자동차 ECU / TCU 맵핑에 대한 이해

   안녕하세요, 언리미티드 입니다.

  저희가 메인으로 진행하고 있는 ECU/TCU 맵핑에 대해 간략히 설명해 드립니다.

 

자동차에는 동력을 만들기 위한 엔진이 있고 이를 조정하는 운전자가 있다면, 이 둘 간의 소통의 역할을 하는 녀석이 ECU입니다.

 그럼 이 ECU란… 전자제어유닛(Electronic Control Unit)의 약자이며, 이 가운데 순수하게 엔진의 연료분사를 제어하는 엔진제어유닛(Engine Control Unit)도 ECU와 변속기제어유닛(TCU; Transmission Control Unit)을 묶어서 파워트레인제어모듈(PCM; Powertrain Control Module)이라 부르기도 합니다.

 지금의 PCM은 점화 타이밍 조절, 엔진 회전 수 제한, 연료 분사 량 조절 등에 대해 차량에 맞게 효율적으로 관리가 되도록 프로그램이 짜여 있습니다. 이러한 프로그램이 적절하게 구성되어 있는 것을 일종의 맵으로 보고 있으며, 이러한 맵은 꽤 오랜 시간 동안 데이터를 축적하여 만들어 집니다.

 그럼 흔히 말하는 맵핑이란 무엇을 말하는 건지 궁금해지죠? 각 차량 제조사에서 ECU에 넣는 맵 데이터는 상당히 보수적이게 됩니다. 차량의 각 부분에 부적절한 영향이 가지 않는 최적의 데이터로 만들어 각 차종별로 셋팅을 하게 됩니다. 흔히 말하는 맵핑이라고 하는 것이 무엇인가 하면, 위에 제조사에서 차량별로 프로그램한 ECU 맵 데이터를 필요성에 의해 수정하는 것을 말합니다. 

각 영역대 별 범위에 따라 데이터가 입력되어 있고, 이 데이터가 하나의 지도를 구성하기에 MAP이라고 부릅니다. 하지만 이걸 정확히 말하자면 ECU가 인식하는 데이터로 프로그래밍하는 과정이고 프로그램이라는 관점에서 보면 코딩(CODING)으로도 볼 수 있습니다. 따라서 ECU/TCU 코딩이라고 하는 것도 맞는 표현 입니다.

 맵핑의 방향성은 다양합니다. 퍼포먼스 향상을 위한 MAP으로 수정하는 것이 가장 흔한 목표이며, 그 이외에 고급유 차량을 일반유 사용에 문제가 되지 않도록 각종 데이터를 수정하며 노킹센서를 제어하는 맵, 요즘 종종 볼 수 있는 Pop&Bang(일명 팝콘) 맵 등도 있습니다. 이러한 맵은 데이터 수정의 결과로 차량의 상태에 따라 붙여진 이름일 뿐이지, 정확하게 목적에 맞는 상태를 위해 맵 데이터가 고정된 것은 아닙니다. 따라서 퍼포먼스 맵의 경우 여러 측면에서 기존 데이터의 한계치를 더 높게 수정함으로써 출력 향상을 꾀하는 것으로 볼 수 있습니다.

그렇다고 하면 퍼포먼스 맵핑이라고 하는 것이 엔진에 부담이 되는 것이 아닌가 하는 생각이 들 수 있습니다. 대답은 “예” 입니다. 원래 제조사가 설정한 범위보다 더 많은 연료를 분사하고 점화 타이밍을 조절하고 RPM 수치를 올리고 터보 부스트를 높게 쓰다 보면 순정 상태보다는 더 가혹한 환경에서 엔진이 운동하게 됩니다. 각종 부속품의 수명이 줄어들 수도 있고 더 높은 온도가 되기에 냉각 부분도 신경을 써야 합니다. 그렇기에 물리적으로 엔진 계통에 부담이 크지 않는 최적의 값으로 설정하는 것이 관건입니다.

그럼 ECU 맵핑과 TCU 맵핑은 무엇인가 궁금해하시는 분들이 계실 텐데요, 간단히 설명하면 이렇습니다.

ECU 맵핑: 엔진의 로직을 수정 – ECU는 각종 센서로부터 여러 수치를 입력 받고 그 데이터에 값에 따라 맵 데이터를 기준으로 연료 분사 장치, 터보차저, 점화기, 전자밸브 등등을 조절합니다.

TCU 맵핑: 미션의 로직을 수정 – ECU 맵핑으로 인해 토크가 강해진 출력을 감당하기 위해 그를 감당할 수 있도록 로직을 변경하기도 하며, 각 변속의 타이밍을 조절하기도 하기 때문에 좀더 즉각적인 반응성을 기대할 수 있기도 합니다. 또한 TCU의 제한된 토크  범위를 해제함으로써 ECU의 퍼포먼스 향상에 알맞는 변속기 반응이 나오도록 수정합니다. 

 

ECU 맵핑을 하면 TCU도 반드시 해야 하는 걸까요? 꼭 그렇지만은 않습니다. 다만 차량에 따라 올라간 출력에는 그에 맞는 미션 비율이 있고, 이 또한 운전자의 성향에 따라 학습되어 적당한 반응성을 기대할 수 있는데, 그것 만으로는 모자람을 느끼거나 체력 자체가 불쾌하게 느껴지는 경우가 자주 발생하면 적절한 TCU 데이터 수정이 좀 더 원활한 출력 연속성을 만들어 주기도 합니다. 출력 향상 후 변속의 울컥거리는 현상(TCU의 토크 제한으로 인한) 등을 해결할 수 있는 방법으로 볼 수 있습니다.

 

이상 ECU/TCU 에 대한 기본적인 부분 및 맵핑에 대해서 간략하게 설명해 드렸습니다. 위 내용 상 표현이 정확하지 않을 수도 있습니다. 다만 제가 아는 범위 내에서 최대한 이해를 쉽게 시켜 드리기 위해 정리한 내용이니, 혹시라도 잘못된 내용이 있거나 수정하는게 좋은 부분이 보이시면 주저 없이 댓글 남겨주세요!