이책의머리말 오늘날급속한과학 기술의발달은시공간의개념을초월하여전세계가하나가되고있으며, 산업기술도미래사회의변화에발맞추어빠르게변화하고있다. 마이스터고등학교는세계화, 정보화, 지식기반사회를주도할창의적이고주도적인기능인과기술인을육성하기위하여공업에대한전문교육을실시하는직업교육기관이다. 마이스터고등학교의산업수요와연계한맞춤형전문기술교육은공업분야의기능, 기술을바탕으로하여자기주도적으로사고하고실천하는창의적인기술인양성을목적으로한다. 따라서, 학생들은우리나라산업현장의사회구성원으로서원활한의사소통을하고기술발전에기여하기위해서직업기초능력및전문기술능력을배양해야한다. 이번자동차부품제조분야의전문인력양성을위해편찬된교과서는공업분야의생산적실무를효율적으로수행하는데필요한전문기능 기술을습득하고, 공업분야의산업현장에취업하여자아를실현하고, 국가산업발전에기여할수있는유능한기능 기술인의양성을목적으로한다. 이 자동차전기전자제어워크북 은전기 전자회로개요, 전기 전자제어장치의구성요소, 전기 전자회로의구성, 전자제어엔진의개요, 전자제어가솔린엔진, 그밖의전자제어엔진, 전자제어성능향상장치, ABS 장치, TCS 및 ESP 장치, 전자제어현가장치, 그밖의전자제어섀시, 전자동온도조절장치, 오토라이트장치, 시간경보전자장치등을학습할수있도록구성하였다. 미래의성장산업을주도하며산업현장에서책임을다하게될학생들이이워크북을통하여우리나라의공업발전에헌신할수있게되기를바란다. 그리고미래의지식기반정보화사회에필요한지식과기능을배우고익혀국가및사회발전에이바지하여자아를실현하기를기대한다. 저자일동

이책의차례 전기 전자회로개요전자제어시스템의개요 8 자동차전자제어의역사 10 11 전기 전자제어장치의구성요소반도체의기초 29 불순물반도체종류 31 반도체소자 32 전기 전자회로의구성 전기회로의구성 38 릴레이분류 39 점화 ( 시동 ) 스위치전원분류 40 암전류측정 41 자동차에사용되는통신의종류 42 전자제어엔진의개요 전자제어시스템의분류 43 엔진 ECU 입력요소 44 엔진 ECU 출력요소 49 엔진 ECU 입력요소의위치 51 전자제어가솔린엔진 가솔린엔진연료분사제어 56 연료분사제어시스템의작동 57 공회전속도제어시스템의개요 58 전자제어점화장치 59 배출가스제어장치 61 배기가스제어장치 62 그밖의전자제어엔진 전자제어디젤엔진 63 전자제어디젤엔진 64 디젤엔진연료장치 65 디젤엔진입출력제어요소 69 전자제어 LPI 엔진 70

전자제어성능향상장치 전자제어스로틀밸브시스템 76 가변밸브타이밍시스템 77 전자제어자동변속기의구조 78 자동변속기의기능 80 자동변속기의구성및제어 81 자동변속기의 P, N 레인지에서의제어 82 자동변속기의 D 레인지 1속제어 83 자동변속기의 D 레인지 2속제어 84 자동변속기의 D 레인지 3속제어 85 자동변속기의 D레인지 4속제어 86 자동변속기의 D 레인지 5속제어 87 자동변속기의 R 레인지제어88 입력요소 89 자동변속기입출력요소 91 전자제어시스템 92 자동변속기전자제어시스템 95 ABS 장치 ABS 제어시스템의기본원리 97 ABS 장치의구성부품 98 휠센서 100 유압제어시스템의작동원리 101 TCS 및 ESP 장치 TCS 장치의원리및구성장치 102 TCS 장치의제어개념 103 TCS 장치의제어 104 TCS 장치의구성부품 105 ESP 장치의원리및구성장치 106 TCS(traction control system) 107 VDC(ESP) 장치의원리및구성장치 108 ECS 장치의원리및구성장치 109

