다음 내용은 급발진 증상 관련 H사에 질의한 내용입니다
제목 : 회장님, 자동차는 접지 간에 전압/전류가 생겨도 문제 없는지요
● 현 황
1. 전기와 접지 종류
자동차는 제어전기(5V)와 동력전기(12/24V)가 있습니다.
그리고 동력전기 마이너스(-)는 통상 접지(earth)라고 칭하며 차체를 이용하지만, 제어전기(5V)는 동력전기(12/24V)를 이용하여 DC/DC컨버터 방식에 의해 만들기 때문에 별도의 마이너스(-)가 생겨나는데 자동차를 비접지(non-earth)로 제작하고 있습니다.
* DC/DC 컨버터(Converter)란 직류(DC)를 직류(DC)로 변환하는 장치
2. 접지의 목적
접지란 전압을 측정할 때 기준점이 되므로 자동차의 전기관련 접지를 토목. 건축에 비유하면 동력전기접지는 토목의 지반에. 제어전기의 마이너스(-)는 건축의 주축돌에 해당합니다.
3. 제어전기의 역할
제어전기(5V)는 ECU와 각종센서 들(TPS/APS센서, MAP센서, 수온센서, O2센서 등)의 동작전원으로 사용되면서 동시에 센서들이 출력신호를 만드는데 사용됩니다.
● 문제점
따라서 5V 마이너스(-)를 비접지(non-earth)로 설계하므로 인하여 자동차에 미치는 문제들을 열거하면 다음과 같습니다.
1. 성능이 나빠짐
* 시동성, 출력, 진동, 소음, 변속충격, 노킹, 전압변동, 부조, 승차감 등
2. 시동 꺼짐
* 진단을 해도 원인을 모르는 급발진 증상 다음으로 무서운 고장임
3. 연비저하와 배출가스 증가
* 성능이 떨어지면 손실이 증가하므로 연비가 저하되고 반대로 배출가스가 증가하는 것은 재론의 여지가 없음
4. 오동작(급발진 증상) 발생 동기 부여
* 자동차에서 발생하는 기생전기(역기전압, 분포정수전압, 전자파전압 등)중 특히 역기전압은 5V마이너스(-) 회로로 유입되면 ECU 연산IC를 마비시킬 수 있습니다.
그러면 ECU는 5V를 APS/TPS 신호로 인지(착각)하여 이론을 벗어난 출력펄스를 생성하게 되므로 이때 자동차는 제어불능상태가 됩니다.
* 이때는 브레이크도 오버런 현상(Overrun phenomenon)이 생김
● 질 의
근간에는 급발진 증상과 반대 되는 시동꺼짐이 흔하게 발생하고 있지만 진단을 해도 뚜렷한 고장원인이 밝혀지지 않는다고들 합니다.
이 또한 자동차동작제어를 전자제어방식으로 제작하므로 해서 생겨나는 부작용에 해당합니다.
이러한 일련의 문제들이 발생하는 근본적인 원인은 5V 마이너스(-)를 비접지(non-earth)로 설계/제작하므로 인하여 접지 간에 접지전압(mV)이 발생하고 특히 접지전류(mA)까지 흐르기 때문입니다.
그런데 자동차계에서는 접지에 대한 중요성을 방기하고 있다고 봅니다.
* 방기(放棄) : 내버리고 아예 돌아보지 아니함.
따라서, 왜 자동차에서는
★ 제어전기인 5V 마이너스(-)를 비접지(non-earth)로 설계하는지,
★ 자동차는 접지 간에 전압/전류가 흘러도 문제가 없는지
등에 대하여 제조사의 고견을 듣고자 합니다.
※ 참고로 이러한 문제를 정부(국토교통부)에 민원과 제안을 했더니 자동차 제조사와 협의할 내용이라고 해서 문의를 드리며, 요청하시면 관련 자료를 언제든지 제공하겠습니다.
<제공=VAD>
