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최근에 출고되는 차량 중 그랜저XG, 투스카니에는 이모빌라이저, 즉 도난방지 시스템이 적용되고 있다. 기존의 도난방지 시스템과는 전혀 상이한 이유로 전체적인 개요를 모른다면 현장에서 정비하는데 있어 큰 어려움을 겪을 것이다. 이번 호에서는 그랜저XG와 투스카니 2.0에 적용되는 이모빌라이저 시스템을 차례대로 알아보도록 한다
신주호 「현대·기아자동차 하이테크팀」
그랜저XG 이모빌라이저
■ 개요 ■
기본적으로 투스카니, 그랜저XG에 적용된 이모빌라이저는 같다고 보면 된다. 도난이라고 판단된 경우 크랭킹은 가능하지만 엔진 ECU에서 연료펌프 및 인젝터 등을 제어해 시동이 걸리지 않게 하는 장치이다. 그러나 제품을 만든 업체에 따라 약간의 차이점이 있을 수 있다. 생소한 시스템이라 언뜻 골치 아프게 느껴 질 수도 있지만 알고 보면 간단하게 고장수리가 가능한 장치이다.
이모빌라이저 시스템은 트랜스폰더 키(Transponder Key) 방식으로 기계적인 일치뿐만 아니라 무선으로 이루어진 암호코드가 일치할 경우에만 시동이 걸리는 도난방지 시스템이다. 그랜저XG에는 순수하게 이모빌라이저만 제어하는 ‘ICU’라고 불리는 유니트가 따로 존재한다.
? 키 ON 때 엔진 ECU는 ICU로 현재 키 박스에 키가 삽입되었으므로 시동 또는 시동금지에 대한 요구신호를 보낸다.
? ICU는 ECU로부터 요구신호를 받아 코일 안테나를 구동시켜 키 박스에 삽입된 키의 정보를 요구한다.
? 코일 안테나가 ICU에 의해 구동되면서 자기장을 발생하면 트랜스폰더 내의 ASIC를 구동시켜 트랜스폰더의 정보를 출력한다.
? 트랜스폰더로부터 받은 키 정보를 코일 안테나로 보내준다.
? 코일 안테나는 트랜스폰더로부터 받은 정보를 ICU로 보내준다.
? ICU는 트랜스폰더의 정보를 받아 해당차량의 정보와 일치가 되거나 일치하지 않는 경우 시동 또는 시동금지 명령을 엔진 ECU로 명령한다.
? ICU로 받은 정보를 시동 또는 시동금지를 실행한다.
☞ 그랜저XG에 있어 이모빌라이저가 없는 차량의 경우 자기진단 K라인이 ECU와 연결되어 있지만 이모빌라이저 적용차량은 <그림 1>의구성도에서 보듯이 ICU를 통해서 ECU로 연결이 되어 있다.
■ 이모빌라이저 구성품 및 역할 ■
1. ECU
① IG ON 때 ICU에 시동요구 신호송신
② ICU의 시동허가 또는 시동금지 명령 수행
③ 시동금지 신호수신 때 인젝터, 연료펌프 등을 구동 안함
2. ICU
① 안테나 코일 전원공급 및 키 정보 신호요구
② 수신된 키 정보 신호를 비교, 분석해 엔진 ECU에 전달
③ 키 등록정보 및 패스워드 저장
3. 코일 안테나
① ICU로부터 전원을 공급받고 트랜스폰더에 에너지 공급
② 트랜스폰더 ICU간의 정보를 전달하는 단순한 전달매체
4. 트랜스폰더(KEY)
① 코일 안테나로부터 에너지를 공급받기 때문에 배터리가 없음
② 키 정보를 코일 안테나를 통해 ICU로 송신
③ 차량 출고 때 키 4개 공급(그림 7 참조)
■ 키 등록방법 ■
그랜저XG의 경우 ID키로 등록 또는 하이스캔(비밀번호 기억)으로 등록 가능
1. 키 등록 시기
① 차량출고 때(생산라인에서 초기 등록)
② 키 분실 또는 손상에 의한 추가 등록 때
③ ICU 교환 때
2. 키 등록방법 종류
① ID키를 이용한 등록방법
② 스캐너를 이용한 등록방법(비밀번호를 아는 경우)
3. 패스워드
패스워드는 4자리 숫자의 조합으로 이루어지며 ICU에 저장된다. 사용자 임의로 변경 가능하지만 변경은 스캐너로만 가능하다. 만일 패스워드 분실의 경우 ID키만으로 새로운 키를 등록할 수 있으며 ID키와 패스워드를 모두 분실했을 때는 ICU를 교환해야 한다. 패스워드는 키 분실 또는 손상에 의한 추가 키 등록 때 사용됨으로 반드시 기억해야 한다.
