기관 23 > 전자제어기관 주요제어장치

1. 공기흡입 계통

   에어크리너로부터 흡입된 공기는 에어크리너에 부착된 AFS, BPS, ATS를  지나면서 공기량이 계측된 후 스로틀보디(IDLE S/W, TPS, MPS, ISC MOTOR)를 통하여 써지탱크, 흡기 다기관으로 유입된다.

◈ 공기경로 → 공기청정기(AFS. ATS. BPS)→공기 유입호스→스로틀 바디(스로틀밸브, TPS, 스탭모터. FIAV)→  서지탱크-흡기다기관(흡기 다기관에서 연료와 혼합됩)→실린더

◈ 공기경로에 설치되는 센서 및 액튜에이터 : AFS(혹은 MAP 센서).  ATS.  BPS, 스로틀밸브, TPS, 공회전 조절장치

2.공회전 조절장치

    공회전(아이들링?idling ?空回轉) 조절장치 : 가속 페달을 밟지 않은 상태에서 기관이 시동 된 상태.  이 때의  엔진 회전수는 엔진이 안정되어 회전할 수 있는 최저속도이다. 에어컨. 핸들조작등 기관에 부하가 많이 걸릴 때에 아이들 업［idle up］시켜 기관의 부조를 방지하며, 공회전은 보통 수동변속기 차량은 700～750rpm., 자동 변속기 차량은 850～900rpm정도이다.

1) 공회전조절장치의 종류는 ISC모터식, 스탭모터식, 듀티방식등 여러 가지가 있다.

2) 공회전 조절은 가속폐달 놓으면 아이들 스위치 ON되어 ECU로 입력되고, ECU는 모터 구동하여 에어통로 크기를 조절하여 공회전수 조절한다.

3) FIAV〔Fast Idle Air Valve〕: 엔진의 냉각수 온도에 따라 서모 왁스의 신축 작용에 의해 추가로 공기를 공급하는 장치. 엔진의 공회전수를 상승시켜 워밍업 시간을 단축시키는 역할을 한다. 엔진의 냉각수 온도가 낮을 때는    서모 왁스가 수축하여 에어 밸브를 통과하는 공기량이 추가되어 증량되며, 냉각수 온도가 상승하여 약 50～6 0℃에 이르면 서모 왁스가 팽창하여 에어 밸브에 추가로 공기의 공급이 차단 된다

4) 워밍업(warmingup)  엔진이나 동력전달 계통 등을 본격적으로 작동시키기 전에 정상 온도까지 올리는 것. 난기 (暖氣)라고도 한다.

3. 연료장치

  연료장치는 연료탱크(모터 연료펌프) - 연료필터- 고압 연료 공급 파이프- 인젝터(ECU에서 오는 전기적 신호에 의하여 연료 분사) - 흡기다기관에  연료 분사하여 공기와 혼합되어 실린더속으로 흡입된다. 남은 연료는 연료 압력 조절기의 의해 연료 탱크로 복귀한다.

3) 첵 밸브(check valve) : CPR 밸브는 연료를 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브로서 엔진이 정지하면 체크 밸브 스프링에 의해 자동적으로 닫혀 연료 라인에 잔압을 유지시킨다. 따라서 여름철이나 엔진이 정지한 직후의 온도 상승으로 인한 베이퍼로크 현상을 방지하고 엔진의 재 시동성을 향상시킨다. 엔진이 작동하고 있을 때 연료 라인의 과대 압력으로 인한 연료의 역류를 방지하기도 한다.

4. 배기가스 재순환장치 (Exhaust Gas Recirculation)

   배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 감소시키는 수단으로서 배기가스의 일부를  흡기계통에 다시 돌려 보내어  혼합기가 연소할 때 최고 온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 생성량을 감소시키는 것.

◈ 배기가스 →냉각수 온도 65도C 정도가 되면, ECU에서 EGR솔레노이드 밸브 열어주면 서지탱크의  부압이 EGR밸브 열어준다. ◈ 배기다기관 → EGR밸브 → 흡기 다기관 → 실린더 재연소

5. 연료증발가스 배출 억제장치(Evaporative Emission Control System)

   연료탱크 내에서 증발하는 연료증기에는 탄화수소(HC)가 포함되어있어 인체에 유해하므로  증발가스가 대기 중에 방출되지 않도록 하는 장치이며,  엔진 정지.  워밍업, 공회전 상태에서는 증발 가스는   게니스터에 포집 되어 있다가,  저속 중속 고속 상태에서는  ECU의 신호에 의해 PCSV(purge control solenoid valve) 열어 캐니스터에 포집되어 있던 연료의 증발가스는 실린더로 유입되어  연소된다.

