기술이 발전하면서 엔진도 여러 상황을 체크하고 상황에 맞춰 움직여야 할 상황이 많아졌다. 모든 이유는 성능과 효율을 높이기 위함이다.

엔진은 단순히 흡입-압축-폭발-배기만 거치는 것이 아니다. 흡입을 하면서 압축을 하기도 하고 배기 과정 중에 공기를 흡입하기도 한다. 상황에 따라 연료를 수회 나눠 뿌리기도 하며 점화 시점을 빨리 당겼다가 뒤로 미루기도 한다. 때문에 이 모든 상황을 판단하고 실행 명령을 내릴 컴퓨터가 필요하다. 그것이 엔진 컨트롤 유닛(ECU)다.


컴퓨터가 제어를 하기 위해서는 먼저 상황이 어떤지 보고를 받아야 한다. 그 일을 하는 장치가 센서다. 가장먼저 크랭크축이 어떻게 돌고 있고 캠 축이 어떻게 작동하고 있는지 알아야 한다. 그 일을 하는 센서가 크랭크 포지션 센서와 캠 포지션 센서다. 이를 활용해 각 실린더 안의 피스톤이 어디쯤 위치하는지 알 수 있다.

공기가 얼마만큼 엔진으로 흘러 들어가는지도 알아야 한다. 그래야 그에 맞춰 연료를 분사시키기 때문이다. 이때는 에어플로우 센서가 알려준다.

공기는 열에 의해 팽창과 수축을 한다. 공기가 어느 정도의 밀도를 갖고 있는지도 알아야 정확한 연료 분사가 가능하다. 이를 흡기 온도 센서가 처리해준다. 또 엔진의 온도 확인도 중요하기 때문에 수온 센서로부터 정보를 받는다.


이외에 가속페달을 얼마나 밟았는지 확인하는 엑셀 포지션 센서, 조기 발화가 어느 정도 되는지 알아내는 노킹 센서 등도 활용해 최종적으로 엔진을 적절하게 작동시킨다.

최근에는 변속기도 많은 일을 하기 때문에 변속기에도 컴퓨터가 달린다. 이를 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)라고 부른다. 전기자동차는 각각의 모터, 온도, 주행 상황, 배터리 효율 등 처리해야 할 정보가 매우 많기 때문에 10개 이상의 컴퓨터를 사용하기도 한다.


오토뷰 | 김선웅 기자 (startmotor@autoview.co.kr)