산소센서 시그널 파형 분석법


1. 고장 내용


고장내용

산소센서

1. 산소센서의 고장

고장원인

산소센서에 관련된 일반적인 고장

수리방법

1.1 고장확인에 따라 원인을 찾아 수리한다
산소센서의 교환 : 산소센서의 배선을 수정한다.

엔진 현상

연료가 과다하게 또는 희박하게 공급되며, 이때 엔진의 부조가 발생하기도 하며 심한 경우 시동도 꺼진다. 특히 연료가 과다하게 공급되는 경우 가속 시 힘이 없이 가속이 되며, 배기 파이프에 검은 배기가스가 나오기도 한다.
ECU가 산소 센서 고장이라고 판정을 하게 되면 엔진 부조와 가속시의 불량등의 문제가 없어진다.

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< 시그널 선이 접지 부와 쇼트된 경우 >

< 시그널/접지 선이 끊어 졌거나, 산소센서가 불량인 경우 >


2. 산소센서의 전압이 항상 일정(0.3 - 0.4볼트)하게 나온다

고장원인

2.1 산소센서의 고장 또는 배선(시그널선, 접지선)의 끊어짐
2.2 배기가스의 온도가 너무 낮다

수리방법

2.1 고장확인에 따라 원인을 찾아 수리한다
(가) 산소센서의 교환
(나) 산소센서의 배선을 수정한다.
2.1 배기가스의 온도가 높아지도록 가속 페달을 밟아 본다..

엔진 현상

연료가 과다하게 공급되며, 이때 엔진의 부조가 발생하기도 하며 심한 경우 시동도 꺼진다. 특히 연료가 너무 과다하게 공급되는 경우 가속 시 힘이 없이 가속이 되며, 배기 파이프에 검은 배기가스가 나오기도 한다.
ECU가 산소 센서 고장이라고 판정을 하게 되면 엔진 부조와 가속시의 불량등의 문제가 없어진다..

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3. 산소센서의 전압이 항상 낮게 (0.1볼트이하) 나온다

고장원인

3.1 산소센서의 시그널 선이 그라운드와 접지되어 있음

수리방법

3.1 그라운드와 접지 되어 있는 산소센서 시그널 선을 수정한다.

엔진 현상

연료가 과다하게 공급되며, 이때 엔진의 부조가 발생하기도 하며 심한 경우 시동도 꺼진다. 특히 연료가 너무 과다하게 공급되는 경우 가속 시 힘이 없이 가속이 되며, 배기 파이프에 검은 배기가스가 나오기도 한다.
ECU가 산소 센서 고장이라고 판정을 하게 되면 엔진 부조와 가속시의 불량등의 문제가 없어진다.

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4. 산소 센서의 전압이 항상 높게 (1.3볼트 이상) 나온다

고장원인

4.1 배선이 전원 공급부(12볼트) 또는 레퍼런스 전압(5볼트)과 접지되어 있음

수리방법

4.1 산소 센서의 배선을 수정한다.

엔진 현상

연료가 희박하게 공급되며, 이때 엔진의 진동과 함께 부조가 발생하며 시동이 자주 꺼진다. 특히 가속 시 힘이 없이 가속이 되며 노킹도 발생 할 수 있다
ECU가 산소 센서 고장이라고 판정을 하게 되면 엔진 부조와 가속시의 불량등의 문제가 없어진다.

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5. 산소센서의 시그널 전압이 서서히 변화한다. (활성화가 늦다)

고장원인

5.1 배기가스의 온도가 낮다

수리방법

5.1 가속페달을 밟아 보아, 시그널을 살핀 다음
(가) 그래도 시그널 전압의 변화가 늦으면
: 산소센서 교환 또는 산소센서 배선을 점검한다.
(나) 산소 센서 시그널 전압이 높았다 낮았다 변화를 하면서 전압이 0.6볼트 이상 또는 0.15볼트 이하가 나오면 산소센서는 정상으로 배기가스 온도가 낮기 때문으로 특별히 수리할 내용은 없다.

엔진 현상

산소센서 피이드 백 하기 전까지 연료가 과다하게 공급되어 가속이 안되고 배기가스가 검게 나온다. 산소센서 피이드백하고 나서는 현상이 사라지게 된다. 이러한 현상은 공회전을 오래하고 나서 또는 시동 직후 서서히 출발할 때 간헐적으로 발생한다.

