2010 FJ CRUISER 에 적용된 최신 기술

[싸이언SCION]

2010 신형 FJ CRUISER 에 적용된 최신 기술

V6 구조의 실린더 배열과 3956cc의 배기량을 지닌 FJ CRUISER 의 엔진에는 현존하는 모든 최신 엔진 제어 기술이 반영되어 있다. 전체적으로 TOYOTA 의 럭셔리 디비젼인 LEXUS 에 적용되는 6기통 엔진이 오프로드에 적합한 풍부한 저회전 토크 위주로 다듬어져 탑재되어 있다.
도요타 특허의 최신 지능형 듀얼 가변 밸브 타이밍 시스템 VVT-i(Toyota's Dual Variable Valve Timing with intelligence)이 적용되어 액셀레이터 반응에 알맞는 밸브 타이밍을 부여함으로서 출력 향상과 노킹을 감소시킨다. 마찰과 엔진 노이즈를 줄여주는 수지 코팅 스커트가 적용된 알루미늄 경량 피스톤, 중속과 고속 퍼포먼스를 향상 시키는 2단계 가변 흡기 매니폴드 (2 stage variable-length intake manifold), 점화 효율을 월등히 향상시킨 도요타 특허의 직결 점화 시스템 TDIS(Toyota's Direct Ignition System), 새롭게 디자인된 12-오리피스 홀 인젝터 (12-orifice fuel injectors), 드라이브 바이 와이어 기술을 적용한 전자제어 방식의 스토틀 밸브 컨트롤 시스템(Drive by Wire Electronic Throttle Valve, FJ에는 아예 액셀레이터 케이블이 없다. 모든 것이 전자식이다.) 등의 신기술이 가득 적용되어 있다. 특히 2010년식에 채택된 신형 엔진의 경우에는 VVT-i 를 새로 프로그램하고 롤러 로커암을 적용함으로서 263마력의 최고 출력과 시내 7.2km/L(17MPG), 고속도로 9.3km/L(22MPG) 의 놀라운 연비를 구현한다.

FJ CRUISER 에 적용된 5단 자동 트랜스미션은 인공 지능 쉬프트 컨트롤(Artificial Intelligent Shift Control)에 의해 제어된다. 이 시스템은 운전자의 의도와 노면 상태에 따라 가변적으로 쉬프트 타이밍을 능동적이고 다이내믹하게 조절한다.5 단 자동 변속기의 구성은 3.52(1단) / 2.04(2단) / 1.40(3단) / 1.00(4단) / 0.725(5단) 과 같다. 5단의 기어비 중에 4 단이 1:1의 기어비이며 5단은 0.716:1의 순항 기어비를 나타낸다. 이러한 효율적인 변속비와 변속기 제어 기술 덕분에 배기량에 비하면 다소 낮아 보일 수 있는 (일본산 세단은 보통 3000cc가 넘어가면 300마력을 초과하는 것이 상식이다.) 엔진 출력에도 불구하고 0→100km/h 가속 시간이 7.4초밖에 걸리지 않는 호쾌한 초반 가속 성능을 발휘한다. 7.4초란 수치는 비슷한 배기량의 국산 세단도 따라오기 힘들 만큼 우수한 기록이다. 이는 채 2톤도 되지 않는 초경량 차체의 도움도 톡톡히 받은 결과이기도 하다.    

이런 초반 가속 성능과 오프로드 저속 주행 성능을 구현하는 우수한 변속기에 순항 영역에서는 동력 전달 효율을 높여주는 또 하나의 장치가 숨어있다. 바로 도요타 특허의 프렉스 락업 컨트롤(Toyota's Flex Lock-Up Control) 이 채택되어 있다. 프렉스 락업 컨트롤 시스템은 자동 변속기 내의 토크 컨버터와 클러치를 가변적으로 조절해 순항 영역에서 변속기를 락킹(locking)하여 유체 토크 컨버터를 거치며 발생하는 동력 손실을 방지하여 연비를 향상 시키며 순항과 고속 주행 성능을 항상 시킨다. 100km/h 주행시 불과 1800rpm 정도의 저회전수를 유지하며 꾸준히 계기판 숫자 끝까지(200km/h) 밀어부치는 저력이 아마도 Flex Lock-Up Control 기능에 기반한 것이라 생각 된다. 고속 주행시 연비가 훨씬 높은 것도 아마 이 플렉스 락업 컨트롤의 덕을 톡톡히 보는 듯 하다.

