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현재의 EDR자료는 급발진 증상을 분석 할 수 없다 ● 현황 < 내연기관차 기준으로 설명하면 > 내연기관차는 가속페달(TPS, APS) 조작에 의해 공기량과 연료량을 조절하는 스로틀바디(Throttle Body)를 동작시킵니다. 그래서 가속페달 움직임에 따라 * 공기를 담당하는 공기밸브가 0°~90°로 움직이고, * 연료를 담당하는 TPS(Throttle Position Sensor)가 공기밸브와 연동하면서 전기신호(0.3V ~ 4.8V)를 만들어 냅니다. 그런데 공기밸브는 각도를 공기량으로, 전기신호 크기를 연료량으로 환산시켜 함수적으로 공기과잉률(λ)을 만들어 연료를 폭발시킵니다. 그리고 공기는 피스톤으로 바로 들어가지만 TPS신호는 ECU의 연산기능에 의해 디지털신호로 변환된 후에 인젝터를 구동시켜 연료를 피스톤으로 공급합니다. ● 문제점 사고기록장치(EDR)의 필수 운행정보 항목 중 스로틀열림량 또는 가속페달 변위량데이터로 RPM(엔진회전수)을 대신할 수 없다는 것입니다. 또한 가속페달도 TPS방식과 APS방식이 있는데 동작원리가 다릅니다. 1. 가속페달방식 가. TPS(Throttle Position Sensor)방식 가속페달과 스로틀바디(Throttle Body)사이는 철선으로 연결되어 있으며, 철선으로 스로틀바디의 공기밸브와 TPS센서를 조절하는 방식이라 일명 반 전자제어방식(semi-electronic control system)이라고도 합니다. 이를 인젝터를 기준으로 동작구성도를 도식하면 다음과 같습니다. (가속페달철선) → (밸브/가변저항) → (ECU) → (인젝터) * 단 가변저항을 TPS(Throttle Position Sensor)라 함 나. APS(Accelerator Position Sensor)방식 가속페달에는 전기신호(0.3V~4.5V)를 발생하는 별도의 센서(sensor)가 장착되어 있습니다. * 단 별도의 센서(sensor)를 APS(Accelerator Position Sensor)라 함 그래서 가속페달 밟기에 따라 센서가 0.3V~4.5V내의 아날로그신호를 만들어 ECU1 으로 보내면, ECU1은 이 신호를 디지털신호(데이터)로 변환시켜 스로틀바디모터로 공기밸브와 TPS센서를 조절하는 방식이므로 이를 일명 전 전자제어방식(All electronic control system)이라고도 합니다.
이를 인젝터를 기준으로 동작구성도를 도식하면 다음과 같습니다. (가속페달센서)"→ (ECU1) → "(모터/밸브/가변저항) → (ECU2) → (인젝터) * 단 가변저항을 TPS(Throttle Position Sensor)라 함 즉 두 종류의 차이점은 스로틀바디를 기계(철선)적으로 조작할 것인가, 전기적으로 조작할 것인가 일 뿐이며 스로틀바디 역할은 동일하다는 것입니다. 2. 성능저하와 급발진의 진원지(문제) 가. 접지의 중요성 자동차접지를 토목.건축에 비유하면 동력전기접지는 지구(땅)에 해당하고, ECU전기접지는 건축물의 주축 돌에 해당합니다. 그런데 ECU5V는 DC-DC컨버터방식으로 생성하므로 별도의 5V 마이너스(-)가 생겨나는데 동력전기접지(마이너스)에 연결(접지)시키지 않고 분리 설계되어 있습니다. 이로 인하여
