산소센서 시그널 파형 분석법


1. 인젝터의 파형보기


1. 인젝터를 구동하는 선에 전원이 통하지 않는다.

고장원인

1.1 인젝터 전원 공급(12V) 선이 끊어 졌음
1.2 ECU에 전원을 통하게 하는 선이 끊어 졌음
1.3 ECU 내부에 그라운드 시켜주는 부품 또는 계통의 작동 불량

수리방법

1.1 전원이 공급되는 선에 끊어진 부분을 수리한다. ECU와 관계없이 메인 릴레이 후 단에 12V 공급 선으로 직접 선을 새로 연결해도 됨
1.2 ECU와 인젝터 사이의 선을 연결한다 ECU를 연결한 상태에서 인젝터의 그라운드선과 ECU의 핀 사이에 통전시험을 해본다
1.3 인젝터와 ECU사이의 선이 12V와 합선되어 숏트에 의한 ECU내부 부품의 손상임
(가) 인젝터와 ECU사이의 선이 12V와 합선된 부분을 수리한다
(나) ECU를 교환한다.

엔진 현상

엔진의 진동과 부조가 심하며, 가속 시에 엔진 회전수가 증가하지 않는다.

파형 보기

각 기통 별로 인젝터 시그널이 항상 일정하게 나오는지 확인한다.

< 참고 >
인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다. 각 열림량에 큰 차이를 보이지 않으면, 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 인젝터의 열림과 닫히는 시기를 보아야 한다. 이 때 인젝터가 빠지는 부분이 있으면, 크랭크 앵글 시그널에 이상이 있는 것으로 크랭크 앵글센서의 시그널이 정상으로 나오는지 노이즈가 있는지 확인하여야 한다.


2. 인젝터와 ECU와 연결된(전원을 통하게 하는) 선에 항상 12V가 통한다.

고장원인

2.1 인젝터와 ECU 사이의 선이 그라운드와 접촉하고 있음

수리방법

2.1 인젝터와 ECU 사이의 (그라운드와 합선된 부분을 찾아) 선을 수리한다
2.2 시린더 내부에 연료가 많이 묻어 있을 수 있으므로, 플러그를 빼서 젖어 있는 가를 확인한다. 젖어 있으면, 플러그 빼고 인젝터 컨넥터를 분리한 후 약 30초 동안 크랭킹 한 다음(시린더 내부 연료를 없앰), 새 플러그로 교환하여 장착한다.
< 참 고 > 본 고장에 의하여 인젝터에서 연료가 계속 누출되어 실린더 내부에 연료가 고여 압축 시에 콘 롯드나 밸브등에 변형이 생길 수 가 있으므로 압축 압력을 확인한다.

엔진 현상

엔진의 진동과 부조가 심하며, 가속 시에 엔진 회전수가 증가하지 않는다.

파형 보기

각 기통 별로 인젝터 시그널이 항상 일정하게 나오는지 확인한다.

< 참고 >
인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다. 각 열림량에 큰 차이를 보이지 않으면, 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 인젝터의 열림과 닫히는 시기를 보아야 한다. 이 때 인젝터가 빠지는 부분이 있으면, 크랭크 앵글 시그널에 이상이 있는 것으로 크랭크 앵글센서의 시그널이 정상으로 나오는지 노이즈가 있는지 확인하여야 한다.


3. 인젝터와 ECU와 연결된(전원을 통하게 하는) 선이 12V 전원과 합선되어 있다.

고장원인

인젝터와 ECU와 연결된(전원을 통하게 하는) 선이 12V 전원과 합선되어 있다.

수리방법

3.1 (가) 인젝터와 ECU 사이의 (전원부와 합선된 부분을 찾아) 선을 수리한다(나) 위 (가)의 내용을 수리 후 인젝터의 작동이 정상이 아닌 경우, ECU를 교환한다.
ECU의 인젝터부에 12V가 숏트되어 손상이 있는 경우 인젝터의 작동을 작동시키지 못하고 자기진단이 안되므로 직접 확인해야 한다.