파트 타임 4륜 시스템을 구현하는 레버 조작식의 트랜스퍼 케이스(Transfer Case) 의 성능도 출중하다. 평소에 무난한 온로드에서 FJ CRUISER 는 후륜 구동으로만 주행이 가능하다. 연비도 절약되고 여타 상시 4륜 구동의 온로드에서의 어색함도 느낄 수 없으니 편리한 기능이다. 또한 전환부가 기계식으로 설계되어 있어 여타의 공압이나 유압을 이용하는 4륜 전환 방식에 비해 전환 동작이 확실하고 신뢰성이 있으며 동절기에도 공압이나 유압 라인이 얼어 발생하는 고장의 염려도 없다. 그렇다고 단순한 구형의 기계식을 떠올리면 넌센스이다. 기계식과 자동식을 섞은 하이브리드 타입 4륜 전환 시스템으로 인해 여타의 파트 타임 4륜 구동 차량들과 달리 주행 중에도 간단한 레버의 조작만으로 4륜(4H)으로의 전환이 가능하다. 락킹 기능이 있는 Torsen 슬립 제한 센터 디퍼런셜이 적용된 트랜스퍼케이스는 대부분의 운전 조건에서 4:6(전:후)의 비율로 구동력을 배분하고 조향과 휠의 미끄러짐을 감지해 필요에 의해 가변적으로 구동력을 배분히거나 락킹(locking) 되었을 경우 5 : 5로 구동력을 배분한다. 4H 레인지의 경우 트랜스퍼 케이스는 1 : 1의 기어비이고 4L 레인지의 경우 2.566 : 1의 감속비가 설정되어 있다. 이러한 4L 레인지의 높은 감속비로 인하여 FJ CRUISER 의 최종적인 CRAWL RATIO 는 무려 33.76 : 1 (1단 감속X디퍼런셜X트랜스퍼) 에 육박한다. FJ CRUISER 가 좋은 오프 로드 성능을 보여주는 기본적인 지표로서의 수치로 손색이 없다.

전륜의 전체적인 구성은 튜브형 쇽업저버와 앤티 스웨이 바가 채택된 더블 위시본 타입 서스펜션이 적용되었다. 더블 위시본 타입이라고는 하지만 200m(7.87") 휠 트러블을 보장하는 구조로서 웬만한 솔리드 액슬에도 뒤지지 않는 휠트러블 수치를 기록하며 실제 오프로드 주행시에도 일반적인 더블 위시본 차량에서는 상상도 할 수 없는 접지력을 발휘한다. 험한 오프로드에서 솔리드 액슬 차량과의 경쟁에서도 절대 뒤쳐지지 않는 강인함으로 더블 위시본 차량에 대한 선입견을 FJ CRUISER 는 완전히 뒤바꿔 놓는다.  8인치 지름의 대형 링기어가 적용되었으며 전륜 액슬 기어비는 3.727:1 (5단 자동 변속기 기준) 이다. 320mm 대형 디스크 로터와 4 피스톤 대용량 캘리퍼가 적용된 전륜 브레이크는 일반 SUV에서 경험할 수 없는 놀라운 제동력을 발휘한다. ALL-TERRAIN 패키지 선택시 전륜에 적용된 A-TRAC(Active Traction Control) 기능은 전자식 LSD와 비슷한 기능으로 ABS와 연동하여 접지력이 없는 차륜의 구동력을 차단하고 접지력이 있는 차륜에 구동력을 전달함으로서 과도한 휠트러블 시의 험로 탈출 능력을 향상 시키고 불필요한 전륜 액슬 튜브와 등속 조인트 등 구동 계의 파손을 방지한다. 한국에서 수 년간 실제 테스트해 본 결과 전륜 디퍼런셜 락커(Locker) 장착보다 구동계 보호 측면과 동력 전달 효율면에서도 훨씬 진보된 시스템으로 평가받고 있다. 온로드 주행시에는 더블 위시본 특유의 조향성과 유연함으로 인해 승용차를 몰고 있는 듯한 착각을 불러 일으키며 승차감도 고급 승용차 이상으로 끌어 올리는데 한몫을 하고 있다.

