스크랩 엔진제어 와 관리

[마키]

전기 및 기구적인 정비사항을 이해하고 정비 및 안전 운전에 도움이 되고자 합니다.

 

글의 순서는

 

1. 자동차 엔진제어 (연료분사,점화시기,노크,아이들제어) ~2/2

 

2. 전기 신호에 의한 기계장치 간의 상호 feed-back 사항 ( ~ 2/5)

3. 현상및 증상에 따른 기계 및 전기 확인 사항(~2/10)

 

 일자별로 편집이 될진 모르겠으나 나름 데로 작성 해보려고 합니다

 

 

1. 개솔린 엔진의 제어는 컴퓨터(6~8개의 CPU)로

   1) 연료분사 제어

   2) 점화시기 제어

   3) 녹크 제어

   4) 아이들 회전속도 제어

   5) 고장 진단 및 백업등을 종합적으로 제어하며 엔진을 항상 최적인 상태로 동작시켜서,

        - 동력 특성 개선

        - 배기 가스의 최소화

        - 연료소비율 최소화 등의 효과를 얻게 되지만 이들 각 부분의 기능이 정상으로 동작 하지 않으면 진단, 정비를 해야 합니다

    여기서 운전자가 할수 있는 것은 기계적인 차량의 증상 밖에 없다는 것입니다.

1) 연료 분사 제어(Electronic Fuel Injection Control)

    엔진의 상태를 검출하는 각종 센서 신호로부터 엔진이 필요한 연료량을 계산하여

   최적 공연비(공기:연료비)가 되도록   연료의 분사량을 제어한다.

    분사시간은 흡입 공기량과 엔진 회전수에 의해 정해진 기본 분사시간에 각 센서의 출력 신호상태에  

    따른 보정계수를 곱하여 결정된다

    인젝터(연료분사장치) 구동 전원 전압의 변동에 따른 전압 보정 분사시간의 보정도 함께 이루어진다.

   -기본분사시간 = K * A/R ( K: 정수, A : 공기흡입량, R : 엔진회전수)
     연료 분사 시간은 기본 분사 시간에 각종 센서로부터의 보정계수를 참고로하여 정해진다.

   -분사량 증량보정
    시동시 : 냉각수의 온도가 낮을수록 분사시간을 늘린다.
    흡기온 보정 : 흡입공기의 온도가 낮을수록 분사시간을 늘린다.
    대기압 보정 : 대기의 압력에 따라 공기의 밀도가 달라지기 때문에 대기압이 1기압 이하로 떨어지면  

                        분사시간을 줄인다. 
    부하에 따른 혼합비 보정 : 부하 특성에 따라서 적정한 공연비가 되도록 보정하는 것으로, 엔진의

                       회전수와 기본 분사량의 관계로부터   미리 결정된 보정량을 증량시킨다.

                이 보정량은 통상 ROM에 기억 시켰다가 부하 상태에 따라서 자동적으로 행하도록 하고있다.

   -공연비(공기:연료비)피드백 보정

     이상적인 공기 : 연료의 비율인 14.7 : 1 을 유지해 분사시간을 조절한다. 또 이 비율일때 배기구쪽에

     위치한   3원촉매 변환기에서 CO, NOx, HC 세가지 성분을 동시에 최대로 정화시키는데,

     어떠한 조건하에서도 혼합기를 이론 공연비 부근의 매우 좁은 영역내로 정확히 제어할 필요가 있다.

     이를 위해서 배기관에 부착시킨 산소센서로부터 배기 가스중의 산소 농도를 검출하여 현재의

     분사량  의 연소 결과에 대한  혼합기의 공연비를 추정하고, 그 평균치가 이론 공연비가 되도록

     흡기측에서 분사시간을 피드백 제어한다.

  -연료 Cutoff
     엔진 회전수가 아이들 상태(시동만 켜놓은 상태)보다 높고, 스로틀 밸브가 완전히 닫힌 상태이고,

     트랜스미션이 연결된 상태에서,   즉 엔진 브레이크가 걸린 상태에서는

     (내리막길을 악셀안밟고 내려갈때), 적은 양의 공기가 흡입되나 연료분사를 정지시켜서,

     불필요한 연료를 절약함과 동시에 엔진 브레이크의 기능도 향상시킨다.

