에어플로우센서, 흡기온도센서, 대기압센서

[엘란트라좋아(홍헌수)]

공기유량센서(AFS) 흡입온도센서(ATS) 대기압센서(BPS)|

두번째 그림에서 핀넘버는

3, 2, 1 번

6, 5, 4 번임. (6번이 접지선)

위치 : AFS , ATS , BPS 는 에어플로우쪽 한 단자안에 6핀컨넥터로 되어있다...

BPS (대기압센서)((BPS : Barometric Pressure Sensor)

기능 : 대기압력을 검출하여 전압으로 변환 ECU로 보내면 차량고도를 산출하여

         연료분사량 조정 및 점화시기조정을 함

점검방법 : 5번단자(출력) 과 6번단자(접지) 사이에 전압계 연결

점검조건 : 760mmHg

출력전압 : 3.8 - 4.0 V

770mmHg 4.2V

760mmHg 4.0V

750mmHg 3.8V

ATS (공기 온도 센서)(air temperature sensor)

기능 : 엔진으로 흡입되는 공기온도를 감지하는 부특성 서미스터

점검방법 : 4번단자(출력) 과 6번단자(접지) 사이에 저항값 측정

온도별 저항 측정값 :

0도: 5.4-6.6 KΩ 

20도:  2.4-3.0 KΩ

80도: 0.3-0.4 KΩ

AFS (에어플로우센서)(air flow sensor)

기능 : 흡입공기량을 감지하여 ECU로 보내면 기본 연료 분사량을 결정

점검방법 :  3번단자(출력) 과 6번단자(접지) 사이에 전압계 연결

출력전압 : 2.7 - 3.2V

에어크리너를 거쳐 엔진으로 들어오는 공기량을 검출하여
E.C.U로 보내주고 E.C.U는 공기량에 맞게 연료를 분사합니다.
흡입 공기량을 검출하는 센서.

기계식과 전자식이 있고,

와류 발생 현상을 이용하여 흡입 공기중에 발생한 칼만와류의 수를 검출하고 전기신호(펄스)로 변환하는 방식을 적용합니다.
이 방식은 흡입 공기량과 와류 주파수가 비례관계에 있는 원리를 이용하고 있으며, 정도 및 응답성이 매우 높은 것이 특징입니다.
칼만와류의 검출방식으로서는 초음파 검출방식을 이전부터 적용하여 왔지만,

일부 차종에는 압력센서를 사용한 압력 검출방식을 적용하고 있습니다.
에어 플로우 센서는 경량화를 위해 플라스틱으로 만들어지고, 구조가 간단하며 가동부가 전혀 없어 신뢰성도 우수
[출처] 자주 쓰이는 센서들의 역활 |작성자 펠릭스

답답해서 직접 측정해봤음.

(클립들이 이렇게 소중할 지는 미쳐 몰랐음)

윗 그림에서 윗부분 기준(클립 단자들이 꽂혀 있는 곳)으로,

핀 넘버는

1, 2, 3 번

4, 5, 6번.

1번은 5볼트, 2번은 12볼트로 ecu가 주는 전압.

3 번은 afs의 시그널 신호(output)

4 번은 ats(공기 오도 센서)

5 번은 bps(대기압 센서)

6 번은 검정색선으로 ground(접지)

그래서 측정해보니,

AFS 시그널은 2.8V

ATS 신호는 2.9V

BPS 신호는 3.8V

정도 되었음.

그런데 AFS신호는 혹시 step function처럼, 톱니바퀴 신호처럼,

5V와 1V 사이를 오르락 내리락 하는 신호일지도 몰라서

AFS신호에 LED를 물려서 시동을 걸어봤음. 깜박이는지 볼려고.

그랬더니 항상 LED가 켜져 있었음.

깜박깜박하는지 눈으로 확인 불가.

