수입차 시장에서 독일차의 강세가 지속되고 있다. 소비자들이 그 만큼 독일차들의 기술력을 인정하고 있는 방증이다. 국내 수입차 시장 1위를 달리고 있는 BMW는 다양한 라인업 구성에 탁월한 드라이빙 퍼포먼스 기술로 앞장서고 있다. BMW의 전매특허이자 핵심 드라이빙 기술인 4륜 구동시스템 ‘BMW xDrive’를 조망해 본다.

세계에서 판매되고 있는 BMW 승용차 3대 중 1대에 xDrive 인텔리전트 사륜구동 시스템이 적용되고 있다. 사륜구동 승용차가 이처럼 많이 판매되고 있는 것은 높은 인기를 누리고 있는 스포츠 액티비티 비히클 X 모델뿐 아니라 1시리즈에서 7시리즈에 이르는 다른 세단에도 폭넓게 적용되고 있기 때문이다.

실제로 BMW는 프리미엄 자동차 브랜드 가운데 사륜구동 모델 선택의 폭이 가장 넓은 브랜드 중 하나로 평가받고 있다. 아울러 BMW는 여러 형태의 차체와 구동계에 적합한 형태의 독자적 사륜구동 시스템을 개발함으로써 기술적으로도 선도적 위치에 올라 서 있다.

특히 전륜구동 방식은 물론 최신 구동계로 각광받고 있는 하이브리드 구동계에도 xDrive를 결합하는 등 탁월한 사륜구동 기술력을 입증하고 있다.

BMW가 현재 전 세계에 판매하고 있는 모델 가운데 xDrive가 결합된 것은 총 12개 모델 시리즈에 110종이 넘고, 국내에도 총 11개 모델 35종에 이른다. 특히 플러그인 하이브리드 스포츠카인 i8은 내연기관과 전기모터가 필요할 때 지능적으로 사륜구동 방식으로 주행함으로써, 첨단 기술을 활용해 성능과 경제성을 동시에 충족하는 사륜구동 기술의 미래적 모습을 현실에 구현하고 있다.

BMW가 사륜구동 승용차 시장의 문을 처음으로 두드린 것은 1985년으로 거슬러 올라간다.

그해 프랑크푸르트 모터쇼(IAA)에서 BMW 325i(개발 코드명 E30)의 사륜구동 모델을 공개하고 판매를 시작한 것이다.

승용차와 사륜구동 기술의 결합이 생소하던 시절이었기 때문에, BMW 사륜구동 시스템의 장점과 잠재력은 언론 매체에서 먼저 주목하고 경험했다. 첫 시도였음에도 BMW의 사륜구동 시스템은 미끄러운 노면과 악천후에서 구동력과 접지력을 높여주는 동시에 코너에서 핸들링이 한층 더 역동적임이 증명받았다. 시작부터 BMW의 사륜구동 시스템은 핸들링이 둔한 일반 사륜구동 시스템과 다른 길을 걸었던 셈이다.

​BMW의 사륜구동 시스템은 처음부터 BMW 고유의 후륜구동 특성을 살리도록 만들어졌다. 즉, 사륜구동 모델에서도 구동력이 뒷바퀴로 더 많이 전달된다는 의미다. 그 덕분에 사륜구동 모델에서도 토크 스티어가 거의 없는 BMW 고유의 정밀한 스티어링 반응이 유지된다. 코너링의 짜릿한 감각과 높은 수준의 안정성을 전할 수 있도록, 최신 BMW xDrive 시스템은 차가 코너에 들어서는 즉시 뒷바퀴로 전달되는 동력을 높이기 시작하므로 BMW의 만족스러운 주행감각을 더욱 키워준다.

결과적으로 BMW xDrive는 1985년 BMW 3시리즈에 최초로 적용되기 시작하면서 전 모델로 사륜 구동 모델의 범위가 확장됐다.

BMW는 두 차축에 동력을 가변적으로 전달하는 xDrive 방식을 통해, 주행 중 노면 상태와 기상 조건이 좋지 못할 때 마찰력을 최적화하고 보다 우수한 코너링으로 성능을 강화했다. 따라서 상황에 따라 차축에 전달하는 힘을 0.1초 만에 전륜과 후륜에 0~100%, 100~0% 무한 가변적으로 변환해 어떠한 상황에서도 안정적이고 다이내믹한 주행을 즐길 수 있다.

