1. ECU의 구성 및 용도

  연료형자동차(휘발유 디젤, LPG 등)에 사용되는 ECU의 동작원리는 다음과 같습니다.

먼저 TPS 크랭크각센서 수온센서 흡기센서 대기압센서 등  수십가지의 센서에서 만들어지는 아날로그신호가 ECU로 들어가면 디지털신호로 변환되어 자동차를 제어하는 신호가 만들어 집니다.

 ※ ECU(Engine Control Unit or Electronic Control Unit)란 엔진과 관련된 각종 센서에서 나오는 아날로그신호를  받아드려 자동차 동작을 제어 하기 위한 신호를  만들어 내는 장치 즉 자동차를 통제하는 컴퓨터입니다.

그 외 용도로 MCU(Mission Control Unit) ABS ECU(Anti Lock Brake Electronic Control Unit)등이 있으며 자동차는 갈수록 ECU간 네트워크가 강화되어가는 추세입니다.

2. 양자화 잡음

   아날로그 신호들은 ECU에 들어가서는 PCM(Pulse Code Modulation)이라는 방법에 의해 디지털신호로 바뀌게 되는데 이를 양자화 한다고 합니다.

양자화는 입력신호를 4사5입(절사 또는 반올림)하는 방식이므로 입력신호 전부가 디지털신호로 바뀌는 것이 아니라 버려지는 신호량이 생기기 때문에 입력신호량과 출력신호량에는 오차가 생기기 마련입니다.

이 양자화로 인하여 생기는 잡음을 양자화잡음이라고 합니다.

3. 문제점

  가. 신호문제 : 입•출력신호량 차이로 인하여 결국 이론연비와 실연비에 많은 차이가 생기는 원인이 되기도 합니다.

또한 자동차에는 컴퓨터나 통신장치 등에서 찾아 볼 수 없는 조건 즉 심한 온도변화, 진동, 가스(연료) 등이 제어기능 동작에 상당한 악조건을 제공하고 있습니다.

그래서 추운 겨울에 시동이 안 걸리는 현상, 속도나 힘에 따라 기어의 변속시점이 불일치하는 것 등은 이러한 제어 불안정에서 온다고 볼 수 있습니다.

  나. 전원문제 : ECU내에는 신호를 변환시키는 A-D Converter 뿐 아니라 ECU자체는 물론 각 센서에 공급하는 5V전원장치가 내장되어 있으며

     - 5V전원은 DC-DC Converter에 의해 만들어집니다.

     - 5V전원은 1차전원인 12V보다 더 안정되어야 합니다.

     - 그래서 1,2차전기회로는 물리적으로 완전히 분리(절연)되어 있습니다.

4. 해결방안

  입력신호가 출력신호에 많이 반영되기 위해서는 입력신호가 흔들리지 않아야 하므로

   - 제어신호가 온도, 진동, 가스, 선로 특성 및 부품열화 등으로 부터 영향을 받지 않도록  전기적으로 보호하고 신호를 보정시켜주어야 하며

   - 5V전원을 안정시켜 어떠한 경우에도 흔들리지 않도록 해주어야 합니다.

특히 차가 노후 될수록 이두가지 요소는 필수적으로 보강 해주어야 합니다.

5. 결론

  따라서 제어신호와 5V전압이 안정되지 않으면 자동차를 통제하는 모든 기능이 흔들리기 때문에 시동꺼짐, 시동잘안걸림, RPM흔들림, 소음, 진동, 출력, 노킹, 변속충격, 순발력, 등판능력 등 차 성능에 해당하는 여러 항목에 골고루 악 영향을 미치기 때문에 연비와 배출가스가 나빠지게 됩니다.

그러므로 자동차를 고칠 때는 하드웨어정비도 중요하지만 소프트웨어정비를 병행하여 보강 해 주어야 합니다.

적은 비용으로 자동차관리에 많은 도움 되시기를

<제공= 모터파워>