후륜의 전체적인 구성은 코일 스프링과 튜브형 쇽업져버 구조의 솔리드 액슬이 적용되었다. 레터럴 로드가 적용된 4링크 서스펜션에는 앤티 스웨이 바가 채택되었다. 이 후륜 서스펜션 시스템은 무려 231mm(9.1")의 휠트러블을 보장한다. 8인치 지름의 링기어가 적용되었으면 후륜 액슬 기어비는 3.727 : 1이다. 312mm 대형 디스크 로터와 2 피스톤 캘리퍼가 적용되어 전륜 브레이크와 더불어 우수한 브레이크 밸런스를 유지한다. ALL-TERRAIN 패키지 선택시 후륜에 적용된 REAR DIFFERENTIAL LOCKER 는 후륜 디퍼런셜(차동 기어)를 강제로 구속함으로서 접지력에 상관없이 양쪽 차륜을 강제 구동함으로서 과도한 휠트러블 시의 험로 탈출 능력을 향상 시킨다. 순정으로 장착된 디퍼런셜 락커는 전자식 마그네트로 구동되어 별도의 레버나 밸브의 조작없이 간단한 전자식 스위치 조작만으로 디퍼런셜을 구속시키고 락킹을 해제 시킨다. 후륜 솔리드 액슬은 강인한 오프로더로서의 특성을 리드하는 핵심 인자라고 볼 수 있다.  

메이커에서 장착하는 사양으로는 드물게 순정으로 32"(265/70R17 DUNOP 또는 265/75R17 BF GOODRICH RUGGED TRAIL T/A) 대형 광폭 타이어가 적용되어 최저 지상고는 무려 244mm(9.6")에 이른다. 태생부터 오프로더로 설계된 차체와 범퍼 형상 덕분에 접근각 34도, 이탈각 30도의 우수한 수치를 보여준다. 메이커에서 순정으로 제공하는 CLASS 4 히치의 견인 능력은 5000파운드(2.26톤)을 기록한다. 또한 특별한 필러 설계와 경량 소재의 대폭 적용으로 웅장한 디자인에 걸맞지 않는 1950kg 의 공차 중량에 다시 한번 놀라게 된다. 가벼운 공차 중량은 우수한 오프 로드 성능과 순간 가속 성능의 기본으로 작용한다.

마이너 체인지된 2010년식 모델은 전체적인 서스펜션 지오메트리의 향상과 최소 회전 반경 개선(12.4m) 으로 더욱 흥미진진한 오프로드 주행 성능과 시내에서의 기민한 운전 재미를 선사한다. 특히 ALL-TERRAIN 패키지 차량에 적용되는 빌스테인(Billstein) 쇽업저버와 265/75R17 BF GOODRICH 머드 타이어 (RUGGED TRAIL T/A)는 별도의 튜닝 없이 하드 코어 오프 로드 주행도 무리없이 소화하도록 배려하고 있다. 넉넉한 휀더의 크기로 인해 순정 상태에서도 33 M/T 타이어 장착이 가능하게 설계되어 있고 적절한 리프트업 킷(2.5"~6"까지 범위가 넓음) 을 장착하면 35인치 타이어까지 무난하게 장착할 수 있는 확장성을 자랑한다.