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6. 산소센서의 시그널 전압이 간헐적으로 0.4볼트 주위에서 일정하다

고장원인

6.1 산소센서의 배선(시그널선, 접지선)이 간헐적으로 끊어짐

수리방법

6.1 산소센서의 배선(특히 컨넥터)을 수정한다.
시그널 선, 접지선의 접촉(연결) 상태를 확인하여 이상 시 수리한다.
< 참 고 > 배기가스 온도가 너무 낮아서 발생할 수 있으므로 이 때는 가속 페달을 밟아 본다.

엔진 현상

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

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7. 산소센서의 시그널 전압이 간헐적으로 0.1볼트 이하에서 일정하다

고장원인

7.1 연료 공급이 부족(희박)하다.
7.2 배기 계통(산소센서 전)에 공기가 새고 있다
7.3 산소센서의 시그널 선이 그라운드(0볼트)와 간헐적으로 접촉한다

수리방법

7.1 연료 펌프의 (압력) 불량, 연료라인의 막힘, 연료탱크의 연료량 부족 등.
7.2 배기 파이프(산소센서 장착 위치 전)에서 새는 부위를 완전히 막아야 한다.
7.3 산소센서의 시그널 선이 그라운드와 접지되어 있는 부분을 수정한다.

엔진 상태

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

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8. 산소센서의 시그널 전압이 간헐적으로 1.3볼트 이상에서 일정하다

고장원인

8.1 산소센서의 시그널선 또는 접지선이 전원 공급부(12볼트)와 간헐적으로 접촉한다.
8.2 컨넥터 부에 습기 등의 물기가 있는지 확인한다.

수리방법

8.1 산소센서의 배선을 수정한다. 시그널, 접지선이 전원 공급부와 접촉(쇼트)되어 있는 부분을 수정한다.
8.2 컨넥터 부의 습기 제거

엔진 상태

간헐적으로 연료가 과다하게 부족하여 시동도 꺼지며 엔진에 힘이 없게 되며 가속시에 노킹도 발생한다.

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9. 산소센서의 시그널 전압이 정상으로 나오다가 0.4볼트 주위에서 일정하게 머무른다

고장원인

9.1 배기가스의 온도가 낮다.

수리방법

9.1 가속 페달을 밟아 배기가스의 온도를 높인 상태에서 현상을 본다.
(가) 시그널 전압이 0.1 - 0.9 볼트 사이로 급변하면 : 정상
(나) 시그널 전압이 0.4볼트 주위에서 머무는 현상을 계속 보이면
: 산소센서 히터의 배선을 수정한다. - 시그널 선 또는 접지선

엔진 상태

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

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10. 시그널 전압이 피이드백이 된 상태에서 0.6볼트 이상 나오는 시간이 길다(5초 이상)

고장원인

10.1 인젝터 외에 연료가스의 과다 유입이 발생됨 : 캐니스터 솔레노이드 밸브의 비정상 열림/ PCV밸브에서 오일 가스 과다 유입(엔진오일을 너무 많이 주입한 경우)

수리방법

10.1 연료가스 유입이 예상되는 부위를 막아보고, 이 현상이 없어지면 그 곳에서 연료가스의 유입이 많기 때문이다. 그러므로 그곳을 수정하면 된다.

엔진 상태

가속 초기 울컥거리는 현상이 심하고, 그 때 배기가스가 검게 나온다.

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11. 연료량 덧셈 보정이 너무 작다 (마이너스 값이 크다 : - 0.8msec 이하)

고장원인

11.1 공회전 중에 인젝터 외에 연료가스의 유입이 많다 : 캐니스터 솔레노이드 밸브의 공회전 중 열림/ PCV밸브에서 오일 가스 과다 유입(엔진오일을 너무 많이 주입한 경우)

수리방법

11.1 공회전 중 연료가스 유입이 예상되는 부위를 막아보고 덧셈 보정이 점점 커지면 그 곳에서 연료가스의 공회전 중에 유입이 많기 때문이다. 그러므로 그곳을 수정하면 된다.

엔진 상태

시동 직후 산소센서 피이드백하기 전까지 연료 공급 부족 현상이 나와 시동 직후 공회전 불량과 진동이 발생한다.

