자동차 엔지니어 입장

먼저 자동차 엔지니어 입장을 생각해보다. 자동차 설계시 몇 가지 기본을 생각해본다. ECU등에 고장이 발생하면 어떻게 처리할까? 고장코드는 어떻게 관리하고, 어떤경우 뛰우고, 어떻게 정비사에 알리고, 어떻게 관리할까? 국가별 법적요구사항 (매연등)이 까다로운것은 어떻게 처리할까? 차대번호, 이모빌키정보등은 어디에 저장할까? CKP등 다양한 학습값은 어디에 저장하고 어떻게 관리할까? 정비사가 중요한것까지 다 삭제하게 허용할까? 등 등 수많은 고민이 있다. 하앙 차량설계자 입장을 한번 생각해보는것도 진단시에 중요하다.

진단기는 그냥 컴퓨터이다

오텔, 런치, GSCAN, 제니스, AUTO-i등 수많은 진단기가 있다. 수십개 브랜드가 있다. 이것들은 전부다 그냥 컴퓨터 일뿐이다. 따라서 모든 진단기는 회사에 따라서 운영체제 (Windows, Android등 포함)가 다를수 있고 프로그램 언어도 다르들수 있다. 그리고 물론 버그는 100% 있다. 종류와 심각성만 다르다. 또한 같은 원시데이터를 ECU로 부터 가져와서 처리해서 진단기로 보여준다. 이 과정에서 물론 실수 (버그)가 있을수 있다. 그래서 정말 중요한 고장은 꼭 2개이상의 진단기에서 검증하고 마지막에 전기신호를 추출 (원시데이터)하여 확인하는것이 좋다.

정비사에게 고객은 둘 이다

하나는 차량 소유주이다. 또 하나는 ECU이다. 아무리 뭘 해도 ECU가 불만이 있으면 고장코드가 존재하고, 차량운행을 임시 (Limp Mode)상태로 운행하게끔 한다.

ECU는 디지털 바이너리 만 이해

ECU는 바이너리 만 이해한다. 즉, 0 과 1 만 이해한다. 하지만 차량내 전기는 다 아날로그이다. 그래서 아날로그 전기신호를 ECU가 이해하게 Digital로 바꾸어준다. 바로 AD컨버터이다. 모든 회로에는 AD컨버터가 꼭 존재한다. 경우에 따라서는 DA컨버터가 있는경우도 있다. 디지털을 아날로그로 바꾸어주는 경우이다.

비트(Bit), 바이트(Byte) & 데이터통신 기본

0 혹 1로 표시되는것이 Bit 비트 이다. 그리고 01010101 8개의 비트로 된것이 Byte 바이트이다. 1 Byte 가 있어야 최소한 한 알파벳이 표시된다. 이 개념은 모든 컴퓨터에 적용되고 자동차에서는 CAN BUS 통신분석히 기본이 된다. 용량으로 따질때 1MB, 1GB, 1TB 등 사용시의 개념이 바로 Byte 바이트이다. 예) 'a' 는 컾퓨터 바이너리로 '01100001' 이다.

바이너리의 특성은 엄격하다

CKP신호를 사례로 살펴본다. 저항이 높든 어떠한 이유로 인하여 CKP파형 증폭이 668mV보다 낮으면 CKP신호가 없는 '0' 상태로 프로그램을 짜 놓았다고 해 보자. 그럼 667mV 증폭이 있는경우 분명히 아날로그는 CKP신호가 있다. 사람이 보면 똑 같을것이다. 겨우 1mV차이다. 하지만 AD컨버터는 ''0' 으로 처리해버린다. 즉, CKP신호가 없는것으로 취급한다는것이다. 바이너리. 디지털의 특징이다.

DTC, Diagnostic Trouble Code 고장코드

부품고장, 배선고장, 단락, 단선, 저항 등 수많은 고장이 발생할 수 있다. 어떻게 정비사에게 알릴까? 개발자는 분류 하는것을 좋아한다. P* 시작하는 고장코드는 Powertrain, C*로 시작하는 고장코드는 채시 등으로 구분한다.

DTC 발생조건 및 드라이브 싸이클

한번 실수했다고 바로 레드카드 고장코드 뛰우지 않는다. ECU가 정한 조건하에서 2번정도(Drive Cycle) 똑 같은 고장이 발생해야 한다. Drive Cycle은 보통 시동켜보 열간시 그리고 시동끄고 냉간시가 될 때 한번의 Drive Cycle 인식한다. 즉 보통은 2번 Drive Cycle 기간동안에 오류가 있어야 비로소 ECU는 고장코드를 확정하게 된다는 의미이다.

DTC 상태도 중요해

그럼 ECU가 정한 규정내에서 한번 어긋나면 Temporary 로 기록해둔다. 임시고장 코드인것이다. 이런경우 확정적인 고장코드인 Active, Current, Confirmed 등으로 구분된다. Temporary DTC가 있는경우 CYA차원에서 꼭 고객에게 고지해주어야 한다. DTC상태중에서 Permanent 영구적 이 있다. 이 경우, 영구적 DTC는 그 누구도 삭제가 불가하다. 법으로 규정된것이, 해당 고장을 정비하면 ECU가 자체 테스팅하여 해결되면 ECU가 삭제한다. 최소한 2번의 Drive Cycle 이 필요하다. 그래서 촉매등의 경우 나는 최장 7일까지 기다렸다가 최종 결과를 확인한다. CYA = Cover Your Ass 이다. 뜻은 각자 알아서 해석을.

정비사에게 고장 힌트남긴다

차량내 블랙박스 같은 기능이 있다. 글로벌 OBD2 규정중에 Freeze Frame Data (FFD) 이라는것이 있다. DTC 발생당시 엔진내 주요상황을 알 수 있게 각 종 데이터를 남겨둔다. 예) 주행속도, RPM, 냉각수온도, CLV 등 상당한 정보가 있다. 이 FFD를 보면 냉간시 발생한것인지, 고속주행중에 발생한것인지를 알 수 있다. 진단시 매우 중요한 정보이다. 분명히 이상한데, 정비소가면 멀쩡하다. 이건 냉간시 증상이기 때문이다. 고객은 잘 모른다. 그러니 정비사는 문진표와 함께 이 FFD를 참조하면 진단 방향설정에 큰 도움이 된다.

차량운행성 진단은 원시데이터가 중요

가장 좋은것은 스코프 사용이다. 하지만 대안으로 OBD2를 권장한다. 각 자동차 제조사는 자기들만의 값을 추가하여 자기네 입맛에 맞추어 둔다. 예를 들어 MAP 압력의 경우 절대값 압력을 알면 더 좋은데, 특정 제조사는 거기에다 보정값을 보태어 보여준다. 그러면 차량별로 익수하지 않으면 해갈린다. MAP압력 (대기압 대비)은 다 똑 같다. 그러니 하나만 잘 이해하면 어떠한 차량이든 다 해석이 가능하다. 바로 OBD2 데이터가 중요한 이유이다. OBD2 데이터는 양념을 치지 않는 음식과 같다. 제대로 음식상태를 알 수 있다.

운행성진단 출발점은 OBD2부터

물론 차량상태별 고장코드별 증상별 다르다. 운행성의 경우 OBD2 데이터를 꼭 확인해보자. 어떠한 차량이든 바로 데이터값이 해석된다.