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  iWiz(2005-11-10 00:31:26, Hit : 13964, Vote : 0
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EF쏘나타 스피드미터 정비 사례


주행 중 간헐적으로 스피도 미터(속도계)가 작동되지 않는다. 이 현상은 자기진단 커넥터의 차속 시뮬레이션 단자와 연결되는 배선이 브래킷과의 간섭으로 소손되어 차의 진동 때 간헐적으로 차체와 접지 되어 발생되었던 것이다
이민우 【현대자동차 승용정비팀 하이테크 센터】


<그림1>
EF 쏘나타로 주행 중 간헐적으로 스피도 미터(속도계)가 작동되지 않는다. 이 현상은 3~4일에 한번 정도 발생했으며, 순간적으로 스피도 미터가 떨어졌다가 올라가거나 일정한 차속에 고정되어 있지 않고 떨리는 등의 증상이 나타난다고 한다.
입고 때 증상은 재현되지 않았으며, 입고 전 차속 센서와 계기판의 스피도 미터는 이미 교환된 상태였다.
스피도 미터와 차속 센서가 이미 교환된 상태이므로 배선상의 문제로 판단되었다. 따라서 EF 쏘나타의 차속센서 회로도(그림 1 참조)를 살펴보았다.
차속 센서는 홀 센서 방식으로 [그림 1]의 회로도에서 보면 차속 센서에는 배선 3가닥이 연결된다. 이중 하나는 실내 정션박스의 퓨즈를 통해 차속 센서의 3번(AT), 2번(MT) 단자로 IG 전원이 공급된다. 또 하나는 2(AT), 3(MT) 단자로 어스 되어 있다. 그리고 마지막 하나는 차속 센서의 출력으로 에탁스, ECS 유니트, 계기판, ECU(또는 E/TCU)로 입력된다. 그리고 [그림1]의 회로도 하단에 표시된 ‘차속 센서’라고 쓰여진 것은 자기진단 커넥터에 연결되어 있음을 나타낸다.(그림 2 참조)