◈ 연료탱크증발가스 →  PCV밸브 → 서지탱크. 흡기다기관 → 실린더에서 연소

6. 블로바이가스 제어장치(PCV : positive crank case ventilation)

  블로바이 가스 (blow-by gas)는 엔진의 압축 행정과 팽창 행정에서 실린더와 피스톤의 간극으로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 가스이며,  오일이 순한하면서 생긴가스와 합해져 엔진 내부에서 대기로 방출하지 않고 흡기 다기관 ? 실린더로 보내 연소 시키는 장치

1) 급가속?고부하시 :  급가속시 에는 스로틀 밸브가 순간적으로 열리며, 서지탱크에서는 순간적으로 대기  압이 되어 PCV밸브를 열어 주지 않는다.

▶ 블로바이 가스 → 블로바이 호스 → 에어크리너 (뒤) → 스로틀 보디 → 서지탱크 → 흡기다기관 → 실린더 재연소

2) 경-중부하시 : 서지 탱크에서 부압이 형성되어 PCV 밸브 열림

▶ 공기 → 에어크리너 → 블로바이 호스 → 엔진 내부에서 블로바이 가스와 혼합되어 → pcv 밸브→ 블로바이 호스 → 서지탱크 → 흡기 다기관 → 실린더에서 재연소

7. 점화장치(ignition system)

  가솔린이나 LPG 등의 연료를 사용하는 엔진에서 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키기 위하여 점화 플러그로 점화하는 장치로서 시스템 전체를 점화계통이라고 부른다. 정확한 타이밍에 의한 방전으로 강한 불꽃을 얻는 것은 엔진에 필수적인 요소이다.

점화장치 종류 : 접점식.  풀트랜지스터식(이그나이터식).  전자제어식(Power TR식).  직접 배전식(DLI)

◈ 직접 배전식(DLI) 구조

◈ 점화장치(파워 TR식) 구조

1) 점화 1차회로 ( ignition primary circuit )(드웰구간)(저압)(파워 TR 베이스 ON)

  ▶ 파워 트랜지스터 "B" ON되면 배터리(12V)에서 파워트랜지스터 접지(E)로 전기 흐르다 파워 트랜지스터 OFF되면  1차전류 차단되어 1차코일에서 자기유도 기전력  250v 이상 발생한다.

▶ 배터리 ? 점화 스위치(B-IG) - 점화코일(+-1차코일--) - 파워TR(C-E)- 접지

2) 점화 2차회로 ( ignition secondary circuit) (고압)

 ▶ ECU는 크랭크각 센서의 신호를 받아 파워트랜지스터 OFF 하여 1차 코일에는 자기유도기전력 2차 코일에는 상호유도 역기전력 25kv 이상의 전압이 발생하여 배전기 로타에 의해 점화순서에 맞게 점화플러그에 SPARK 시킨다.

 ▶ 점화코일 2차측 →코일고압선 → 배전기캡 중앙단자 → 로타→ 배전기캡 1번단자 →플러그 고압선  → 점화플러그→ SPARK → 접지

3) 파워 트랜지스터(Power Transistor) : 파워 트랜지스터는 컴퓨터에 의해 제어되며, 1차 코일에 흐르는 전류를 단속하여 2차고전압을 유기하는 일종의 스위치이다.

4) 점화코일(ignition coil) : 점화 플러그에 불꽃을 튀기기 위한 고전압 발생시키는 장치로서 철심에 에나멜선을 200～500회 정도 감은 1차 코일과 그 위에 보다 가는 에나멜선을 15,000～25,000회 감은 2차 코일로 되어 있다. 배터리의 12V전류를 코일에 단속적으로 흐르게 하면, 2차 코일에 약 25KV 이상의 유도 기전력이 발생하므로 이것을 고압 케이블(하이텐션코드)을 통하여 점화 플러그에 유도한다

5) 점화 플러그 (Ignition plug) : 압축된 혼합기에 점화연소 하는 일을 한다

6) 점화 시기(ignition timing) : 피스톤 압축 행정이 거의 끝날 무렵에 점화플러그 SPARK 하는 시기를 말하며. 공회전에서 점화시기를 초기점화시기, 엔진회전수가 빠를수록 SPARK 시간을 앞 당겨 주는것을 점화진각( ( Ignition Timing Advancer )이라한다. 각의 표시는 피스톤의 위치를 크랭크 핀 저널의     각으로 표시한다.

7) 초기점화시기 : 엔진이 공회전 일 때의 점화시기(상사점 전10도정도)

8) 점화진각 : 내연기관은 점화연소 시작하여 점화연소 끝나는 시간이 1/600sec 걸리고 최고의 압력을 얻으려고 하면 상사점 후 13도에서 점화 연소가 끝나야 한다. 연소 시간은 일정하고 피스톤 움직임  속도는 변화하므로 변화하는 양 만큼 플러그에서 스파크시간을 앞당겨 주는 것을 점화진각이라 한다 ( BTDC(efore top dead center) : 상사점의 앞 부분. 상사점 전)