자동차의 급발진이 점점 확산 되면서 인명을 위협하는 도가 증가하고 있습니다.

따라서 급발진 방지를 위하여 “전기. 제어 회로망 간을 전기적인 회로망으로 보완” 하여 근원을 제거함으로써 운전자의 불안을 해소하고 ,이로 인하여 발생하는 인명과 재산을 보호하기 위하여 제안합니다.

■ 현황과 문제점 ■

1. 현 황
    2012년 5월 16일 매일경제 사설에 보면 국토해양부가 자동차 급발진이라고 주장하는 사고의 원인 조사를 위해 이달 9일부터 민. 관 합동조사반을 설치. 운영한다고 밝혔습니다.

그동안 급발진이 국내. 외 차를 막론하고 수없이 발생되고 있지만 정확한 규명이 안 되고 있는 실정입니다.

또한 사설에는 미국에서는 201년 4월부터 10개월간 도로교통안전국(NHTSA)과 항공우주국(NASA)이 합동으로 급발진 관련 합동조사를 벌여 전자식결함에 의한 급발진 현상이 없는 것으로 조사를 종결했다고 합니다.

하지만 오늘도 내일도 급발진은 끊없이 일어날 개연성은 배제할 수가 없습니다.

2. 문제점
  가. 접근 방향
       급발진을 하드웨어적으로만 접근하면 추정이 불가능하다고 봅니다.
현재의 자동차는 미소한 신호체계가 기계.전기.제어등의 하드웨어를 통제하고 있으므로 급발진 또는 유사 증상을 운전과실 또는 연료 부품 등으로 국한해서 분석을 해서는 아니 된다는 것입니다.

즉 자동차가 비록 제작시에는 기계 전기 제어분야로 대별이 되겠지만 동작시에는 하드웨어분야와 소프트웨어로 분류를 해야 하므로 급발진 문제도 하드웨어적 보다는 소프트웨어적으로 분석을 해야 한다 는 것이며, 소프트웨어적 접근도 “제어시스템의 신호체계 불안정” 에 초점을 두고 집중적으로 분석해야 합니다.

  나. 전기적인 문제 
        자동차는 두 개의 전기회로망이 있습니다.
     1) 1차 전기회로(12V) : 배터리충전부터 모든 전기부하를 구동시키는 전기를 공급하는 회로를 말합니다.
     2) 2차 전기회로(5V) : 1차전기를 수전 받아 ECU 자체(CPU)및 각종센서에 전기를 공급하는 회로를 말합니다.
     3) 전기신호(제어신호) : 센서들로부터 만들어진 아날로그 성분 신호들이 선로를 타고 ECU로 공급되면 ECU는 이들 신호를 조합하여 자동차를 제어하는 출력신호(디지털성분)를 만들어냅니다.

여기까지는 기본적인 동작원리에 해당하지만 전기회로 구성에 대한 문제점을 설명하기 위해 다음회로를 인용하겠습니다.
                       <전기. 전자 흐름의 물리적인 등가회로>

위 회로에서 처럼 전기회로는 1,2차가 분리되어 있습니다.
그런데 인젝터가 동작하기 위해서는 POWER TR의 BASE에 신호가 들어와야 하고, 이 신호는 ECU가 만든 출력신호(디지털신호)에 의해서만 동작을 합니다.

그런데 POWER TR이 오동작(불량 제외) 할 수 있는 예를 들면
    * ECU가 정상적인 신호를 만들지 못 할 경우(ECU불량, 각종센서불량).
    * ECU 스스로 데이터를 만들어 내어 POWER TR을 기동시키는 경우 
    * BASE에 신호가 들오지 않을 경우( ECU불량 또는 배선단선) 
    * 오신호 유입(접지전위 헌팅, BASE로 외부신호유입 등)

여기서 중요한 포인트는
    * ECU스스로 신호를 만드는 경우
    * 외부에서 오신호 유입
]에 대한 문제를 집중적으로 분석해야 한다고 봅니다.

