[자동차 이야기(65)] 클러스터에 표시되는 정보

류충효 신한대 기계자동차융합공학과 교수

기사입력 : 2020-12-15 10:49

자동차는 이제 생활 필수품이 되었다, 자동차에 적용되는 시스템은 이제 점점 전자 기기화 되어가고 있으며 자동차를 잘 이용하기 위하여 배워야 할 것이 많다 그중에 운전을 처음 하다보면 클러스터에 표시되는 여러 가지 정보들을 이해하기에 어려운 점이 있다. 이와 관련하여 알아보도록 한다

1.계기판 주요기능

최근 차량에는 다양한 운전자 편의 사양이 적용되면서 각 장치별 운전자가 알고 있어야 할 정보들이 많다. 이에 따라 각 시스템별로 다른 사양(등급)에 알맞은 정보 전달을 필요로 한다. 최근 차량에 장착된 편의 사양을 대표적으로 보면 (SCC, VDC, EPB, CUBIS, TPMS, LDWS, ECS) 등이 있고 이와 같은 시스템의 정보를 표시하기 위한 계기판은 각각의 장착 사양별로 표시되는 정보들이 많아 차량 옵션에 따른 학습이 필요하다. 따라서 계기판의 경우 학습을 필요로 하거나 베리언트코딩 이라는 것을 통하여 각 시스템이 정상적으로 작동하도록 해야 한다.

계기판에 표시되는 정보는 속도계, 엔진 회전수, 엔진 냉각수 온도, 엔진오일 온도, 연료잔량표시, 배터리 전압, 발전기 발전 전압 등의 미터형태 또는 디지털그래프 형태의 표시가 있고, 각 항목별 램프를 점등 또는 점멸 하여 운전자가 인식할 수 있도록 경고를 하는 것도 있다.

이번에는 계기판의 램프와 미터가 어떤 의미인지 확인해 보도록 한다.

1)속도계

속도계는 표현 그대로 자동차가 주행하는 속도를 표시 하는 것으로 킬로미터 아워 또는 마일로 표시 된다. 이는 자동차가 시간당 몇 킬로(마일)의 속도로 달리는지 표시한다. 하지만 가끔 의문이 드는 때가 있을 텐데 그것은 네비게이션의 속도와 실제 계기판의 속도가 차이가 있는 것을 느낄 때이다. 이 차이는 속도계가 갖는 허용 오차가 있기 때문인데 자동차 제조사 에서는 제조 공정에서 오는 오차를 법규에 맞추어 적용시키고 +-0.5km/h 이내로 제안한다. 네비게이션은 GPS를 기반으로 속도를 계산하여 표시되므로 계기판 과의 차이가 나는 것이다. 두 가지 중에 어느 것이 정확 하느냐는 제품에 따라 조금씩 다르므로 우위를 가르기는 어렵다.

2)엔진 회전속도

엔진회전속도는 분당 회전속도 로써 1분당 엔진이 회전하는 속도이며 계기판에 1,2,3,,,,X100 또는 100으로 되어 있다. 최근에 출시되는 차량의 경우 엔진 배기가스 저감과 연비를 고려해서 새로운 시스템을 적용시키며 과서 MPI 연료분사장치 대비 연료를 고압으로 인젝션 하면서 엔진 회전수를 분당 750+-50 RPM에서 650+-50 RPM 으로 분당 회전수를 약 100 RPM 정도 낮추고 아이들 스탑 기능 등을 추가하면서 연비개선과 환경오염을 조금이나마 줄일 수 있게 됐다. 엔진 회전수는 가급적 시내기준 2000 RPM 미만에서 운영하는 것이 좋으며 과도하게 엔진 RPM을 상승시키는 것은 과도한 연료를 소비하게 만든다. 또한 엔진 회전수 표시에 보면 붉은색으로 표시는 영역이 있는데 이것은 일명 레즈존 이라고 하여 과도한 상승영역 이라는 경고 표시이다.