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12. 산소센서의 시그널이 너무 빠르게 바뀐다(0.1초 보다 빠르게 바뀜)

고장원인

12.1 각 기통별로 공연비가 맞지 않음 (Fuel Distribution 이 나쁨)

수리방법

12.1 인젝터가 막힘 : 인젝터를 청소한다
12.2 캠의 열림/닫힘 시기가 변함(록커 암의 타핏 간극이 불량 ) : 오일의 압력 저하 또는 타핏의 불량 또는 밸브 시트 부위에서 오일이 연소실 내로 유입됨(이런 경우 오일이 줄어드는 가도 확인한다)
12.3 인젝터 외에 공급되< 그림 4 : 인젝터의 열림 >는 연료가스가 각 기통별로 일정하게 분배되지 않음 : 캐니스터에서 들어오는 연료가스, PCV 밸브를 통해 들어오는 엔진의 오일가스의 유입부(Port) 위치를 바꾸어 본다. 이 현상은 써지 탱크에서 공기의 각 기통으로 분배가 좋지 않아 발생될 수도 있다 그런 경우 써지 탱크 내부의 설계를 다시 해야 하므로 직접 수리는 매우 어렵다

엔진 상태

엔진의 작동소리가 거칠고, 목 센서가 장착된 경우 노킹 판정이 많이 되어 점화시기가 많이 지각이 되며 아울러 출력이 저하되고 연비가 나빠진다

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2. 현장 사례

< 사례 1 >
산소센서 활성화되기 전 피이드백 시작 시 문제 발생
차량 :
뉴 세피아 1.5L SOHC/DOHC, 주행거리 : 약 28,000Km 이상 / 프린스 2.0L SOHC 주행거리 약 67,000Km / 에스페로 2.0L SOHC/DOHC 주행거리 약 82,000Km.
현상 설명 :
가끔 가속 시 가속이 안되고 멍한 반응을 보인다. 공회전 시에 회전수가 불안하게 오르락 내리락 하다가 그 때 가속 페달을 급히 밟으면 시동이 꺼지고 서서히 가속 페달을 밟으면 회전수가 천천히 올라가고 배기가스가 검게 나온다.

원 인 :
산소센서에 히터가 없는 경우, 산소센서가 활성화(농후/희박을 판정할 수 있을 정도로 시그널이 충분히 나오는 것)가 되기 전에 ECU에서는 연료량을 산소센서를 통해 피이드백을 시작한다. 이 때 산소센서는 활성화가 되기 전이므로 산소센서 시그널 전압은 0.4∼0.47볼트 정도에 머물어 ECU는 0.5볼트 이하라 연료가 희박하다고 판정하여 연료를 증가시켜 실제로 과도하게 농후하여(공연비 = 6∼9정도) 발생한 문제임.
파형 보기 :


설명 :
이러한 현상은 배기가스 온도가 낮아 발생하는 것으로 현재 대부분 차량의 공회전 시의 배기가스는 온도는 280∼340℃정도로 산소센서 활성화에 필요한 370℃보다 낮아 발생한다.
확대 응용 :
산소센서에 히터가 없는 경우에는 비록 이러한 문제가 발생하지 않는다 하더라도 "히터 있는 산소센서"로 바꾸어 장착하고, 산소센서 시그널 선과 접지선은 원래의 선과 같이 ECU에 연결하고 히터 선은 메인릴레이 후단에 연결한다(히터 선 중 한 개는 메인릴레이 후단 전원선에, 나머지는 접지선에 연결한다). 그런 다음에 플러그를 새 것으로 교환해야 한다.

참고 : 플러그는 한번 연료가 과도하게 농후한 상태에 있게 되면 점화성능이 많이 저하된다.

< 사례 2 >
비정상적인 산소센서 시그널에 의한 문제 발생
차량 :
아반테 1.5L DOHC, 주행거리 : 약 28,000Km
현상 설명 : 시동 걸고 나서 조금 지나면 (정확히 말하면 산소센서 피이드백 시작하자 마자), 회전수가 심하게 오르락 내리락 하다가 시동이 꺼진다. 이 때 산소센서 전압을 보면 약 1.0∼1.2볼트 정도 나온다.
원인 : 산소센서 컨넥터 부위에 습기(물)이 차서 약하게 산소센서 시그널 선이 합선되는 현상이 발생하여 시그널 전압이 높게 나온 것이며, ECU에서는 산소센서 피이드백을 시작하면서 산소센서 시그널 전압이 0.5볼트 이상이 나와 연료가 많다고 판정을 하여 연료를 계속 줄여(최대 33% 또는 50%를 줄임), 결국 연료가 부족하여 시동이 꺼지는 현상임.
파형 보기 :