엔진 현상

엔진의 진동과 부조가 심하며, 가속 시에 엔진 회전수가 증가하지 않는다.

파형 보기

인젝터와 전원공급부(밧데리) 사이에서 측정한 경우

< 참고 >
인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다. 각 열림량에 큰 차이를 보이지 않으면, 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 인젝터의 열림과 닫히는 시기를 보아야 한다. 이 때 인젝터가 빠지는 부분이 있으면, 크랭크 앵글 시그널에 이상이 있는 것으로 크랭크 앵글센서의 시그널이 정상으로 나오는지 노이즈가 있는지 확인하여야 한다


4. 인젝터 닫히는 시기(Injection phase)가 맞지 않는다

고장원인

4.1 크랭크 앵글의 시그널에 노이즈가 발생되었다.
4.2 순간적인 피스톤의 속도가 급격히 줄면서 롱 투스의 판단이 잘못 되었다.

수리방법

4.1 (가) 크랭크 시그널 선에 실드를 ECU와 30mm 이내까지 한다.(나) 점화계통 배선에 실드를 한다.
4.2 크랭크 앵글 센서와 플라이휠 사이의 간격을 맞춘다. 사이의 간격(Air gap) 스팩 : 0.5 ∼ 1.5mm범위
< 참 고 1 > 수동기어 차량에서 저속에서 높은 기어단수상태에서 급히 가속페달을 밟는 경우, 간헐적으로 발생 할 수 있으며 이런 경우 에어 갭(Air gap)을 줄이면 현상은 줄어드나 근본적인 해결방법은 없다.

엔진 현상

공회전 중에 간헐적인 진동이 발생하며, 주행 중에 전후 방향의 울컥거림(Surge)이 발생한다.

파형 보기



< 참고 >
인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다. 각 열림량에 큰 차이를 보이지 않으면, 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 인젝터의 열림과 닫히는 시기를 보아야 한다. 이 때 인젝터가 빠지는 부분이 있으면, 크랭크 앵글 시그널에 이상이 있는 것으로 크랭크 앵글센서의 시그널이 정상으로 나오는지 노이즈가 있는지 확인하여야 한다.


5. 인젝터가 비정상적으로 열리지 않는다

고장원인

5.1 크랭크 앵글의 숏 투스의 개수가 맞지 않는다.
5.2 롱 투스의 위치 판단을 잘못 하였다.

수리방법

5.1 크랭크 앵글 센서에 노이즈가 발생되지 않도록 한다.
(가) 크랭크 시그널 선에 실드를 ECU와 30mm 이내까지 한다.
(나) 점화계통 배선에 실드를 한다.
5.2 크랭크 앵글 센서와 플라이휠 사이의 간격을 맞춘다.
사이의 간격(Air gap) 스팩 : 0.5 ∼ 1.5mm범위
< 참 고 1 >
수동기어 차량에서 저속에서 높은 기어단수상태에서 급히 가속페달을 밟는 경우, 간헐적으로 발생 할 수 있으며 이런 경우 에어 갭(Air gap)을 줄이면 현상은 줄어드나 근본적인 해결방법은 없다.
< 참 고 2 >
이 현상은 실제 간헐적으로 발생하여 빈도가 적으면 써지(Surge)현상으로 나오며, 그 순간을 포착하기 힘들어 자동으로 레코딩하여 요인이 되는 해당부품을 찾아야 하며, 부품을 교환하여 빈도수를 줄일 수 있지만 근본해결은 현실적으로 매우 어렵다.

엔진 현상

공회전 중에 간헐적인 진동이 발생하며, 주행 중에 전후 방향의 울컥거림(Surge)이 발생하며, 심한 경우 시동이 꺼진다.

파형 보기



< 참고 > 인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다.


6. 인젝터의 열림 시간이 맞지 않는다

고장원인

6.1 ECU에서 밧데리 전압을 읽고 있는 배선에 전압 변화가 심하다.
6.2 ECU에서 밧데리 전압 인식선에 간헐적으로 전압 변화가 심하다.
6.3 크랭크 앵글의 숏트 투스의 개수가 맞지 않는다.
6.4 롱 투스의 위치 판단을 잘못 하였다.