3)엔진온도 표시기

엔진온도 표시기는 엔진에 있는 냉각수의 온도를 측정하여 표시해 주는 것으로 통상적으로 엔진온도로 부른다. 엔진의 냉각수를 일정하게 관리하지 않으면 엔진의 온도가 과도하게 상승할 경우 엔진에 무리가 올수도 있으며 경우에 따라서는 엔진에 손상이 생길 수도 있다. 또한 엔진의 온도는 연료 인젝션양과 배기가스에도 영향을 줄수 있다. 따라서 엔진의 온도는 일정하게 관리하는 것이 유리한데 이를 위해 엔진의 온도를 일정하게 유지 하도록 하는 써머스텟 이라는 장치가 냉각수 순환 통로에서 일정온도(대략82~85도)사이에서 개방이 되는 밸브형태로 자리를 잡고 있다. 또한 온도가 일정 한계치를 넘어가면 강제로 팬모터를 가동하여 냉각수 온도를 다운시키는 역할을 한다.

4)연료 표시기

연료 탱크내 연료의 양을 표시하는 것으로 현재 연료탱크에 남아 있는 연료양이다. 대부분의 차량은 연료 표시기가 4등분으로 구분되어 표시 되며 한 칸당 중형 차량 이하는 15리터정도, 중형 이상의 경우는 한 칸당 20리터를 기준으로 삼는다. 연료 표시기는 연료 탱크에 장착되는 플루우트가 부력으로 연료 표면에 떠있는 형태로 이때 내부 저항값의 변화로 연료의 양을 전기적 신호로 변환해서 표시하게 된다. 이 기준을 근거로 평균연비와 주행가능 거리 등이 트립 컴퓨터에 의해 다른 변수들과 연계되어 표시되는데 연료를 가득 채운 상태에서의 평균 연비는 양호하게 나오다가 연료의 양이 감소하면서 연비가 감소하는 것은 연료 플루우트의 구간별 변화값이 조금씩 차이가 나는 것이 원인이다.

5)배터리 표시기

배터리 표시장치는 국내 브랜드는 적용이 제한적 이기는 하지만 수입차량의 경우 배터리 전압의 변화를 미터로 표시하기도 한다. 배터리 전압은 시동 전의 전압과 시동 후의 전압이 차이가 나게 되는데 시동 후의 전압이 높게 나오는 이유는 시동을 걸게 되면 발전기에서 발전을 시작하여 시동전 배터리 전압보다 높은 전압으로 유지를 해야 배터리에 충전이 되기 때문이다. 최근의 자동차는 배터리 충전도 컴퓨터가 제어를 하는데 이는 발전기가 충전상태에서는 부하가 작용하여 연료 소비를 더 하게 되서 발전기 제어도 차량의 상태에 따라 최적의 발전 조건으로 제어를 하기 때문이다. 일반적으로 시동전 배터리 전압은 12~13V로 표시되며 시동 후 배터리 전압은 13~14V로 표시되면 정상이다.

6)오일온도 & 압력

차량은 엔진오일의 압력과 점도가 일정하게 작용 해야 하는데 승용차는 대략 엔진오일의 압력이 5kg/cm2정도 이다. 오일 압력 표시기는 엔진오일의 압력을 표시하는 것으로 엔진 내부에 각 부위별 일정한 압력으로 출력 배기가스 저감 이라는 목표를 이루기 위해 부가 장치들(CVVT, CVVL,TURBO GHARGER 등)이 장착이 되고 이와 같은 장치는 오일을 순환시켜 엔진이 부드럽고 매끄럽게 움직이도록 한다.

2.자동차 경고등의 종류

자동차 경고등의 종류는 크게 색상별로 구분이 된다. 적색, 주황색, 녹색, 청색등으로 구분이 되는데 우선 적색은 가장 강도가 높은 경고등으로 일단은 적색 경고등이 점등이 된다면 조금 긴장을 하고 봐야 한다 그리고 가까운 서비스센터에 입고를 하여 점검을 받아야 한다. 적색 경고등이 주는 표시는 안전에 관련된 것으로 가급적이면 빠른 조치가 필요한 것이다.

1)적색 램프

적색 램프는 안전관련 문제점이 생기면 점등이 되며 반드시 점검을 해야 한다.

적색으로 점등되는 램프 종류는 브레이크액 부족, 사이드브레이크 작동, 엔진오일부족, 엔진온도 과열시, 알터네이터(발전기), 안전벨트, 에어백시스템, 도어,후드,트렁크 열림, 제동시스템,

2)주황색 램프

주황색 경고등은 두 번째 강도로 주행에는 큰 이상이 없으나 반드시 점검을 받아야 하는 것이다 그냥 방치를 하면 더 큰 문제로 확대 될 수 있다.