이책의차례 전자제어현가장치공기식현가장치의제어 110 스텝모터 111 ECS 장치의작동및제어 112 그밖의전자제어섀시 전자제어파워스티어링장치 113 EPS 시스템 114 EPS의구성및종류 115 4륜조향장치 (4WS) 116 차속감응형 4륜조향의안전성능 117 컬럼-EPS 118 전자동온도조절장치 FATC(full automatic temperature control) 119 FATC 다이어그램및위치 120 실내온도센서 121 외기온도센서 122 일광센서 123 핀서모센서 124 온도조절액추에이터위치센서 125 매연감지센서 126 파워트랜지스터 127 오토라이트장치오토라이트장치 128 오토라이트장치의작동및제어 129 오토라이트장치의고장진단 130

시간경보전자장치 시간경보전자장치 131 ETACS의기능 132 ETACS의제어기능 133 ETACS의원리 134 정전압방식에의한스위치감지방법 135 타임차트분석방법 136 간헐와이퍼제어 137 와셔연동와이퍼제어 138 뒷유리열선타이머제어 139 안전띠경고타이머제어 140 감광방식실내등제어 141 점화스위치홀조명제어 142 파워윈도제어 143 축전지셰이버기능 144 점화스위치키회수기능제어 145 자동도어로크기능제어 146 ETACS 고장진단 147

전자제어시스템의개요 (1) ECU 구성요소자동차전자제어시스템의개요는일반적으로물리량을측정하여전기신호로바꾸어입력을담당하는 ( ➊ ) 와입력신호를받아미리설정되어있는프로그램에따라연산하여그결과를전기적인신호로출력해주는 ( ➋ ) 및전기적인출력신호를받아시스템을조절해줄수있는물리량을만들어내는 ( ➌ ) 의세가지요소로구성되어있다. (2) ECU 블록다이어그램의구성요소 센서 ECU ➊ 입력회로 A/D 컨버터 출력회로 ➌ 마이크로컴퓨터 메모리 ➋ 입력 I/O ROM-RAM 회로 ➍ ECU 블록다이어그램의구성요소 ➊ - ( 센서 ) ➋ - ( 신호처리회로 ) ➌ - ( 액추에이터 ) ECU 블록다이어그램의구성요소에해당되는용어을쓰시오? ➊ - ( 아날로그신호 ) ➌ - ( 액추에이터 )? ➋ - ( 디지털신호 ) ➍ - ( 중앙처리장치 [CPU] ) 8 자동차전기전자제어워크북

전자제어시스템의개요 (1) 자동차전자제어시스템 ( 기관, 섀시, 전기 ) 의구분 자동차전자제어시스템의기관, 섀시및전기장치를구분하여제어시스템의종류와제어내 용을이해한다. 장치제어시스템제어내용 ( ➊ ) 연료분사량, 점화시기, 공전회전수, 배기가스제어등 기관 가변흡기밸브타이밍제어 (CVVT) 엔진회전수에따라밸브타이밍조절 ( ➋ ) 배기가스의흐름을이용하여엔진으로흡입되는공기량을증가시켜엔진출력향상 전자제어 LPI 시스템 ( ➌ ) ( ➍ ) 변속성능및동력전달효율향상 섀시 ( ➎ ) 변속단없이연속적으로변속가능 ( ➏ ) 급제동이나미끄러운노면에서제동할때바퀴가고착되는것을막아제동안정성을확보해주는전자브레이크시스템 ( ➐ ) 미끄럼발생상황을초기에감지하여각바퀴를적절히제동시켜차량의자세를안정된상태로유지하는장치 ( ➑ ) 주위의조도변화에따라미등및전조등을자동점등, 소등시키는장치 전기 전자동에어컨 ETACS 또는 ISU 항상쾌적한실내공간을유지시켜주는첨단공조시스템 시간에의해작동하는장치와경보를발생시켜운전자에게알려주는장치를통합한시스템 ➊ 가솔린연료분사시스템 ➌ 액화석유가스분사장치 ➎ 무단변속자동변속기 ➐ ESP ➋ 흡가변용량제어터보차져 [VGT] ➍ 자동변속기 ➏ ABS ➑ 오토라이트 가변용량제어터보차저 (VGT: variable geometry tubocharger) VGT란 (variable geometry turbocharger) 의약자로가변용량제어터보차저라고도한다. VGT는기존의직접분사방식의 CRDI 엔진에가변용량제어터보차저를더해성능을향상시킨것이다. 자동차전기전자제어워크북 9