BMW xDrive는 사륜구동시스템을 차체 통합 관리 시스템(ICM: Integrated Chassis Management)과 연결시켜, 상황 초기 단계에서 필요한 제어 조치를 취할 수 있도록 도로 위의 모든 상황을 인식하고 평가한다.

이는 xDrive에서 직접 실행하거나 DSC(Dynamic Stability Control) 또는 퍼포먼스 컨트롤(Performance Control)과 연계해 작동된다. 동력이 필요한 곳으로 신속하고 정확하게 분배되기 때문에 코너링 상황에서도 운전자는 민첩한 핸들링을 경험할 수 있다.

주로 전륜 구동의 부족한 견인력을 보완하기 위해 사륜 구동을 사용하는 다른 자동차 브랜드와 달리 BMW는 후륜 구동의 전형적인 핸들링을 유지할 수 있도록 xDrive 시스템을 개발했다.

BMW 사륜 구동 시스템이 적용된 모델은 일반 도로에서는 자동차의 성능과 동력을 최적화하는데 유리한 후륜에 대부분의 구동력을 전달한다. 따라서 사륜 구동 모델이지만 BMW의 특징인 정확한 핸들링과 정밀한 주행이 가능해, 코너링 시 민첩하고 다이내믹한 드라이빙을 경험할 수 있다.

특히 안쪽으로 정확하게 회전할 수 있도록 설계된 최신 xDrive는 오버 스티어링 시 전륜에 가까운 구동력을, 언더 스티어링 시 후륜에 가까운 구동력을 실현한다. 한편, 후진 주차를 할 때에는 100% 후륜에 구동력을 전달하는데 이때 구동계와 동력계의 간섭을 끊어서 주차의 편의성을 증대시킨다. 또한, 전자식이라 기계식에 비해 구동계층의 경량화를 실현해 빠른 반응과 우수한 연료 효율을 나타낸다.

BMW 뉴 X5에 적용된 최신 xDrive 시스템

BMW 뉴 X5에는 앞뒤 바퀴 간에 구동력 분배를 항상 능동적으로 관리하는 상시 지능형 사륜구동 시스템이 장착되었다. 이 최신 버전의 xDrive는 최적화된 효율과 중량을 1.4kg 줄인 혁신을 이뤘다.

xDrive의 제어 로직은 주행 속도, 바퀴 회전 속도, 조향 각도, 가속페달 위치에 관한 정보를 토대로 운전자의 의도와 실제 차량의 움직임을 모두 정확하게 해석한 후, 최대한 많은 파워를 노면으로 전달하기 위해 구동력 분배를 조절한다.

xDrive는 도로 및 기후 조건에 관계없이 언제나 최고 수준의 트랙션과 안정성을 발휘하고, 심지어 운전자가 인식하기도 전에 오버스티어 또는 언더스티어를 억제해 코너링 역동성을 향상한다.

xDrive를 다이내믹 퍼포먼스 컨트롤(DPC)에 결합시키면 구동력 분배를 더욱 정교하게 제어할 수 있다. DPC도 xDrive와 같이 전자식으로 제어되며, 후륜 디퍼렌셜에 통합되어 xDrive와 연계해 핸들링 역동성과 방향 안정성을 새로운 수준으로 높인다. 옵션 품목인 다이내믹 또는 프로페셔널 어댑티브 서스펜션 패키지의 한 부분으로 제공되는 다이내믹 퍼포먼스 컨트롤은 이른바 토크 벡터링(Torque Vectoring)이라는 기술을 통해 양쪽 뒷바퀴 간의 구동력 분배를 끊임없이 변화시켜 모든 속도 영역에서 최적의 조향 응답성과 노면 접지력을 발휘한다. 다이내믹 퍼포먼스 컨트롤의 안정화 기능은 운전자가 코너를 달리는 중간에 가속 페달을 놓아도 영향을 받지 않는다.

BMW의 새로운 xDrive 모델에는 새롭게 3D로 만들어진 xDrive 상태 그래픽이 컨트롤 디스플레이에 나타난다. 이를 통해 바디의 롤링(차체가 좌우로 기울어지는 현상)과 피칭(차체가 앞뒤로 기울어지는 현상)에 관한 정보를 실시간으로 확인할 수 있다. 또한, 옵션 품목인 프로페셔널 내비게이션 시스템이 장착된 경우, 인스트루먼트 클러스터에 나침반 디스플레이도 표시된다.