(LED 물리는 방법은 LED랑 저항(1kOhm)을 직렬로 연결한 다음에 이것을

AFS 신호선에 물림)

인터넷에 찾아보니깐,

"LED가 1초에 30번 이상 즉 20Hz이상으로 깜빡이면

사람의 눈은 이를 인식하지 못하고

연속된 것으로 본다"고 하였는데, 그렇다면,

LED를 흔들면서 보면 개똥벌레처럼 LED가 보일지도 모르겠다는 생각이 든다.

(오실로스코프가 없다보니 참 여러가지 실험을 하게 된다.

싼 오실로스코프는 10만원정도 밖에 안하던데)

그래서 정말로 어제 한밤중에

에어플로우센서 신호선에 연결시켜 놓은 LED를 흔들어 보니,

다음과 같았다.

그래서, 에어플로우센서 신호선에 LED를 연결하고,

한밤중에 시동을 켜고, 그 LED선을 흔들어 대니,

LED를 가만히 놔 뒀을때는 깜박깜박 하는 것을 모르겠는데,

LED를 흔들어 대니, 깜박깜박하는 것을 확인할 수 있었다.

참고로 다음은 에어플로우센서 파형 (퍼온글)

http://jmcars.com.ne.kr/pahyung.html

이 것은 MPI의 에어플로우 센서 파형이다.
설정은 전압:1.00V  시간:20ms/S 트리거레벨:3.00V이다.
상기 측정에서 AFS의 주파수를 자동측정한 것을 볼수가 있는데 주파수:30.19hz
+듀티:42.98%  -듀티:57.02%로 자동 측정값이 보여진다.
+듀티와-듀티를 합하면100%가된다.
그런데 ECU에서는 듀티를 읽는 것이 아니라 주파수(Hz)를 받아들여 공기의 흡입량을 계산한다.
이렇게 해서 연료 분사량과 점화시기등이 결정된다.
위 파형의 정상과 비정상의 차이는 가속과 감속을 번복하는 과정에서 파형의 갯수가
순간적으로 빠지는 것에 주의하여야 한다.
(주의)
예를 들어 가속시에는 연속적인 파형의 패턴을 보이다가 감속시에 파형이 잠시 나오지 않는
것은 흡입공기의 흐름이 트로틀 밸브의 순간적인 닫힘으로 인하여 일시적으로 멈추는 현상으로
인하여 파형이 일시적으로 나오지 않는 것이므로 고장으로 판단하지는 않아야 된다.

그러므로 야튼 AFS의 시그널은 전압이 중요한 것이 아니고, 주파수(frequency)이라는 이야기.

AFS가 고장이고 정상이고의 차이는 주파수가 제대로 나오느냐 안 나오느냐의 차이라는 이야기.

(참고로 오늘 제가 측정한 3번 단자의 값은 2.9V정도 나왔는데, 이 값은 1.0V와 5.0V의 중간인 값이다)

 그런데 위에서 나온 듀티(duty) 는,

 이런 신호가 있을때, duty값은 D/T로 정의된다고 하고,

lpg자동차에서는 이게 엄청 중요하다고 한다.

lpg자동차 모는 사람들은 듀티 값 조정한다고 하던데.

예를들어

What are the symptons of a malfunctioning mass airflow sensor?

