SM5 A/T 기어 단수 표시기 ( IC 방식 )

[피컬론[김시영]]

안녕하세요?

자료실엔 처음으로 글을 써 보네요.

이미 앞서 이곳 DIY자료실에 기어 단수 표시기를

제작 설치하신 분들이 몇분 계시더군요.

관련 자료를 토대로 검토하다 보니

릴레이를 사용함으로 인해서 릴레이 접점 소음을 염려하시는 분들도 계시고

릴레이 접점 수명 또한 제한적일 거라는 생각이 들어 다른 방법을 찾아보고자

인터넷을 검색해보니 IC를 이용한 타 차량 장착 예가 제법 있었습니다.

원래 오래 전부터 전자쪽에 관심은 좀 있었지만

별 지식이 없어 회로도 보고 겨우 조립이나 할 수 있는 저로서는

약간의 모험일 수 있지만 소일삼아 시도해 보기로 했습니다.

말씀드렸다시피 전자쪽 지식이 별로 없기에

설명 중 잘못된 부분이 있으면 지적해 주시면 고맙겠고

또 설명이 부족하더라도 양해를 바랍니다.

1. 회로도

    인터넷에서 회로도를 검색해보니 IC 4051, 4511을 이용한 범용 회로도가

    몇개 굴러다니더군요. 이 회로도에 대한 저작권 여부를 알 수 없어서

    직접 올리기는 뭣하고 관련 웹사이트 링크로 대신하겠습니다.

    A. 회로도 좀 봐주세요 (네이버 지식인)

    B. 기어단수 및 락업 표시기 (네이버 블로그)

    C. Blue 빛 바다.. (다음 블로그)

    기타 카페 이곳 저곳에 유사한 회로들이 많이 있습니다.

    우리 SM5는 기어가 4단 까지 이므로 가장 간단한 회로도 A를 이용하여

    제작해 봤습니다.

    (참고로 회로도 B는 5단 및 락업표시가 가능한 회로이며

    회로도 C는 회로도 A에서 좀 더 안정성이 보완된 회로들이 보이는데

    회로도 A를 이용하여 다 제작하고 난 이후 약간의 문제점 발견으로 추가 검색하던 중

    알게 된 블로그네요. 기본 골격은 모두 똑같습니다. -_-)

2. 재료(부품)

    CMOS IC: MC14051BCPG   1개

    CMOS IC:  MC14511BCPG   1개

    실리콘다이오드: 1N4007       3개

    스위칭다이오드: 1N4148TA    5개

    7세그먼트(FND): 1036KSR    1개

    저항: 10K옴  9개

    저항: 1K옴  7개

    만능기판(양면), 배선 등

    실제 소모된 부품입니다만, 여분으로 조금 더 구매(ic114에서)했었습니다.

3. 회로 제작

       최대한 소형으로 제작하려고 노력을 했습니다.(크기가 46mm x 26mm 정도 됩니다.)

       FND 연결선은 집에 몇년째 굴러다니는 점퍼선을 잘라 모아서 연결했구요.

       회로 선도 멍텅구리 인두기로 덜덜(수전증이 좀^^) 떨면서 개발새발 연결했습니다.

       뒷면은 모양은 관심없고 되기만 하면 된다는 신념으로 손이 타서 노린내가 나도록 마구 지졌습니다.

       회로구성은 위쪽(첫사진) 사진상 상단을 + 축, 하단을 -(GROUND) 축으로 기준잡아 작업했습니다.

       갈색선과 검은 선은 전원 연결용, 흰색,보라색 선은 TCU와 연결됩니다.

4. 계기판 가공

   제 차가 03년식 SM 520 하이비전이 아닌 일반 계기판입니다.(1년여 전 LED DIY된...)

   계기판 분해 방법은 여기서 생략을 좀 해야겠네요.(분해방법은 아마 다른 자료를 찾아보시면 많이 있습니다.)

   우선 7세그먼트(FND)가 들어갈 자리를 마련합니다.

    위 사진에서 보시다 시피 기어 인디케이터 표시기 맨 아랫칸이 비어 있습니다.