다이내믹 퍼포먼스 컨트롤 DPC(Dynamic Performance Control)

전륜과 후륜의 구동력 분배(xDrive)와는 별개로 차축의 양쪽 바퀴 사이의 구동력을 0~100%, 100~0% 무한 가변적으로 배분해 주행의 안전성과 더욱 향상된 코너링을 실현한다. 이는 구동력이 더 필요한 바퀴의 반대 바퀴에 DSC 시스템의 브레이크가 작동해 상대적으로 구동력이 배분된 듯한 효과를 만드는 퍼포먼스 컨트롤(Performance Control)과는 다르다. 구동력의 배분 상태는 계기판에 실시간으로 나타나 주행상황에 따른 최적의 구동력 분배 현황을 실시간으로 확인할 수 있다.

차체자세제어장치 DSC(Dynamic Stability Control)

DSC는 차의 각종 부품들을 컨트롤하는 전자 제어 장치들이 통합적으로 작동해 차가 안정적으로 방향 회전을 할 수 있도록 돕는 시스템이다. 빗길 혹은 눈길 등 미끄러운 도로에서 차량의 동력과 브레이크의 간섭을 통해 최적의 안전성(Stability)을 확보하여 주행 안전성을 실현한다. 스티어링 휠의 각도, 각 바퀴의 회전수, 요잉(Yawing) 등 차량의 종합적인 주행 상태를 지속적으로 모니터링하여 정보를 전달하고 특히, xDrive 시스템 등에 앞으로 차량의 움직임에 대한 정보를 빠른 시간에 전달해 어떠한 상황에서도 안정적인 주행을 가능하게 한다. 일반적으로 미끄러짐이 발생하는 바퀴 쪽의 동력을 차단과 더불어 모든 네 바퀴 각각에 개별적인 브레이크 간섭이 이루어지는데, 브레이크 작동 시점과 작동량을 이용해 다양한 시스템 조합을 만들어 낸다. 일반적으로 아래와 같은 기능들이 DSC에 해당된다.

​ASC(Automatic Stability Control)

가속 시 노면에 따라서 타이어가 헛돌 때 균형을 잡아주는 시스템으로 왼쪽 뒷바퀴가 미끄러운 노면 위에 있을 때 센서가 이를 감지해 자동으로 엔진 출력을 줄여주고, 해당바퀴에 브레이크를 건 후 나머지 회전력을 비교적 좋은 노면에 놓인 다른 쪽 바퀴에 전달해 안정적인 주행을 돕는다.

DTC (Dynamic Traction Control)

바퀴와 노면의 마찰력을 컨트롤하는 시스템으로 ASC나 DSC와 달리 엔진 파워가 줄어들지 않고, 바퀴에 직접적으로 더 많은 파워를 전달해 어느 정도 차가 미끄러지면서 안정적으로 주행할 수 있도록 돕는 시스템이다. 스노우체인을 장착했을 때, 깊은 눈밭이나 미끄러운 모래밭에서 주행할 때, 더욱 다이내믹한 드라이빙을 원할 때 효과적이다.

HDC (Hill Descent Control)

내리막길을 안전하게 낮은 속도로 주행할 수 있는 시스템으로 미끄러운 내리막길에서는 브레이크 페달을 밟지 않아도 HDC와 ABS가 번갈아 가면서 작동해 자동으로 속도를 잡아준다. 아무리 급한 경사길이라도 낮은 속도로 일정하게 계속 주행할 수 있으며 최고 속도 35km/h까지 작동한다.

다이내믹 드라이브: Dynamic Drive

액티브 섀시 시스템으로서 차체의 좌우 기울어짐 현상을 현저히 줄여 최적의 안전성을 제공하는 자세제어장치다. 차체 앞과 뒷부분의 스테빌라이저바에 연결된 파워스티어링 유압 회전 모터로 최대 초당 20회의 빠른 속도로 작동되며 기울어짐 현상을 스테빌라이저의 비틀림으로 상쇄해준다. 덕분에 코너링 시 차량의 쏠림 현상이 줄어 안정적인 주행을 도우며, 타이어의 마모도도 줄여준다.