서도 최신 기술의 효율적인 파워트레인으로부터 나오는 최고의 성능을 보여준다는 것이다.

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그리고, 오는 18일 푸조는 새로운 HDi엔진을 탑재한 푸조 뉴 308 MCP를 소개할 예정이다. 뉴 308 MCP는 PSA 푸조-시트로엥 그룹이 15억불 유로를 투자하여 개발한 최신 1.6 HDi엔진이 장착되어 기존 연비 19.5km/l보다 향상된 21.2km/l의 연비를 선보인다. 연비향상에는 새로운 엔진의 영향도 크지만 푸조의 기어박스인 MCP의 역활도 크다. 변속시 생기는 충격으로 인해 개선이 필요하다는 지적도 있지만 분명 친환경적이고 고효율을 추구하는 차량에는 좋은 선택이라고 보여지는 MCP. 점차 완성도를 높이고 있는 푸조의 MCP(Mechanically Compact Piloted) 기어박스에 대해 살펴본다. (자료제공 : 한불모터스 )


■ MCP 기어박스의 도입 배경
이 기술은 원래 트럭이나 버스와 같은 대형 수송차에서 유래되었다. 2001년 이튼(Eaton)사에서 처음으로 소개되었으며, 당시 전세계적으로 비 동기식 중장비 변속기를 운전할 수 있는 숙련된 대형 수송차 운전자가 부족해 지면서 수동 기어를 좀 더 쉽게 조작 할 수 있는 이 같은 기술을 개발하게 되었다. 이렇게 오토 시프트 트랜스미션은 운전자들의 피로와 작업상의 건강과 안전을 위해 탄생하게 되었다. 게다가 이 기술은 최적의 힘을 제공하는 것은 물론 연료 효율성도 증대되는 1석 2조의 효과를 준다. 트럭, 버스 등 대형 수송차를 위해 개발이 된 만큼 내구성이나 파워 면에서도 단연 다른 트랜스미션을 앞선다고 할 수 있다. 이 트랜스미션을 이용한 트럭의 경우 최대 90,000kg까지 운반할 수 있으며 3,051Nm까지 힘을 발휘한다. 또한 긴 운반 트럭(Long-haul Trucks)의 경우 평균 100만Km까지는 별도의 차량 점검 없이 운행이 가능할 정도로 내구성 또한 강하다.

■ 새로운 6단 전자 제어 기어박스 MCP (Mechanically Compact Piloted) : 편리함, 운전의 즐거움에 환경까지 생각한 기어박스
수동 기반의 전자 제어 트랜스미션 시스템인 푸조 MCP 기어박스는 수동을 기반으로 하지만, 부가적인 비용을 들이지 않고 클러치 페달 없이 주행할 수 있다. 이는 전통적 기어 시스템을 진정으로 대체할 수 있는 차세대 기어 시스템이라 할 수 있다. 자동 기어시스템에서는 운전자 마음대로 기어를 변경할 수 없는 반면, 새로운 기어 시스템은 운전자에게 기어 레버나 패들 시프트로 기어를 변속하는 즐거움을 맛볼 수 있게 해준다.

패들 시프트는 운전자가 원하는 시점에 편리하게 기어를 변속할 수 있도록 스티어링휠 뒤쪽에 위치해 있다. 이러한 효율적인 전자 제어 기어 시스템은 138g/km 라는 최저 수준의 이산화탄소 배출량과 19.5km/l의 최고 수준의 연비를 가능하게 한 장본인이다. 308 MCP의 오랜 개발과정 속 노력의 결과 동급에서 찾아보기 힘든 친환경적 요소들을 만들어냈다. 특히 공기저항을 고려한 차체 라인, 최신 기술이 적용된 미세먼지 필터를 장착한 엔진 그리고 미쉐린 에너지 세이버 타이어 등 모든 요소들이 연비를 개선하기 위해 초점을 두고 개발되었으며 이는 곧 이산화탄소 배출량 감소라는 결과를 낳았다.