    바로 저곳에다 FND가 빳빳하게 들어갈 정도로 칼로 조심스럽게 잘라 홈을 내었습니다.

    여유있게 가공해서 접착재로 고정해도 문제없겠습니다만, 전 그냥 껴 놓고 싶어서....^^

    아랫쪽 홈은 케이블이 들어갈 자리를 만든 거구요.

    (물론, 꼭 이곳에 해야할 이유는 없죠. 하이빔 칸에 해도 되고 RPM게이지 뚫어서 해도 되고.... 기타 등등)

    게이지들을 뜯어내고 작업하면 좀 더 수월한데 별 작업도 아닌데다 뜯어내기도 귀찮아서 그냥 했습니다.

    그 다음은 기어 인디케이터 표시용 속 커버.

    이 커버의 가장 아랫쪽은 불투명하게 도색되어 있는데

    아세톤을 면봉에 뭍혀서 조심스럽게 FND가 보일 크기 정도로 닦아냈습니다.

    그 담엔 인디케이터 표시용 겉 커버.

    처음엔 그냥 쓸까 하고 하단에 쓰잘데기 없는 작은 글자만 아세톤으로 지우고 덮어봤습니다만,

    이게 표면이 깔깔스럽게 가공되 있어 FND 숫자가 흐리멍텅해 보이더군요.

    그래서 FND 표시부분 만큼 칼로 잘라버렸습니다.

    이제 제일 어려운 작업.

    어렵다기 보단 조심스러운 작업이라고나 할까요, 계기판 커버 가공입니다.

    아쉽게도 커버 가공한 실물 사진이 어디 도망가고 없어서 그림같은 사진으로 설명드리겠습니다.

    (실제 모양은 이글 마지막 사진을 참조하세요.)

    계기판을 분해하면 겉에 투명커버 말고 그 안쪽 계기판을 덮어주는 검은색 속 커버가 있습니다.

    이 커버 가운데 부분은 그림과 같이 기어 인디케이터 표시기가 자리하고 있죠.(죄측은 RPM게이지, 우측은 속도계이지)

    이 기어 포지션 표시기 하단부(위 그림에서 파란색 부분)를 칼, 줄(야슬히?),사포 등을 동원해서 최대한 순정틱하게

    잘라냅니다. 이 작업을 할때 이 커버의 다른 표면에 도구가 닿으면 큰일납니다. 손이 지저분해도 후회막심일 수가 있어요.

    저 검은 색 표면에 뭐가 묻거나 자욱이 생기면 닦거나 없앨 수 있는 방법이 없습니다. 조심 또 조심.... ㅎㅎ

    (잘라내기 가공이 끝난 후 뒷부분 잘라진 4각형 테두리 부분에 문풍지용 스펀지를 조그많게 잘라서 붙여주고 스펀지를

    검은 매직으로 칠해주면 나중에 들떠보이거나 계기판 불빛이 비치는 현상이 없어집니다. 안해도 빛이 비치진 않지만...)

5. 실장(장착)

    이제 위 3항에서 제작된 회로 기판과 7세그먼트(FND)를 정위치에 고정합니다.

   

    회로기판을 속도계 윗쪽 좁은 공간에 집어넣었습니다.

    바로 저곳에 넣으려는 마음으로 많은 불편을 무릅쓰고 회로판을 작게 만드느라 고생고생 했네요.

    한치의 여지도 없이 딱 맞게 들어갔습니다.(접착제나 뭐 따로 고정할 필요가 없이...)

    기판과 FND회선 넣을 때 계기판 뒷면 속도계 고정나사를 풀어서 속도계를 들추거나 분리해주고 해야 수월합니다.

   

    케이블도 붙여서 정리하고 7세크먼트(FND)까지 고정했습니다.

    불을 켜보니 너무 밝아 보여서 FND 숫자 표면에 옅은 썬팅지를 조금 잘라다 붙였네요.

    (저는 계기판이며 공조기,오디오 등 LED조명도 부드럽고 아늑한 것을 좋아합니다.