주황색 경고등의 종류는 엔진경고등(OBD2), 타이어 공기압부족, 연료 부족시, 트랙션커트롤(TCS), 스마트키 시스템(이모빌라이져), 원드쉴드 워셔액, 엔진 예열프러그, 내리막 보조장치 등이다,

3)녹색 & 청색 램프

녹색과 청색은 현재 작동하는 상태를 나타내는 것이 대부분으로 운전자의 스위치 조작에 의해 작동 하는 것을 운전자가 인지 할 수 있도록 램프로 나타내는 것이다.

4)브레이크 경고등

브레이크 경고등은 운전을 하면서 제일 신경이 쓰이는 것 중에 하나일 것이다. 일단 브레이크 경고등은 주차 브레이크(사이드브레이크)와 연계되어 점등이 된다. 주차브레이크를 작동하면 경고등이 점등 되고 작동을 해제하면 약 3초 후에 소등이 되는 원리 인데 주차 브레이크 작동을 해제해도 경고등이 점등 되고 있다면 브레이크액이 적정량 이하로 내려가 있다는 뜻이다. 브레이크 시스템에서 브레이크액은 패루프 상태(폐쇄된 상태)에서 작용을 하므로 브레이크액이 적정량 에서 부족하다는 의미는 어디에선가 새어 나가고 있거나 브레이크 패드나 브레이크슈가 마모 되어 있다고 보아야 한다, 우선 브레이크액이 어디론가 새어 나가는 상태이면 브레이크 페달을 밟았을 때 브레이크 페달 압력이 없이 푹 꺼지면서 제동이 걸리지 않는 상태가 된다, 그러므로 이와 같은 증상이 없으면서 브레이크액량이 내려가 있다는 의미는 브레이크 패드나, 브레이크슈가 마모 되었다고 보아야 한다. 따라서 브레이크 경고등이 점등이 되면 우선 주차브레이크 해제 유무와 브레이크액 양, 브레이크액 누출유무, 브레이크 패드, 브레이크 슈 마모상태를 확인하는 것이 좋다.

5)안전벨트 미착용 경고등

안전벨트 경고등은 모두가 다 아는 경고등으로 이제는 눈에 가장 익숙한 경고등이다. 좌석에 앉은 후 안전벨트를 착용하지 않으면 경고등과 경고음이 작동하며, 자동차 제조사 별로 조금씩은 다르지만 대부분의 자동차가 보통 시속 9km/h가 넘어가면 경고등이 점멸하며 안전벨트를 착용하도록 신호를 주고, 시속 20km/h 이상이 되면 경고음이 울리기도 한다.

6)에어백 경고등

엔진시동을 걸고 에어백 경고등이 약 6초간 점등이 되며 이는 에어백 시스템을 구성하는 에어백 제어 유닛, 안전벨트 프리텐셔너, 충격센서, 전복센서등 에어백 연관 시스템의 정상적인 작동 유무를 자체 점검 중인 것으로 시스템의 문제가 없으면 다시 소등이 되며, 시동 후 6초 이상이 경과한 후에도 점등되어 있거나 주행 중 경고등이 점등되면 에어백 장치 이상 신호이므로 반드시 서비스 업체에 방문하여 점검을 받는 것이 좋다.

7)ABS경고등

ABS 경고등은 자동차 주행하다 급제동을 할 때 바퀴가 정지상태로 미끄러지면서 조향성을 상실하는 것을 방지하기 위한 장치로 제동시에도 조향성을 유지하기위한 장치이다, 최근에는 이와 같은 기능에 여러 부가 기능을 추가하여 다양하게 활용 되고 있다,ABS 시스템 구성은 각 바퀴의 회전 여부를 감지하는 휠 스피드센서, 브레이크 컨트롤모듈, 브레이크 스위치, 마스터실린더 캘리퍼 등이 있으며 차량 초기 시동후 3초간 점등을 하여 ABS시스템 이상 유무를 스스로 확인하고 3초 경과 후에 시스템에 이상이 없을시 소등이 된다, 3초 경과 후에도 경고등이 점등 되면 시스템에 문제점이 있는 것으로 꼭 점검을 받아야 한다

8)전자 파킹 브레이크(EPB) 경고등

전자 파킹 브레이크 EPB는 전기 모터로 작동하는 주차 브레이크로 주차 스위치 조작만으로 손쉽게 작동과 해제가 가능하다. 또한 운행중 차량이 정지하면 주차 브레이크가 자동으로 작동이 되며 출발시 엑셀레이터 페달을 밟으면 자동으로 주차 브레이크가 해제가 되는 장치로 해당 경고등은 전자 파킹 브레이크 시스템에 문제가 발생할 때 점등이 된다.