2) 점화시기 전자제어

   적절한 점화시기의 선정은 엔진 성능상 출력과 연료소비율 그리고 유해 배기 가스량등의 면에서

   지극히 중요하다

 -INTEGRATED CONTROL(집중제어)은 연료분사(EFI)와 점화시기제어(ESA)를 합한 전자제어 시스템

  이며  점화시기 제어(Electronic Spark Advance)는 엔진의 동력성능, 연비,배출성능에 있어서

  최적의 점화시기를  구현 해야 합니다

  이것은 엔진의 현상태 와 운전자의 운전습관에 따라 학습되어 집니다

  기본량과 보상량의 제어를 적용하게 되어 있지만 기본적으로 순정 상태의 기본 상태로 동력성능

  연비,배출 특성이 주어진 범위에서 내구성 위주의 튜닝과 문제 되는 부분의 사전점검,교체를 통해

  안전 운전에 그 목적을 두어야 겠습니다.

- 스로틀 밸브의 개도에 따라 부하가 결정 되며 실린더 1회전당 흡입하는 혼합기의 량이 차이가 납니다

   흡입 혼합기의 밀도가 높아지고, 단위 체적당 연소 할수 있는 열에너지가 증가 하여 늘어난

   에너지 만큼 점화시기나   점화플러그에 전달되는 열에너지도 크고 화염 전파속도도 빨라 집니다

   점화플러그도 상대적으로  이러한 부하에 따라 연소실내 최대 폭발 압력을 원하는 시간에 얻을려면

   점화시기도  조정이 되어야 하며    통상적으로 크랭크 각도의 진각,지각으로 설정 합니다

  <점화진각장치>에서는 엔진속도가 빠르다고 점화시기를 빨리 하진 않고, 엔진부하가 증가 할때

   점화 시기를 조정 하게 합니다

   즉 rpm이 빠르다고 부하가 큰 것은 아닐경우에는 점화시간이 짧고, rpm이 느려도 부하가 크다면

  지각상태(점화시기 늦음)

   기본 세팅은 rpm 구간별 점화시기가 조건 지어져 있으며, 이 범위를 넘어 설 경우

   원하지 않는 노킹 이 발생 하게 되겠죠.

 

  -크랭크 각센서는 크랭크각을 감지해서 점화시기를 조정하죠..즉 크랭크각센서가 없으면 플러그가

   점화를 못시킵니다. 그래서  점화가 안되니 시동이 안걸리고 크랭킹만 될수 밖에요...

    이게 빼노면 시동이 안걸리고 크랭킹만 되는것으로는 파워 TR, ECU커넥터 등이 있죠

 

  - 엔진의 노킹 소음 과 점화 시기간의 트릭

    점화시기가 빠르거나(진각) 느리거나(지각) 관계없이 대부분의 엔진은 점화시기가 규정 범위를

    약간 멋어난 경우 에는 오히려 공회전시 엔진이 부드럽고 조용하다  고래서

    아이들시 엔진소음,진동이 잡혔는데

  주행 할때는 피스톤이 상사점이 아닌데로 혼합기에 점화불꽃을 터트려(방전) 공기와 연료를 불완전

  연소 시키며  엔진의 출력과 캠과 흡,배기 밸브의 이상 마모, 피스톤과 링간의 밀착 저하 등과 로커암

  메탈 베어링의 이상마모등이 발생 하겠죠

  또한 실린더 보다는 피스톤의 링과 헤드 부분이 노킹에 으한

                 FLUSHING,CAVICATION 영향으로 침식,부식등으로 점차 로 취약해 진다

 

 

3)노크제어

   노킹이 발생하는 한계에서 점화시기를 제어함으로 엔진의 효율을 높이고  출력 및 연비 향상을

   엔진의 설계시 노크가 발생되지 않도록 최적조건을 맞춥니다.
-흡입혼합기의 밀도, 옥탄가가 다르거나 연소실 내에 카본등으로  압축비가 높아 지기도 합니다

  노크 제어 시스템은 노크가 발생하는 상황을 노크센서로 검출하여

  점화시기를 항상  노크가 발생하기 직전의 위치로 제어하여 출력향상,연비 저감에 대응한다

-구성 : 노킹감지 센서(엔진블록에 장착) 와 마이크로 프로세서

 노크 발생시 진동에 따른 파형을 출력하고 이를 기준으로 마이크로 컴퓨터는 노크를 판정하고 제어한다

노크 검출시 점화시기를 지각(지연)으로, 노킹이 없으면 서서히 진각을 시켜 노크의 피드백 제어를 한다

 

-노킹이 진각에서 점화시는 일단 점화시기를 늦추어(지각-상사점 10도) 혼합기의 연소온도를 낮추어 

  연소시 의 압력진동과 엔진의 회전진동을 주어 피스톤 에 연결된 크랭크 메탈 베어링 등에

  손상을 주게 되는등 엔진의 구성품에 손상을 주게 된다. 지각시 노킹 보단 진각시 노킹이 더 위험 하다

-전자제어 가솔린 엔진일수록 압축비가 높아져서 출력이 상승하지만 관리나 조정이 잘 못 되었을 경우

  압축비가 높으면 연소실의 온도,압력이 높아 져서 비정상적인 연소시 엔진의 회전이 불안하고

  출력이   감소 하는 노킹이 발생한다.

