<자동차 상식>커먼레일 디젤엔진 센서
<자동차 상식>커먼레일 디젤엔진 센서
  • 김종렬
  • 승인 2014.02.11 13:07
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연료 분사량·분사 시기 결정하는 신호
겨울철 점도 유지 위해 가열장치 작동
커먼레일 디젤엔진의 제어방식은 기존 기계식 분사방식이 아니라 전자제어 가솔린엔진처럼 ECU(electronic control unit)가 각종 입력계통의 센서 신호를 받아 적절한 시간에 알맞은 분사량과 정확한 분사압력으로 고압 인젝터를 제어해 분사시키는 전자제어장치이다.

즉 최적분사와 엔진제어를 위해 다양한 입력계통인 센서와 출력장치를 통해 완전연소를 유도한다.

이러한 커먼레일 디젤엔진 센서 중 연료의 분사시기를 제어하기 위한 크랭크각센서와 캠각센서는 가솔린 전자제어 엔진과 유사하나, 연료의 압력과 온도를 측정하는 연료압력 및 온도센서, 운전자의 가·감속 상태를 파악하는 엑셀레이터 위치센서, 브레이크스위치 등이 다르다.

연료압력센서는 레일압력센서(Rail Pressure Sensor : RPS)라고도 하며 커먼레일내의 연료압력을 측정해 ECU로 입력시켜 연료 분사량 및 연료 분사시기를 결정하는 신호로 사용한다.

커먼레일 디젤엔진의 연료 압력 감지는 연료 분사량을 결정하기 위해서 매우 중요하다.

보통 연료압력센서는 커먼레일의 중간에 부착돼 실시간으로 변하는 연료압력을 센서의 다이어프램에 부착된 피에조 압력소자에 의해 감지하며, 이 센서가 불량하면 엔진회전수가 3천rpm이상 상승하지 않거나 시동 꺼짐 현상이 발생할 수 있다.

연료온도센서는 커먼레일내의 연료온도를 측정해 ECU로 입력시키면 ECU는 연료온도를 낮추기 위해서 엔진의 최고회전수를 제한하는 신호로 사용한다.

왜냐하면 커먼레일 디젤엔진의 연료펌프는 고압으로 연료를 압축하기 때문에 리턴되는 연료의 온도가 상승하기 때문이다.

연료온도센서의 고장 시에는 연료의 분사량이 제한돼 엔진출력이나 토크가 감소한다. 그리고 겨울철 기온이 영하로 떨어질 때 연료의 점도가 낮아져 불균일한 연료분사를 방지하기 위해 연료 가열 장치를 작동시키는 역할을 한다.

엑셀레이터 위치센서는 운전자의 가·감속 정보를 파악하며, 가솔린엔진의 스로틀 위치센서와 유사한 역할을 한다. 브레이크 스위치는 브레이크페달의 작동여부를 감지하는 센서로 엑셀레이터 위치센서의 작동여부와 관련이 있으며, 제동시 연료량 제어에 이용된다.

만약 브레이크페달 작동 상태에서 엑셀레이터 페달 작동시에는 문제가 없으나 엑셀레이터 페달이 밟힌 상태에서 브레이크 페달이 작동시 연료량을 감량시켜 자동차의 급발진을 방지한다.

<제공: 김연수 교수 한국폴리텍대학 달성캠퍼스 자동차학과(자동차정비기능장)>

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