설명 : : ECU에서는 산소센서 전압이 1.3볼트 이상이 되어야 고장이라고 판정을 하기 때문에 이 경우에는 고장으로 판정을 못하고 피이드백을 하기 때문에 나온 문제이다.
확대 응용:: 산소센서 전압을 보면, 일단 엔진에 공급하는 연료 상태를 파악할 수 있지만, 산소센서 피이드백을 하면 "ECU에서는 연료 공급을 증가시키고 있다(산소센서 전압이 0.5볼트 이상) 또는 공급을 줄이고 있다(0.5볼트 미만)"라고 판정할 수 있다. 이 경우에는 비록 산소센서 전압은 합선등에 의해 높지만 실제 연료 공급이 부족한지 많은지를 알 수는 없다. 다만 ECU는 피이드백을 하면 연료를 줄이고 있다라고 예상을 할 수 있어야 한다.

< 사례 3 >
산소센서를 통해 엔진에서 연소하는 연료의 상태를 파악
차량 :
리오 1.5L DOHC, 주행 거리 : 약 4,200Km
현상 설명 :산소센서 시그널이 매우 빠르게 오르락 내리락(Switching)하고 엔진의 진동이 많이 발생하며, 노킹 판정이 많이 되어 차의 출력이 많이 저하되고 연비가 나빠지는 현상을 보임
원인 : 흡기밸브 3번 하이드로 타핏이 불량으로 제대로 록커암과 밀착이 되지 않아 밸브의 열림과 닫힘이 정확하지 않아 해당 기통의 공기 흡입량이 다른 기통에 비해 부족하여, 공연비로 볼 때 3번 기통이 농후한 현상을 보임.
파형보기 :


설명 :
각 기통별로 공연비가 맞지 않아(3번 기통이 농후), 엔진의 진동이 많이 발생하였으며, 노킹센서에 의해 노킹으로 판정되어 점화시기가 지각 되었음. 그래서 출력이 저하도면서 연비도 나빠지게 된 것임.

확대 응용 :
산소센서 시그널 전압을 보면, 일단 엔진에 공급하는 연료 상태를 파악할 수 있다. 즉 연료가 부족한 상태(시그널 전압이 0.5볼트 이하)인지 또는 많은 상태(0.5볼트 이상)인지 판단을 할 수 있으며, 또한 급격한 산소센서 시그널 변화는 실제 연소실에서 실화(연료가 연소하지 않으므로 공기도 그대로 배기 가스와 합께 나가므로 산소센서는 급격히 희박하게 나타남)라든지 각 기통별로 공연비가 맞지 않는 등(일부 인젝터의 막힘, 퍼지밸브로부터 연료 가스 과다 유입 등), "연소실 내로 연료가 어떻게 공급되고 있다"라는 것을 예측할 수 있다.

3. 산소센서의 위치





4. 확인 방법


고장을 확인 하는 방법과 진단을 설명합니다.

준비내용

산소센서는 히터가 있더라도 배기가스에 의해 충분히 데워져야 (370도 이상) 시그널 전압이 잘 ( 0 에서 1볼트 사이에서) 나올 수 있다. 그리고 피이드백이 되어야만 산소센서의 기능을 정확히 판단할 수 있으므로 다음의 과정대로 고장확인을 해야 한다.
1. 가속페달을 밟아 엔진회전수가 2000rpm이상으로 2분 이상 유지한다.
2. 산소센서 피이드백을 시킨다. : 히터가 없는 경우 정지 시에는 피이드백이 조건이 어려워 통상 60Km/H이상의 속도로 5분 이상 주행을 해야 한다.
참 고 : 피이드백을 시킨 후 시동을 끄지 않은 상태에서 측정을 해야 한다.
3. 하이스캔 프로 또는 오실로 스코프를 연결하여 산소센서 시그널을 잰다.
참 고 : 멀티메터는 시그널이 빠르게 변하는 것을 제대로 나타내지 못하므로 사용을 하지 않는 것이 좋다.

1. 배선도를 참조하여 시그널, 접지선을 찾아 연결한다.
2. 시그널을 측정 후 정상 측정값과 비교한다.
(1) 너무 빠르게 스위칭(높았다 낮았다)하는 가 (0.1초 이내) 또는 너무 느리게 스위칭을 하는가 (5초 이상)
(2) 가능한 스캐너를 같이 연결하여 보는 것이 좋다.
3. 엔진을 완전히 웜업 시키고 무 부하 공회전을 약 10분 이상 한 다음에 스캐너를 연결하여 다음을 확인한다.

