최근 저희 유니필터를 새롭게 장착하시면서 ECU리셋문제가 자주 거론되어
어느정도 정리가 필요할 듯하여 참고하실 사항을 옮겨보았습니다.
아래 내용은 ECU초기화에 대한 질의에 대한 답변으로 정리한 것입니다.
좀더 구체적이고 정확한 정보는 더 수집하여 싣도록 하고 우선 유니필터 장착시
혼선을 막기위한 선에서 참고가 되시길 바랍니다.
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ECU란 Electronic Control unit의 약자로 전자제어장치라고 풀이할 수 있습니다.
또한 Engine Control Unit의 약자로도 흔히 쓰이는데, 이 경우는 자동차에 달린 여러가지 제어장치중
엔진을 관장하는 장치를 지칭하는 것입니다.
엔진제어장치의 뜻으로 ECU말고도 ECM (Engine control module)이라는 말도 쓰이고 있는데,
ECM은 대우차나 쌍용차에서 주로 쓰이고,현대나 기아차는 주로 ECU라는 용어를 사용하지요.
유사한 용어로는 엔진에서 발생된 동력이 바퀴까지 전달되는 엔진과 "미션"을 포함한 전반을
제어하는 장치를 PCM (Powertrain control Module)이라는 것도 있습니다.
ECU관련한 정보수집 센서와 작동기기로는
크랭크각 센서:피스톤의 위치감지로 공기압축 상태감지, 엔진의 회전수감지.
수온 센서:엔진온도감지.
산소 센서:배기가스 산소량감지.
에어플로센서(AFS):흡입공기량 측정센서
트로틀포지션 센서(TPS):엑셀 케이블의 당김량(트로틀 벨브 열림량)을 감지.
ISC 센서:아이들모터의 열림량을 감지.
흡기온도 센서:흡입공기의 온도감지.
인젝터:연료분사장치.
배전기:점화장치.
아이들 모터:흡입공기량조절장치가 대표적이지요.
어떤 장치의 ECU가 되었든 기본적인 기능은 각종의 센서로부터 장치 조작과 관련된
정보를 읽어서(input), 이를 분석하여 (process),인젝터, 점화장치, 각종 밸브, 팬 같은 것을
제어하는(output) 것입니다.
엔진을 예로 들어보면,엔진의 기본 기능은 공기를 흡입하여서, 거기에 연료를 적정량 분사하여
'무화(안개처럼 뿌연 상태)' 상태로 만든 다음, 피스톤의 관성작용으로 실린더 안에
이 혼합기체를 최대한 압축한 다음,스파크 플러그에서 불꽃을 일으켜 폭발시키는 것이지요.(가솔린)
ECU는 원래 '배출가스의 최소화'를 위해 만들어 진 것입니다.
배출가스 최소화를 위해서는 자동차에 달려있는 3원촉매장치(3way Catalytic converter) 라는
배출가스 정화장치가 최적의 효율을 발휘할 수 있도록 공기와 연료의 혼합비를 14.7:1이라는
이론 공연비(공기와 연료의 혼합비율)에 맞추어 혼합기체를 엔진에 공급해 주어야 합니다.
기본적으로 엔진으로 공급되는 공기의 양은 운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도에 따라
열리고 닫히는 Throttle Valve의 열림정도(개도)에 따라 결정되므로,
이는 전자제어장치가 직접 제어할 수 없는 변수입니다.
ECU(ECM)가 조절하는 것이 아니라 운전자의 의지에 따라 변하게 되어 있는,
제어장치 입장에서 보면 '통제불능'의 변수인 셈이지요.
전자제어장치는 AFS (Air Flow Sensor: MAP 또는 MAF)를 사용하여
엔진으로 유입되는 공기의 양을 측정하고, 거기에 각종의 운전 상황에 관한 제반 정보를
각종의 센서로부터 획득하여 최적의 연료량을 산출하게 됩니다.
그리고, 인젝터의 열림시간 (Injection Pulse Width)을 조절하여 계산된 만큼의
연료를 분사하하는 것입니다.