수리방법

6.1 ECU에 전압이 얼마인지를 읽고 있는 밧데리 공급선에 저항변화를 주는 요인을 제거 한다.
(가) 밧데리 공급선이 키 박스에 연결되어 있는 경우 밧데리(+)에 직접 연결한다.
(나) 위의 "(가)"가 아닌 경우 ECU핀과 연결된 배선에 전자제어와 직접 관련 없는 장치에 공급하는 배선이 있으면 이를 ECU핀 배선과 분리하여 따로 연결 시킨다.
6.2 위의 "(가), (나)"와 상관없는 경우는 ECU핀에 연결되어 있는 부품에 순간적인 과부하가 간헐적으로 걸리는 경우 이므로 이를 개선한다.
(가) 브레이크 램프에 과부하가 걸리는 가 확인한다.
(나) 쿨링팬에 과부하가 걸리는 가 확인한다.
(다) 에어컨 모터 또는 에어콘 크럿치에 순간적인 과부하가 걸리는지 확인한다.
(라) 연료 펌프에서 순간적으로 과부하가 걸린다.
(마) 메인릴레이 후단에서 간헐적으로 짧은 순간 과 부하가 걸린다.
< 참 고 > 이 현상은 실제 간헐적으로 발생하여 빈도가 적으면 써지(Surge)현상으로 나오며, 그 순간을 포착하기 힘들어 자동으로 레코딩하여 요인이 되는 해당부품을 찾아야 하며, 부품을 교환하여 빈도수를 줄일 수 있지만 근본해결은 현실적으로 매우 어렵다.

엔진 현상

연료가 과다하게 공급되어 가속이 안되고 배기가스가 검게 나온다. 가끔 간헐적으로 가속이 안되고 연비가 나빠지게 한다.

파형 보기



< 참고 > 인젝터의 파형을 보기 위해서는 일단 각 인젝터 작동하는 파형을 보고, 인젝터가 빠지는 경우가 있는가를 보며 그리고 열림량(인젝터 분사시간)을 앞뒤로 비교한다.

2. 현장 사례

< 사례 1 >
차량 : 티뷰론 2.0L DOHC, 주행거리 : 약 78,000Km
현상 설명 : 가속 시에 엔진 회전수 상승이 더디게 올라가고 주행 중에 울컥거리는 현상(Surge : 전후 방향으로 움찔거리는 현상)이 발생한다. 산소센서 파형을 보니 시그널이 매우 심하게 깨져 있다.
원인 : 인젝터를 삽입하면서 오링이 찢어져 이곳에서 연료가 새면서 연소실 내로 연료 공급이 정확하지 않았음
파형 보기 :

설명 : 인젝터 자체의 작동 불량(막힘, 내부 코일의 망가짐 등)은 인젝터 파형이 정상 파형과 거의 차이가 없다. 그러므로 인젝터의 기능 불량은 인젝터의 파형으로 문제를 찾기는 매우 어려우므로 산소센서 시그널을 통해서 보면, 일단 각 기통간의 공연비(연료 공급의 상태)를 알아내야 한다.
확대 응용 : 산소센서 시그널이 심하게 깨져 있을 때는 일단 각 기통별로 공연비가 맞지 않고 있다는 것을 예상하고 그 원인을 찾아야 한다.
참고 : 원인 유형
(1) PCV 또는 퍼지 밸브에서 연료 성분의 가스가 과다 유입되면서 일부 기통에 유입됨
(2) 일부 인젝터에서 공급되는 연료가 부족
(3) 일부 기통에 유입되는 공기가 부족 (밸브 열림/닫힘 불량 )

< 사례 2 >
차량 :
아벨라/뉴 세피아/프라이드
현상 설명 :
시동 중에 엔진이 한번 정도 멈칙 거리듯이 울컥 거리면서 시동이 걸린다. 추운 날에는 시동이 걸렸다 꺼지고 다시 걸면 잘 안 걸린다.
원인 :
시동을 걸고 나서 키를 놓는 순간에 디스트리 뷰터에 가는 전원이 매우 짧게 차단되는 현상이 나와 크랭크 앵글 센서 시그널이 많이 깨져 있다. 그러면서 인젝터 시그널이 중간 중간 생략이 되어 있다.
파형 보기 :