(1) 덧셈 보정(아이들 시의 연료량 학습)이 정상적인 범위에 있는가 ( 약 ±0.8mmsec 이내)
(2) 주행(약 3일 이상) 후 곱셈 보정이 정상 범위인가 (약 ±15% 이내)


5. 파형 분석

각 그림의 설명은 질코니아 산소 센서를 기준으로 하였으며,티타니아 산소센서의 경우에는 전압의 범위를 0∼5볼트 사이에서 파형은 동일(일부는 반대)하다고 생각하면 된다
산소센서에서 직접 시그널을 측정하는 경우, 히터가 달려 있어도 배기가스 온도에 따라 나오는 시그널 전압이 달라지는데, 배기가스 온도가 높을수록 높게 나온다. 그러므로 가능한 가속 페달을 밟아 배기가스를 높게 한 다음에 실시하는 것이 산소센서 시그널을 정확하게 보는 것이 된다. 그리고 가속 페달을 밟아서 이 때 "산소센서 시그널이 높았다 낮았다(switching만 하면)" 산소센서는 이상이 없다고 일단 판정을 하고 연소실에 연료 공급상태가 어떻다(희박인가 농후인가)는 것을 분석해야 하는 것이다.

산소센서에서 나오는 전압은 그림과 같다.

<그림 : 산소센서 시그널의 전압 : 질코니아(좌)/티타니아(우) >

< 연료가 농후한 경우 (좌)/연료가 희박한 경우(우) >

연소실 내에 연료 공급 상태가 각 기통 별로 일정하지 않으면 산소센서 시그널은 많이 깨져서(매우 빠르게 Switching) 나오게 되는데, 이는 산소센서는 정상인 것이며, 왜 각 기통별로 연료 공급 상태(정확히 말하면 혼합비)가 다르게 되는 가를 분석해야 한다.

대표적으로 각 기통의 혼합비가 맞지 않은 경우 산소센서에서 나오는 전압은 그림과 같다



6. 일반 소개

"전자제어 계통의 정비를 잘 할 수 있을까?" 하는 분들을 위해 파형를 통해 핵심을 분석할 수 있도록 산소센서에 관 한 모든 공개하고자 한다. 지금까지 전자제어 계통에 관한 수 많은 자료들이 기술전문지 또는 잡지를 통해 많이 소개되어 사실 많은 분들이 엔진의 전자제어 계통을 이해하는데 도움이 되었지만, 좀더 정확한 맥을 잡는데 부족하고 특히 이에 관련된 정비를 하는데 있어 부족한 감이 있었다. 한번에 전부를 소개하려면 책 한 권을 써야 할 분량이므로 한가지씩 그 용도와 목적 그리고 이 것을 이용해 발생될 수 있는 문제들을 집중 분석하고자 한다.
산소센서는 전자제어 계통에 가장 핵심이 되는 센서로 이것을 제대로 이해만 하면 자동차 엔진의 전자제어 시스템을 동시에 이해할 수 있을 뿐만 아니라 연료계통에 어떠한 문제(연비, 배기가스, 가속 불량 등)도 그 방향을 잡을 수가 있다.
꼭 알아야 할 내용 뿐만 아니라 스스로 여러 문제를 접하면서 응용이 되고 지식이 좀더 산 지식이 될 수 있도록 근본적인 이론도 최소한 언급하면서 실제 정비에 필요한 내용을 거론코자 한다. 왜냐하면 산소센서 시그널을 통하여 연료계통의 대부분의 문제를 파악할 수 있으려면 근본적으로 그 원리를 이해해야 한다.
전자제어 메이커마다 약간씩 다른 방법을 쓰기 때문에 여기서 설명하는 똑 같은 문제가 발생되어도 결과가 약간씩은 차이가 있기 때문이다. 일일이 문제에 따라서 전자제어 메이커마다 그 현상을 제시하기는 너무 많은 설명을 해야 하기 때문이다.