 

   

- ECU전원을 받는 센서(ECU에서 전원을 받고,  신호를 주는 부품)와 배터리 전원을 받는 센서를 확인은

  센서 전원부에 전압을 측정하여 12V 나오면 배터리고 5V나오면 ECU 임

  *배터리 전원 받는건 CAS ,NO1TDC,LPG솔레노이드 듀티,스텝모터등으로 기계적 구동력이 필요한 부품이며

   *ECU전원은 산소센서,TPS,MAP등으로 측정용으로 측정전류를 다시 ECU에 전달하는 부품 들 입니다.

 

- ECU 와 밧데리 전원을 동시에 받는 것은 동작전압이 크기 때문에 밧데리 전원을 사용하고 DATA는

  ECU로 보냅니다 ;    에너크리너에 붙어 있는 AFS는 BPS,ATS와 아세이등

 

 

4) 아이들 공회전제어 

공회전 속도 제어 및 조정방법 

정지중 워밍업 상태 와 주행시 운전자의 실시간 요구에 대응 하는 두가지 입니다.

첫번째  시동후 RPM이 높은데요,  이는 온도센서를 기준으로 빠른 워밍업을 위하여 RPM을 상승하기 때문 입니다

두번째 기능으로는 IDLE UP :

 부하에 따른 RPM보상기능으로 부하신호 감지 시 RPM을 상승 시키는 기능으로 각 부하스위치 신호를 감지 제어 합니다.

세번째 기능은 IDLLING 기능 : 공 회전 스위치 ON 상태에서는 공 회전 RPM을 유지하는 기능

네번째로 DASH POT기능 : 급 감속 시 실화를 방지 하기 위하여 RPM을 천천히 낮추어서 급 감속 시 스로틀 개도의 급격한 닫힘으로 순간 공기부족에 의한 실화 발생을 방지하는 기능 입니다.

이러한 공 회전 제어를 정확히 하기 위해서는 기본 RPM이 맞은 상태에서

- TPS및 공 회전 속도 제어(ISC) 관련센서,액츄에이터 제어값(MPS,스텝,듀티)이 정상적(초기값)이어야

  하기 때문에 ,  이러한 일련의 기본 조정 방법을 ISC(공 회전 속도제어)조정 방법이라 합니다.

ISC 조정 방법은 공 회전 속도제어 방식에 따라 세가지로 분리할 수 있다.

(1) I S C 모터 타입( 현대 멜코타입)

- ISC 모터와 모터의 움직임을 감지하는 MPS(모터포지션센서)로 구성 되어 있다.
1) 엔진을 충분히 워밍업 한다.
(보통 냉각 팬이 처음으로 작동한후 멈추면 워밍업 된것으로 판단 하면 된다.)
2) 엔진을 정지 시킨후 드로틀 밸브에 연결된 호스를 분리한후 거품식 카본 크리너(소프트99의 엔진
컨디셔너)를 드로틀 밸브를 약간 개방한 상태에서 밸브 주위에 충분히 분사한다.
시간이 지나 거품이 없어지면 2~3회 반복 하여 카본이 녹아 흘러 내리면 시동을 걸고 크리너를 시동이
꺼지지 안을 정도로 천천히 뿌려서 1/4 정도를 남기고 엔진을 정지 시킨 후 5분 정도 방치 한다. .
3) 다시 시동을 건 후 나머지를 급 가속을 반복 하면서 전부 뿌려 준다.
4) 엔진 회전수를 3000RPM 이상에서 3분 정도 유지한 후 공회전 상태로 한다.
5) 엔진을 정지 시킨후 키를 ON위치에 한후 15초 뒤 MPS 값이 0.9(스캐너에서 898또는 917mmV)이면
    ISC모터 컨넥터를 분리한 후 시동을 건다.
6) 육각 7mm를 돌려서 RPM을 공회전 RPM인 750으로 조정한다.
7) 드로틀 밸브를 조정 하므로 TPS값이 변하였으므로 TPS를 조정하여 0.5V (스캐너에서 488또는 507mmV)
로 맞춘다.
8) 분리한 ISC컨넥터를 다시 연결 후 둥근 스크류를 돌려서 공 회전 스위치가 ON ? OFF(12V ? 0V)를
반복하는 위치에서 1/2회전 더 풀어 준다.
9) 시동을 끈 후 배터리(-)를 15초 정도 분리하여 조정 중 발생할 수 있는 고장코드를 소거한다.

