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어제 독일 뮌헨에 도착해서 현재 Ettling에 있는 친구 사무실입니다.
이번에 렌트한 E220 CDI를 타자마자 타이어공기압 경고등이 들어오길래 나가서 손으로 대충 눌러보니 공기압이 낮다는 판단은 안들었기에 그냥 몰고 냅다 달렸습니다.(평지최고속 225km/h)
오늘 친구 사무실에 마침 컴프레서가 있어서 공기압을 재보니 모든 바퀴가 36psi였고, 운전석은 40psi였습니다.
모두 38psi로 맞추었는데, 보통 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)의 원리는 Direct방식과 Indirect방식이 있는데, Direct방식은 각각의 휠에 붙은 압력센서가 실제로 읽어낸 타이어 공기압값을 RF방식으로 전송해 각각의 바퀴의 공기압을 계기판에 표시하거나 혹은 문제가 있는 바퀴를 경고하는 방식으로 되어 있습니다.
Indirect방식의 경우 휠센서로부터 올라오는 휠스피드값을 토대로 공기압이 부족하면 타이어의 구름직경이 작아지기 때문에 공기압이 높은 바퀴에 비해 회전수가 높아지게 됩니다. 반대로 너무 높으면 구름직경이 커지기 때문에 회전수가 낮아지게 되지요.
타이어의 공기압을 별도로 디스플레이해주는 장비를 제외하고 모든 TPMS는 이렇게 휠스피드값으로 타이어의 공기압의 차이를 판별합니다. 북미사양의 경우 2007년 이후 판매되는 차량들에 각각의 바퀴에 장착된 센서값을 전송하는 방식을 규정하며, 유러피언 모델들은 차종마다 차이가 있습니다만 Indirect방식을 여전히 많은 차종에 사용하고 있습니다.
재미있는 것은 Indirect방식의 차량은 타이어의 공기압을 판단하기 위해서는 차가 완전히 직진상태에서 밖에 판단을 못한다는 것이지요. 완전히 직진상태 즉 스티어링 앵글 센서값이 0인 경우를 제외하고는 모든 바퀴가 모두 제각각의 회전수를 가르킵니다. 회전을 하면 바깥쪽 바퀴가 빨리돌고 당연히 앞바퀴가 뒷바퀴보다 빨리돕니다.
때문에 TPMS는 스티어링 앵글센서에서 올라오는 값이 0이 되는 지점, 매우 드문순간이기는 하지만 이 순간에 올라오는 휠스피드 센서값을 이용해 경고등을 띄울 것인지를 결정합니다.
안그러면 실제로 공기압이 낮다는 근거를 회전상황 즉 스티어링 앵글 센서 값이 발생하는 조건에서는 판단하는 것이 불가능하지요.
휠스피드 센서값은 어차피 CAN BUS환경하에서 ECU로 들어가는 값이고 다른 컨트롤 유닛들도 이를 활용해 다양한 기능에 활용합니다. 예를들어 오토 도어락같이 특정속도 이상 도달하면 문이 잠기는 기능이라든지, ESP의 EDL(Electric Differential Lock)을 작동시키기 위해서는 좌우 구동륜의 회전수를 비교한다든지 여러가지 기능에 적용됩니다.
따라서 휠스피드 센서가 이상이 있으면 이와 관련된 기능들이 모두 정상작동이 어렵기 때문에 진단장비를 연결했을 때 뜨는 경고등이 실제로 여러 개라해도 원인은 한가지에서 발생하는 경우가 많습니다.
어쨌건 TPMS는 타이어 공기압의 이상유무를 점검하라는 메시지를 운전자에게 전달하는 좋은 기능이기는 하지만 4바퀴가 모두 일정한 수준으로 기준 이하 혹은 이상의 공기압을 가지는 경우 경고등을 띄우지 않는 약점도 가지고 있으니 그 원리에 대해 인지하고 있어야 그 기능의 강점과 약점에 대비할 수 있다고 생각합니다.
부착된 센서에서 공기압을 직접 감지해 정보를 보내주는 걸로 알고 있었는데 아니었군요.
오히려 더 복잡하고 더 부정확한 시스템인 이유가 뭘까요?
공기압을 직접 감지하는 방식은 없는지요?
사실 RF방식 (Direct)의 센서가 쓰기에는 더 불편(?) 합니다. 타이어 서비스 할때마다 고무 실과 베터리를 교체해줘야 하고 (보통 리빌트 킷이라고 해서 약 5~8불 정도의 가격을 받습니다.) 실제로 환절기에 외부 온도 변화로 인해 타이어 공기압이 변화하는 봄/가을 에는 온동네 차들이 다 딜러에 들어와서 공기압 체크 받느라... 한참 밀리기도 하구요..