9)긴급제동 시스템(AEB) 경고등

AEB는 긴급제동 시스템으로, 전방 충돌이 예상될 경우 보행자나 차량등을 인식해 감속 또는 긴급제동을 하여 충돌을 감소시키는 안전운전 시스템으로 운전자가 미처 인식하지 못하는 위험한 상황에서 차량과 탑승자를 보호 한다. 이 시스템은 전방 레이더와 초음파 센서 카메라등으로 물체를 탐지하는데 시스템에 문제가 발생하는 경우, 예를 들어 전방 레이더에 오염원이 있거나 전파를 방해하는 것이 있을 때, 또한 정렬이 틀어지는 경우에도 해당 경고등이 점등이 되면서 고장코드가 해당 컨트롤 유닛에 남아있게 된다.

10)전동 파워 스티어링(MDPS) 경고등

MDPS는 이제 소형에서 중대형 승용차 까지 다양하게 적용이 되고 있는데 파워 펌프를 이용해서 조향을 보조하던 스티어링보다 유리한 점이 많은 MDPS 전동 파워 스티어링은, 스티어링 컬럼에 장착되는 타입과 랙 & 피니언 부분에 장착된 모터의 구동력으로 조향력을 향상시키는 타입등이 있다.. MDPS 시스템에 문제가 발생 시 해당 경고등은 점등되며 시동을 켜고 3초가 지나도 해당 경고등이 소등되지 않는다면 점검을 받아야 한다.

11)엔진 경고등

엔진 경고등은 엔진을 컨트롤하는 시스템에 문제가 생기면 경고등이 점등 되는데 엔진을 제어하는 컨트롤 유닛이 수많은 제어 알고리즘을 가지고 엔진을 제어하는데 이중에서 대략 250여가지 정도의 정보를 실시간으로 체크 해서 진단기에 표시한다. 기본적으로 OBD2제어를 위한 경고를 반드시 해야 하는 것들이 있으며 이 항목에 이상이 발생하게 되면 경고등이 점등되며 컨트롤 유닛에 고장코드가 저장이 된다. 자주 점등되는 문제로는 연료를 주입하고 연료캡을 정상적으로 잠그지 않아서 점등 되는 경우와 엔진 점화가 잘 이루어지지 않아서 점등되는 경우가 있다. 엔진 경고등이 점등된 상태에서 정상적인 주행이 이루어 진다고 해도 빠른 시간안에 점검을 받아 원인을 파악해야 한다 경우에 따라서는 사소한 이상이 크나큰 고장으로 이어질수도 있기 때문이다, 엔진시스템의 경우 한번 탈이나면 정상으로 돌아가기까지 많은 비용이 발생할 수도 있다.

12)충전 경고등

충전 경고등은 키 ON상태에서 점등이 되었다가, 엔진 시동이 걸리면 소등이 되어야 정상이다. 충전 경고등은 차량에 장착된 발전기(알터네이터)에 문제가 발생했을 경우가 대다수 이지만 간혹 해당 전선(와이어링)에 문제가 생겨도 점등이 된다. 자동차 발전기는 엔진이 작동을 하면 구동벨트에 의해 회전을 하면서 발전을 하게 되는데 최근에는 발전기의 발전 양 제어를 엔진 컨트롤 유닛이 제어 하게 되면서 좀더 스마트하게 제어를 한다. 배터리의 전압이 일정 수준이하로 내려가기 전에는 가급적 발전을 억제하고 엔진에 부하 토크가 많이 걸리게 되도 발전을 억제 시킨다 이는 연료 소모를 줄이고 배기가스를 저감하기 위한 조치로 발전기가 발전을 하면서 엔진에 부하로 작용을 하여 연료소모와 배기가스저감 측면에서는 유리하지 않기 때문이다. 이와 같은 이유로 발전 양을 제어 하는데 충전 경고등이 들어오면 발전이 안되고 있다고 봐야 하며 이런 상태로 주행을 하게 되면 배터리에 저장된 전기만을 소비하며 주행을 하게되서 배터리 전압이 급격하게 감소하게 된다. 배터리 전압의 정상상태는 12~14V이며 배터리 전압이 9V이하로 내려가면 엔진 시동 자체가 어렵게 된다.