자동차전자제어의역사 (1) 자동차전자제어의역사자동차제어장치의역사는 ( ➊ ) 에서시작된다. 1930년대항공기엔진을대상으로연료분사제어에대한연구가진행되어오다가제2차세계대전기간중군용기에적용한것이가솔린엔진의연료분사제어가시초라고볼수있다. 자동차분야에서는연료분사제어의장점에도불구하고경제성이맞지않아적용되지못하다가출력, 응답성및성능향상이요구되는경주용차에 1950년말최초로실용화되었다. ( ➋ ) 는기계식제어이긴하나흡기관에그룹분사하는방식이적용되었으며, 시동및웜업에따른공기의증량, 흡기온도및대기압에대한공연비보상장치등이도입되었다. 제어장치는기계식제어장치이며 ( ➌ ) 의효시라고볼수있는것은벤딕스사가 1957년에발표한 ( ➍ ) 가최초이다. 1967년보쉬사가개발한 ( ➎ ) 이많은자동차회사에서사용하면서엔진전자제어의발전을이루는발판이마련되었다. 보쉬사가개발을시작한 1962년전후의상황을살펴보면자동차에의한대기오염문제가 1950년대부터부각되기시작하였다. 특히, 1957년부터 1960년대전반에걸쳐미국연방정부와 ( ➏ ) 주정부에의해실시된오염조사결과로배기가스저감대책을자동차업체에요구했으며, 1960년대초캘리포니아주에서는자동차배기가스에의한대기오염을규제하는법이제정되어 1965년 7월부터시행되었다. 1970년대이후로는배기가스저감및연비향상에개발의초점을맞추게되었다. 이러한배기가스저감및연비향상을위해서는기계식제어치가아닌전자제어방식의엔진의개발이필수적이었다. 전자기술의발전으로트랜지스터의가격이낮아지고, 신뢰성이향상됨에따라자동차부품으로사용할수있게되었다. 배기가스규제법의등장과전자기술의발전에따라공연비제어의탁월한성능을발휘하는전자제어식장치인 D-제트로닉이등장하게된것이다. 연대 개발목표 엔진개발 1940~1950년대 차량의고속화 - 단행정엔진개발, 디젤엔진개발 1950~1960년대 엔진소형화엔진성능향상 - 인젝터개발, 가스터빈엔진개발, 로터리엔진개발 1960~1970년대 내구성향상 - 전자제어연료분사장치개발, 디젤엔진의성능향상 - 터보차저개발 1970~1990년대 연비향상 전자터보개발, 디젤엔진의경제성향상, 세라믹재료적용, 배기가스규제강화엔진개발 21세기 고효율화연비향상배기가스저감 새로운슈퍼터보차저의개발, 가변밸브타이밍시스템의개발, 가변흡기시스템의개발, 전자제어디젤엔진의개발, DOHC 엔진의개발, 가변압축비엔진의개발등 ➊ - ( 엔진제어 ) ➋ - ( 연료분사장치 ) ➌ - ( 전자제어식연료분사장치 ) ➍ - ( 일렉트로인젝터 ) ➎ - (D- 제트로닉 ) ➏ - ( 캘리포니아 ) 10 자동차전기전자제어워크북

