지금까지는 엔진제어시스템(EMS)의 일반적인 사항에 대해서 살펴 보았습니다. 이제부터는 보다 구체적인 항목의 설명으로 들어갑니다. 본 코너의 첫 회에서 이미 설명하였지만, EMS는 입력센서(Sensor),ECU,그리고 동작기(Actuator)로 구성되어 있고,이 제어시스템은 센서로부터의 신호입력에 의해서 작동되기 시작합니다. 그러므로,이번 회부터 설명되어질 내용 또한 입력센서부터 시작되는 것이 타당할 것입니다.
EMS가 해야 하는 기능 중에 가장 중요한 것은 운전자의 의도에 부합되게 엔진을 작동 시키는 것입니다. 운전자의 의도에 맞게 엔진을 제어하기 위해서는 우선 운전자의 의도를 파악할 수 있는 수단이 있어야 하고, 운전자의 의도를 만족할 수 있으려면 현재의 상황에서 어떻게 해야 하는지를 결정해야 하므로 현재의 엔진상황을 파악하고 있어야 합니다. 엔진의 상황을 결정하는 가장 중요한 요소는 엔진의 회전수(RPM)과 엔진에 흡입되는 공기의 양입니다.따라서,EMS에 구성되어 있는 기본센서들은 아래의 표와 같이 요약할 수 있습니다.
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구 분 |
센 서 |
기 능 |
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운전자 |
드로틀 밸브 포지션센서 |
액셀레이터 페달에 연결되어 있는 드로틀밸브의 열림정도를 전기적 신호의 형태로 엔진제어장치(ECU)에 전달하는 센서. 운전자가 가속을 원해서 액셀레이터 페달을 밟으면,드로틀밸브가 많이 열리게 되고,그 열림정도는 이 센서에 의해 ECU로 전달되므로 ECU는 이 센서신호에 의해 운전자의 의도를 파악할 수 있습니다. |
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전기 부하 스위치 |
에어컨,송풍팬 등 전기장비의 작동여부를 ECU에 전달하는 스위치.특히 공회전시 엔진회전의 안정성을 위하여 각종 전기적 부하의 On/Off정보가 필요합니다. | |
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엔진 |
크랭크앵글센서 |
크랭크축의 회전을 계측할 수 있는 센서로,이 센서의 신호를 바탕으로 ECU는 엔진회전수를 산출하며,캠축센서 신호의 도움을 통해 각 기통을 인식할 수 있읍니다. |
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흡입공기량센서 |
엔진에 흡입되는 공기량을 계측하는 방법으로는 두가지가 사용되고 있습니다. 하나는 공기량을 직접 계측하는 센서(MAS)를 사용하는 것이고,다른 하나는 흡기계의 압력(MAP)을 측정하여 이 값을 질량으로 환산하여 사용하는 방법입니다. | |
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엔진 |
냉각수온 센서 |
엔진의 상태를 알려주는 센서의 하나로 엔진의 냉각수온을 계측합니다. 냉각수온에 따라 엔진을 제어하는 기본 인자인 점화진각과 연료량의 값이 달라지며,특히 시동시에는 매우 중요한 역할을 합니다. |
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캠 센서 |
엔진이 2회전할 때 캠축은 1회전 합니다. 캠축이 1회전하면서 각 기통이 모두 한 번씩 1사이클을 수행하므로 1번 기통의 위치를 결정하면 다른 나머지 기통들의 위치도 파악할 수 있습니다. 따라서 CAS와 CPS의 신호를 조합하여 1번 기통의 위치를 판별합니다. | |
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산소 센서 |
엔진이 작동되는 대부분의 기간동안, 엔진은 이론공연비 부근에서 운전되도록 제어됩니다. 엔진에 흡입된 공기량과 이론공연비의 관계가 성립되도록 연료량을 분사하는데, 그 제어결과를 피드백(Feed-back)받는 수단이 바로 산소센서의 신호입니다. 혼합기가 이론공연비보다 농후하면 산소센서의 신호는 0.5~1 Volt의 범위에 있게 되고,혼합기가 이론공연비보다 희박하면 산소센서의 신호는 0~0.5 Volt의 범위에 있습니다. | |
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흡기온 센서 |
엔진에 흡입되는 공기는 온도에 의해서 그 체적(또는 밀도)이 변화되기 때문에 정확한 공기량을 계측하기 위해서는 흡기온센서가 필요합니다. 그러나,이 센서의 신호는 노킹(Knocking)방지를 위한 점화진각의 제어에서 보다 중요하게 사용되는 있습니다. | |
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녹 센서 |
엔진의 이상연소현상인 노킹이 특정 기통에서 발생할 때,정상연소에 비하여 고주파의 진동이 발생합니다. 녹 센서는 이 진동을 계측하여 ECU에 전달함으로써 ECU가 노킹의 발생을 감지하고 또한 이에 따라 노킹이 발생하지 않도록 점화진각을 제어할 수 있게 합니다. |