An engine with a bad MAF sensor may be hard to start or stall after starting. It may hesitate under load, surge, idle rough or run excessively rich or lean. The engine may also hiccup when the throttle suddenly changes position. (AFS가 고장나면 시동이 걸리지 않기도 하고, 시동걸렸다 하더라도 시동꺼지기도 하고, 또 엔진부하가 걸리면 자동차가 굼끄고, 아이들이 불규칙해지기도 하고, 또 연료를 과다분사하기도 하고 적게 분사하기도 한다. 또 갑자기 엑셀을 밝거나 떼면 엔진이 울럭울럭거리기도 한다)
If you suspect a MAF sensor problem, scan for any fault codes. A MAF problem should (but does not always) set a fault code. Codes that may indicate a problem with the sensor include: GM: Code 33 (too high frequency) and Code 34 (too low frequency) on engines with multiport fuel injection only, and Code 36 on 5.0L and 5.7L engines that use the Bosch hot-wire MAF, if the burn-off cycle after shut-down fails to occur. (AFS가 고장난 것 같으면 카센터에 가서 스캔을 받아라. 그캔 받아서 에러 코드넘버를 받아라. 그 코드를 보면 센서에 뭐가 문제인지 알수 있을지도 모른다. 예를들어 GM인 경우 33번 코드는 주파수가 너무 높다는 뜻이고, 34번은 주파수가 너무 높다는 뜻이고, 5.0리터, 5.7리터 엔진 중에서 Bosch hot-wire AFS를 쓰는 엔진에서의 36번 코드는

Of course, don’t overlook the basics, such as low engine compression, low vacuum, low fuel pressure, leaky or dirty injectors, ignition misfire, excessive backpressure (plugged converter), etc., since problems in any of these areas can produce similar driveability symptoms. (물론 다른 기본적인 것도 신경을 써야 한다. 예를들어 압축압력이 낮다던지, 흡기매니폴들의 진공압력이 너무 낮다든지, 연료압력이 너무 낮다든지, 인젝터가 고물이거나 인젝터가 센다던지, 점화플러그가 가끔씩 불꽃을 빼먹는다든지, 또는 촉매가 막혀서 배기가 제대로 안된다든지, 등등도 생각을 해둬야 한다. 왜냐하면 이런 것들이 이상이 있으면 이 현상들도 AFS가 고장난 것이랑 아주 비슷한 현상을 만들기 때문이다)

MAF sensors can be tested either on or off the vehicle in a variety of ways. You can use a MAF Sensor Tester and
tachometer to check the sensor’s response. If testing on the vehicle, unplug the wiring harness connector from the sensor and connect the tester and tachometer. Start the engine and watch the readings. They should change as the throttle is opened and closed. No change would indicate a bad sensor. (AFS센서는 자동차에서 또는 AFS만 따로 떼서 테스트가 가능하다. AFS센서 테스터와 속도계? 회전계(tachometer)(회전수 측정하는거?)를 써서 AFS의 응답성능을 점검가능한데. 우선 자동차에 연결된 AFS를 점검할때는 AFS커넥터를 떼내고 그것들을 AFS센서 테스터기와 회전계에 연결한 담에, 엔진시동을 걸어서 눈금을 읽어본다. 액셀을 밝거나 뗄때 그 눈금들이 변화가 일어나야 한다. 만약에 아무런 변화가 없다면 AFS가 고장났다는 신호다.

The same hookup can be used to test the MAF sensor off the vehicle. When you blow through the sensor, the readings should change if the sensor is detecting the change in air flow. (이 방법은 AFS만 따로 떼서도 테스트 할 수 있는데, AFS에 입으로 바람을 불어넣어서, 그때 눈금에 변화가 있어야 한다. 바람을 불어대도 눈금에 변화가 없으면 고장났다는 신호다.)

Another check is to read the sensor’s voltage or frequency output on the vehicle. With Bosch hot-wire MAF sensors, the output voltage can be read directly with a digital voltmeter by backprobing the brown-andwhite output wire to terminal B6 on the PCM. The voltage reading should be around 2.5 volts. If out of range, or if the sensor’s voltage output fails to increase when the throttle is opened with the engine running, the sensor may be defective. (또다른 점검방법은, AFS의 주파수와 전압을 측정하는 방법이다. Bosch의 hot-wire(열선) 방식의 AFS의 경우, AFS신호선의 전압은 디지털 멀티미터로 AFS신호선의 전압을 측정할 수 있다.  그 전압은 2.5볼트 정도가 나와야 하는데, 만약에 그 범위가 넘거나 또는 시동상태에서 액셀을 밟아도 그 볼트값에 변화가 없다면 그건 AFS가 고장났을지도 모른다고 생각해라.

