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◆ 컨트롤 릴레이 점검방법(멜코시스템)◆ 컨트롤릴레이는 이미 아는 것과 같이 전자제어 엔진의 각종 센서 및 액츄에이터에 전원을 공급한는 아주 중요한 부품이다. 컨트롤 릴레이는 현대자동차 멜코 타입에 대부분 적용된다. 전원을 공급하는 역할을 하는 컨트롤 릴레이 때문에 고생을 하게 되는 경우가 많다. 차를 수리할 경우 명확하게 고장이라는 결론을 내리기는 어려우나 고장이라는 심증만으로 교환하는 경우가 많다. 그런데 그 부품에는 진짜 고장 원인이 되었으나 (실제 정비하는 사람은 모르는 경우가 많지만) 정상적인 신품으로 교환을 하였다면 운좋게 만족할 만한 작업을 하게 될 것이다. 하지만 공교롭게도 새로 교환한 신품에 원래부터 문제가 있었다면 어떨까? 그때부터는 확실하지 못하고 자신감이 사라지게 된다. 물론 당황하게 되면서 마음만 앞서다 보니 헤매게 될 것이다. 다음은 그의 일 예이다. EF 소나타 2.0의 수리 의뢰가 들어왔다. 현상은 ECU가 계속해서 손상되어(ECU 내부의 기판이 과전류로 인하여 손상되는 현상) 열번 수리를 했으나 증상이 개선되지 않는다는 것이었다. 우선 자동차의 고장증상을 확인을 해보았으며 문제의 차량은 시동이 걸리지 않고 있었다. 연료 펌프가 구동되지 않는데 ECU가 손상된 것으로 보였다. ECU를 분해해보니 ㅇ녀료 펌프 구동 TR이 검정색으로 그을려 있었다. ECU가 손상된 것이었다. 차량의 정비이력은 다음과 같다. 1) 첫 번째 고장 주행 중 시동이 꺼진 후 재시동이 되지 않았다. 점검 결과 컨트롤 릴레이 내부에 코일이 소손되어 이로 인하여 ECU까지 손상이 된 것이다. (연료 펌프구동 TR 손상) - ECU 및 컨트롤릴레이 교환 2) 두 번째 고장 주행 중 시동꺼짐 현상이 발생되었으나 재시동이 가능했다. 점검 때 ECU는 손상되지 않았으나 컨트롤 릴레이 내부 접촉 불량으로 컨트롤 릴레이에 가벼운 충격을 가했을 경우에 시동 꺼짐 현상 발생함. - 컨트롤 릴레이 교환 3) 세 번째 고장 주행 중 시동이 꺼진 후 재 시동이 되지 않아 이를 확인했더니 ECU가 손상되는 현상 발생함.(연료 펌프 구동 TR 손상) - ECU 교환 4) 네 번째 고장 주행 중 시동이 꺼진 후 재시동 되지 않는다. 확인해보니 ECU가 손상되는 현상 발생함(연료 펌프 구동 TR) 문제는 ECU가 자꾸 손상되는 원인을 찾는 것인데 아직 정확한 문제를 찾지 못하고 있는 상태였다. 위이 정비 이력을 확인하면 고자원인은 배선 문제가 원인일 가능성이 가장 높다. 연료 펌프의 구동 TR은 배터리 전압이 평소에는 [점화 스위치 ON, 엔진이 정지되어 있을 경우) 약 100Ω의 저항을 가진 L1 코일을 거쳐 +12V가 인가된다. 하지만 이러한 경우 큰 저항을 가진 코일을 거치므로 전류가 작아 TR에는 아무런 문제가 없다. 그런데 이미 컨트롤 릴레이는 애초에 달려 있었던 것까지 포함한다면 이 문제로 인하여 3개나 교환을 한 상태였다. 그렇다면 ECU와 컨트롤 릴레이는 문제가 되지 않는다고 볼 수 있다. 배선을 경우 정비한 경우가 없었으므로 고장 가능성이 높으므로 배선을 확인을 보았다. EF 소나타의 경우 컨트롤릴레이가 악셀레이터 페달 우축 하단에 설치되어 있으며 ECU는 악셀레이터 페달 우측 바닥에 설치되어 있다. 배선의 길이가 길지 않고 커넥터가 없어 외부 배선에 의한 단락 현상이 발생되지 않을 것 같았다. 배선 확인 결과 이상이 없었다. 그렇다면 배선이 원인이 아니라는 것인데 무엇이 문제일까? 한두 번도 아니고 여러번 연료 펌프 구동 TR을 손상되려면 연료 펌프 구동 단자에 과전류가 흐르던가 아니면 과전압이 걸려야한다. 그런데 배선이 정상이라면 컨트롤 릴레이의 문제로 볼 수밖에 없다. 더군다나 첫 번째 교환 후에는 ECU가 손상되지 않았으나 두 번째 교환 후 ECU가 손상되었다는 점도 상기해야 한다. 하지만 위에서 언급한 것 같이 벌써 컨트롤 릴레이를 3번이나 교환한 상태였다. 그래도 점검한다는 생각으로 배선 및 커넥터를 접촉 상태를 확인하였으나 이상을 발견할 수 없었다. 컨트롤 릴레이를 떼어내어 확인하기로 하여 떼어내어 커버를 탈거해 보니 컨트롤 릴레이 내부 코일에서 열이 나고 있었다. 원인은 이종 컨트롤 릴레이가 설치되어 문제가 발생한 것이었다. 그러나 이종품이라고 하더라고 외관상으로는 어디하나 다를 것이 없었다. 커넥터의 모양이라든가, 커넥터 수나 모두가 똑같았다. 다만 EF 소나타 컨트롤 릴레이 품번과는 다른 품번이 케이스 정면에 찍혀 있었다. 부품번호를 알아보니 구형 소나타 컨트롤 릴레이 번호였다. 일반적으로 컨트롤 릴레이는 3가지 정도로 구분된다. 이 외에도 약간의 차이가 있을 수 있으나 크게 벗어나지 않는다.
