현대 자동차의 기본 센서 이해

Jul 24, 2023

쿤레 쇼나이케

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쿤레 쇼나이케

컴퓨터는 프로그래밍된 작업만 수행할 수 있습니다. 쓰레기가 들어오면 쓰레기를 버립니다. 자동차 엔진 제어 컴퓨터(파워트레인 제어 모듈(Powertrain Control Module, PCM), 'Naija 모터스피크'에서는 '브레인박스'라고도 함)에서 입력 데이터는 키보드가 아닌 다양한 센서의 전자 신호입니다. 이는 엔진의 눈과 귀 역할을 하여 주행 조건을 최대한 활용하도록 돕습니다. 결과적으로 PCM은 수신하는 입력에 결함이 있거나 누락된 경우 이 작업을 수행할 수 없습니다. PCM이 냉각수 센서나 산소 센서로부터 양호한 신호를 수신하지 못하는 경우 엔진 제어 시스템은 "폐쇄 루프"로 전환되지 않습니다. 스로틀 위치 센서, MAP 센서 또는 공기 흐름 센서로부터 좋은 입력을 받지 못하면 연료 혼합물의 균형을 올바르게 맞출 수도 없습니다. PCM이 신호를 받지 못하거나 크랭크축 위치 센서로부터 잘못된 신호를 받으면 엔진이 시동되지 않을 수도 있습니다. 센서는 점화 시기, 연료 공급, 배출가스 제어, 변속기 변속, 크루즈 컨트롤, 엔진 토크 감소(차량에 견인력 제어 기능이 있는 잠김 방지 브레이크가 있는 경우) 및 발전기 충전 출력을 관리하는 데 필요한 모든 주요 기능을 모니터링합니다. 대부분의 최신 모델 차량에서는 PCM이 스로틀도 제어합니다. 스로틀 또는 가스 페달과 스로틀(일반적으로 '스로틀 바디'라고 함) 사이에는 기계적인 연결이나 케이블(이 메카트로닉스 시대 이전의 자동차에 사용되었던 것처럼)이 없습니다. 전체 시스템이 원활하게 작동하려면 안정적인 센서 입력이 절대적으로 필요합니다. 다음은 현대 차량의 센서 유형 중 일부입니다.

냉각수 센서: 일반적으로 실린더 헤드나 흡기 매니폴드에 배치되는 냉각수 센서는 엔진 냉각수의 온도를 모니터링하는 데 사용됩니다. 냉각수 온도에 비례하여 저항이 변합니다. 냉각수 센서의 입력은 엔진이 따뜻할 때 컴퓨터에 알려주므로 PCM은 폐쇄 루프 피드백 연료 제어로 들어가 온도에 따라 달라질 수 있는 기타 배출 기능(EGR, 캐니스터 퍼지 등)을 처리할 수 있습니다.

냉각수 센서 전략: 냉각수 센서는 매우 신뢰할 수 있는 센서이지만, 실패할 경우 엔진 제어 시스템이 폐쇄 루프로 들어가는 것을 방지할 수 있습니다. 이로 인해 풍부한 연료 혼합, 과도한 연료 소비 및 일산화탄소(CO) 배출 증가가 발생합니다. 환경 오염 - 이로 인해 차량이 배기가스 배출 테스트에 실패할 수 있습니다.

불량 센서는 저항을 측정하고 엔진이 예열될 때 변화를 관찰하여 진단할 수 있습니다. 변화가 없거나 판독값이 열리거나 닫히면 센서 불량을 나타냅니다.

산소(O2) 센서: 1981년부터 기화 엔진과 연료 분사 엔진에 모두 사용되는 산소 센서(또는 일반적으로 "O2 센서"라고 함)는 연료 혼합 피드백 제어 루프의 핵심 센서입니다. 배기 매니폴드에 장착된 O2 센서는 배기 가스 내 미연소 산소의 양을 모니터링합니다. 많은 V6 및 V8 엔진에는 이러한 센서가 두 개 있습니다(각 실린더 뱅크에 하나씩).

O2 센서는 배기가스 내 미연소 산소량에 비례하는 전압 신호를 생성합니다. 연료 혼합물이 풍부하면(즉, 차량이 연료를 버리고 낭비하는 경우) 대부분의 산소가 연소 중에 소비되므로 배기 가스에 연소되지 않은 산소가 거의 없습니다. 매니폴드 내부 배기와 외부 공기 사이의 산소 수준 차이로 인해 센서 백금 및 지르코늄 팁에 전위가 생성됩니다. 이로 인해 센서가 전압 신호를 생성합니다. 연료 혼합물이 풍부할 때(낮은 산소) 센서의 출력은 높고(최대 0.9v) 혼합물이 희박할 때(높은 산소) 낮습니다(최저 0.1v). 센서 출력은 컴퓨터로 모니터링되며 배기가스 배출을 최소화하기 위해 연료 혼합물의 균형을 재조정하는 데 사용됩니다. 센서가 '희박'을 판독하면 PCM은 연료 혼합물을 농후하게 만들기 위해 인젝터의 온타임을 늘립니다. 반대로, 센서에 '풍부함'이 표시되면 PCM은 인젝터의 온타임을 단축하여 연료 혼합물을 희박하게 만듭니다. 이로 인해 엔진이 작동 중일 때 리치에서 린으로 그리고 다시 다시 빠르게 앞뒤로 전환됩니다. 이러한 균일한 파동은 깨끗한 연소를 위해 거의 완벽하게 균형을 이루는 '평균' 혼합물을 생성합니다. 전환 속도는 구형 피드백 기화기에서 가장 느리고 스로틀 바디 분사 시스템이 더 빠르며 다중 포트 순차 연료 분사에서 가장 빠릅니다. O2 센서의 출력을 오실로스코프에서 모니터링하면 풍부한 부분에서 희박한 부분까지 앞뒤로 춤추는 지그재그 선이 생성됩니다. 엔진의 공기/연료 혼합물에 대한 일종의 심장 모니터라고 생각하십시오.