Check the orange and black feed wire for 12 volts, and the black wire for a good ground. Power to the MAF sensor is provided through a pair of relays (one for power, one for the burn-off cleaning cycle), so check the relays too, if the MAF sensor appears to be dead or sluggish. If the sensor works but is slow to respond to changes in air flow, the problem may be a contaminated sensing element caused by a failure in the self-cleaning circuit or relay. (이경우 12전압 파워 라인인 오렌지색검정색 라인의 전압도 체크해 보고, 또 AFS센서에 들어가는 파워는 두개의 relay를 통해 들어가므로, 만약에 AFS가 고장난 것 같거나 굼뜬 것 같으면그것들도 점검해 보고. 또 AFS가 동작은 하는 것 같은데 반응이 너무 느린 것 같으면, 그건 센서 회로같은 품들에 오염물질이 끼어서 그런 것일지도 모른다.

With GM Delco MAF sensors, attach a digital voltmeter to the appropriate MAF sensor output terminal. With the engine idling, the sensor should output a steady 2.5 volts. Tap lightly on the sensor and note the meter reading. A good sensor should show no change. If the meter reading jumps and/or the engine momentarily misfires, the sensor is bad and needs to be replaced. (GM Delco의 AFS의 경우, AFS센서 시그널선에 디지털 볼트미터를 연결하여라, 아이들 상태에서 그 시그널 선은 안정적인 2.5볼트를 가르키고 있어야 한다. 센서를 살짝 두드리면서 그 전압을 체크해보라. 센서가 괜찮은 상태에 있다면 전압에 변화가 없어야 한다. 만약에 전압에 큰 변화가 있거나 엔진이 순간적으로 멈췻 거린다면 센서가 안 좋다는 것인, 교환하여야 한다.)

You can also check for heat-related problems by heating the sensor with a hair dryer and repeating the test. This same test can also be done using a meter that reads frequency. The older AC Delco MAF sensors (like a 2.8L V6) should show a steady reading of 32 Hz at idle to about 75 Hz at 3,500 rpm. The later model units (like those on a 3800 V6 with the Hitachi MAF sensor) should read about 2.9 kHz at idle and 5.0 kHz at 3,500 rpm. If tapping on the MAF sensor produces a sudden change in the frequency signal, it’s time for a new sensor.  (또 센서를 헤어 드라이어로 하는 방법을 써서 위의 실험을 할 수가 있다.(즉 살짝 두드리는 대신, 열을 가해보는 실험) 또 위의 실험들을 전압측정 방법 대신에 주파수를 측정하는 방법을 써서 실험을 할 수 도 있다. 오래된 AC Delco AFS의 경우(V6기통 2800cc) 아이들때는 32Hz 주파수가 나와야 하고 3500rpm에서는 75Hz가 나와야 하낟. AFS를 살짝 두드릴때 AFS의 주파수가 갑자기 변화하거나 하면, AFS를 바꿀때라는 신호이다)

AFs, you can also use a scan tool to read the sensor’s output in “grams per second” (gps), which corresponds to frequency. The reading should go from 4 to 8 gps at idle up to 100 to 240 gps at wide-open throttle. Like throttle position sensors, there should be smooth linear transition in sensor output as engine speed and load change. If the readings jump all over the place, the computer won’t be able to deliver the right air/fuel mixture and driveability and emissions will suffer. So you should also check the ensor’soutput at various speeds to see that its output hanges appropriately. (또다른 AFS점검방법은 스캔툴을 이용해서 gps(grams per second)를 측정해 보는 건데, 이 gps는 주파수랑 연관이 있다. 이 gps는 아이들때는 4에서 8사이를 가르켜야 하며, 완전히 액셀을 밟았을때는 100에서 240을 가르켜야 한다. TPS(액셀을 얼마만큼 열었느냐를 나타내는 센서 throttle position sensor)가 그러는 것처럼 엔진이 가속할때에는 그gps도 완만하게 변화해야 한다. 만약에 gps가 느닫없이 뛰거나 떨어지거나 하면 그때는 ECU가 제대로 정확한 연료량을 공급하는데 실패를 하게 될 것이고 그럼 자동차 운전하기도 힘들고 또 배기가스도 많이나오게 된다. 그러므로 액셀을 여러가지 rpm에서 AFS신호를 체크해봐서 그 때마다 AFS신호가 안정적으로 한 곳에 머물러 있는지 점검해봐야 한다)

