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자동차 각종 센서류의 역할
관세음보살
조회수
1051
댓글수
6
24-03-06
자동차 각종 센서류의 역할
작성자
관세음보살
조회수
1051
작성일
24-03-06

MAP 센서

맵 센서 (MAPS: Manifold Absolute Pressure Sensor)는 써지 탱크에 장착되어 있으며, 흡기관내의 압력을 계측하여 흡입 공기량을 간접적으로 산출하는 간접 계측방식이며, 속도-밀도 방식(Speed-Density Type) 이라고도 한다. 맵 센서는 흡기관내의 압력변화에 따라 절대압력에 비례하는 아날로그 출력신호를 PCM으로 전달하고, PCM은 이 신호를 이용하여 엔진 회전수와 함께 흡입공기량을 산출하게 되는 기본정보로 사용한다.

맵 센서는 압전 소자(Piezo-electric Element)와 압전 소자의 출력신호를 증폭하는 하이브리드 IC로구성된다. 압전 소자는 반도체의 압전 저항 효과를 이용한 실리콘 다이어프램 형식이며, 실리콘 다이어프램의 한쪽은 100% 진공실이고 다른 한 쪽은 흡기관의 압력이 작용되는 구조로 되어 있다. 즉, 흡기관의 압력변화에 따른 실리콘 변화에 따라 출력을 얻게된다.

 

IATS-흡입공기온도센서

흡기 온도 센서 (IATS: Intake Air Temperature Sensor)는 맵 센서 (MAPS) 내부에 장착되어 있으며, 흡기 온도를 측정한다. 공기는 온도에 따라 밀도가 변화하기 때문에, 정확한 공기 유량을 측정하기 위해서는 흡기온에 따른 밀도 변화량을 보정하여야 한다. PCM은 공기량 측정 센서 또는 맵 센서의 유량 정보와 흡기 온도 센서의 온도 정보를 이용하여 정확한 흡입 공기량을 계산한다.

흡기 온도 센서는 공기 중에 노출되어 있으며, 써미스터 (Thermistor)는 온도가 올라가면 저항이 감소하고, 온도가 내려가면 저항이 증가되는 부저항온도계수 (NTC: Negative Temperature Coefficient) 특성을 가지고 있다.

 

ECTS-냉각수온센서

냉각 수온 센서 (ECTS: Engine Coolant Temperature Sensor)는 실린더의 냉각수 통로에 위치하며, 엔진 냉각수의 온도를 측정한다.냉각 수온 센서의 써미스터 (Thermistor)는 온도가 올라가면 저항이 감소하고, 온도가 내려가면 저항이 증가되는 부저항온도계수 (NTC: Negative Temperature Coefficient) 특성을 가지고 있다.

ECM의 전원은 하나의 저항체를 거쳐 냉각 수온 센서에 공급되며, 그 저항체와 써미스터는 직렬로 연결되어 있다. 따라서 냉각 수온의 변화에 따라 써미스터의 전기 저항이 변화하면 출력 신호 또한 변화하게 된다. 냉간 시동시 엔진의 시동 꺼짐 혹은 엔진 부조를 방지하기 위하여 ECM은 냉각 수온의 정보를 통해 연료 분사량과 점화 시기를 보정한다.

 

TPS-스로틀포지션센서

스로틀 포지션 센서 (TPS: Throttle Position Sensor)는 스로틀 바디에 장착되어 있으며, 스로틀 밸브의 개도량을 측정한다. 이 센서는 스로틀 회전량에 따라 저항이 변하는 가변 저항을 내장하고 있어서, 가속시에서는 센서 전원 단자와 신호 단자 사이의 저항값이 감소하여, 출력 전압이 커지며, 감속시에는 이 저항값이 증가하여, 출력 전압을 작아진다. 즉, 센서 출력 전압은 스로틀 개도량에 비례한다.

ECM은 센서 전원 (+5V)를 공급하며, 이 스로틀 포지션 센서 신호를 이용하여, 작동 조건 (공회전, 부분 부하, 가속/감속, 전개 등)을 결정하며, 스로틀 포지션 센서 신호에 따른 흡입 공기량 신호 (공기량 측정 센서 또는 맵 센서 신호)를 이용하여, 인젝터 분사 시간과 점화 시기를 조정한다.

 

산소센서

산소센서 (HO2S : Heated Oxygen Sensor)는 촉매 전단과 후단에 각각 장착되어 있으며, 배기가스 속의 산소 농도에 따른 전압을 PCM에 전달한다. 산소 센서 내부에는 듀티 제어 형식의 히터가 내장되어 있으며, 이는 배기 가스의 온도가 일정 온도 이하의 경우, 산소 센서가 정상적으로 작동하도록 센서 탑 부분의 온도를 일정 온도로 유지하는 역할을 한다.

 

노크센서

노크 센서 (KS: Knock Sensor)는 실린더 블록에 장착되어 있으며, 엔진의 노킹을 감지한다. 이 센서는 압전 세라믹을 응용하여, 외부에서 진동이나 압력이 세라믹 소자에 가해지면, 기준 전압보다 높은 전압을 발생시킨다.

노킹 발생 시, 노크 센서가 전압 형태로 노킹 신호를 PCM으로 전달하며, 이 때 PCM은 점화시기를 지각시키고, 지각 후 노킹발생이 없으면 다시 진각시키는 연속 제어를 통하여, 토크, 출력 및 연비를 최적이 되도록 점화 시기를 제어한다.