     물론 조명 조절기로 아주 밝게도 할 수 있게 만들지만요.) 

    이때

    주의사항: 저 초록색 케이블 다발이 지나가는 자리가 바로 계기판을 밝히는 전구 옆입니다.

                  LED로 작업된 계기판이 아니면 이 순정전구에서 엄청난 열이 발생됩니다.

                  그러므로 케이블을 저 처럼 약한 점프선으로 하시면 곤란할 것 같아요.

                  아니면 길이를 좀 길게 해서 전구와 거리가 떨어진 곳으로 우회시키던가

                  아무튼 방열대책이 필요합니다.

   

    전원선과 TCU 연결선은 상단에 뚫어진 환기구로 빼내고 전면 속커버(검은 색)와 겉 투명커버를 조립합니다.

    이제 계기판 뒷면에 전원선을 연결할 차례입니다.

    이 회로의 구동은 기어가 D 위치에 있을 때만 동작하게 할 요량으로 위 사진에서 보듯이

    기어 D 포지션 램프로 들어가는 전원에 플러스(+)선을 연결합니다.

    (처음엔 A가 가리키는 위치에 연결했더니 전구를 통해 들어오는 역전류가 작열하더군요.

     그래서 빨간 원으로 표시된 다이오드 전단으로 이동했습니다.)

   

    흰색 선은 끝에 조그만 잭을 달아 TCU에서 올라오는 솔레노이드 시그널 선과 연결됩니다.

    이로서 계기판 쪽은 완성되었습니다.

6. TCU(변속기 제어 장치) 연결

    TCU의 미션 솔레노이드 밸브 A,B 개폐 시그널을 끌어와야 합니다.

   

    센터페시아(기어우드,재털이,송풍구,공조기,오디오)를 들어내면 오디오 아래 위 사진과 같이 각종 제어박스들이

    나타납니다. 이 중 TCU는 BCM 아래 가장 하단에 위치하고 있습니다.

    핸즈프리 모듈 좌우에 너트를 풀면 차례대로 하나씩 분해할 수 있는데, 이 작업을 하기 전에 안전을 위하여

    배터리 -선을 탈거해서 차량내 모든 전원을 차단시키는 것이 안전합니다.

    (나중에 보니 꼭 이렇게 전부 분해를 해야 하나 싶은 생각도 들더군요.

     아랫쪽으로 손 넣어서 짹만 빼내 연결해도 됐을 것 같은 생각이...)

    위 사진이 03년식 TCU 입니다.

    이 TCU가 차량 연식에 따라 배선 잭 모양이나 핀 배열이 다르답니다.

    저도 TCU의 솔레노이드 시그널 선 연결은 본 DIY자료실에 파랑[박중완] 님께서 올려놓으신

    귀중한 자료를 참고하였습니다.(글쓴이를 박중완님으로 검색하시면 자세한 내용을 보실 수 있습니다.)

    제 차는 03년식이므로 2002년 5월 이후의 TCU 회로도를 참고하여 연결하였습니다.

    (이자리를 빌어 파랑님과 선구자분들께 무한한 감사의 말씀을 전합니다.^^)

7. 짜잔~~~

    드디어 작업이 완료되었습니다.

    앗! 그런데 기어 단수 표시가 이상합니다.

    처음 연결하여 시험주행을 해보니 1->4->3->2 순으로 표시가 되네요.

    생각해보니 솔레노이드 밸브 A,B 선이 뒤바뀐 현상이었네요.(분명 제대로 연결했었는데... 이상하다.)

    어쨌든 되기만 하면 그만이니까, 두 선을 뒤바꿔 다시 연결했습니다.

   

    바로 요렇게 표시가 됩니다.  밝기도 적당하고....

    그런데.... TCU를 연결했더니 또 예기치 못한 상황이 발생되더군요.

    기어가 D모드에 있을때만 불이 들어와야 하는데, 불행하게도 다른 모드에 있을때도 희미하게 켜지는 거에요.