① 차량출고 때 초기 패스워드: 1 2 3 4
② AS용 자제(ICU) 교환 때 패스워드: 2 3 4 5
4. 키 등록 유형
① ID키 소유 + 마스터키를 모두 분실한 경우
② ID키 분실 + 마스터키만 소유한 경우
③ ID키 & 마스터키 모두 분실한 경우
④ 새로운 ICU로 교환한 경우
■ 등록방법 ■
1. ID키 소유 + 마스터키를 모두 분실한 경우
(1) ID키에 의한 등록방법
▶ 우선 원하는 수량의 마스터키를 구입한 후, <그림 8>처럼 등록한다.
(2) 스캐너에 의한 키 등록방법
(단, 패스워드를 알고 있는 경우)
2. ID키 분실 + 마스터키만 소유한 경우
우선 원하는 수량의 마스터키를 구입하며 새로운 마스터가 등록됨과 동시에 기존에 등록된 마스터키는 자동으로 삭제된다.(ID키 추가 등록 불가)
3. ID키 & 마스터키 모두 분실한 경우
스캐너에 의한 등록방법(단, 패스워드를 아는 경우)은 <그림 11>처럼 한다. 우선 신규 마스터키를 구입한 후 등록한다.
패스워드를 모르는 경우는 현재 설치되어 있는 ICU에는 신규키의 입력이 불가능하다. 따라서 AS용 ICU, ID키, 마스터키, 모두 새로 교체해야 한다. 또 새로운 ICU로 교체해야 한다. 신규 ID키를 이용해 <그림 12>로 등록시킨다.
4. 새로운 ICU로 교환한 경우
ICU만 교환한 경우에는 기존키를 등록해 사용한다. 만약 ID키가 있다면 ID키를 이용해 <그림 13>처럼 실시한다. ID키가 없는 경우는 스캐너를 이용해 마스터키를 등록한다.(AS 공급 ICU 초기 패스워드는 2345)
5. 림폼시동 방법
트랜스폰더와 통신불량에 의한 시동불가 때 IG ON/OFF 횟수가 패스워드와 일치한 경우 시동이 가능하다.(단, 패스워드를 알고 있는 경우, 그림 14참조)
● 트랜스폰더 통신 에러(01)
(1) 출력조건
ICU가 트랜스폰더 데이터 읽기를 5회 반복해도 읽지 못하는 경우이다.
(2) 점검항목
① 코일 안테나 자체 단선 및 배선 점검(도통 테스트)
② 등록된 트랜스폰더(키)인지 확인(미등록 키는 에러로 인식), 등록 키 여부는 스캐너 서비스 데이터에서 확인 가능
③ 트랜스폰더 불량 점검, 먼저 등록된 마스터키로 바꿔 시동 때 시동여부 확인
● ICU와 ECU 통신 에러(02)
(1) 출력조건
엔진 ECU로부터 수신되는 ‘REQUEST(요구)’ 신호가 정규 신호가 아닌 경우
(2) 점검항목
① 엔진 ECU 사양 확인
② 배선의 전기적 노이즈 유입 유무 확인
● EEPROM 통신 에러(05)
(1) 출력조건
ICU 내 EEPROM 데이터 읽기/쓰기 불량일 때
(2) 점검항목
ICU 내부 불량, 교환
● ECU 요구신호 에러(06)
(1) 출력조건
IG ON 후 5초 이내에 엔진 ECU로부터 ‘요구’신호가 없을 때
(2) 점검항목
ICU와 엔진 ECU간 배선 점검
※ 이모빌라이저 사용 때 주의사항
1. 이모빌라이저 키 손잡이 내부에는 트랜스폰더(전자 IC 칩)가 내장되어 있으므로 시중에서 임의 가공된 키로는 시동이 절대로 걸리지 않는다.
2. 시중에서 판매되는 원격시동장치는 시동이 걸리지 않으며, 원격시동장치 설치 때 ICU에서 오동작을 일으킬 수 있으므로 설치하는 일이 없도록 주의한다.
3. 키를 떨어뜨리거나 충격을 가하면 키에 내장된 트랜스폰더(IC 칩)가 손상을 입어 시동이 걸리지 않을 수 있으므로 주의한다.