(2) I S C 스텝모터 타입
- ISC 스텝모터 타입은 ECU에서 스텝값을 제어 하는 방식으로 보통 2코일 (대우차량)과 4코일(현대차량) 방식
이 주로 사용된다.
1) 엔진을 충분히 워밍업 한다.
(보통 냉각 팬이 처음으로 작동한후 멈추면 워밍업 된것으로 판단 하면 된다.)
2) 엔진을 정지 시킨후 드로틀 밸브에 연결된 호스를 분리한후 거품식 카본 크리너 를 드로틀 밸브를 약간 개방한 상태에서 밸 브 주 위 와 스 텝 모 터 의 공 기 흡 입 구 에 충분히 분사한다.
시간이 지나 거품이 없어지면 2~3회 반복 하여 카본이 녹아 흘러 내리면 시동을 걸고 크리너를 시동이
꺼지지 않을 정도로 천천히 뿌려서 1/4 정도를 남기고 엔진을 정지 시킨 후 5분 정도 방치 한다. .
3) 다시 시동을 건 후 나머지를 급 가속을 반복 하면서 전부 뿌려 준다.
4) 엔진 회전수를 3000RPM 이상에서 3분 정도 유지한 후 공회전 상태로 한다.
5) 스캐너로 스텝을 확인하여 스텝값이 10스텝 이상이면 공회전 조절 스크류를 열어주고 이하이면 닫아주어
스텝값이 10스텝 정도 되도록 조정한다.
6) 현대 소나타2 차량은 EST단자를 접지 하여 공회전 RPM인 750을 맞추면 된다.

(3) I S C 밸브 타입

- ISC 밸브 타입은 ECU에서 듀티제어 하는 방식으로 1코일 방식과 2코일 (열림코일과 닫힘코일)방식이
  사용 된다.
1) 엔진을 충분히 워밍업 한다.
(보통 냉각 팬이 처음으로 작동한후 멈추면 워밍업 된것으로 판단 하면 된다.)
2) 엔진을 정지 시킨후 드로틀 밸브에 연결된 호스를 분리한후 거품식 카본 크리너를 드로틀 밸브를 약간 개방한 상태에서 밸 브 주 위 와 I S C 밸브의 공 기 흡 입 구 에 충분히 분사한다.
시간이 지나 거품이 없어지면 2~3회 반복 하여 카본이 녹아 흘러 내리면 시동을 걸고 크리너를 시동이
꺼지지 않을 정도로 천천히 뿌려서 1/4 정도를 남기고 엔진을 정지 시킨 후 5분 정도 방치 한다. .
3) 다시 시동을 건 후 나머지를 급 가속을 반복 하면서 전부 뿌려 준다.
4) 엔진 회전수를 3000RPM 이상에서 3분 정도 유지한 후 공회전 상태로 한다.
5) 듀티를 측정하여 규정값 보다 듀티가 적으면 공회전 조절 스크류를 조정 흡입공기량이 적어지게 닫아
주거나 공회전 조절 스크류가 없는 차량은 드로틀 밸브를 닫아주는 쪽으로 조정하고 듀티가 크면
반대로 열어 주는 쪽으로 조정 한다.
* 듀티 및 스텝등 기준값을 모를 때는 에어컨을 동작시켜 RPM 상승이 정상적으로 되게 조정 한다.
1) 에어컨 동작시 RPM이 떨어졌다가 상승한다.
- 기본 RPM이 작은 상태로 기본 RPM이 증가하게 밸브를 열어주거나 바이패스용 공회전 조절
스크류를 열어 준다.
2) 에어컨 동작시 RPM이 상승했다 떨어진다.
- 기본 RPM이 많은 상태로 기본 RPM이 감소하게 밸브를 닫아주거나 바이패스용 공회전 조절
   스크류를 닫아 준다.

[마키]

카페활성화를

[황제구(현)]

감사합니다,,,,,즐거운운전 안전운전 ..