(1) 연료레벨센서연료잔량을알려주는센서로 NTC형서미스터를이용한다. 연료가채워져있는상태에서는서미스터센서가연료에잠겨있으므로연료에의해온도가내려가면온도저하에의해저항값은 ( ➊ ) 하고전류가 ( ➋ ) 하여연료잔량경고등이소등된다. 탱크내의연료가감소하여서미스터센서가연료밖으로노출되면온도가상승하고서미스터의저항값이 ( ➋ ) 함에따라전류가 ( ➊ ) 하여연료잔량경고등을점등시킨다. (2) EGR 밸브와온도센서 EGR(exhaust gas recirculation) 은엔진에서연소된 ( ➌ ) 의일정량을실린더내로순환시켜실린더내의연소온도및압력을낮추고산소와질소의농도를연하게함으로써실린더내에서연소할때발생되는질소산화물 (NOx) 의농도를저감하는장치이다. (3) 배기온도센서자동차의 ( ➍ ) 에이상이발생하면유해배기가스가대기중으로배출된다. 배기온도센서는 ( ➍ ) 가과열로인해손상되는것을방지하기위해촉매장치의온도를감지하여이상과열할때계기판에경고등을점등시켜주는역할을한다. 검출센서 (sensor) 동작원리용도 (system) 온도 서미스터 ( 범용 ) (MnCoNi계) 전기저항의온도변화 냉각수온도, 흡기온도, 상온 서미스터 ( 고온용 ) 촉매온도 PTC 저항-온도의급변특성 냉각수온도, 액레벨, 초크버너 서모 - 페라이트자기변태수온 ➊ - ( 증가 ) ➋ - ( 감소 ) ➌ - ( 배기가스 ) ➍ - ( 촉매장치 ) 자동차전기전자제어워크북 11

(1) 탄성식압력센서의종류자동차내의기체압력이나액체압력을검출하는탄성식센서에는 ( ➊ ) 형, ( ➋ ) 형, ( ➌ ) 형이있다. ( ➊ ) 형은압력이큰곳에주로사용하며, ( ➋ ) 형은 ( ➌ ) 과압력범위는거의비슷하지만제조가쉬워소형화할수있는장점이있다. 압력센서 압력검출범위 특성 ( ➊ ) 0.1~2,000kg/cm 2 구조가간단하다. 큰압력용이다. ( ➋ ) 수 kg/cm 2 ~ 수십 kg/cm 2 작은압력용이다. 소형화가쉽다. ( ➌ ) 수 kg/cm 2 ~ 수십 kg/cm 2 변위량이크다. 소형화가어렵다. 1 피니언 스프링 섹터기어자유단 섹터 3 지침 눈금판 p( 압력 ) 링크 지침 링크 2 압력 검출센서 (sensor) 동작원리용도 (system) 압력 LVDT 반도체식 정전용량식 벨로스 + 차동트랜스 피에조 (Piezo) 저항효과 다이어프램변위에의한용량변화 흡기압력, 대기압력 ( 공연비, 점화시기제어 등 ) 엔진오일압력, 브레이크오일압력 ➊ - ( 부르동관 ) ➋ - ( 다이어프램 ) ➌ - ( 벨로스 ) 12 자동차전기전자제어워크북