4. 키를 추가로 제작해야 할 경우 ID키와 출고 때 등록한 암호가 있어야 추가 제작이 가능함으로 분실하지 않도록 주의한다.
※ 이모빌라이저 시스템 비교
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투스카니 2.0/2.7 이모빌라이저
■ 개요 ■
이모빌라이저(Immobilizer) 시스템은 트랜스폰더 키(Transponder Key) 방식으로 기계적인 일치뿐만 아니라 무선으로 이루어진 암호코드가 일치할 경우에만 시동이 걸리는 도난방지 시스템이다. 따라서 차량에 입력되어 있는 암호와 시동키에 입력된 암호가 일치해야만 시동이 걸리게 되므로 해당 차량에 배당된 키가 아니면 연료공급이 차단되어 시동이 걸리지 않는다. 투스카니의 이모빌라이저 시스템은 2.0 베타엔진과 2.7 델타엔진의 형식에 따라 두 가지 방식의 이모빌라이저 시스템이 적용된다.
● 2.7 델타엔진
이모빌라이저를 구성하기 위해서 필요한 부품은 자동차 키에 내장된 트랜스폰더 (Transponder)와 BCM(이모빌라이저 유니트), 엔진ECU 및 점화키 실린더에 내장된 안테나코일이다. 키에 내장된 트랜스폰더는 일종의 ASIC(ASIC는 키에 내장되어 있으며 별도의 건전지 없이 키 박스 코일의 자기력에 의해 작동되는 IC이다. 그러므로 키는 별도의 건전지가 필요하지 않다.)이며 차량의 비밀코드를 저장하고 있다.
이 비밀코드는 자동차회사에서 자동차의 생산라인에서 저장된다. 트랜스폰더는 키홀에 삽입하고 키를 ‘IGN ON’으로 돌리면 BCM에 의해 발생된 무선(125KHZ) 전기에너지에 의해 구동된다. 그리고 기존의 저장된 차량 비밀코드를 암호화 해 BCM으로 무선 전송된다.
BCM은 점화키 실린더에 내장된 안테나를 통해 자동차 키에 내장된 트랜스폰더로 전기에너지를 무선으로 전달하고, 트랜스폰더에서 전송된 차량 비밀코드를 수신해 이 비밀코드를 해독하는 기능을 한다. 또한 이 비밀코드가 맞았을 경우에만 시동이 가능하도록 엔진ECU로 정보를 송신한다.(유선통신)
엔진ECU는 BCM에서 전송된 데이터를 읽고 판독해 동일한 암호일 경우에만 시동이 가능하도록 하고 해당차량의 고유키가 아니면 엔진의 연료공급을 차단해 시동이 걸리지 않도록 하는 기능을 한다.
투스카니2.7의 경우 그랜저XG와 비슷한 형식으로 되어 있다. 그랜저XG에서 ICU(이모빌라이저 컨트롤 유니트)의 기능을 투스카니2.7에서는 BCM이 대신하는 것이다.
키를 삽입한 후 ON위치에 놓으면 투스카니2.7의 경우 BCM에서 ON신호를 감지한 후 코일안테나를 구동시켜(②) 키(트랜스폰더) 내에 있는 ASIC를 구동(③), 키(트랜스폰더)는 고유암호를 무선으로 키실린더로 전한다.(④) 키실린더는 키의 정보를 BCM으로 전달한다.(⑤) 키 정보를 받은 BCM은 이 정보를 엔진ECU로 전달한다.(⑥) 엔진ECU는 이 정보가 확실한지 다시 엔진ECU로 확인한다.(①)
이후 다시 BCM은 엔진ECU로 키 정보를 엔진ECU로 보내서 시동작업 또는 시동금지작업을 한다.
투스카니2.7의 경우 키(트랜스폰더)와 BCM, 그리고 엔진ECU가 갖고 있는 암호가 일치해야만 시동이 가능하다.
● 2.0 베타엔진
이모빌라이저를 구성하기 위해서 필요한 부품은 자동차 키에 내장된 트랜스폰더와 통신 중 계기역할을 하는 BCM, 엔진ECU 및 점화키 실린더에 내장된 안테나코일이다. 기본적인 기능 및 설명은 2.7 델타엔진의 이모빌라이저 설명과 동일하다.
