자동차 출력과 연비, 엔진의 효율적 운용을 담당하는 ECU

어제까지 멀쩡하던 자동차가 갑자기 출력이 떨어지고 가속페달을 밟아도 속도가 나지 않거나 엔진 경고등이 들어와서 당황하신 적 있으신가요??. 이럴 땐 ECU에 문제가 생겼을 가능성이 있습니다. 자동차의 뇌에 해당하는 ECU의 역할과 ECU 고장 시 대표 증상, ECU 보증수리 기간 등에 대해 알아보겠습니다.

 

제 차량은 K5로 증상으로는 시동은 잘 걸렸고, 엔진경고등이 들어왔었던 걸로 기억합니다. 액셀을 밟아도 rpm이 증가하지 않으면서 속도도 30km 이상 올라가질 않더군요. 비상등 켜고 뒤 차량 클락션 소리와 따가운 시선을 받으며 땀 뻘뻘 흘려가며 공업소로 운전해간 기억이 납니다.

 

1. ECU란?

ECU란 Electronic control unit으로 사람 몸으로 말하면 뇌, 컴퓨터로는 cpu의 역할을 하는 전자제어 장치입니다. 차종에 따라 ECM (Engine Control Module), DME(Digital Motor Electronic)라고도 불리는데, 하는 역할은 동일합니다.

 

2. ECU의 역할

내연기관 자동차의 움직임은 4행정(흡입,압축,폭발,배기)으로부터 이루어지는데, ECU는 이 4 행정 과정이 효율적으로 잘 이루어지도록 연료를 분사하는 양, 적절한 압축 시점에 폭발시키는 타이밍 등을 전자적으로 제어 및 보정하면서 엔진의 출력을 안정화시킵니다. 이러한 ECU는 엔진과 직결되는 매우 중요한 역할을 하기 때문에 제조사에서는 자동차에 장착된 엔진이 어떻게 가동되었을 때 가장 안정적이고 최상의 성능 및 연비를 낼 수 있는지 등을 고려해서 가장 최적의 ECU 소프트웨어 값들을 설정합니다. 또한 전자제어 장치이다 보니 충격과 온도에도 강해야 하기 때문에 재질 및 성능에도 오차가 없어야 하기에 자동차 출고 검사 시에도 매우 세심하게 검수하는 부품 중 하나입니다.

이러한 ECU의 역할은 지속적으로 확대되어 왔으며 4 행정 컨트롤뿐만 아니라 조향, 제동, 변속 등 차량 모든 부분에 관여하는 부품입니다.

 

3. ECU 고장은 왜 날까?

1) 강한 외부 충격을 받았을 경우

2) 침수 되었을 경우

3) 배터리 교환이나 기타 튜닝 시 쇼트

ECU 위치는 대다수가 외부 충격에 강한 엔진룸 내부에 있으나 차종에 따라 조수석 아래, 트렁크 밑에 설치되어 있기도 합니다. ECU는 매우 중요한 부품이기 때문에 수명이 다해서 고장 나는 경우는 없고, 교통사고에 의한 충격 혹은, 침수에 의해 일어나며 간혹, 배터리 교체나 기타 튜닝 시 접지 착오나 기타 문제로 쇼트 발생 시 ECU가 고장 날 수 있습니다.

 

4. ECU 고장 대표 증상

4-1. 엔진 경고등 및 심한 떨림 / 일정 속도 이상 가속 X / 시동 X / 출력저하

ECU는 엔진의 4행정을 위한 다양한 센서(흡기 온도 센서, 공기 유량 센서, 냉각 온도 센서 등)들의 신호를 받아들이는데, ECU의 고장으로 보내오는 신호들을 받아들이지 못하면 엔진 경고등, 출력 문제, 시동 문제 등이 발생하게 됩니다.

4-2. TPMS 타이어 공기압 경고등

타이어의 공기압 및 온도를 센서로 감지해 ECU로 신호를 보내 계기판에 경고등을 띄우나, ECU 문제로 공기압 경고등이 계속 켜져 있다던가, 깜빡거림의 문제가 생길 수 있습니다.

4-3. ABS 기능 상실

ABS 또한 전기의 힘을 이용해서 브레이크가 잠기지 않게 1초에 여러 번 밟아주는 기능인데요. ECU에 문제가 생기면 ABS 기능 상실로 차량 제동력에 문제가 생기게 됩니다.

4-4. 엔진 부조(떨림, 불안정한 RPM, 튀어나갈 것 같은 불안정성)

공회전시 떨림이나 차량이 튀어나갈 것 같은 느낌이 든다면 실린더 내에서 폭발이 정확한 시점에 일어나지 않기 때문에 엔진 부조 현상이 일어납니다. 이러한 타이밍 제어는 ECU가 한다고 앞서 설명드렸었는데요. ECU뿐만 아니라 ECU에게 신호를 보내오는 센서 문제일 수 도 있으니 엔진 부조 현상은 관련 센서 및 부품도 같이 확인(맵 센서, 산소센서, 점화플러그)해줘야 합니다.

 

5. ECU 수리 및 비용, 보증기간

ECU는 고장이 판정되면(스캔 혹은 정상 ECU 교체 장착 확인 등) 통으로 갈아야 하는 부품입니다. ECU 교체 비용은 중요 부품이고 교체 시 각종 센서 입력값 확인 등이 필요한 작업이라 비싼 편이며, 공임 포함 50~60만 원입니다. 비용이 비싸다 보니 폐차장에서 중고품을 사서 교체하는 방법도 있겠습니다.

ECU 보증기간은 7년, 12만km 이하로 타 부품에 비해 긴 편입니다.

 

ECU 보증수리

저는 보증기간이라서 보증 수리를 받았군요.^^;

 

6. ECU 맵핑에 대한 개인적인 생각

ECU 맵핑은 제조사에서 최적화 설계해놓은 소프트웨어 설계 값을 출력 및 연비를 향상하기 위해 임의의 값을 덮어 씌우는 튜닝입니다. 제조사에서 엔진의 성능 리미트를 70%로 잡아놓았다면, 임의 입력값으로 리미트를 해제하고 차량 동력을 증가시키는 것인데, 아시다시피 현재의 차량들은 고도의 전장화로 각 ECU들이 서로 연동하여 상호 보완하도록 설계되어 있습니다. 이것을 ECU 맵핑하려면 수많은 시뮬레이션이 필요하고 고도의 숙련자가 있어야 합니다. 제조사에서 이미 출력과 연비와의 관계를 최적화시켜놓은 상태인데, 그 외 업체에서 두 마리 토끼를 잡을 수 있을지 의문입니다. 출력, 연비, 안정성까지 하면 세 마리 토끼군요.

 

자동차 전장의 의미와 전장 사업 주요 기업의 행보(삼성, LG, 현대, SK)

자동차 전장의 의미와 전장 사업 주요 기업의 행보(삼성,LG,현대,SK)

 

이상으로 ECU의 역할과 고장시 나타나는 증상, 보증기간 및 수리 비용에 대해 알아보았습니다.