    또한 야간 주행시 미등을 켜니, 4단 표시가 일그러집니다. 이때 미등을 껏다 켜거나, 안개등을 껏다 켜니

    제대로 또 표시가 됩니다.

    아~~~ 이거 난감하게 되었습니다.

    더이상 어떻게 할 지식이 제겐 없거든요.(결국은 반 실패작인가....ㅜㅜ)

    TCU 솔레노이드 밸브 시그널 선을 찍어보니 최대 14볼트까지 올라갑니다.

    배터리로 테스트 할때는 이렇지 않았는데....

    그래 이왕 버린 거 될대로 되라는 생각으로 TCU에서 빼 올린 시그널 선에

    전류를 좀 약하게 해 볼 요량으로 저항을 달았습니다.

    각 선당 20k옴 추가, 혹시라도 역전류가 TCU쪽으로 칠까 싶어 다이오드도 덤으로.... ㅎㅎ

    아직 D가 아닌 다른 모드에 놓았을때 아주 희미하게 불이 들어오긴 하지만(주간엔 잘 안보임)

    역발상으로 아무것도 안보이는 것 보단 훨 낫다는 생각도 들긴 합니다.

    4단 일그러지는 현상도 없어지고....

    일단, 이대로 당분간 사용해보기로 하고 대응을 해야겠습니다.

    그래서 대책을 위해 검색하다 본 것이 1항의 회로도 C 입니다.

    전원노이즈 제거며, 잔류 제거며 회로에 추가적으로 보완되어야 할 내용이 좀 있는 듯...

    오늘까지 1주일째 사용중인데 별 문제는 없지만 다음에 분해할 기회가 있으면

    회로를 조금 보완해야 할 것 같습니다.

    마지막으로 주행중 동영상도 올려봅니다.

    머리털 나고 동영상 처음 찍어보네요. 피쳐폰으로 찍었는데 상태가 여~~엉~~~

    어떻게 올려야 하는지도 모르겠고 화질도 너무 구립니다.

    별 영양가도 없는 긴 글 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

    혹여 기어 단수 표시기에 관심있는 분들에게 좀 미진하지만

    참고가 되었으면 하는 마음입니다.

제작후기:

   사실,

   단순히 기어 1~4단 변화를 표시하는 이 장치는 시각적인 전시효과 밖에 없는 것 같습니다.

   여기서 한발 더 나아가 락업 클러치 작동여부를 표시해 준다면 연비 운전에 큰 도움이 될 것 같은데

   TCU 회로도에 락업 클러치 작동용 솔레노이드 시그널 선이 몇번 핀인지 알길이 없네요.

   다음 기회에 이를 반영할 방안을 좀 모색해봐야겠습니다.

   기어단수 표시기를 달고나서 명확해지는 것이 하나 있는데 바로 변속충격입니다.

   1단에서 2단으로 변속될때 솔레노이드 밸브값은 이미 2단으로 바뀌었지만

   미션이 늦게 반응(변속)이 되네요. 그 타이밍에 비례해서 충격의 강도가......

   이건 제 차에 한정된 것인지는 모르겠습니다만(미션 상태가 꿀꿀한 건지...)

   가속시엔 1 -> 2 -> 3 -> 1(순간적으로 표시됨) -> 4

   감속시엔 4 -> 3 -> 1

   순서로 변속이 됩니다.

[피컬론[김시영]]

그렇게 봐주시니 감사합니다.^^

[타락천사[나원주]]

대단하네요...제것도 한번 해주세요..ㅋㅋㅋ

[피컬론[김시영]]

찬찬히 해보시면 그다지 어렵지 않을거에요.
저도 핸걸요. 뭐.... ㅎㅎ

[비트(정은택)]

저도 이거 오래전에 만들어서 장착했습니다. 다른 단수에서도 희미하게 불이들어오는 것은 회로의 전원을 릴레이를 달아서 계기판의 D전구에서 컨트롤하게하면 D에 놨을때만 기어표시기가 작동합니다.

[토이[민완식]]

정말 존경 스럽습니다. ^^ 열정에 찬사를 보냅니다..