Another way to observe the sensor’s output is to look at its waveform on an oscilloscope. The waveform should be square and show a gradual increase in frequency as engine speed and load increase. Any skips or sudden jumps or excessive noise in the pattern would tell you the sensor needs to be replaced. (또다른 점검방법은 오실로스코프로 파형을 찍어보는 것인데, 파형은 사각형 모양으로 되어 있어야 하고, 엔진 속도를 높이거나 하면 그 주파수는 점진적으로 증가해야 한다. 사각형 모양의 파형이 가끔씩 이빨빠진 것처럼 빠지거나 또는 파형에 많은 노이즈가 있거나 하면 이것은 AFS를 교환할때라는 신호이다)

Yet another way to check the MAF sensor is to see what effect it has on injector timing. Using an oscilloscope or multimeter that reads milliseconds, connect the test probe to any injector ground terminal (one injector terminal is the supply voltage and the other is the ground circuit to the computer that controls injector timing). (AFS점검 방법중에 또다른 것은, AFS신호가 인젝터 타이밍에 어떤 효과를 주느냐 확인하는 것이다. 밀리세컨드를 측정할 수 있는 오실로스코프나 멀티미터를 써서, 테스트 프로브를 인젝터의 접지선에 연결하라)(인젝터 단자 하나는 파워이고 다른 하나는 접지선인데, ECU가 접지를 하느냐 안하느냐에 따라 ECU는 인젝터를 제어한다) Then look at the duration of the injector pulses at idle (or while cranking the engine if the engine won’t start).(아이들일때, 또는 시동이 걸리지 않은 경우에는 크랭킹할때) 인젝터 접지선 신호를 관찰한다. Injector timing varies depending on the application, but if the mass air flow sensor is not producing a signal, injector timing will be about four times longer than normal (possibly making the fuel mixture too rich to start). (인젝터 타이밍은 경우에 따라 변화하는데, 만약에 AFS가 아무런 신호를 내놓지 않는 경우에는 인젝터 타이밍은 평상시보다 10배나 오래도록 신호선을 내놓게 된다. 때에 따라서는 이렇게 농후한 연료 때문에 시동이 불가능하게 되기도 한다) You can also use millisecond readings to confirm‎ fuel enrichment when the throttle is opened during acceleration, fuel leaning during light load cruising and injector shut-down during deceleration. Under light load cruise, for example, you should see about 2.5 to 2.8 Ms duration. (또 익젝터의 신호선 주기를 관찰해서 액셀을 연 상태에서는 연료가 농후해 지는지 체크하고, 또 부하가 적게 걸리는 상태에서는 연료가 희박해지는지 또 부하가 안 걸리는, 예를들어 브레이크 상태에서는 연료가 전혀 소모되지 않는지, 인젝터 분사시간을 측정해서 확인할 수있다. 예를들어 가벼운 부하가 걸릴 경우, 인젝터 분사시간은 2.5 에서 2.8밀리초 정도 되는지 확인하라)

[우파리(정우승)]

오 ~ 이런 방법도 있군요 좋은 내용 감사합니다~~;;

[이재우]

자세한 설명 잘 봤습니다~ 많은 도움이 되었네요~ 이글을 읽으니 정비책이 상당히 엉터리라는 걸 알았습니다~