2.0 베타엔진의 이모빌라이저 시스템이 2.7 델타엔진의 이모빌라이저 시스템과 다른 부분은 2.7 델타엔진의 BCM에서 수행하는 비밀코드 해독하는 기능을 2.0 베타엔진에서는 엔진ECU가 수행한다는 것이다.
2.0 베타엔진에서 BCM은 엔진ECU와 트랜스폰더 간의 통신 중계 역할을 수행한다. 즉, 엔진ECU에서 전송하는 유선 데이터를 수신해 트랜스폰더로 무선데이터를 전달하게 된다. BCM은 엔진 ECU와 트랜스폰더가 사용하는 언어가 틀리기 때문에 중간에서 통역 역할을 수행한다고 보면 된다.
엔진ECU는 BCM 및 점화키 실린더에 내장된 안테나를 2.0 베타엔진의 경우 2.7 델타엔진과 동일하게 작동을 한다. 그러나 <그림 3>에서 보듯이 이모빌라이저의 기능을 수행하는 것이 엔진ECU에서 해당 기능을 한다.
엔진ECU는 BCM 및 점화키 실린더에 내장된 안테나를 통해 자동차 키에 내장된 트랜스폰더로 전기에너지를 무선으로 전달하고, 트랜스폰더에서 전송된 차량 비밀코드를 수신해 이 비밀코드를 해독하는 기능을 한다. 또한 이 비밀코드가 일치할 경우에만 시동이 걸리며 해당차량의 고유키가 아니면 엔진의 연료공급을 차단해 시동이 걸리지 않도록 한다.
■ 림프 홈 기능(LIMP HOME)
키 분실 때 혹은 통신데이터 불일치 및 트랜스폰더 키 기능장애로 인한 고장 때 암호를 이용해 시동을 걸 수 있도록 한 것이 림프 홈 기능이다. 차량 키가 등록된 상태에서 고객이 지정하는 암호 4자리를 사용해야 가능하다.
그랜저XG의 경우는 키에 의해서만 림프 홈 기능을 수행할 수 있지만 투스카니에서는 키 또는 스캐너를 통해서 이 기능을 수행할 수 있다.
먼저 4자리 숫자의 조합으로 구성된 림프 홈 암호는 엔진ECU에 입력, 세팅되어 있다. 초기 암호는 세팅되어 있지 않으며, 키 등록완료 후 진단기기를 사용해 사용자의 선택번호에 따라 등록되어지며 회수에 제한없이 자유롭게 변경 가능하다.
암호변경 때는 진단기기를 사용해 차량 비밀코드 입력 때 재등록할 수 있으며 고객 본인에게 익숙한 암호를 직접 선택, 변경할 수 있게 함으로써 암호 분실로 인한 불편함 및 손실을 예방한다.
통신데이터 불일치 및 트랜스폰더 키 기능 장애로 인한 이모빌라이저 고장 때는 암호(4자리)를 이용해 이모빌라이저 기능을 수행하지 않는 모드(림프 홈)로 시동을 수행한다.
1. 비밀번호가 없을 때
하이스캔의 비밀번호 등록/변경 후 가능
2. 림프 홈 패스워드가 있을 때
비밀번호(사용자 패스워드) 입력(스캐너, 키)
3. 비밀번호(사용자 패스워드) 분실 때
ECU 초기화⇒핀 코드 등록⇒키 등록⇒비밀번호 등록⇒
비밀번호 입력
4. 림프 홈으로 운행 중 시동 OFF 때
일정시간(대략 8초 이내) 동안은 시동가능(ECU별로 틀림)
투스카니에는 림프 홈 시동방법이 두 가지가 있다.
점화스위치의 ON/OFF 회수가 암호와 일치하는 경우 림프 홈에 진입되는 것과 스캐너를 이용하는 방법인데 림프 홈 메뉴에 들어가서 비밀번호를 넣으면 시동이 가능하다.(그림 5, 6참조)
※ 2.0 베타엔진의 경우 엔진ECU에서 이모빌라이저의 자기진단을 할 수 있다. 2.7 델타엔진의 경우 이모빌라이저 항목에서 자기진단이 가능하다 이것은 BCM에서 마스터 유니트의 역할을 하기 때문이다.
※ 이모빌라이저 시스템이 장착된 차량에 무선 시동장치를 장착해서 사용해서는 안된다. 또한, 임의로 시스템을 제거하거나 손상시키면 시동불능 또는 차량 사용에 중대 결함을 초래할 수 있으므로 절대로 제거, 손상 및 개조 등을 하지 않도록 한다. | 