태생이 오프 로더인 FJ CRUISER 는 인테리어도 평범하지 않게 처리되어 있다. 운전석 시트는 8방향으로 조정되며 조수석은 4방향으로 조정된다. 모두 수동식이다. 오프 로더에게 복잡하고 잔고장 많은 전동식 시트는 어울리지 않는다. 2열의 6:4분할 시트는 트렁크 공간과 풀플랫으로 전환되어 캠핑시 성인 2명이 넉넉하게 취침할 수 있는 공간을 제공한다. 또한 유아를 배려한 도요타의 LATCH 유아 시트 고정 장치도 기본으로 제공된다. FJ CRUISER 의 실내 인테리어에는 전체적으로 방수가 가능한 비닐 계열의 코팅 보드가 적용되어(차량 바닥 전체가 비닐 코팅) 방진과 방수 성능이 탁월하고 예상지 못한 도강시의 실내 오염을 원천적으로 방지하여 준다. 먼지가 많고 진흙이 많은 환경을 위해 디자인된 시트는 방수성이 강하고 액체가 묻더라도 쉽게 닦아낼 수 있어 세탁이 쉬운 특수 수지 코팅된 직물 소재로 만들어져 있다. FJ CRUISER 를 일반적인 보통의 SUV 로 생각하고 싸구려 가죽 시트를 기대한다면 그것은 넌센스이다.  

오프 로더로서는 과잉이라 생각될 만큼 안전에 대한 배려가 돋보인다. 총 8개의 에어백 (운전석, 조수석, 사이드, A필러 커튼 , 2열 커튼)이 장착되어 충돌이나 추돌, 전복 사고시에 운전자의 생명을 든든하게 지켜준다. 더욱이 운전석과 조수석에는 체중 감지형 Advanced Airbag System 이 적용되어 과도한 에어백 폭발 충격에 따른 유아(영아)의 안전 사고를 미연에 방지하여 준다. 또한 안전 밸트 프리텐셔너가 기본 적용되어 충격시 운전자의 자세를 시트에 밀착시켜 근본적인 1차 충격을 감쇠시켜 주어 에어백의 효과를 더욱 향상시켜 준다. 안전에 대해서 만큼은 최고급 럭셔리 세단도 부럽지 않다.

FJ CRUISER 의 오디오는 간단한 듯 보여도 특별함이 숨어 있다.
FJ에는 한쌍의 NXT 표면 음향 변환기술 (NXT SurfaceSound transducers) 이 적용되어 있다. 이 시스템은 자동차의 천장을 스피커의 다이어프램의 역할을 하도록 변환 시키는 일종의 실내 특수 음향 공학 설계로서 FJ CRUISER 의 실내에 장착된 모든 스피커에서 발산되는 음향이 실내 가득 퍼지고 전방향으로 분산되는 작용을 촉진하여 준다. 이는 차량의 실내를 하나의 거대한 인클로져(enclosure)로서 활용하여 풍부한 오디오 사운드를 구현하여 준다. 옵션으로 적용되는 7.9인치 구경의 대형 서브 우퍼(Sub Woofer) 시스템은 별도의 앰프를 통해 구동되며 NXT SurfaceSound transducers 와 매칭될 경우 다이내믹한 음향을 드라이버에게 선사한다.

이러한 특별한 신기술 이외에 일반적으로 세계 최고급 승용차들에서나 기대할 수 있는 최신 차량 자세 제어/ 안전 기술들이 적용되었다.
상식적으로 익히 알려진 여러 장치들이 기본 적용되어 있다. Vehicle Stability Control (VSC), Traction Control System(TCS), Antilock Brake System (ABS), Electronic Brake Force Distribution (EBD), Brake Assist System(BAS) 등의 기술들이 집약된 FJ CRUISER 는 고속 온로드 주행시에도 운전자의 의도를 능동적으로 분석하여 안정적인 드라이빙을 돕는 동시에 비상시 차량 스스로 자세를 회복하는 기능을 발현하여 사고 위험으로부터 운전자를 보호하여 준다. 

파워스티어링은 가변 속도 감응형 랙앤피니언 방식이 적용되어 오프 로드시에는 배력 감도를 높이고 고속 주행시에는 묵직한 스티어링 조향감을 제공한다.  

-출처 : FJ CRUISER CLUB KOREA -