■ 사용하기 편리한 스마트 자동 기어 시스템
운전자의 편의에 따라 다이나믹 모드(수동), 자동 모드, 스포츠 모드를 선택할 수 있다.

1. 다이나믹 모드: 손가락 하나로 기어 변속
다이나믹 모드에서는 운전자가 클러치 페달 없이 자유롭게 기어를 변속할 수 있다.

○ 스티어링휠 뒤에 위치한 2개의 패들 시프트: 오른쪽 패들은 기어 단수를 올릴 때, 왼쪽 패들은 기어 단수를 내릴 때 살짝 클릭만 하면 된다.

○ 기어 레버: 레버를 “M(수동)” 위치에 놓은 후 위로 올리면 기어 단수가 올라가고 아래로 내리면 기어 단수가 내려간다.

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안전을 위하여 중립 기어나 후진 기어는 기어 레버로만 선택할 수 있게 되어있다. 또한 계기판에 모드와 기어 단수가 표시되기 때문에, 어떤 모드로 주행하고 있는지 몇 단 기어에 체결되어 있는지 운전자가 항상 확인할 수 있다.

변속기 ECU(Electronic Control Unit)는 각 기어 변속 시점을 분석한다. 이는 쉽고 편리한 드라이빙을 위함이며, 너무 많거나 적은 엔진 회전을 하지 않도록 자동으로 조절해준다. 예를 들어, 엔진 속도가 최대가 되었을 때에는 가장 높은 기어가, 갑자기 주행 속도가 느려지거나 급정지를 하였을 때에는 가장 낮은 기어가 자동적으로 체결된다. 또한 정지 상태에서 중립 기어를 선택하지 않아도 된다. 그저 출발할 때 엑셀레이터를 밟으면 된다.

마지막으로 기어 단수를 내릴 때도 ECU가 엔진 부스트를 조절하여 변속을 편리하게 해준다.

2. 자동 모드: 스트레스 없는 드라이빙
자동 모드에서 ECU는 운전자의 운전 습관, 적재 무게, 도로 상황, 휠 그립력 등의
상황을 고려한 “오토 어댑티브” 기어 변속 패턴에 따라 적절한 기어를 선택하여 최적의 상태를 만든다. 이로써 편리한 드라이빙을 추구하며 최적의 연료 소모를 가능하게 한다.

이 모드(기어레버가 “A” 위치에 있고 계기판에 “Auto”라고 표시됨)를 선택한다고 해도, 운전자는 원할 때 바로 패들 시프트를 이용하여 기어를 변속할 수 있다. 또한 운전자가 얼마간의 시간 동안 수동으로 기어를 변속하지 않으면 ECU는 자동적으로 기어를 변속한다.

3. 스포츠 모드: 역동적인 운전 재미
기어 레버 옆에 위치한 “S” 버튼을 누르면 “스포츠 모드”로 전환되며, 이는 계기판에 표시되어 운전자가 확인 할 수 있다. “스포츠 모드”를 활성화시키면, 시퀀셜 모드에서는 0.4초가 걸리고 자동 모드에서는 0.5초가 걸려 기어변속을 더욱 빠르게 해준다. 특히 기본 모드에서보다 엔진 회전수가 높을 때, ECU는 가장 빠른 기어 변속 패턴을 이용한다.

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■ 드라이빙의 즐거움과 동시에 성능까지, 퍼놀로지 추구
새로운 기어박스의 작동 원리는 클러치 페달 없이 클러치와 기어 변속 기능을 자동화한 것이다. “MCP”는 “수동” 기어박스와 “자동” 기어박스가 공존할 수 있도록 특별히 계획된 새로운 6단 전자 제어 기어 시스템이다.

○ 이 시스템은 기어 변속의 빠른 반응성과 충격 없는 부드러움에 중점을 두고 개발되었다.

