전자 제어 센서

소개글

전자 제어 센서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 전자제어의 개요
2. 입출력 처리
3. 연료량 제어
4. 점화 시기 제어
5. 공회전 속도 제어

본문내용

미리 Table로 설정해둔 값을 가져온다.
4.2.2 Dwell Time의 계산
엔진 회전수와 Battery 전압에 따라 충전에 필요한 시간을 미리 준비해둔 Table에서 읽어 온다.
4.3 점화 시기 보정량의 계산
점화 시기 제어도 연료량 제어와 같이 기본 점화 시기 제어만으로는 엔진의 운전 상태에 따라 최적의 점화 시기를 구현하기가 어렵기 때문에 다음과 같은 상황에 따라 보정치를 계산하여야 한다.
▨ 수온 보정
▨ 가속 보정
▨ Anti-Surge 보정
▨ Knock 보정
▨ 고지 보정
▨ 감속 보정
▨ Rewet 보정
▨ Idle 안정화 보정
▨ 각종 부하 보정 (에어컨, 전기부하 등)
이와 같은 보정 항목중 보정 방법이나 내용이 대부분 비슷하기 때문에 여기서는 다음과 같은 대표적인 항목에 대해서만 설명하기로 한다.
4.3.1 수온 보정
4.3.2 가속 보정
만족스러운 가속 성능을 얻기 위한 방법으로 연료량의 증량과 동시에 아래 그림과 같이 점화 시기도 동시에 조절하여 제어하는 방법이다.
4.3.3 Anti-Surge 보정
엔진에서 Surge란 아래의 그림과 같은 엔진 회전수의 Fluctuation을 의미하며, 이를 방지하기 위한 제어로 엔진 회전수 Fluctuation을 감지하고 그 정도가 어느 정도 이상일 경우 점화 시기를 제어하는 방법을 말한다.
4.3.4 Knock 보정
Knocking의 발생은 엔진의 출력 저하 및 엔진의 손상 등을 가져오기 때문에 앞에서 기술한 Knock Sensor를 이용하여 Knocking의 발생을 감지하고, 그때 점화 시기를 지각시키는 제어를 통해 Knocking을 제거한다.
4.4 점화 시기 구동 방법
점화 시기의 구동 방법에는 크게 배전기가 있는 Distributer Type과 배전기가 없는 DLI (DistributerLess Ignition) Type이 있다.
4.4.1Distributer Type
Distributer가 장착되어 아래의 점화 신호를 해당 기통에 맞춰 분배시키는 방식이다.
4.4.2 DLI (DistributerLess Ignition Type)
Distributer가 없는 대신 2개의 ECU의 점화 신호 출력이 사용된다.
공회전 속도 제어
5.1 공회전 속도 제어의 개요
공회전 속도 제어는 현재의 엔진 상태에 맞는 공회전 속도를 유지하여 연비를 향상시키고 공회전시 엔진 소음을 감소시키기 위한 시스템으로 그 구성은 다음과 같다.
▨ 기본 공기량 계산
▨ ISC Feedback 보정량 계산
5.2 기본 ISC Duty의 계산
기본 ISC Duty는 기본 공기량을 의미하는데 보통 공회전 시에는 엔진 냉각수 온도의 함수로 계산하며 악셀레이터 페달을 밟았을 때의 부분 부하 시에는 스로틀밸브 개도의 함수로 결정되는 양이다.
실제로는 부하 Switch 입력에 따라 보다 세분화된 ISC Duty를 계산하고 Filtering 하는 단계가 있지만 복잡하기 때문에 여기서는 생략한다.
5.3 ISC 보정량과 목표 RPM의 계산
공회전수 제어 역시 과도 상태 또는 다양한 엔진 상태의 변화를 기본 ISC Duty 하나 만으로 제어하는 것은 불가능하다. 따라서, 다음과 같은 보정을 이용하여 그 영향을 보정한다.
▨ 시동후 보정
▨ Dashpot 보정
▨ 각종 부하 보정
▨ ISC Reference RPM 계산
▨ ISC Feedback 보정
▨ 흡기온 보정
▨ 고지 보정
▨ 미속 주행 보정
▨ 회전수 저하 보정
▨ ISC 학습 제어
위와 같은 여러 가지 보정중 보정 방법이나 내용이 대부분 비슷하기 때문에 여기서는 다음과 같은 대표적인 보정에 대해서만 설명하기로 한다.
5.3.1 시동후 보정
시동시에는 악셀레이터를 거의 밟지 않기 때문에 시동시 엔진 회전수 및 엔진 Stall 여부는 공회전수 제어에 민감한 영향을 받게된다. 보통 시동후 엔진회전수를 2000에서 3000rpm 정도 올렸다가 떨어뜨리는 기능도 바로 이 시동후 보정이 담당하게 된다.
5.3.2 Dashpot 보정
악셀레이터 페달을 밟앗을 때의 부분 부하 상태에서 악셀레이터 페달을 밟지 않은 상태의 공회전 상태로 진입시 스로틀밸브의 급격한 닫음으로 인한 Engine Stall을 방지하기 위하여 ISC 유량을 서서히 감소시키는 기능을 말한다.
5.3.3 각종 부하 보정
에어컨, 전기부하, Power Stering, Radiator Fan 등의 작동으로 인해 공회전 rpm이 불안정하게 되는 현상을 개선하기 위한 보정으로 ISC 유량을 증가시킨다.
5.3.4 ISC 기본 회전수 계산
공회전시의 목표 엔진 회전수를 설정하는 역할을 한다. 현재의 엔진 상황에 맞게, 예를 들어 평상시 목표 회전수가 700rpm이었다면 기온이 낮을 때나 에어컨이 on되어 엔진에 부하가 작용하고 있을 때는 750 또는 800rpm 정도로 높게 설정하여 공회전 속도의 안정성을 도모하는 기능이다.
5.3.5 ISC Feedback 보정
엔진 상황에 따라 목표 회전수가 정해지면 이를 맞춰 주기 위해 현재의 엔진 회전수를 Feedback 받아 목표 회전수와의 편차를 구하고 이 편차가 "0"이 되는 방향으로 ISC Duty를 증가시키는 것이 바로 이 ISC Feedback 보정이다.
보통 PI Control로 구성되며 그 수식은 다음과 같습니다.
ISCPRO = Kp (Nobject-Nreal)
ISCINT[k] = ISCINT[k-1]+Ki (Nobject-Nreal)
ISCCOR = ISCPRO + ISCINT
여기서 ISCPRO : ISC 비례 보정 (P-Control)
ISCINT : ISC 적분 보정 (I-Control)
ISCCOR : ISC Feedback 보정치
Nobject : 엔진 목표 회전수
Nreal : 현재 엔진 회전수
Kp : 비례 이득
Ki : 적분 이득
5.4 ISC Duty의 구동 방법
ISC 공기량 제어는 아래의 Duty 신호를 Solenoid Valve에 인가하여 수행한다.
ISC Duty = [ Ton / (Ton + Toff) ] 100
공회전 제어시 공기량을 제어하는 방법은 Throttle Body 형태와 Actuator의 종류에 따라 다르다.y

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전자,   제어,   센서,   자동차,   공학,   전자제어,   입출력,   연료량