(1) 다이어프램식진공센서 에어클리너의막힘을감지하는센서로주로카뷰레터 방식의차량에사용되는센서이다. 대기압과 ( ➊ ) 이압 력차에의해다이어프램을누르는구조로되어있다. 다이어프램이압력차로눌리면원통형자석과연결되어있어서자석이아래방향으로이동하면서리드스위치를 ON시키는방식이다. 엔진의흡기측에진공스위치를설치하고에어클리너가막히면부압이작용하여압력차에의해다이어프램을아래로움직여리드스위치를작동시킨다. (2) 다이어프램식오일압력센서 압력이가해지지않은상태에서는스프링의탄성으로다커넥터오일통로센서엘리먼트이어프램을눌러접점이 ON 상태로있다가압력이가해지 ( 다이어프램 ) 측정회로면반대방향에서다이어프램을눌러점이 OFF 상태가되는방식이다. ( ➋ ) 에설치되어엔진시동전 ( 시동스위치 1단 ) 에는실린더내의유압이형성되지않아오일압력스위치는 ON 상태로되어계기판의오일압력경고등이점등된다. 시동스위치작동 ( 시동스위치 2단 ) 에서는실린더내의오일압력이상승하여다이어프램을누르면오일압력스위치의접점이 OFF되어계기판의경고등이소등된다. (3) 벨로스식진공센서 감지부와 ( ➌ ) 를사용한센서로, 벨로스좌우측에대기압과진공의압력차에의해벨로스가수축및팽창하는구조이다. 벨로스의축에연결된코어가이동하면서 ( ➌ ) 의전위가변하여압력을검출하는방식이다. 코어의움직임에따라 ( ➌ ) 내의 1차코일과 2차코일의인덕턴스가변하는데코어가움직이는거리에비례하여전압이변화되어압력을검출한다. ➊ - ( 진공 ) ➋ - ( 실린더블록 ) ➌ - ( 차동트랜스 ) 자동차전기전자제어워크북 13

(1) 흡기매니폴드압력센서고정전극에다이어프램을연결한가동전극을설치한구조로, 압력차이에의한다이어프램의움직임으로두전극사이의 ( ➊ ) 의변화를측정함으로써매니폴드의압력을검출하는방식이다. 아래그림은독일의보쉬에서발표한 D-jetronic 시스템에서사용한압력센서로구조가견고하고, 내열성과내부식성이좋으며감도가양호하다. 흡기매니폴드 A : 대기압 B : 진공 1 : 다이어프램 2 : 다이어프램셀 1 3 : 다이어프램셀 2 (2) 반도체식압력센서반도체소자를이용한 ( ➋ ) 압력센서는내구성이좋고소형경량화가쉽고가격이저렴한장점이있는반면엔진에흡입된실제공기량을직접측정하는것이아니고스로틀밸브와흡기밸브사이의흡기계압력을측정하여공기량을계산하는간접식이므로정밀도가낮은단점이있다. 따라서, OBD-Ⅱ 이전에는경제적인이유로많이사용하였으나, OBD-Ⅱ 이후에는배기가스규제가강화됨에따라흡입공기량을질량으로계측하는핫와이어나핫필름방식을많이사용한다. ( ➌ ) 는전자제어연료분사시스템에서스로틀밸브의개도량에따른 ( ➋ ) 내의절대압의변화를검출하는반도체식압력센서이다. 주행중브레이크를밟으면스로틀밸브가닫히게되어흡기계의진공도가높아지고 ( ➌ ) 에가해지는압력이줄어들어전압이감소하는데, 이신호에의해흡입되는공기량이적다고판단하여연료분사량을줄이게된다. 반대로가속페달을밟으면스로틀밸브가열리게되고흡기관을통해들어오는공기량이많아져 ( ➋ ) 내의압력이상승한다. 따라서, ( ➌ ) 에가해지는압력이상승하고높아진전압신호에의해연료분사량이증가한다. ➊ - ( 정전용량 ) ➋ - ( 흡기매니폴드 ) ➌ - ( 맵센서또는 MAPS) 14 자동차전기전자제어워크북