○ 엔진 성능을 최고로 끌어 올리면서 최고의 연비를 보여주며 디젤 엔진의 소음도 최소화 했다.

○ Magnetti Marelli 전동-유압식 액츄에이터는 시퀀셜 또는 자동 모드에서 기어 변속시 최적의 부드러움을 보장한다. ECU는 기어 변속 및 클러치의 작동을 위해서 변속기 액츄에이터를 제어한다.

○ 첫번째 특징은 “S-CAM” 시스템으로 기어 변속이 빠르게 이뤄질 수 있도록 하고 두번째 특징은 클러치의 부드러운 작동을 위해서 유압 솔레노이드 밸브가 내장되어 있다.

○ 변속기 내에 위치한 전동-유압 액츄에이터는 변속기 작동시 최적의 응답성을 보장한다.

○ 또한, 변속 시간은 엔진 부하에 따라 달라지는데 다이나믹 모드에서는 0.4초~0.8초가 걸리며 자동 모드에서는 0.5초~1.2초가 걸린다.

■ ESP (Electronic Stability Program)
전자 제어 안전성 프로그램(Electronic Stability Program)은 MCP 차량의 표준기능 중 하나이다. ESP가 작동될 때 ESP의 ECU는 MCP의 ECU에 신호를 보내 그에 맞게 반응한다.

○ 자동 오토 모드 변환 기능: 운전자가 다이나믹 모드를 선택하였더라도 자동으로 오토 모드로 전환

○ 기어 변경 방지 (Inhibition of Gear-Changing)

■ 힐 스타드 어시스턴스 (Hill Start Assistance)
MCP 기어박스가 장착된 308 모델은 ESP 시스템이 갖추어져 있으며, 기어박스와 ECU간 호환은 언덕에서 차량이 뒤로 밀리지 않고 출발할 수 있는 “힐 스타트 어시스턴스” 기능을 가능하게 하였다. 이 기능은 차량이 경사진 언덕에 정차해 있을 때, 운전자가 브레이크에서 발을 떼고 난 후 약 2초간 정지 상태에 있도록 해준다. 이 기능은 언덕에서 전진 기어로 출발할 때나 경사진 공간에 후진으로 주차할 때 등의 상황에서 운전자에게 보다 편안하고 안전한 주행을 할 수 있도록 도와준다.

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이 시스템은 경사각이 3% 이상만 되어도 작동한다. ESP는 일시적으로 브레이크 압력을 유지하면서 운전자가 브레이크 페달에서 발을 뗀 후 엑셀레이터 페달로 옮길 수 있는 시간을 제공한다.

■ 스타터 인히비션(Starter Inhibition)
MCP변속기가 장착된 차량은 브레이크 페달을 누른 상태에서만 시동을 걸 수 있다. 그리고 기어 시프트 레버는 중립에 놓여져야 하며, 운전자는 계기판에 표시되는 아래와 같은 아이콘으로 상태를 확인할 수 있다.

■ 효과적이고 환경친화적인 기술
308 MCP는 자동 모드에서 드라이빙의 즐거움과 연비 향상을 위해, 전자식 제어 시스템이 기어 변속을 최적화 한다. ECU는 지나치거나 부족한 엔진 회전을 방지하며 경제적인 엔진속도를 유지하게 한다. 이렇게 최적화된 엔진 컨트롤은 6단 수동 변속기보다 8% 이상 향상된 연비를 가능하게 한다. 미세먼지필터가 장착된 1.6리터 HDi 엔진은 MCP 기어박스와 함께 19.5km/l라는 고연비를 실현하며 CO2 배출량은 138g/km라는 최저 수치를 자랑한다.

하지만 더욱 주목할만한 점은 이러한 경제성이 성능 저하를 가져오지는 않았다는 사실이다. 자동 모드에서 32.7초 만에 1km를 달리며, 0km/h에서 100km/h까지 도달 시간은 11.3초, 80km/h에서 120km/h까지 도달 시간은 8초이다.
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