【Car Maintenance/발전전류제어 시스템】

이번 호에는 EF 쏘나타에 적용되어 있는 발전전류제어 시스템에 대해 알아본다. EF 쏘나타의 발전기에는 일반 발전기와는 달리 4가닥의 배선이 연결되어 있는데 L·S 단자 외 G· FR 단자가 그것인데 ECU는 이 단자들을 이용해 발전전류를 제어하게 된다. 여기서 설명하는 발전 전류제어 시스템이 적용된 차량은 EF 쏘나타 1.8, 2.0과 그랜저 XG 3.0이다

이민우「현대자동차 하이테크팀」

EF 쏘나타에 적용중인 발전전류제어 시스템에 대해 알아보자.

지난 6월호에도 잠깐 언급했지만 <그림1>에서 보듯 EF 쏘나타의 발전기에는 일반 발전기와는 달리 4가닥의 배선이 연결된다.

<그림1> EF 쏘나타 발전전류 제어 충전 시스템

여러분도 잘 알고 있는 L, S 단자 외 G, FR 단자가 그것인데 ECU는 이 단자들을 이용해 지금부터 설명할 발전전류를 제어하게 된다.

여기서 설명하는 발전 전류제어 시스템이 적용된 현재 차량은 EF 쏘나타 1.8, 2.0과 그랜저 XG 3.0에 적용되어 있다.

■ 발전전류제어 개요

기존의 발전기가 적용된 엔진에서는 공회전 상태에서 헤드램프나 열선 등의 전기부하가 발생하면 엔진회전수가 순간적으로 약 75∼100rpm이 떨어졌다가 상승되는 문제가 발생되는데 이는 발전기의 급격한 발전부하의 증가 때문에 나타나는 현상이다.

따라서 발전부하 증가 때 엔진 rpm 변동에 따른 엔진의 진동이 발생되므로 승차감이 떨어지고 순간적이지만 불안정한 엔진 rpm으로 인해 배기가스가 많이 배출된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 ECU에서 발전기의 G 단자를 제어, 차량의 전기부하 발생 때 외부부하에 따라 즉각적으로 발전기의 발전전류를 증가시키지 않고, 서서히 증가시킴으로써 기존 발전기에 비해 엔진 rpm의 떨어지는 양을 약 25∼35rpm까지 줄일 수 있는데 이것을 발전전류제어라고 하며 다른 말로 LRC(Load Response Control) 타입이라고도 한다.

결국 발전전류제어 시스템은 엔진의 급격한 rpm 변동을 방지함으로써 배출가스 저감과 저속에서의 엔진 rpm 안정을 통해 승차감 향상이라는 효과를 얻을 수 있다.

■ 발전전류제어의 작동원리

지난 6월호에는 충전경고등이 어떻게 점등 또는 소등되는지에 대해 알아보았다.

이번 호에는 발전전류제어가 어떻게 이루어지는지에 대해 단계적으로 살펴보겠다. 시작하기 전에 먼저 발전기 단자별 기능을 간단하게 정의하고 넘어가도록 하겠다.

<그림2> 와이어링측을 분리하고 본 커넥터

<그림2>의 커넥터는 와이어링측을 분리하고 본 상태이며, 1번 단자는 FR단자, 2번 단자는 L단자, 3번 단자는 S단자, 4번 단자는 G단자이다. 각각의 단자별 역할을 알아보면 다음과 같다.

▶ FR단자

엔진 ECU가 발전기가 발전하고 있는지 그렇지 않는지를 확인하는 단자이다.

▶ L단자

충전상태를 확인할 수 있는 단자로 충전 불가 때는 충전경고등을 점등시키는 단자이다.

▶ S단자

발전기의 충전 전압과 배터리의 전압을 비교하는 단자이다.

▶ G단자

엔진 ECU가 발전 전류를 제어하는 단자이다.

■ 시동키를 ON

<그림3>은 <그림1>의 전체회로에서 발전전류제어의 설명에 필요한 부분만 표현한 회로로 앞으로의 설명은 이 회로를 이용해 설명하도록 하겠다.

<그림3> 발전전류제어 세부회로도

▶ G단자의 작동

시동키 ON때 ECU 내부의 TR은 OFF상태이므로 L단자로부터 저항 R8을 거처 공급되는 전원은 ECU 내부의 TR로 흐르지 못하므로 TR1이 ON된다.

여기서 한가지 회로상에서 보면 시동키 ON때 G단자의 전압은 12V가 측정되어야 하나 실제로 측정해 보면 5V가 측정된다. 이는 현재 설명하고 있는 레귤레이터 회로가 실제로는 IC로 구성되어 있기 때문에 회로에서 표현되지 않는 부분에 의해 그렇게 되는 것이라 생각된다. 따라서 이 회로는 실제의 시스템과는 다소 차이가 있는 것으로 판단되나 전반적인 시스템을 이해하는데는 문제가 없으므로 이해해 주시기 바란다.

▶ S단자의 작동<