(1) 광전효과를이용한스티어링각센서차량의주행안전성과코너링을위해스티어링회전각도를감지하여현가장치의제어및차량의자세제어에이용된다. 스티어링축에연결된 ( ➊ ) 와디스크의회전에따라빛을감지하는광센서부로구성되어있으며, 광센서부는 ( ➋ ) 와 ( ➌ ) 로이루어져있다. ( ➋ ) 에서발산된빛은광전도체를통해서 ( ➊ ) 에전달되고, ( ➌ ) 는스티어링휠의움직임에따라 ( ➊ ) 에있는슬롯 ( 홈 ) 을통과한광신호의변화를전기신호로바꾸어 ECU로보낸다. 1 광전도체 1 스티어링축 광센서센서보드 2 3 센서보드 (2) 광전효과를이용한차고센서 자동차높이의변위량을검출하는센서로차고센서의샤프트가회전할때그회전각을감지한다. 샤프트는디스크원판과연동하여회전하는데, 디스크에는가늘고긴슬롯이있어발광다이오드의빛이슬롯을통해반대편 ( ➍ ) 에전달된다. ( ➍ ) 는샤프트가회전함에따라변화는빛의신호를 ECU로보내면 ECU에입력된정보는승차인원및적재화물의증감에따라차고를조절하는자세제어에이용하거나노면상태에따라차제를제어하는데이용된다. (3) 홀효과를이용한차고센서홀효과를이용하여링크의회전각을측정하는센서로 ( ➎ ) 는고정되어있는상태에서링크 에연결된자석이회전하면 ( ➎ ) 는자계의세기를감지하여회전각도에따른전압파형을출력하고이를이용하여자동차의높이를검출하는것이다. 이센서는차량의자세및승차감을자동적으로조정하는액티브서스펜션시스템에사용하거나차량의적재하중에따른차고를자동적으로조정하는제어시스템에이용하고있다. 차고센서링크 ➊ - ( 엔코더디스크 ) ➋ - ( 발광다이오드또는 LED) ➌ - ( 라인카메라 ) ➍ - ( 포토트랜지스터 ) ➎ - ( 홀소자 ) 자동차전기전자제어워크북 15

(1) 외장형차속센서차속센서에의한정보는스피드미터의입력신호용, 엔진연료분사제어의입력정보용, ABS 의슬립률제어신호용등으로사용된다. 외장형차속센서는변속기의 ( ➊ ) 와 ( ➋ ) 사이에케이블로연결되어있으며, 구조가간단하고가격이저렴하여많이사용되었던방식이다. 아래그림과같이자성체의회전에따라리드가서로다른자극으로자화되면흡인력에의해스위치가 ( ➌ ) 되고, 같은자극으로자화되면탄성력에의해 ( ➍ ) 되는방식을이용하여출력파형을검출한다. 자성회전체 리드스위치 리드스위치떨어짐. 리드스위치붙음. 리드스위치떨어짐. (2) 내장형차속센서 차속센서가미터패널내부에직접연결된형태로회전자석의움직임에따라 ( ➎ ) 가 ON/ OFF되는방식이다. 아래그림과같이원통형자석의자극이 4개 (N S N S) 일때, 스피드케이블이 1회전하면 ( ➎ ) 는 4회의 ON/OFF를하게된다. 이 ( ➎ ) 의한쪽끝에전원을연결하고 ECU 회로를통해 ON/OFF 신호에의한구형파출력을얻는다. 5 포인터헤어스프링 ECU 영구자석 로터 로터 영구자석 5 ➊ - ( 드라이브기어 ) ➋ - ( 미터패널 ) ➌ - (ON) ➍ - (OFF) ➎ - ( 리드스위치 ) 16 자동차전기전자제어워크북