EF 소나타에 적용되는 A 형식 3가지 컨트롤 릴레이 중 EF 소나타에 적용되는 타입은 A형식이었으나 문제의 차량은 B 형식의 컨트롤 릴레이가 설치된 것이었다. A 형식과 B 형식은 내부 결선도는 다르지만 커넥터 핀 수가 같은데다 외관이 동일하므로 품번을 확인하지 않는 이상 잘 구분할 수 없다. 만약 A 형식에 B형식의 컨트롤 릴레이를 설치했다면 어떻게 되겠는가? 바로 ECU가 손상되게 된다. 그렇다면 왜 손상이 될까? 다음과 같이 A, B 타입은 컨트롤 릴레이의 단자 배열은 동일하다. 회로에서 보이는 것처럼 모든 단자는 서로 같은 전원을 사용하고 그 기능 또한 같다. 하지만 단자 6의 경우 외부 배선에 A형식은 IG 전원을 B형식은 ST(스타팅) 전원을 사용하도록 되어 있다. 만약 A 형식의 자동차에 B 형식의 컨트롤 릴레이를 설치했다면 IG 전원은 B 형식의 6번 단자 및 L2 코일을 거쳐 ECU로 흐르게 될 것이다.
구형 소나타에 적용된 B 형식 문제는 B 형식의 L2 코일은 저항이 25Ω ± 10%로 아주 작기 때문에 약간의 시간 동안은 괜찮지만 장시간 L2 코일이 작동하면 과도한 전류가 지속적으로 흐르게 된다는 것이다. 그 결과 코일 내부의 구리선에 도포된 절연체가 녹게 되고 이로 인해 단락이 일어나 ECU에 과도한 전류가 흘러 ECU가 손상되게 된다. 원래 B 형식의 L2 코일 기능은 스타팅 때에만 연료 펌프를 구동하도록 하는 기능을 하며 시동 후에는 아무런 작동을 하지 않는다. 그러므로 스타팅 때에는 스타트 모터에 거의 대부분의 전류가 흐르므로 L2 코일의 저항을 작게 해 많은 전류가 흘러 강력한 전자석이 되도록 하기 위해 저항이 낮게 설정되어 있다. 이제 ECU가 손상되는 이유를 이해가 되었나요. 그렇다면 반대로 B형식에 설치차량에 A 형식을 설치했다면 어떻게 될까? ECU는 손상되지 않으나 시동이 걸렸다가 바로 꺼질 것이다. 왜냐하면 6번 단자를 제외한 모든 단자의 기능 및 사용전원이 같으므로 문제가 없겠지만 이번에는 반대로 6번 단자 스타팅 때에만 전원이 공급되게 된다. 이에 따라 잠깐동안 연료 펌프가 구동되어 시동은 걸리겠지만 키를 놓으면 ST 전원이 차단되므로 A 형식의 L1 코일 또한 작동하지 않고 연료 펌프가 정지되어 시동이 꺼지게 된다. 전장품에는 이런 경우가 많이 발생하는데 특히 릴레이가 자주 발생한다. 외관은 같으나 다이오드가 있는 릴레이, 없는 릴레이가 그렇고 보통 때는 접점이 떨어져 있다가 작동 때 접점이 붙는 릴레이 또는 그와 반대로 움직이는 릴레이가 그렇다.
소나타Ⅱ에 적용된 C형식 C 타입의 경우 혼동될 수 있는 확률은 거의 없으며 소나타Ⅱ에 적용하고 있으며 내부구조는 위와 같다.
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