기함이라는 타이틀에는 그만큼의 책임감이 따릅니다. 브랜드의 정점에 있는 자동차는 이름에 걸맞게
우수한 성능은 기본으로 타고 있는 사람에게 그 브랜드의 모든 것을 보여주고 모든 감각을 통해 느낄 수
있는 능력을 가져야합니다. 경쟁자들과의 치열한 싸움에서 이기고 최고의 자리에 오르는 것, 바로
기함의 목적이자 숙명입니다.
렉서스는 프리미엄 브랜드 중에서 2007년 V8 엔진과 조합한 하이브리드 파워트레인을 얹은
LS 600hL을 내놓으며 플래그십 세단에 하이브리드 파워트레인을 쓴 세계 최초브랜드가 되었습니다.
그리고 2017년 12월, 멀티 스테이지 하이브리드 시스템을 장착한 LS 500h를 출시하며 하이브리드
기술을 선도했습니다.
렉서스의 차세대 하이브리드 기술, 멀티 스테이지 하이브리드 시스템
LS500h는 기존 후륜 구동 기반의 시스템에 4단 자동변속기를 더한, 멀티 스테이지 하이브리드 시스템을 사용하였습니다.
V6 3.5L 엔진과 함께 강력한 두 개의 전기 모터를 사용함으로써 시스템 출력이 395마력(PS)에 달해 플래그십 세단이 갖추어야
할 부드러움을 물론 파워풀한 주행도 가능합니다.
기본적으로 모든 렉서스 하이브리드 시스템에는 동력원으로 사용되는 내연 기관, 두개의 모터 발전기가 있습니다.
모터 발전기는 각각 MG1, MG2라 불리는데, MG1은 처음 엔진의 시동과 모터로 달리다 배터리 충전이 필요할 때 발전기로
작동합니다. MG2는 이와 달리 주행을 위한 힘을 만드는 것을 주 역할로 하며, 회생 제동 시에 배터리 충전도 하고 있습니다.
둘 다 단순히 모터 역할만 하는 것이 아니라 발전기 역할도 하고 있는 것 입니다.
이들 사이에는 힘의 크기와 방향, 속도를 조절하는 동력 배분 기구 PSD가 있습니다. 렉서스 하이브리드 시스템은
일반적인 자동차처럼 엔진-변속기-바퀴 출력이 직접 전달되지 않고 PSD를 통해 이어집니다. 예를 들어 엔진의 힘은
직접 바퀴를 굴리는 데 주로 사용되지만 MG1으로 넘어가 발전을 하기도 합니다. 또 엔진과 MG2에서 나온 힘을 섞어
함께 바퀴를 굴려야 하는 경우도 있습니다. 더욱이나 회생 제동을 통한 충전을 위해서는 바퀴에서 들어온 힘으로
MG2를 돌려야 하므로 이를 중간에서 조절하는 PSD의 역할이 매우 큽니다.
e-CVT는 일반적인 무단변속기와는 전혀 다른 개념이면서도 CVT의 장점은 모두 갖고 있습니다. 엔진과 모터의 힘을 가장 효율적으로
사용한다는 점은 같지만 입력축과 출력축의 직경을 바꾸는 CVT와 달리, e-CVT는 PSD 안에 선 기어(MG1), 플래닛 기어(엔진)와 링
기어(MG2 및 바퀴 출력축)가 서로 어떻게 맞물리느냐에 따라 동력의 방향은 물론 힘의 크기와 차의 속도가 달라집니다. PSD 안에는
이런 선 기어-플래닛 기어의 조합이 세 개가 있고, 이를 각각 어떻게 작동하느냐에 따라 같은 속도에서 엔진 회전수를 높이거나 낮출
수도 있고, 같은 속도에서 토크의 크기를 조절하는 것도 가능합니다. 결국 주행을 위한 최적의 효율을 내거나, 아니면 빠른 가속을
위한 큰 힘을 써야 하는 등 어떤 상황에서도 적응이 가능합니다.
게다가 멀티 스테이지 하이브리드 시스템은 기존의 시스템 뒤에 바퀴로 동력을 전달하기 전에 4단 자동 변속기를 추가한 것입니다.
이로 인해 전기로 달릴 수 있는 속도 한계가 시속 약 140km까지 올라갔습니다. 같은 배터리 전기 모터 작동시간이 늘어날수록 당연히
효율도 더 좋아집니다. 또한 CVT가 가진 단점이라고 할 수 있는 순간적인 파워 단절 현상도 커버가 가능합니다. 엔진과 MG2의 힘도
더 키우거나 회전수를 낮출 수 있어 가속 성능도 유리해졌습니다. 일반적인 상황에서는 CVT처럼 움직여 가장 높은 효율을 발휘하지만,
M모드를 선택하면 기존의 LHS(Lexus Hybrid System)와 4단 자동 변속기에 미리 지정된 가상의 10단 기어를 사용합니다. PSD에서
3단을 만들고 이를 뒤에 연결된 4단 자동 변속기의 1~3단과 각각 맞물리면 9단 기어가 됩니다. 그리고 PSD 3단 상태에서 마지막 4단을
연결하면 기어비가 가장 낮은 10단이 됩니다. 이를 통해 엔진 토크는 최대 24%가 커진 효과를 내고, 구형에서는 엔진 속도가 6,000rpm에서
시속 120km를 냈지만 지금은 더 높은 회전수인 6,600rpm에서 시속 50km를 내 가속력이 크게 좋아졌습니다. 추가로 4단 자동 변속기가
들어가 무게는 늘어났지만 배터리를 리튬-이온으로 바꾸며 20%를 줄인 것으로 해결했습니다. 파워트레인의 효율을 높이면서도 차가
무거워지는 것을 막아 효율과 성능이라는 풀기 어려운 두 가지 난제를 한번에 해결한 것입니다.
강하면서도 우아한, 핸들링을 완성하다 GA-L 플랫폼
이렇게 세계 유일이자 최고인 멀티 스테이지 하이브리드 시스템은 렉서스가 새로 개발한 럭셔리 후륜 구동 플랫폼인 GA-L(Global Architecture-Luxury)을
통해 완성됩니다. GA-L 플랫폼은 렉서스 역사상 가장 높은 강성을 가져 뛰어난 핸들링과 부드러운 주행 성능, 조용한 실내를 구현했습니다. 구형의 롱 휠베이스
모델과 비교할 때도 휠베이스가 3.3cm 더 길어져 더 넓은 실내 공간을 자랑하며, 지붕은 1.5cm 낮아졌고 후드와 트렁크도 각각 3cm와 4cm가 낮아져 훨씬 더 바닥으로
붙은 느낌을 줍니다. 새 GA-L 플랫폼에는 핫 스템핑 공법을 사용한 초고장력 강판의 사용 비율이 30%로 올라가 구형의 두 배를 넘고 알루미늄 등 다양한 경량화
소재를 사용했습니다. 섀시 윗부분의 무게를 줄이고 사람이 앉는 위치도 섀시의 중앙과 아래로 내려 무게를 네 바퀴의 가운데로 모았습니다. 덕분에 앞/뒤 51/49의
우수한 무게 배분을 달성해 더 뛰어난 운동 성능을 발휘합니다. 4도어 쿠페 디자인의 날렵함과 넓은 실내 공간을 즐길 수 있는 것은 물론입니다.