종합검사, 배출가스, 탄화수소, 혼다 ECU업데이트 리콜?

2022년 6월 13일 7:21 오후, 월요일, KST. 문선주

혼다 ECU업데이트 리콜, 과연 무슨의미일까? 탄화수소는? 배기가스 검사와 연관성은? 해갈린다. 최근 이슈가 되는 배기가스 관련 ECU업데이트 리콜에 대하여 생각해본다.

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연도별 차량별 다르겠지만 대체적으로 근래의 차량은 최소 10년 또는 15만키로 이상배기가스 워런티가 제공되는것 같다. 사진은 혼다시빅 10년 또는 19만키로 이다.

결론은 이렇게 생각한다

A B C D등 가정하에 X 만큼 연료분사량 으로 ECU 프로그램했는데 A B C D등의 가정이 벗어나니 X 값도 어긋나게 된다. 그래서 그 값을 재조정(칼리브레이션)하지 않을까 생각해본다. 내가 프로그램짜면 임시로 그럴게 할것이다. 다행이 아이들시 분사량만 업데이트 하는것 같다 (짐작엔 인젝터 연료량 줄일듯). 개인적 의견은, 임시조치이지만 그래도 혼다가 뭔가를 하는것은 긍정적으로 평가한다.

ECU는 전자제어장치 Electronic Control Unit

ECU는 사실 대명사격이다. 뭐든 전자제어장치를 의미한다. ECU는 차량별로 수십개에서 150개가 넘는경우도 있다. 이중에 엔진을 제어하는 ECU는 ECM or PCM 이라고 한다.

ECM, Engine Control System 엔진제어시스템

PCM, Powertrain Control System 이라고도 하는 ECM은 엔진전체 제어를 담당한다. 물론 연료제어도 ECM이 한다. MAF, Mass Air Flow센서는 1초당 엔진에 유입되는 공기질량을 의미한다. 공기 부피가 아니라 질량을 의미한다. 공기는 내연기관엔진에서 가장 중요하다. 연료량과 출력등 모든것이 엔진에 유입되는 공기질량에 달려있다.

공기질량과 연료랑의 관계는

단순히 설명하면, 1초당 엔진에 유입되는 공기질량을 기준으로 ECM이 연료를 분사한다. 스프레이처럼 인젝터 라는 부품이 연료를 뿌려준다. 뿌려주는 시간단위는 1/1000초 이다. 즉 1ms 간격으로 조절하여 뿌려준다. 물론 실제는 공기량 및 다른센서값도 참고하여 분사시간을 조절한다. 예를들어, 1ms 분사시간에 비하여 10ms 분사시간이면 그만큼 오랫동안 분사하니 연료량이 많을것이다. 이렇듯 분사시간을 조절하여 연료량을 조절한다.

연료량은 공기에 좌우된다

엔지니어들이 다양한 조건과 환경을 생각.가정하여 공기와 연료분사량을 결정하여 최적의 분사시간을 ECM 프로그램에 넣어둔다. 이것을 Transfer Function Table 이라고 한다. 예를 들어 1초당 공기질량이 5.00g/s 일경우 인젝터 분사시간을 5ms로 한다 는 식이다. 그리고 여기에는 엔진온도, 공기질량, 해발고도 압력, RPM, 산소센서값 등 여러값들을 참고한다. 다음에 최종적으로 ECM이 연료분사 시간을 늘리거나 줄여서 연료량을 조절한다. 물론 가장 큰 기준은 공기흡입질량이다. 그래서 터보를 사용한다. 터보는 강제로 공기량을 늘리고 그만큼 연료분사 시간을 늘려서 연료량을 늘리기 때문이다. 즉 출력이 높아지는것이다.

OL, Open Loop vs. CL, Closed Loop

이렇듯 미리 매칭해놓은 연료분사시간표를 우선으로 적용하는 경우가 있다. 그중 하나가 바로 아침에 시동을 걸면 RPM이 1200~1400정도 되다가 좀 있으면 700RPM정도로 되는경우이다. 또 다른 경우는 최고속도 제한이다. 엔진자가보호를 위하여 출력제한 하는것 이 있다. 이러한 상태를 OL이라고 한다. 반대로 실시간으로 산소센서 공기량센서등 값을 분석하여 적절히 대응하는 상태를 CL 상태라고 한다. ECU 업데이트는 이 OL 과 CL 상태의 연료분사시간을 조정하는것을 포함할수 있다. 만약 ECU업데이트 주 목적이 탄화수소 줄이는것이면 연료분사시간 조절을 할 것이다. 즉 OL 과 CL 상태의 연료분사 매칭값을 변경할것이다.

탄화수소는 휘발유 생유 이다

Raw Gasoline 이 탄화수소이다. 물론 유해가스이다. 이 탄화수소는 연료량과 연소상태와 직접적인 관계가 있다. 즉 연료분사량 시간을 줄이면 어떻게 될까? 그만큼 탄화수소 량도 줄어들것이다. 물론 연소환경이 같다는 전제하이다. 수차 강조하지만, 연료량은 유입되는 공기질량이 가장 큰 기준이 된다.

배기가스 검사시 탄화수소 과다 해결방안

이제 단순한 결론이 나온다. 탄화수소 HC를 줄일려면 어떻게 하면 될까? 공기유입질량을 줄이면 된다. 그럼 ECM은 자동으로 연료량을 줄일것이다. 그렇게 프로그램되어 있기 때문이다. 그러면 동시에 엔진 출력도 줄 것이다. 당연한 이치이다. 아니면 사전에 매칭해놓은 값을 변경해주는것도 방법이다. 즉 기존세팅된 값을 조정하는것이다. 늘리거나 줄이거나 조정을 하면 된다. 뭐든간에 총체적인 엔지니어링 측면에서 최적의 튜닝 (칼리브레이션)시 되어야 좋다. 그렇지 않을경우 예상치 못한 현상이 발생할 수 있다.

ECU업데이트는 신중해야 한다

예를들면 에어덕 ㅡ 공기호스 길이 및 지름에 따라서 유속이 달라지고 이에따라서 공기질량 과 연료분사 시간도 달라진다. Transfer Function Table 값은 상당히 많은 파라미터 ㅡ 변수 를 감안하여 계산된것이기 때문에 변경시에는 신중하는것이 좋다. ECU업데이트전 두가지 질문을 해보는것도 좋다. 뭘 업데이트하는지, 그로인하여 생기는 부작용과 좋은점은?