설명 :
키 박스에서 시동 후를 키를 놓을 때 바운싱(접촉이 되었다 안 되었다 하는 현상)이 발생하여 크앵크 앵글 시그널이 그 순간에 나오지 않자, ECU는 롱 투스가 되는 순간부터 연료 분사를 중단한 다음에 다음에 나오는 롱 투스까지 정상이 되자 다시 연료 분사를 하기 시작하였다.
확대 응용 :
연료의 분사가 정지 되었거나 점화시기가 이상하게 나오는 경우는 대부분 ECU에서 크랭크앵글 센서 시그널을 제대로 받지 못할 경우 이므로 이 때는 항상 크랭크 앵글 시그널이 제대로 나오는지 확인해야 한다. 이 때는 점화시기와 연료 분사를 같이 보는 것이 좋다.
이런 경우 다음과 같은 경우 이 원인으로 추측을 할 수 있다.
㉠ LPG차량에서 역화현상 (Back fire)이 발생하는 경우
㉡ 공회전 중 갑자기 시동이 꺼지는 경우
㉢ 간헐적으로 엔진이 진동이 생기면서 흔들거리는 경우
㉣ 시동 중에 셀프 모터가 낀 것 처럼 울컥 거리면서 시동이 걸리는 경우

3. 인젝터의 위치




4. 확인 방법

고장을 확인 하는 방법과 진단을 설명합니다.

준비내용

1. 오실로 스코프
2. 인젝터 배선도
< 참 고 > 멀티메터는 시그널이 빠르게 변하는 것을 제대로 나타내지 못하므로 사용을 안하는 것이 좋다.

1. 배선도를 참조하여 시그널, 접지선을 찾아 연결한다.
2. 시그널을 측정 후 정상 측정값과 비교한다.
(1) 각 기통별로 인젝터의 열림 시간이 다른가
(2) 각 사이클 별로 인젝터의 열림 시기가 다른가
(3) 각 기통별 인젝터의 열리는 전원이 정상인가
3. 인젝터의 정상작동을 정확히 보기 위해서 아래의 시그널을 같이 측정하여 본다.

< 확인 내용 >
(1) 크랭크 앵글 센서 시그널 : 열림 시기
(2) 산소센서 시그널 : 산소센서 시그널의 스위칭(높았다 낮았다)하는 주기가 고른가, 산소센서 시그널이 너무 빠르게 스위칭하거나 많이 깨져 있는가 : 일부 인젝터의 작동 불량(열림 불량, 막힘 등)이 있음



5. 파형 분석

인젝터가 작동할 때 나오는 전압은 그림과 같다


인젝터가 열릴 수 있는 최대 시간은 한 사이클 동안의 약 85% 정도이며, 나머지 15%는 연료량 계산을 위해 연산처리 하는데 필요한 시간이 된다.

6. 일반 소개

인젝터는 단순히 밧데리 전원이 공급되면 열리고, 전원이 공급 안되면 스프링의 힘에 의해 닫히는 단순히 전기적인 힘에 의해 열리고 닫히는 기능을 한다.
이 원리를 이용하여 인젝터의 상단에 압력이 2.0 - 3.5 Kg/cm²인 연료파이프를 연결하고 하단은 인테이크 런너에 위치 시켜 연료를 공급할 때는 인젝터에 전원이 통하게 하여 인젝터는 열리고 연료는 압력에 의하여 배출되게 됩니다. 그래서 이름을 인젝터 또는 인젝션 밸브라고 하기도 한다.



< 참 고 > 인젝터에 12V전원을 연결하고 접지(그라운드)는 ECU내부에 하게 되는데, 인젝터를 열어줄 때는 ECU에서 접지를 시켜 준다.
그래서 ECU와 인젝터 사이의 배선이 접지(그라운드)와 합선이 되면 인젝터는 계속 열리게 되어 연료가 계속 들어가게 되어 있으며 반대로 ECU와 인젝터 사이의 배선이 12V 밧데리 전원과 합선이 되면, ECU내부는 그라운드 시키는 부분인데 아무런 저항이 없기 때문에 ECU내부는 전기적인 숏트가 일어나 내부가 손상된다.