(1) 내장형크랭크위치센서 ( ➌ ) 내에설치하여엔진의크랭크축회전각도나회전수를검출하는센서이다. 크랭크위치는엔진의점화시기를결정하기위한중요한요소이다. ( ➌ ) 내에는시그널로터, 영구자석, 픽업코일로구성되어있으며, 엔진의회전에따라 ( ➊ ) 에의해교류신호를출력하여전자제어엔진시스템에연료분사제어를위한입력정보로사용한다. 1 2 3 4 5 6 1. 출력케이블 4. 코일 2. 영구자석 5. 시그널감지핀 3. 하우징 6. 센서링 (2) 휠스피드센서센서내부에마그네틱코일로구성되어있어센서링이회전하면서돌기의이동을감지하면교류전압이발생하는데, 이전압의주기를이용하여차속을검출한다. 차량의속도에따라출력되는교류전압의파형은비례하는데, 속도가빠르면전압의 ( ➍ ) 이커지고 ( ➎ ) 는짧아지고속도가늦으면 ( ➍ ) 은작아지고 ( ➎ ) 는커진다. ➊ - ( 전자유도작용 ) ➋ - ( 실린더블록 ) ➌ - ( 배전기 ) ➍ - ( 진폭 ) ➎ - ( 주기 ) 자동차전기전자제어워크북 17

(1) 홀타입센서의구조홀타입센서는아래그림과같이타깃휠에 4개의영구자석돌기를설치하여홀소자로부터출력신호를얻는방식이다. 홀타입센서는 ( ➊ ) 에비해최대회전수에제한을받으므로 1회전당돌기가 4~8개인타깃휠을주로사용한다. 리드스위치타입과 ( ➊ ) 은외부전원공급이불필요하므로 2선회로로구성되어있으나, 전원공급이필요한홀타입센서는 3선회로로구성되어있다. 홀소자공급전원 타깃휠 ( 영구자석 ) Hall IC 5V or 12V 신호출력접지 홀타입은센서는출력신호를쉽게디지털로변환할수있어별도로처리과정이필요없는장점이있지만, 검출할수있는최고회전수가 ( ➊ ) 보다상대적으로낮아최근에는 CKPS보다는캠위치센서로주로사용되고있다. 검출센서 (sensor) 동작원리용도 (system) 전자발전식 자석돌기 + 픽업코일 회전 ( ➋ ) 자기저항식효과 홀소자식 반도체홀효과 Wiegand식 Wiegand gyrhk ( ➌ ) 슬릿 + 발광, 수광소자 크랭크각, 스로틀각 ( 점화시기, EGR 제어등 ) 엔진회전수, 차속, 휠스피드 ➊ - ( 마그네틱타입 ) ➋ - ( 자기저항식 ) ➌ - ( 광학식 ) 18 자동차전기전자제어워크북

(1) 광전효과센서의원리일정한간격으로슬롯이있는원판의한쪽에는 LED를설치하고반대편에는 ( ➊ )( 또는포토트랜지스터 ) 를설치하여원판을회전시킬때, LED의빛이슬롯을통과하여 ( ➊ ) 에닿으면전압이출력되는원리를이용한것이다. ( ➊ ) 의출력은 ON/OFF의 ( ➋ ) 신호로출력되며, 출력전압은 LED와 ( ➊ ) 에공급되는전압에따라차이가있지만대부분 5V나 12V이다. (2) 광전효과센서의적용광전효과센서는주로 ( ➌ ) 나 ( ➍ ) 로사용되지만마그네틱타입이나홀타입센서에비하여부피가크기때문에 ( ➌ ) 의경우크랭크축에직접설치되지않고크랭크축이나캠축에설치되는 ( ➎ ) 내부에설치된다. 아래그림은배전기에설치된광전효과센서를나타낸것이다. 슬롯판에는 ( ➌ ) 부와 ( ➍ ) 부가같이내장되어있어크랭크위치와캠위치를함께검출하는방식이다. 발광다이오드 슬롯판 실제슬롯판의모양 포토다이오드 3 4 캠위치검출용크랭트위치검출용 ( ➏ ) 형식을사용하는자동차에서는크랭크축과캠축의구동이타이밍벨트나타이밍체인으로연결되어있으므로캠축에서도크랭크축의위치를검출할수있다. 최근의엔진은성능향상과배기가스감소를목적으로하는 DLI 시스템이일반화되고, 성능이나경제적으로우수한마그네틱타입센서나홀타입센서가개발되어 CKPS나 CMPS로많이사용하고있다. ➊ - ( 포토다이오드 ) ➋ - ( 디지털 ) ➌ - (CKPS 또는크랭크위치센서 ) ➍ - (CMPS 또는캠위치센서 ) ➎ - ( 배전기 ) ➏ - (OHC) 자동차전기전자제어워크북 19