<그림2>
이 단자는 하이스캔 등으로 차속 시뮬레이션을 할 수 있도록 연결된 선이다. 차속 시뮬레이션 방법은 차가 정지된 상태에서 시동키를 IG 상태로 ON 하고 하이스캔의 시뮬레이션 기능에서 차속을 선택한 후 원하는 차속으로 올리면 실제로 계기판의 속도계가 작동한다. 또한 이 신호는 관련 유니트에 모두 공급되므로 ECS나 EPS, 에탁스 등 차속과 관련된 시스템 점검 때 유용하게 사용할 수 있다.
이 원리는 드리븐 기어와 연결된 차속 센서는 홀 센서 방식으로 차가 주행 때 센서 내의 로터가 홀 소자와 간극이 가까워지면 0V, 멀어지면 12V로 되어 결국 디지털 파형이 나오게 되며 차속의 증가에 따라 Hz가 바뀌게 되는데, 이 기능을 하이스캔이 대신 하는 것이다. 즉, 실제 차속 센서가 작동하지 않더라도 하이스캔에서 펄스를 발생시켜 줌으로써 실제로 차가 주행하는 것과 동일한 효과를 준다. 그런데 여기서 중요한 것이 하나 있다. 정지된 차에서 차속 시뮬레이션 기능을 수행하려고 하면 차를 조금 움직이라는 메시지가 뜨는 경우가 있다. 이는 그 상태가 차속 센서의 로터와 홀 소자의 간극이 적은 상태 즉, 전압이 0V로 걸려 있기 때문에 하이스캔에서 새로운 펄스를 내보낸다 하더라도 전압은 항상 0V로 되기 때문에 홀 소자와 로터의 간극이 멀어질 수 있도록 하라는 뜻이다.
아무튼 회로의 구성을 알아보았다. 그런데 현재 고장현상이 발생되지 않는 상태에서 중요한 것은 현재의 센서 정상 작동 여부를 확인하기 위해 센서출력 또는 센서전원의 측정은 무의미하다는 것이다. 물론 참고 수치로는 활용할 수 있으나 고장원인을 잡는데는 크게 도움이 되지 않는다. 왜냐하면 현재 증상이 나타나지 않는 상태에서 테스트를 한다면 당연히 모든 데이터는 정상으로 나올 것이기 때문이다. 더군다나 이 사례의 경우 차속 센서와 스피도 미터를 교환한 상태이므로 더욱 그렇다.
그렇다고 해 이러한 점검을 하지 않아도 된다는 얘기는 아니다. 왜냐하면 각 부품의 커넥터 접촉 불량이 있다면 단품 점검 때 운 좋게 고장원인이 감지될 수도 있기 때문이다.
그러나 필자는 이런 경우 가장 먼저 해보는 것이 단품점검 보다는 커넥터의 접촉상태 여부를 확인하는 것이다.
이번 경우는 차속 센서의 작동 불량으로 차를 주행하면서 점검할 수도 없고, 그렇다고 리프트에 올려놓고 가상 주행을 하면서 한다는 것도 안전상에 문제가 있다. 따라서 위에서 언급한 하이스캔의 차속 시뮬레이션 기능을 이용해 차속을 100km/h 정도로 맞춘 후 점검하기로 했다.
먼저 차속 센서와 스피도 미터를 제외한 나머지 부품들에 접촉 불량이 생기는 경우에는 해당되는 부품들에만 차속 신호가 들어가지 않으므로 스피도 미터의 작동 불량과는 거리가 멀다. 물론 배선이 단락이나 접지가 되어 있는 경우는 다르지만 말이다.
그러므로 커넥터의 접촉 불량은 차속 센서와 스피도 미터 쪽만 점검하기로 하고, 커넥터를 흔들어 보기도 하고 가볍게 두드려 보기도 했다. 그러나 아무런 문제는 없었다.
이번에는 커넥터를 분리한 후에 커넥터 핀의 변형 또는 밀림, 벌어짐, 부식 등에 대해 육안으로 살펴보았다. 역시 별다른 문제점은 찾을 수가 없었다.
다음 단계로 모든 관련 배선에 대해 합리적인 순서에 의해 이미 언급한 배선의 단선 및 단락, 그리고 접지에 대한 점검을 실시했다. 그런데 어느 배선부터 볼 것인가(?), 이를 결정하기 위해 다시 회로도를 보았다.
이는 배선의 단선, 단락, 접지가 발생할 수 있는 비교적 가능성이 큰 부위부터 점검하기 위함이고, 또 그것이 정비 시간 단축과 직결되기 때문이다.
회로도에서 보면 독자 여러분들도 잘 알다시피 자동차의 배선은 보통 외부와의 간섭으로 인한 소손을 방지하기 위해 커버를 씌우고 또한 각종 클램프로 잘 고정이 되어 있다. 그러나 실제로 살펴보면 그렇지 못한 경우가 있다. 즉, 커버나 절연 테이프로 보호는 되어 있으나 고정되지 않은 부위들, 비교적 배선의 소손이 많이 발생될 수 있는 구조로 설치된 부위들이 많이 있다.
그 대표적인 부위들로서는 엔진룸에서 변속기 위로 지나가는 배선들(이것들은 엔진의 유동에 의해 가끔 배선이 소손 되는 경우가 있다), 그리고 엔진룸 정션박스 부위, 실내 정션박스 부위, 실내 릴레이 박스 주변, 각종 ECU 주변, 스티어링 컬럼 주변, 라디오 뒤쪽부분, 히터 유니트부분, 선 바이저 부위, 센터 콘솔 하단부위(자동변속기의 변속레버 부위), 시트벨트 부위, 시트하단부분, 뒤쪽 시트백 부위, 뒤쪽 선반 부위, 콤비네이션 램프 부위, 각 도어 와이어링과 메인 와이어링이 연결되는 부위 등….
이것들이 대표적인 예이지만 항상 움직이는 자동차의 특성상 이 외에도 항상 배선이 소손 될 수 있는 가능성은 충분히 내포하고 있다. 그러나 보편적으로 보면 배선의 손상은 위에서 나열한 부위들에서 주로 많이 발생된다.
그러면 차속 센서의 불량 때에는 어디부터 점검해야 하겠는가?
회로도에서 볼 때 전원 계통의 문제라면 퓨즈를 통한 전원은 차속 센서에도 전원을 공급함은 물론 ECU에도 전원을 공급하므로 이쪽의 문제라면 스피도 미터 이상 때에는 시동이 꺼진다는 것을 알 수 있다. 여기서 우리는 한가지를 저절로 알게된다. 만약 주행 중에 시동이 꺼졌을 때 스피도 미터의 작동이 정상적으로 되고 있다면 최소한 이 전원 계통의 문제는 아니라는 것이다.
이런 내용으로 볼 때 어떤 고장의 수리든 현상과 관련회로의 정밀한 비교 분석이 없으면 간단한 고장도 어렵게 고치게 되는 경우가 발생하므로 회로도 분석의 중요성을 절실히 느낄 수 있는 대목이다. 그렇다면 어쨌든 전원의 문제는 아닐 것이다.
그럼 어스(접지)를 살펴볼 필요가 있겠다.
어스는 G11-DOHC(G16-V6) 어스 포인트에 연결되어 있으나, 이 어스 포인트의 위치는 대시패널(서지탱크부분)에 있는 것으로 차속 센서와의 거리는 불과 30~40cm 정도의 위치로 전혀 배선의 소손(어스이므로 단선)이 발생할 수 있는 구조가 아니다.
그렇다면 차속 센서의 출력단자에서 연결되는 각종 ECU 관련 배선의 점검이 필요한데 너무 많고 이러한 부위들의 점검을 하려면 여러 군데를 분해해야 하므로 시간이 많이 걸린다. 따라서 필자는 회로도에서 보이는 것처럼 차속 센서의 배선이 집중적으로 몰려있고 또한 배선의 손상 가능성이 비교적 큰 실내 정션박스의 점검을 먼저 해보기로 했다. 그런데 운 좋게도 정말 고장의 원인은 여기에 있었다. 바로 자기진단 커넥터의 차속 시뮬레이션 단자와 연결되는 배선이 브래킷과의 간섭으로 소손되어 차의 진동 때 간헐적으로 차체와 접지되어 이상 증상이 발생되었던 것이다.
만약 실내 정션박스의 점검 때 정상이었다면 필자 또한 점검이 어려웠을지 모른다. 그러나 필자가 꼭하고 싶은 한마디는 매번 강조했지만 어떤 시스템 점검이든지 그와 연관된 회로 및 원리에 대해 정확한 이해가 되어야만 한다는 것이다.
이번 사례는 차속 센서의 경우 차속 센서가 자기진단 커넥터와 어떤 연관 관계가 있는지를 알지 못하는 분들이 있는 것 같아 이를 알리고자 소개했다.



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