이러한 인젝터의 열림은 단순히 전자력에 의해 열리는 것이며 연료는 연료 압력(통상 2.0∼3.5Kg/cm²)에 의해서 분사가 된다.
이 분사되는 연료가 인테이크 내면에서 퍼지는 각도를 에이밍 각(Aiming angle : 일명 연료 분사 분포각이라 할 수 있음)이라고 하며, 이 각이 가능한 흡기 밸브를 통해 연소실에 잘 유입될 수 있도록 하며 한다. 또한 분사된 연료가 무화(Vaporisation)가 잘 되도록 연료가 분사되는 입구(Hole)의 형상을 다르게 한다.

핀틀 타입 : 연료 분사되는 구멍에 핀틀이 삽입되어 있는 것으로 분사된 연료의 분포가 무화에 유리하며, 특히 인젝터에 카본 등이 막힐 염려가 없어 매우 유리하나 제작이 어려워 가격적인 측면이 불리하다.

오리피스 타입 :
연료가 분사되는 입구를 단순히 구멍을 뚫어 놓은 것으로 동시에 두개 이상의 구멍을 뚫어 놓을 수 있어 흡입 밸브가 2개 이상인 경우 적합하나, 구멍에 카본등에 의해 막히는 경우가 있으며, 연료의 분사량의 분포가 중앙에 많이 몰려 무화에 불리하다.

그래서 인젝터의 연료가 분사되는 구멍(Hole)을 어느정도 크게 할 것인가(유량을 결정)와 함께 구멍이 뚫린 면을 어떤 형태로 곡면을 주는가(Aiming angle을 결정)를 다양한 시험을 통해 결정하는데, 실제 인테이크 런너(Intake runner)안에서 흡입 공기의 흐름(와류)와 유속에 의해 분사되는 연료의 에이밍(Aiming angle) 각은 다양하게 변하게 한다.

인젝터는 통상 흡기 밸브가 닫혀 있는 동안 분사를 완료하고, 데워진 흡기 밸브에 의해 증발이 완료된 다음에 연소실에 유입하도록 하기 위하여, 인젝터가 닫히는 시점을 흡기밸브가 열리기 이전에 끝내도록 닫히는 시점을 조절하도록 한다.

7. 원리(알고리즘) 소개

알고리즘을 이해하는 것은 직접 고장을 수리하는 데는 큰 도움이 되지 않는다. 다만 알고리즘의 흐름을 이해하면, 일종의 내부를 알게 하는 것으로 표면 만을 이해하고 있을 때 느끼는 답답함을 풀어주고 그래서 전체적으로는 차량에 자신감을 갖게 한다는 것에 의의를 찾을 수 있다고 할 것이다.
지금 부터의 설명은 현재 국내에 많이 적용되었던 시스템으로 각 차량 별로 프로그램의 변경을 통해 약간씩 다르므로 완전히 같다고는 할 수 없으나, 그 골격은 매우 유사하므로 전체적인 방향을 이해하는 방향으로 글을 쓰고자 한다.

우선 ECU가 연료량을 계산하는 것을 위의 그림으로 표현했다.

프리 인젝션 (First cranking) 구간 : 엔진이 처음 돌자 마자 크랭크 앵글 센서 시그널이 나온다. 몇 개의 투스가 나오면 그 때 이미 입력된 값 만큼 인젝터를 동시에 연료를 분사하여 인테이크 내면에 젖는 현상(Wall film)을 만들어 준다

< 알고리즘(Algorism) >
처음 투스가 나온 후 이미 ECU에 입력 된 투스 개수가 나오면 동시에 모든 인젝터가 인젝션을 시작한다. 이 때 투수의 개수는 연료 압력의 상승을 보아, 어느 정도 인젝션이 가능한 정도의 압력이 되었을 때의 투스 개수로 입력하며, 한 개의 값 또는 냉각수온 별로 되어 있다. 또한 인젝션 시간은 냉각수온 별로 입력을 하며, 그 시간은 엔진에서 처음 폭발을 가장 빨리 할 수 있는 값으로 한다