(1) 아래의왼쪽그림은실린더내의유압을측정하는 ( ➊ ) 의설치위치를나타낸것이고, 오 른쪽그림은차체와차륜축에설치하여차체의상하움직임에따라레버가회전하여차체의높이를측정하는 ( ➌ ) 의설치위치를나타낸것이다. ( 1 ) ( 2 ) (2) 아래의왼쪽그림은실린더내의크랭크축의회전각을직접검출하는 ( ➊ ) 의설치위치를나타낸것이고, 오른쪽그림은 ( ➌ ) 의설치위치를나타낸것으로 tdc(top dead center) 센서라고도한다. (3) 진공압식 MAP 센서 MAP 센서는흡기다기관의진공변동에따른흡입공기량을간접적으로검출하여컴퓨터에입력하면엔진의부하에따른연료의분사량및점화시기를조절한다. T-AMP 센서 ECU 5V 피에조저항 MAP 신호 코팅 진공셀 파이렉스클래스판 AIR TEMP 신호 접지 MAP 센서의구조 MAP 센서의동작 번호에알맞은센서의명칭을쓰시오. ➊ - ( 오일압력센서 ) ➋ - ( 차고센서 ) ➌ - ( 크랭크위치센서 ) 20 자동차전기전자제어워크북

(1) 베인타입센서자동차엔진에전자제어시스템이적용되면서엔진에공급되는공기량을직접적으로측정하기위해처음으로적용된방식이다. 베인을플랩이라고도부르기때문에플랩식이라고표현하기도하며, 공기량을직접측정한다고하여공기흐름미터 (air flow meter) 라고도한다. 아래그림은 L-jetronic 시스템에적용된공기흐름미터로, 왼쪽은슬라이더측의구조이고오른쪽은베인측의구조를나타낸것이다. 베인은ㄱ자형태로된 2개의플랩을가지고있으며, 각플랩은고유의작용을하는데공기가들어오면 ( ➊ ) 은실제로흐르는공기량에따라열리고닫히는작동을하여엔진으로들어가는공기량을측정한다. ( ➋ ) 은어느정도공간이막혀있어급격한엔진부하에따라빠르게움직이는 ( ➊ ) 의작동을제한하여부드럽게동작하도록한다. 4 공기통로 2 3 댐핑챔버 1 베인의한쪽에는축과일체로슬라이더와리턴스프링이설치되어있는데, 공기가흐르지않는때에는스프링에의해베인이닫혀있다가엔진이시동되기시작하면공기가흡입되어베인이열리면서연료펌프스위치가작동하고연료분사가시작된다. 엔진의시동이완료되고엔진회전수가증가하면흡입공기량도증가함에따라베인의열림량도증가한다. 베인축과연결된슬라이더가기준전압 (5V) 이공급되는필름형태의 ( ➌ ) 위를미끄러지면서해당위치의저항값에따른출력전압으로엔진에유입되는공기량을검출한다. 공기통로에흡기온도센서가설치되어있으며 ( ➍ ) 를두어낮은엔진회전수에서도엔진에필요한공기를충분하게공급되도록하고있다. ➊ - ( 미터링플랩 ) ➋ - ( 댐핑플랩 ) ➌ - ( 가변저항또는포텐셔미터 ) ➍ - ( 바이패스통로 ) 자동차전기전자제어워크북 21