나. 장애 현상 ➀ 성능 장애 자동차는 년식에 따라 접지전압(mV)과 접지전류(mA) 증가로 인하여 성능 장애가 발생하는데 개략적으로 정리 해보았습니다. * 1~2mV까지 : 신차의 경우로 거의 정상에 속함 * 10mV까지 : 출력. 소음. 진동. RPM. 연비. 배출가스. 시동꺼짐 등에 영향 * 20mV까지 : 출력. 소음. 진동. RPM. 연비. 배출가스 등에 미치는 영향 심각하고 시동꺼짐 발생 * 30mV이상 : 정상적인 운행이 거의 불가능함 다만 접지전류(mA)는 변화가 너무 다양하여 예시하기가 어려워 생략 함 ② 급발진 증상 동력전기에서 발생하는 역기전압 등이 5V마이너스(-)를 통하여 ECU로 유입되면 ECU의 연산기능이 전자적으로 마비(lock)가 될 수 있습니다. 그러면 ECU의 연산기능은 ECU전원(5V)을 가속페달입력으로 인지하여 (가속페달의 입력신호와 무관하게) 설계기준(0.3V~4.8V)을 벗어난 RPM펄스를 만들게 됩니다. 그러면 엔진은 설계 범위를 벗어난 동작을 하기 때문에 통제불능상태가 되므로 브레이크도 제동력을 상실하게 됩니다. 3. 결론 가. 내연기관차 가속페달은 단순히 스로틀바디 동작을 조절하는 장치로 TPS방식은 철선방식이고 APS방식은 전압변화방식이므로 가속페달 변위량(%) 같은 기계적인 데이터로는 가속페달의 동작 양. 부를 가늠할 수 없습니다. 나. 전기차 전기차의 가속페달 역시 내연기관차의 APS방식과 같으나 인젝터가 아닌 동력모터를 조절하므로 이 또한 가속페달 변위량(%) 같은 기계적 단위로 가속페달의 동작 양. 부를 가늠할 수 없습니다. 즉 RPM(분당 엔진회전수)은 ECU가 만드는 디지털주파수에 의해 결정되므로 스로틀열림량 또는 가속페달 변위량(%)을 같은 기계적인 단위를 가지고 RPM을 산출할 수가 없다는 것입니다. ● 개선방안 건의 1. 기술적인 문제 가. ECU전기(5V)회로를 전기적(물리적이 아님)으로 접지 자동차의 ECU전기(5V)회로를 전기적(물리적이 아님)으로 접지시켜 접지전압(mV)과 접지전류(mA) 증가를 전기적으로 억제시켜 성능장애와 ECU연산기능의 전자적 마비 현상 등을 없애주어야 합니다. 나. EDR자료에 RPM수 기록 EDR자료에는 가속페달을 최대로 밟을시 정상적인 최대의 RPM수는 얼마이고, 급발진 증상이 생겼을 때 RPM수는 얼마였는지 기록(저장)되어야 합니다.
2. 법리적인 문제 지금의 자동차관리법, 관련시행령, 자동차안전기준 등의 모든 법령은 기계분야에 대하여는 기준이 상세하게 규정되어 있지만 전기와 전자제어분야에 대하여는 빈약하고 모호하며 전반적으로 허술하다는 것입니다. 따라서 자동차가 전자화 첨단화하고 있으므로 전기와 전자제어 분야에 대한 기준을 구체적으로 명시(개정)되어야 하며, 특히 ECU전기접지에 대한 기준(지침)이 명확하게 명시되어야 합니다. ● 기대효과 스로틀밸브 열림량 또는 가속페달 변위량의 측정방식이 기술적으로 개선되어야만 정확한 EDR자료를 만들 수 있으므로 * 과학적으로 급발진이 있음이 입증되어 불필요한 법적 분쟁방지는 물론 억울한 피해자가 발생하지 않을 수 있으며 * 자동차에 대하여 운전자. 보행자 모두에게 불안감을 조성시키는 정신적 망상을 없앨 수 있고 * 급발진으로 인한 재물손괴도 사전에 막을 수 있고, 자동차산업도 더욱 발전할 수가 있습니다.
사람의 생명보다 더 소중한 것은 없다고들 합니다. 급발진 의심 증상으로 사고가 났을 때에 피해자 또는 국민들이 납득할 수 있는 명쾌한 규명이 되도록 자동차 관련법을 개정 해주기를 염원합니다 |