< 참고 > 이 프리 인젝션은 차량마다 차이는 있으나 보통 저온(약 -20도씨 이하)에서는 오히려 엔진 시동에 오히려 불리하여 약 -15도씨 이상에서 만 적용하도록 추천 함

프리 인젝션에 대한 데이터 값

냉각 수온

-20도 이하

0 도

20 도

40 도

60 도

80 도

프리 인젝션

0

약 40ms

약 20ms

약 10ms

약 6ms

약 5ms

투 수 개수

약 25 개

약 15 개

약 10 개

약 10 개

약 10 개

약 10 개


1 크랭킹 구간 ( cranking Phase )

약 500rpm(입력 값)에 도달 할 때 까지의 구간으로 모든 인젝터가 동시에 분사한다.



그리고 이 때 열리는 인젝션 시간은 냉각수온별로 입력할 수 있다.
특히 "2:중간 동시 분사 구간"에서 "3:중간 각기 분사구간"으로 넘어갈 때는 인젝션 시간을 몇 배로 해서 넘어갈 것인가는 데이터로 입력할 수 있도록 되어 있다.
< 참고 >
동시 분사는 매 상사점마다 분사를 하므로 각기 분사에 비해 4배의 연료가 들어간다고 보아야 한다. 그러므로 "2:중간 동시분사구간"에서 "3:중간 각기 분사 구간"으로 넘어갈 때에는 인젝션 시간을 4배로 되게끔 하지만 실제는 이렇게 되는 경우 시동 건 직 후 과도한 농후 현상이 나와서 1.5 ∼ 2.5배 정도로 한다.
또한 시동 중에 인젝션 되는 시간은 상사점 후 몇 개의 투수가 지난 다음에 할 것인가는 입력하게 되어 있으며, 이 값은 시동 시에 매우 중요하다. 왜냐하면 인젝션 되는 동안에 흡입밸브가 열린 상황에서 이루어 지고 그 인젝션 된 연료가 플러그에 직접 뭍게 되는 경우, 플러그가 젖는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 그래서 이 시기는 대략 흡입밸브가 열리는 시점을 그림으로 그려 가면서 적당한 시기를 정한다음 시험을 통해 약간 씩 바꿔본다.
그리고 시동이 걸린 다음에는 일정한 단계로 연료를 줄이다가 "흡입공기량과 각종 보정을 하여 계산한 인젝션 시간"과 겹치기 시작하면 그 때부터 연료량 분사시간은 계산을 통해서 이루어진다.



< 참고 >
시동 중에 연료 분사시간은 저온(약 -20도시 이하)에서의 시동이 어려워 이를 보완하기 위하여 많은 프로그램의 변경이 이루어져 왔다. 그래서 최근에는 시동 중에 몇 회전을 하였는가를 인식하여 연료를 시간이 지날 때 마다 얼마(입력 값)씩 감하는 방식 등 다양하게 변하여 왔다. 시동 중에 또 한가지 예상해야 하는 사실이 있다. 즉 시동이 꺼져서 다시 거는 경우는 어떻게 될 까 ? 간단하다. 다시 시동 거는 경우에는 처음 시동 걸 때의 인젝션 시간의 70 - 85% (입력 값)만 열리게 한다.
그리고 시동 중에 걸렸다가 다시 회전수가 많이 떨어지는 경우는 어떻게 할 까 ? 역시 간단하다. 시동 중에 약 270rpm(입력값)이하로 떨어지면 다시 시동거는 것으로 판정하게 되어 있다.
가속 페달을 밟고 거는 경우는 어떠할 까?
이 부분은 지금에는 적당히(시동이 걸리기만 되는 정도로) 하지만, 초기에는 많은 신경이 쓰였다. 밟고 걸어도 얼마만큼 밟고 시동을 거는 지 이런 모든 것을 고려하여 시동을 걸자니 무척 고민스러웠다. 그러나 의외로 간단하였다.
가속 페달을 밟지 않고 잘 걸리는 시동은 밟고 걸면 더 잘 걸리기 때문에 별 걱정을 하지 않았고 설사 안 걸려서 크레임이 들어와도 "가속 페달을 밟지 않고 거는 것입니다."라고 배짱을 부리기로 하였다. 하지만 전자제어 메이커 내부에서는 가속 페달을 밟고 시동을 거는 경우를 대비해 약간씩 데이터(특히 시동 중에 점화시기)를 조금씩 수정을 하기도 하였다.
그러면 시동 중에 연료량(인젝션 시간)은 어떻게 결정하는 가를 알아보자.