6.1 질코니아
산소센서는 질코니아(ZrO2)로 된 센서로 국내 차종 대부분이 이 질코니아로 사용되고 일부는 티나니아(TiO2)로 되어 있는데, 두 가지 모두 배기가스 속에 설치되며 배기가스 속에 산소농도에 따라 전압이 바뀌게 되어 있다. 질코니아는 산소농도에 따라 전압이 발생되는 것을 이용한 것이고 티타니아는 산소농도에 따라 저항이 바뀌는 것을 이용한 것으로 현재 가장 많이 쓰는 질코니아에 대해서 우선 설명코저 한다. 이중 질코니아는 센서 속의 공기가 있는데 이 공기 속의 산소농도와 배기가스 속에 산소농도와의 차이가 많으면 1볼트의 전압이 발생되고 반대로 산소농도 차이가 적으면 전압이 발생되지 않은 특성을 이용한 것으로, 실제로 엔진에 연료를 많이 공급하면 엔진에 흡입된 공기(산소)는 대부분 연소되 고 배기가스 속에 산소농도가 적어진 상태로 배출된다. 그래서 배기가스 속에 산소농도가 적어지면 센서 속의 산소농도와 차이가 생기면서 전압이 1볼트에 가깝게 나오고 반대로 연료를 엔진에 적게 공급하면 연소 중에 산소가 많이 남게 되므로 배기가스 속에 그대로 나가게 되며 배기가스 속에 높은 산소농도를 보이게 된다. 그러면 센서 속의 산소농도와 차이가 적어져서 전압이 흐르지 않게 되어 0볼트에 가깝게 된다. 즉 쉽게 말하면 엔진에 연료를 많이 공급하면 1볼트에 가깝게 전기가 흐르고 반대로 연료를 적게 공급하면 전기가 흐르지 않아 0볼트에 가깝게 되는 것이다. 이 때 약간의 차이는 있지만 쉽게 설명하자면 센서 속의 산소농도는 , 엔진에 공급하는 연료량이 이론 공연 비에 가까울 때 배기에 발생되는 배기가스 속에 산소농도에 해당된다. 이론 공연비라 함은 엔진에 흡입된 공기(산소)를 전부 태울 만큼만의 연료를 공급했을 때 이 때 공기무게 나누기 연료무게의 비를 말하는 것으로 통상 14.6 내지 14.7이 된다.





< 그림 1 : 산소센서 질코니아 타입의 회로도 --- 시멘스 시스템>

이러한 산소센서는 전압을 발생시키는데 팁 부분이 뜨거워져야 가능하다. 통상 370℃이상에서 서서히 전압발생이 이루어지는데 배기가스의 온도가 이 이하인 경우 전압 발생이 어렵기 때문에 그래서 산소센서의 감지부(팁 부분)에 히터가 주로 장착된다.
참조 : 통상 공 회전 중에 배기가스의 온도는 270∼350℃로서, 산소센서의 활성화되는 온도(370℃)보다 낮아 산소센서에 히터가 없는 경우 공 회전 중에 활성화가 잘 안 된다.
활성화 : 산소센서 시그널이 "연료가 아론 공연비보다 많다 적다"를 판정할 수 있을 정도로 시그널이 나오면 활성화 되었다고 한다.
그리고 연료가 적을 때 0볼트가 되는 것과 "선이 끊어지거나 센서부가 데워지지 않아 전압이 흐르지 않는 것"을 구분하기 위해 전압이 흐르지 않는 경우 0.36 - 0.4볼트가 흐르게 끔 ECU내부에 만들어져 있다.

이렇게 질코니아 산소센서는 연료가 이론 공연 비에 해당되는 양 보다 적게 보내면 0.5볼트 이하의 전압이 나오고 반대로 이론 공연비보다 많은 연료를 공급하면 0.5볼트 이상의 전압이 나온다. 그래서 전자제어에서 핵심이 되는 연료량의 공급은 산소센서의 전압이 0.5볼트 이하가 되면 연료가 부족하다고 느끼고 엔진이 매 2회전(한 사이클)마다 연료를 조금씩 더 공급한다. 계속 조금씩 더 넣다 보면 결국 이론공연비보다 연료가 더 많이 공급되어 전압은 0.5볼트 이상이 된다. 그러면 ECU는 연료를 반대로 엔진이 2회전(한 사이클)마다 조금씩 적게 공급한다. 계속 적게 공급하다 보면 결국 연료는 이론공연비보다 적어져서 전압은 0.5볼트 이하가 된다. 이러한 연료공급이 반복되면서 결국 엔진에 공급되는 연료의 평균은 이론 공연 비에 가깝게 된다. 이러한 연료가 많았다 적었다 하는 것은 삼원 촉매에서 배기가스 정화하는데 절대적으로 중요하다.


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