isc밸브, 스로틀바디, 스텝모터,,,
[부품설명]
▶ ISC밸브 포지션센서
부품설명
DC 구동 모터 방식의 ISC밸브에서 스텝으로 움직이는데, 얼마만큼 열렸는지를 알기 위해서 밸브의 위치를 감지하는 센서로 ISC밸브 내에 일체로 되어 있다.
부품용도
ISC 밸브의 위치를 알지 못하면 ECU는 공기의 흐름을 단순히 ISC밸브를 구동하는 DC전원의 방향(플러스 또는 마이너스)만으로 해야 하는데, 정확히 움직이게 하기 위해서는 매우 빠른 주파수 (통상 약 100Hz)로 해야 한다 (즉 듀티 방식의 ISC밸브 처럼). 이런 경우 DC의 전원 특성상 빠른 주파수에서는 정확한 동력 전달이 어려워 약 10 - 20Hz범위로 하여야 한다. 이런 경우 정확한 위치를 모르면 "더 열렸다 작게 열렸다"를 반복하는 현상이 나올 수 있으며 특히 밸브 위치가 ECU가 알고 잇는 것과 크게 차이가 나면 (즉 Step loss가 발생하면) 시동 꺼짐과 회전수가 떨어지지 않는 현상을 보일 수 있다.
참조 : 자세한 원리는 ISC밸브에서 스텝 방식을 참조한다.
부품응용
1. 각 엔진 부하별 (에어콘 작동 등)로 목표 위치가 있어 보정을 빨리 할 수 있다.
2. ISC밸브가 고착 (움직이지 않고 고정되는 현상)을 감지 할 수 있다.
▶스로틀 바디(Throttle Body)
써지탱크와 흡입 매니홀드와의 사이에 있는 커다란 쇠뭉치로 이곳에는 스로틀 포지션 센서와 모터포지션센서, 아이들스위치, ISC모터, 스텝모터등이 장착되어 있습니다.
현대차종의 경우, 보편적인 고장으로서 공회전이 떨어지거나 구형 멜코 타입 방식에서는 카본이 많이 끼어 첵크 엔진에 황색 표시등이 나타나기도 하는데, 알면 아주 간단한 조치로 문제를 해결할 수도 있지만, 모르면 제법 만만치 않을 만큼의 배추잎을 주어야 할 만큼의 손해도 생길 수 있는 장소 이기도 합니다.
지금의 MPI(멀티포인트인젝션)차량이 나오기 이전차량에서는 캬브레타 라고 일컬는 TBI또는 SPI라고도 불렀던, 지금은 구형 에스페로. 르망, 티코.., 기아의 프라이드, 캐피탈.., 현대의 FBC차량인 구형엑셀 정도이며 요즘의 거의 모든 가솔린 승용차의 스로틀 바디는 거의다 MPI형식이라 생각해도 무방합니다.
▶ 스텝 모터
스텝 모터는 입력 펄스에 맞추어 일정 각도 단위로 회전하므로 펄스 모터라고도 하는데 일정 각도로 회전하므로 위치 정보를 궤환 시키지 않고 현재의 위치 정보를 알 수 있으므로 마이크로 마우스 등 간단한 이동 제어 시스템에 많이 사용한다. 스텝 모터의 종류는 크게 3가지가 있다. PM(Permanent magnet)형,VR(Variable Reluctance)형, HB(Hybrid)형.
n 스텝 모터의 특징
장점:
- 펄스 신호에 따라 고정밀도로 정해진 각도까지 회전시켜 정지가 가능하므로 궤환 소자(엔코더, 포텐시오미터)가 불필요하여 제어가 쉽다.
- 디지털 신호형태로 직접 제어하므로 마이크로프로세서에 접속이 용이하다.
- 회전 오차 각이 누적되지 않는다.
- 정지할 때 큰 유지 토크(정지 토크)가 있다.
- 모터 브러시 등의 접속 부분이 없으므로 유지 보수 신뢰성이 좋다.
- 초 저속으로 높은 토크 운전을 할 수 있다.
단점:
- 직류 모터에 비해 효율이 떨어 진다.
- 관성 부하에 약하여 큰 부하가 걸리면 탈조 현상이 일어나기 쉽다.
- 특정 주파수에서 진동, 공진 현상이 발생하는 일이 있다.
- 무게에 비해 출력이 약함(출력 중량비가 적음).
스텝모터의 작동 원리
최근 현대자동차는 공회전을 컨트롤하는 공전조절시스템을 ISC 모터 방식에서 스텝모터 방식으로 바꾸었다. 그 이유는 엔진의 공회전수를 조금 더 정확하고 정교하게 제어하기 위해서이다. 원래 엔진의 공회전을 컨트롤하는 이유는 아이들 상태에서 최적의 연비유지와 엔진의 흔들림이 없게 해 운전자로 하여금 최고의 정숙함을 느끼게 하는 데 있다.
엔진의 공회전을 컨트롤하는 이유는 아이들 상태에서 최적의 연비 유지와 엔진의 흔들림을 줄여 운전자로 하여금 최고의 정숙함을 느끼게 하는데 있다.
즉 엔진 시동때 냉각수 온도에 따라 엔진의 흡입 공기량을 조절하기 위해 아이들업을 시키는 것이다. 또 냉간 때 AT 엔진의 워밍업을 통해 빠른 시간에 엔진 온도를 적정 수준까지 올려 오일의 순환을 원활하게 함은 물론 연료의 절감을 가능하게 한다.
에어컨이나 AT에서 엔진 부하를 걸게 되면 그 부하량 상태에 따른 공회전 속도를 목표치까지 유지하는 역할과 감속 때 급작스러운 엔진의 흔들림을 없애기 위해 대시포트 기능을 하는 것이다.
ISC밸브와 스텝모터의 주요기능은 엔진공회전및 에어컨 등의 부하운전시 아이들보상 장치이죠.
두개의 부품모두 스로틀바디에 붙어있는 부품이기도 하지만 따로 독립적인 작동은 하지 않고 세개의 부품이 절묘한 조화를 이루어야 공회전 및 부하운전시 엔진이 안정되게 기동될수 있습니다.