 

CKPS-크랭크샤프트 포지션 센서

크랭크샤프트 포지션 센서 (CKPS: Crankshaft Position Sensor)는 엔진 회전수를 검출하는 센서이다. 엔진 회전수는 전자 제어 엔진에 있어 가장 중요한 변수이며, 엔진 회전수 신호가 PCM으로 입력이 되지 않으면, 연료 공급이 되지 않고 메인 릴레이가 작동하지 않는다 (운행 불가).

크랭크샤프트 포지션 센서는 변속기 하우징에 장착되어 있으며, 타겟-휠 (Target-Wheel)에 의해 현재의 피스톤 위치를 감지한다. 타겟-휠은 크랭크 각(CA: Crank Angle) 360도에 58개의 슬롯과 2개의 빈 슬롯으로 구성되어 있다.

 

CMPS-캠샤프트 포지션 센서

캠샤프트 포지션 센서 (CMPS: Camshaft Position Sensor)는 홀 센서 (Hall Sensor)라고도 하며, 홀소자를 이용하여 캠 샤프트의 위치를 검출하는 센서로, 크랭크샤프트 포지션 센서와 동일 기준점으로 하여 크랭크샤프트 포지션 센서에서 확인이 불가능한 개별 피스톤의 위치를 확인할 수 있게 한다.

캠샤프트 포지션 센서는 엔진 헤드 커버에 장착되어 있으며, 캠 샤프트 또는 캠 기어에 기준 위치에 잡고 센서에 의해 이를 감지한다. 이 센서에는 홀 피펙트 (Hall Effect) IC가 내장되어 있으며, 이 IC에 전류가 흐르는 상태에서 자계를 인가하면 전압이 변하는 원리로 작동된다. 캠샤프트 포지션 센서에 의해 비로소 정확한 각 실린더의 위치(행정)을 알 수 있으며, 이 경우 각 실린더별로 독립적으로 순차 연료분사 (Sequential Injection)가 가능하게 된다.

 

ISA-공전속도조절장치

공회전 속도 제어 액츄에이터 (ISCA: Idle Speed Control Actuator)는 스로틀 바디에 장착되어 있으며, 로터, 이 로터를 움직이는 닫힘 코일과 열림 코일 및 영구 자석으로 구성되어 있다. 이 액츄에이터는 스로틀 밸브가 닫혀 있을 때, 스로틀 밸브를 거치지 않고 바이 패스되는 흡입 공기 유량을 제어한다. 공회전시에는 다양한 엔진 부하와 조건에 따른 공회전 속도 유지를 위해, 엔진 시동시에는 추가로 소요되는 흡기량을 조절하기 위하여, 바이 패스되는 공기 유량을 제어한다. PCM은 각종 센서 신호를 기준으로, 닫힘 코일과 열림 코일을 접지 제어하여 로터를 작동시키며, 이 로터는 바이 패스 통로를 개폐하여, 엔진으로 유입되는 공기 유량을 제어할 수 있다.

 

CVVT 오일제어벨브

CVVT (Continuous Variable Valve Timing) 시스템은 PCM의 신호를 받아 강제적으로 캠샤프트를 회전시켜 밸브 오버랩 (Overlap)을 제어함으로서, 엔진 내부의 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 량을 필요에 따라 조절하는 장치이다. 이 시스템은 엔진 오일 압력에 의하여 작동되며, 배기 가스 저감 (NOx, HC), 연비 향상, 공회전 안정성 향상, 저속 토크 향상 및 고속 출력 향상의 효과가 있다.

이 시스템은 PCM의 PWM (Pulse Width Modulation) 신호를 받아 엔진 오일의 경로를 바꿔 캠 페이저 (Cam Phaser)로 오일을 공급 또는 유출시키는 CVVT 오일 컨트롤 밸브 (OCV: Oil Control Valve), 엔진 오일의 온도를 측정하는 CVVT 오일 온도 센서(OTS: Oil Temperature Sensor) 및 엔진 오일의 유압으로 캠샤프트의 위상을 변경시키는 캠 페이저 (Cam Phaser)로 구성되어 있다.

CVVT 오일 컨트롤 밸브로 부터 전달된 오일은 캠 페이저 내의 캠축과 연결된 로터를 회전시켜 캠축을 엔진의 회전방향(흡기 진각/배기 지각) 또는 반대방향(흡기 지각/배기 진각)으로 회전시켜, 캠의 위상각을 변화시킨다.

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    • airforce

      24-11-12

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      정보 감사합니다
      정보 감사합니다
    • 덕봉사부

      24-09-29

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      자동차 관리에 유용한 정보입니다
      자동차 관리에 유용한 정보입니다
    • 코리아

      24-03-07

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      모르던 내용이네요 센서 종류도 어마어마하게 많네요
      모르던 내용이네요 센서 종류도 어마어마하게 많네요
    • oong0318

      24-03-07

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      좋은 정보 감사합니다.
      좋은 정보 감사합니다.
    • 로아아방

      24-03-07

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      대게 내연기관 차량에 2만여개의 부품이 들어간다고 하지요.
      대게 내연기관 차량에 2만여개의 부품이 들어간다고 하지요.
    • 관세음보살

      24-03-06

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      조사하면서 이렇게 많은 센서가 있는지 몰랐습니다.
      자동차는 수많은 센서와 전기장치의 복합체입니다.
      조사하면서 이렇게 많은 센서가 있는지 몰랐습니다.
      자동차는 수많은 센서와 전기장치의 복합체입니다.