실제로 센서와 차량 사이의 통신에 RF ID가 각각 분배 되어 있어서 만약 겨울용과 여름용 휠을 2세트 가진 분들 (저 같은 사람)은 센서를 때마다 다시 프로그램 시켜 줘야 하고, 간혹가다 POT HOLE이라고 밟아서 센서의 베터리등에 이상이 생기면 센서 교체하거나 다시 수리 받느라 돈들어 갈 뿐만 아니라, 고무 스템이랑 달리 스템이 딱딱한 수준이라 만약 벨브스템 캡이 어디 스치기라도 하면 모가지가 부러지면서 센서를 통으로 바꿔야 하니까요..
실제로 미국에서는 이놈의 TPMS센서 때문에 돈들어가는(?)내용이 더 늘어난것도 사실입니다.
(위에는 같은 사무실에서 근무 하시는 김태혁님이 로그인 하셨던 컴퓨터에서 덧글을 달아서 태혁님 아이디로 덧글이 달렸네요. 회사 컴퓨터를 같이 쓰다 보니 이런 사태가.. 마스터님글에 덧글을 달면 삭제가 안되네요.. 심지어 둘다 맥을 쓰다보니 한번 아이디와 패스워드를 저장해 놓으니 로그 아웃 하고 제 아이디로 접속 하는것도 까먹게 되네요. 양해를 부탁 드립니다.)
<img src="http://www.tpmsmadesimple.com/video/test_compresse_2000ko.flv">
이 비디오를 보시면 RF방식의 TMPS가 구성된 내용을 보실 수 있습니다.
U.S. DOT (department of Transportation) NHTSA (National Highway Transport Safety Administration) Docket No 2005-20586 (http://www.nhtsa.gov/DOT/NHTSA/Rulemaking/Rules/Associated%20Files/FMVSS-TPMS-ResponsePetitions-August2005.pdf) 에 따라, 4바퀴의 모든 타이어를 각각 확인하는 방식이 적용 되었습니다. 따라서 각 스피드 센서에서 읽어 들인 속도 차이를 가지고 추정하는 방식은 타이어의 사이즈가 다른 경우등 실제 Underinflation이 아닌 상황도 이를 감지 할 수 있으므로, 컨티넨탈사등에서 제안한 무선 측정방식의 Direct 방식을 써야지만 법규에 상응하는 상황이 되어 2007년 8월 1일 이후 팔리는 모든 차량에 이러한 TPMS센서가 의무화 된것이나 마찬가지인 상황입니다.
네 저도 역시 확인해보니 북미사양과 유러피언의 최소사양에 대한 규정이 달라 제가 적은 글은 유러피언 전용모델들에만 해당되네요.
본문의 내용 수정했습니다. 답변 감사드립니다.
아우디를 예로 설명드리면 현재 판매중인 A6는 각 타이어의 공기주입구에 센서를 부착하여 실제 공기압을 계측하고 이를 센서로 전송하기 때문에 정보창(MMI)에서 실제 공기압을 확인할 수도 있습니다. 물론 공기압이 줄어들면 경고를 띄우기도 하구요. 아쉽게도 국내에 정식발매된 A6에는 TPMS 기능이 빠져 있습니다. 물론 retrofit 해서 장착할 수도 있습니다만 비용도 많이 들 뿐더러 개인이 하기에는 어렵습니다.
반면 A4의 경우 ABS 센서를 이용해 TPMS 를 작동시키는 것 같습니다. 마찬가지로 국내 정식수입된 A4에는 TPMS 기능이 생략되어 있습니다만 VAG.COM 케이블을 활용하여 코딩을 바꾸었더니 TPMS 가 정보창에서 활성화되며 작동하였습니다. 물론 각 타이어의 실제 공기압을 측정할 수는 없습니다만 어느 한쪽의 타이어 공기압이 틀려지면 어느 바퀴를 확인해봐라... 정도는 뜨는 것을 확인하였습니다.
전 처음 알았습니다. 저 역시도 벤츠ML 가지고 용평다녀오는 길에 공기압 경고등이 떠서 네 바퀴 확인해 보니 이상없긴 하지만 찜찜하여 카센터 들러 공기압 체크하고 왔는데 다시 경고등이 떠서 한참 고민하다 다시 설정하는데 10분 걸려 세팅하니 없어졌습니다. 다이렉트 방식이 더 좋은거 같아요..^.^ 그러고 생각해보니 BMW 타이어 교환할때 TPMS 센서가 없는데 어떻게 측정하지 했습니다. 몰랐던 사실 감사합니다.
BMW의 경우 Flat Tire Monitor와 Tire Pressure Monitor 두 종류가 있습니다. 옵션 선택에 따라 다른게 들어가기도 합니다. 제 528i에는 FTM이 들어가지만 어머님 530i에는 TPM이 들어갑니다.
마스터님. 미국향 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)은 유럽에서 먼저 사용되던 윗글에서 설명하신 Indirect방식이 아닌 센서와 RF로 통신하는 Direct방식을 무조건 적으로 사용하게 되어 있습니다.