우선 처음에는 유사한 차종(엔진의 배기량, 밸브 타입 등)의 데이터를 그대로 사용하여 연료를 서서히 늘려보고 줄여보면서 초폭 (First fire)가 가장 빠른 것을 택하여 정한다음에 시동 직 후 시동이 가장 잘 걸리는 (엔진의 회전이 가장 잘 올라가는)점화시기와 ISC밸브의 열림양 등을 조정하여 시동 시 완전한 시동이 되도록 한다.


대략 -20도에서 시동 시험은 전자제어 개발 담당자의 능력 뿐만 아니라 엔진의 특성 등이 겹쳐서 정확히 몇 번 만에 끝낼 수 있다라고 결론은 내릴 수 없지만, 전자 제어 개발자의 감각이 더 큰 요인인 듯 싶다. 경험 상 최고 120여 회를 시험해서 끝내는 것도 보았지만 약 10여 회 정도 시험해서 끝내는 것도 보았다.
이미 언급 했듯이 "시동 중에 인젝션은 상사점 후 투수 몇(입력 값) 개부터 시작"하지만 "3:중간 각기 분사 부터는 "인젝션을 흡입 밸브가 닫히기 전 몇 개 투수에서 인젝션을 끝낼 것"인가로 되어 있다. 이는 정상 각기 분사에서는 가능한 연료가 데워진 흡입밸브 위에 분사를 하여 증발된 다음에 엔진의 연소실로 흡입될 수 있도록 하기 위함이다.
그렇게 하여 연소실 내에서 연소가 잘 이루어져 미 연소되어 발생하는 탄화수소나 불완전 연소되어 발생하는 일산화 탄소를 기능한 줄이기 위함이다.
< 참고 >
린번 엔진에서는 흡입밸브가 열릴 때 분사하도록 한다. 이는 희박한 연료 상태에서 점화 시에 화염의 전파를 가능한 높이기 위하여 흡입밸브가 열린 다음에 연료를 분사하여 분사된 연료가 점화 플러그 주위에 몰리도록 하여 스파크 시에 화염이 제대로 전달될 수 있도록 한 것으로, 추가로 SCV ( Swirl Control Valve : 흡입되는 공기가 와류를 일으키도록 하는 밸브)가 있어서 불꽃이 더욱 잘 전파되도록 도와주게 된다.




실제로 표와 같이 인젝션 페이스 별로 배기가스를 본 다음에 적당한 인젝션 시기를 결정하지만 실제 주행 중에 가속 시의 반응(급히 가속 페달을 밟을 때 회전수가 올라가는 반응)을 좋게 하기 위하여 약간씩 수정을 한다.
과연 이렇게 연료 분사시기를 복잡하게 하여 정말 배기가스의 저감 효과는 있는 것일까? 많은 시험을 해본 결과, 삼원 촉매의 영향이 거의 대부분으로 다른 기타의 인자는 영향이 미미하였다. 다만 배기가스 배출에 대한 기준이 점점 엄격해 지면서 배기가스를 줄일 수 있는 가능성이 있는 모든 방법을 동원하여 적용하다 보니, 인젝션 시기도 약간은 영향이 있어 캠 앵글 센서를 적용하여 각 기통의 상사점을 찾고 그렇게 하여 연료의 분사시기(닫히는 시점)을 조절하게 된 것이다


 

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