(공기의 양을 측정하는 Air Flow Sensor (또는 Meter)는 hot film, hot coil,
Karman Vortex, MAP 등 다양한 방식이 적용됩니다)
이렇게 AFS와 인젝터를 통해 적당한 공기 유입량과 그에 상응하는 적절한 연료분사량을
결정하게 되지요. AFS에서 입력되는 공기량 관련 신호는 input, 이를 바탕으로 적절한 연료량을
산출하는 process, 그에 따라 인젝터를 작동시키는 output,이것이
전자제어장치의 세가지 기본 기능입니다.
그런데 폭발, 즉 빠른 속도의 연소과정은 산소 분자의 수가 중요한데,
단순히 공기의 양(부피)만을 가지고 산소의 절대량을 알 수는 없습니다.
따라서 정확한 공기의 절대량을 산출하기 위해 대기의 온도와 압력을 잴 수 있는 센서가
여기에 추가가 되었습니다.
이와같이 하여 공기량과 연료량을 보정해서 잘 맞춘 후에는 엔진에서의 폭발과정이 있어야 하지요.
이를 위하여 1차, 2차 코일에서 수만볼트까지 유도된 전기 에너지로 적절한 타이밍에 불꽃을
일으켜줘야 합니다.
엔진 각 실린더의 피스톤이 최고점..즉 앞이 막힌 주사기를 끝까지 눌러
최대한 압축한 것과 같은 상태에서 불꽃을 당겨야 합니다.
그리하려면 ECU는 각 실린더의 피스톤이 어디쯤 와 있는지 계속 파악하고 있어야하지요.
이를 위해 엔진 피스톤의 상하운동이 회전운동으로 바뀌는 첫번째 축인 Crank 축에
Crank Angle Sensor를 달아 축이 회전하는 각도에 따라 각 실린더의 피스톤이 어디즘 가있는지 알게 됩니다.
근데 항상 최대 압축점에서만 폭발을 일으키면 항상 똑같은 간격으로 폭발이 일어남으로
가속이나 감속이 있을 수 없기에,
ECU는 운전자가 가속을 하려하는지..감속을 하려하는지를 알아야됩니다.
이를 위해 엑셀레이터 페달을 밟는 정도를 감지하는 TPS (Throttle Position Sensor)도 장치해 놓았습니다.
그래서 ECU는 가속할 때는 최대 압축점 (상사점)보다 조금 빨리,감속할 때는 조금 늦게
폭발을 일으키도록 배전기에 명령하지요.
ECU는 이렇게 여러종류의 센서를 통해 엔진 운영과 관련된 정보를 읽어 들여서,
배출가스최소화를 할 수 있도록 제어하는 역할을 합니다.
물론 출력에도 직접적인 영향을 주게 되지요..
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보통 가솔린차량의경우 ECU는 연료량을 정하여주는 기능을 하는것으로알려져 있습니다.
(디젤차량도 동일한 기능을 하지만 학습기능이 없습니다/즉 출고시 고정되어 있습니다)
새로운 환경,예를들어 공기량의 변화가 있는 에어필터의 교체나 청소시 ECU는 예전 방식대로
연료분사를 명령할수가 있지요.엑셀을 평소대로 밟으면 공기량은 더 들어가는데 연료는 예전대로
분사하여주면 혼합비가 맞지않아 힘이 딸리고 원하는 출력과 토크를 못내게 되지요.
최근 차량들은 두시간 정도(총 운행시간) 시내주행을 하면 ECU가 자동 학습하여
새로운 환경에 맞게 리셋됩니다.
즉 그냥 타셔도 되는데 빠르게 적용하시려면 흔히 말하는 ECU리셋(초기화)을 하게됩니다.
가장 쉬운 방법은 단자함에서 ECU(혹은ECM)퓨즈를 뺏다가 다시 끼우시거나,
밧데리선중 마이너스선 한선을 떼었다 다시 붙이면 됩니다(5분정도면 충분)
해당 동호회에서 ecu를 검색하시면 다양한 정보를 얻으시겠지만 이정도선에서의
설명으로도 갈증(?)은 해소되리라 기대합니다.
