*** 자동차 전기 지식 ***  

※ 자동차를 잘 관리하여 고장을 줄이고 성능을 유지하며 연비를 개선하기 위해서는 제어와 전기에 대한 기본지식이 필요합니다.  

Ⅰ. 자동차 전기

1. 자동차 전기 종류

가. 1차전기 : 배터리전기(12V)와 알터네이터 전기 (13.5V~14.5V)

나. 2차전기 : ECU와 센서 등에 공급하는 5V전기

다. 전기신호 : 센서가 만드는 전기신호(아날로그)와 ECU가 만드는 전기신호(디지털)로 제어신호라 함.

라. 방해전기 : 연료폭발과 전기장치들이 작동하면서 생기는 불필요한 전기로 3차전기(간섭전기, 파생전기)에 해당함.  

2. 전기 생성 과정

가. 1차전기: 배터리는 순수한 DC전기(직류)입니다.

그러나 엔진이 돌아가면 알터네이터(발전기)가 먼저 AC(교류)전기를 만든 후에 DC전기로 바꾸어 배터리와 각종 전기장치에 공급하기 때문에 시동이 걸린 후의 배터리전기는 맥류(굴곡)가 섞인 DC전기입니다.

그래서 우리들이 접하는 전기는 전부 1차전기에 해당합니다.

나. 2차전기 : ECU와 각종센서에 공급하는 전기로 1차전기를 이용하여 정전압회로에 의해 만들어지는 5V전기로 상당히 안정되고 중요합니다.

이 전기가 자동차의 심장부를 관리하는 전기로 일반인들은 접근이 불가능합니다.

그래서 1차전기와는 완전 분리되어 있으며 이 전기를 절대로 사용하여서는 아니 됩니다.

다. 전기신호 : 이 신호는 100여 가지에 달하는 각종 센서가 만들어 내는 전기신호로 아날로그 성분(파도와 같음)과 이들 신호를 조합하여 ECU가 만드는 디지털신호(구형파)로 분류합니다.

또한 이 신호들이 자동차를 통제하는 핵심 전기신호 또는 제어신호라 하며 사람에 비유하면 신경에 해당하며, 컴퓨터에 비유하면 소프트웨어가 됩니다.

Ⅱ. 전기의 중요성

자동차에서 말하는 전기 종류는 12V, 5V, 신호전기, 방해전기 등이 있지만 모두가 단위로는 V(Volt)라는 단위를 사용합니다.

※ 예 - 12V, 5V, 1V,

- 100mv = 0.1V, 100/1000V

- 100μV = 0.1mv, 0.0001V, 100/1,000,000,000,000V

등으로 표기 됩니다.

여기서 전기와 전기신호 기준은 어디냐(?)로 질문 한다면 제품 설계에 따라 적용범위를 정하는 것이지 공학(이론)으로 정해진 표준 기준은 없습니다.

자동차에서는 12V와 5V를 통상 전기라 부르며, 5V 미만을 전기신호로 사용합니다.

예, - TPS/APS = 0.2V~4.8V까지 신호가 생성

- 온도센서 = 4.8V~0.3V

- 산소센서 = 최대 0V~1V 등입니다.  

Ⅲ. 전기와 성능

자동차가 정상적으로 동작하려면 부품에 하자가 없고, 전기가 안정적으로 공급 되어야 하며, 제어가 정확해야 합니다.

이는 비단 자동차 뿐 아니라 우리들이 사용하는 모든 가전제품도 마찬가지입니다. 

그래서 제어가 흔들리면 전기가 흔들리고 그러면 아무리 엔진과 미션이 정상이고 고급 연료를 사용하더라도 자동차는 제 기능을 발휘하지 못합니다.

그래서 자동차의 성능을 결정하는 요소로는 시동, RPM, 진동, 소음, 출력, 연비, 배출가스, 노킹, 기타 등 여러 항목이 있습니다.

이러한 항목을 개선하기 위한 방법으로는 부품수리 오일 및 필터교환 등의 하드웨어적인 정비만으로는 해결책이 부족하다는 것입니다.

여기에는 자동차가 전자화 할수록 제어기능에의 의존도가 심화되므로 제어와 전기에 대한 안정성과 정확성이 담보가 되지 않으면 안 된다는 것입니다.

그러나 통상적으로 자동차라하면 기계만 완벽하면 된다는 고정관념이 너무 팽배해 있다는 것입니다.

따라서 자동차성능은 정확한 제어와 양질의 전기를 어떻게 확보 또는 유지시켜주느냐에 달려 있다 해도 과언이 아닙니다.

쉽게 정리하면 기계장치는 전기장치에 의해 동작하고 전기장치는 제어장치에 의해 동작하며 제어장치는 제어신호(전기신호)에 동작을 한다고 보시면 됩니다.

또한 기계정치, 전기장치, 제어장치는 하드웨어분야, 제어신호(전기신호)는 소프트웨어분야로 이해하시기 바랍니다.  

Ⅳ. 결론

연료형자동차는 기계와 전기(제어포함)기술에서 기계기술 비중이 많지만 하이브리드자동차는 기계와 전기(제어포함)기술 비중이 반반이며, 전기자동차는 전기와 제어기술만이 남게 됩니다. 

이 처럼 자동차가 발달할수록 기계기술은 답보 또는 소멸 상태로 접어들지만 전기와 제어기술은 기계기술을 대체해가고 있으므로 전기와 제어에 대한 인식을 달리하지 않으면 좋은 차를 유지하기가 어려워집니다.