휘발유나 LPG 자동차의 경우 연료를 겸용으로 사용할 수 있으므로 전기적인 구성과 동작은 같습니다.
따라서 연료가 피스톤으로 주입되려면 인젝터가 동작을 해야 하고 인젝터가 동작을 하려면 POWER TR의 BASE에 어떤 유형이던지 신호가 공급이 되어야 합니다. 

그러므로 “어떤 유형이던지 신호가 공급이 되어야 한다” 는데 초점을 맞추어야 합니다. 
그렇다면 “급발진이 차체에서 생긴다는 전제 하에“ BASE에 어떤 현상이 일어나는가를 분석해야 합니다. 

자동차는 시동을 꺼도 ECU의 핵심부분에는 전기가 공급되어 있으므로 운행 중에 발생한 각종 데이터들은 소멸되지 않고 저장되어 있습니다.

단지 운전자가 시동을 끄면 12V에 의해 동작하던 전기부하들에게만 전원이 차단되므로 폭발을 못하는 것입니다.
이때에 우연히 ECU 오동작 또는 다른 조건으로 BASE에 신호를 공급하는 조건이 되어 있다고 가정하면 운전자가 시동키를 ON하는 순간 과 폭발이 일어 날 수가 있다는 것입니다. 

또 다른 원인으로는 5V전기회로가 비접지방식으로 설계되어 있고 POWER TR의 입력회로저항이 무한대 방식이므로 외부의 영향을 받기 쉽다는 것입니다. 

즉  POWER TR 같은 대용량의 경우는 BASE에 0.32V~0.35V의 낮은 신호전압으로도 동작이 가능하도록 설계되어 있으므로 비단 ECU가 BASE에 신호를 공급하지 않아도 “높은 전위차와 노이즈 등”이 합산되면 TR이 동작 할 수가 있다는 것입니다. 

 다. 동작상의 분석 
      1) 기어 위치 : 자동차는 안전을 위해서 어떤 유형이던지 기어가 D 또는 R에 둔 상태에서 시동이 절대로 걸리지 않도록 설계되어 있습니다.
     
     2) 조작실수 : 정상적인 차는 시동을 건 후 운전자가 순간적(1초내)으로 액셀러레이터를 풀로 밟았다 놓아도 차가 급발진처럼 절대로 튀어나가지 않습니다. 

이 두 가지에 대한 동작시험을 하더라도 급발진에 대한 원인 규명이 좁혀 질 수 있습니다. 
참고로 도요타의 급발진도 액셀러레이터의 기계적인 문제 보다는 제어신호 결함으로 보아야 한다는 추론이 됩니다.

■ 개선 방안 ■
     따라서 이러한 전기적인 문제를 해소하기 위해서는 
  1. 폐회로 구성 : 1.2차전기회로망 간에 (물리적인 방법이 아닌) 전기적인 폐회로망을 (필수적으로) 새롭게 구성시켜주어야 합니다.

 2. 접지전위 안정화 : 1,2차회로 간에 전기적인 폐회로를 형성시켜 5V접지와 12V접지 간에 접지전위가 흔들리지 않도록 해주어야 합니다. 

 3. ECU신호 안정화 : 5V와 선로를 타고 유입되는 불필요한 전기신호(노이즈)를 소거 또는 억제 시켜 양질의 전기신호가 생성 및 전송 될 수 있도록 해주어야 합니다.

따라서 급발진 요인은 “신호체계 불안정 동작에서 기인하므로 신호체계 안정화가 시급”하며 이러한 기술적 문제로 접근을 하여야 한다고 봅니다.

 다음은 VAD라는 제품으로 전기. 전자 흐름을 전기적으로 도식한 회로입니다.



■ 기대 효과 ■ 
    먼저 급발진이 방지되므로 인명과 제산을 보호합니다. 

또한 부가적으로 급발진 원인은 평상시에는 자동차성능에 해당하는 운행 중 시동 꺼짐, 진동 및 소음, 출력, 변속 등에 간섭을 주고 궁극적으로 연비개선에도 방해를 합니다.

따라서 급발진은 소프트웨어적인 문제로 접근을 하여야 하며 그러면 급발진 방지는 물론 연비개선 및 자동차성능 향상으로 품질 좋은 자동차를 만들 수가 있다고 봅니다.