13)엔진 오일 압력 경고등

엔진오일 경고등은 오일 양이 부족해지거나 오일 압력이 규정값보다 떨어지면 점등이 된다. 대부분의 차량은 엔진오일 교환주기를 넘기거나 오랜시간 엔진오일을 교환하지 않아서 점등이 되는데 엔진오일이 정상치에서 부족하면 어느곳에서 누유가 되는지를 확인하고 특별히 누유가 되는 곳이 없으면서 오일 양이 줄어 든다면 엔진 자체의 연소시 함께 연소가 되는 경우도 있으므로 세밀한 점검이 필요하다. 엔진오일이 부족하면 대부분 보충을 하지만 오일교체 시기가 오래 되었거나 주행거리가 많을 경우 오일을 교체해 주는 것이 차량의 관리에서는 유리하다. 엔진 오일을 오래 사용해도 별 문제가 없다고는 하나 엔진오일이 오래되거나 부족한 상태에서 운행을 하면 연료가 더 소비 되면서 오히려 차량 유지비가 더 많이 들수도 있으므로 적당한 시기에 교체하는 것이 바람직하다

14)연료 부족 경고등

연료 경고등은 연료가 부족하면 점등되는 경고등으로 연료탱크안에 플루우트와 함께 장착이 되어 있으며 정특성 써미스터 원리를 이용하여 연료가 부족하면 저항값이 증가하면서 연료 부족 경고등을 점등 시킨다, 연료 경고등이 점등이 되었다면 연료 탱크안에는 대략 연료가 10~15리터 정도 남아 있는 상태로 점등 상태에서 20~30km/h정도 주행가능하다. 이런 상태에서는 연료탱크 바닦에 이물질등이 연료 라인에 섞여 들어갈 수 있으므로 가급적 연료 게이지 1/4정도에서 연료를 채워 주는 것이 좋다.

15)저압 타이어 경고등/TPMS 경고등

TPMS는 법규로 모든 자동차에 의무적으로 장착되어 출고가 될 만큼 중요한 시스템이다. 타이어 공기압력이 규정압력에서 2~3psi이하로 체크가 되면 경고등이 점등이 되는데 공기는 기온에 따라 밀도가 달라지므로 요즘같은 계절에 기온이 내려 가면서 공기압 체크 경고등이 많이 점등 된다. TPMS센서는 각 타이어에 하나씩 장착이 되어 타이어의 압력과 온도를 측정하고 규정값을 벗어나면 점등이 되었다가 정상값으로 압력을 보충하면 일정거리를 주행 하면서 타이어 압력이 다시 체크가 되면서 소등이 된다. 처음 차량 키ON시 점등이 되었다 약3초정도 점등이 되고 소등이 되면 시스템은 정상이고 이후에도 계속해서 점등상태 라고 하면 압력 체크를 해야 한다.

16)연료필터 수분 경고등 (디젤 엔진)

수분 경고등은 디젤엔진 차량의 연료필터 장치에 수분감지 센서가 장착이 되어 필터내에 수분이 일정수준 모이면 경고등을 점등 시킨다. 일반적인 경우 엔진시동 후 몇 초 내로 소등이 된다. 그러나 시동이 정상적으로 작동한 상태에서 경고등이 계속 점등 된다면 연료필터의 수분을 제거해 주어야 한다 필터내의 수분을 드래인 해서 제거 하는 방법도 있지만 대부분 수분만 드레인 하는 것 보다는 필터 전체를 교체 한다. 필터에서 연료 라인에 공기가 침투하게 되면 엔진 출력감소와 심한 경우 엔진시동이 불가능 하거나 엔진 출력이 감소하기도 하기 때문이다.

17)매연 필터 장치(DPF)(SCR) 경고등 (디젤 엔진)

DPF, SCR 장치는 디젤 엔진에만 장착이 되는 장치이다 가솔린 엔진과 다르게 디젤 엔진은 연소 특성상 PM이 발생 되는데 이를 일정 양 배기장치에 저장을 하고 있다가 일정 양이 되면 재 연소를 시켜 처리 하게 되는데 이 장치가 DPF이다 SCR의 경우 고온 고압에서 연료가 연소되면서 생성되는 질소 산화물을 처리하기 위한 장치로 요소수를 분사하여 질소와 산소를 분리 배출하는 장치이다. 이 같은 장치는 시스템에 문제가 발생하면 환경 오염을 유발하는 경우가 있어 경고등이 점등이 되면 바로 점검을 받아 보는 것이 좋다.