⑶ 스로틀 바디(Throttle Body) 스로틀 바디는 에어 클리너와 흡기 다기관 사이에 설치되어 운전자의 악셀레이터 조작에 연동하여 흡기 통로의 면적을 변화시켜 흡입 공기량을 조절하는 장치로 [그림] 2-48과 같이 스로틀 밸브의 열린 각을 입력하는 스로틀 포지션 센서와 대시 포트, 바이패스 통로와 통로의 크기를 제어하는 아이들 조정 나사(Ilde Adjust Screw) 등으로 구성된다. [그림] 2-48 스로틀 바디 [그림] 2-49 바이패스 통로 ① 바이패스 통로 기관 내 흡입된 공기는 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 통해 연소실로 흡입되어야 한다. 그러나 기관이 공회전 상태에서는 스로틀 밸브는 거의 닫혀 있으므로 스로틀 밸브를 통해 실린더 내로 흡입되는 공기만으로는 안정된 기관의 공회전 상태를 유지할 수 없다. 그러므로 공회전 상태에서 안정된 기관의 상태를 유지하기 위하여 스로틀 바디내에 스로틀 밸브를 통하지 않고 연소실로 공기를 공급하는 통로를 [그림] 2-49와 같이 설치하였다. 스로틀 바디에 스로틀 밸브를 우회하여 공기를 연소실로 공급하는 통로를 공기량을 조절하기 위한 공기 조절나사(Air Adjust Screw)가 설치되어 있다. 공기 조절나사(A.A.S)는 기관내 스로틀밸브를 거치지 않고 흡입되는 공기량을 조절하는 나사로서 기관 공 회전 상태에서 나사를 조절하는 경우 기관의 회전수가 변화한다. 예를 들어 엔진내 흡입되는 공기량이 150g 정도 흡입되도록 스로틀 밸브를 일정하게 연다. 이 상태에서 에어 어저스트 스크루(A.A.S)를 닫아 바이패스 통로로 흡입되는 공기량이 0g이 되면 엔진 내로 흡입되는 공기량은 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 150g만이 흡입되게 된다. 이때 흡입 공기량을 측정하는 센서는 150g의 공기가 ECU로 되는 것으로 신호를 입력하게 되며 이 신호에 맞춰 약 10g의 연료를 분사하게 된다. [그림] 2-50 공기 조절 나사 이때 연소실 내의 혼합기는 공기 150g과 연료 10g의 혼합기가 형성되어 공연비는 약 15:1을 유지하게 된다. 이 상태에서 스로틀 바디의 에어 어저스트 스크루(A.A.S)를 반시계 방향으로 돌려 바이패스 통로를 열어 약 30g의 공기가 바이패스 통로를 통해 엔진내로 흡입하게 되면 엔진내 흡입되도록 조정한다. 이때 엔진내 흡입되는 공기량은 총 180g(스로틀 밸브:15g+바이패스 통로:30g)이 되며 공기량 측정 센서는 ECU로 180g의 공기가 흡입되는 것으로 신호를 입력한다. ECU는 이 신호에 의거(14.7:1=180:X, X=12.24) 12.24g의 연료를 분사하게 된다. 이때 연소실 내에는 공기 180g과 연료 12g의 혼합기가 형성된다. 이때의 공연비는 15:1이 된다. 그러므로 에어 어저스트 스크루 (A.A.S)로 바이패스 통로의 크기를 변화시킨다해도 혼합기의 양은 변할지라도 혼합비는 변하지 않는다. 그러므로 에어 어저스트 스크루(A.A.S)를 오른쪽으로 돌리면 바이패스 통로를 통과하는 공기양이 감소하여 엔진 회전 속도가 감소되고 왼쪽으로 돌리면 회전 속도가 증가한다. ◆ 진단 및 점검 ⑴ 증상 차량이 스로틀 바디의 바이패스 통로의 이상은 대부분이 카본이나 이물질에 의해 바이패스 통로가 막히거 나 통로가 규정보다 좁아져 아이들링 상태에 엔진내 충분한 공기를 공급하지 못함으로써 - 아이들링 상태에서는 부조 - 엔진 정지 등의 현상 등이 발생하게 된다. ⑵ 점검 스로틀 바디의 바이패스 통로에 카본이나 이물질에 의해 바이패스 통로가 막히거나 좁아진 경우 엔진의 아이들링 회전수 조정 상태, ISC 밸브의 작동 상태를 점검한 후 이상이 없을 경우는 스로틀 바디의 공기 조절 나사(A.A.S)를 푼다. 이때 아이들 회전수가 800rpm까지 상승되지 않으면 바이패스 통로가 카본에 의해 막힌 것으로 생각하고 스로틀 바디의 바이패스 통로를 점검해야 된다. 스로틀 바디의 공기 조절 나사(A.A.S)를 분리하고 엔진을 아이들링 상태에서 카본 제거제를 공기 조절 나 사를 뽑은 자리에 분사하면서 엔진의 회전수를 증가 또는 감소를 반복하면서 스로틀 바디 내의 카본을 제거한다. 이때 공기 조절 나사(A.A.S)를 스로틀 바디에서 분리시 조심하지 않을 경우 나사 외곽에 있는 O링이 빠져 버릴 수가 있다. 이런 경우는 다시 O링을 끼울 수가 없으므로 교환하여야 한다. 만약 O링이 없는 상태에서 공기 조절 나사(A.A.S)를 끼우면 주행 중 공기 조절 나사(A.A.S)가 시계 방향 으로 회전해 스로틀 바디의 바이패스 통로를 막게 되며 이로 인해 엔진의 시동이 꺼지거나 부조 현상이 발생할 수 있다. ⑷ 서지탱크(Surge Tank) 가솔린 분사 기관의 흡기 다기관은 기화기 기관과는 달리 공기만 통하므로 기관의 충진 효율을 증대시키 기 위해서는 기화기 기관의 흡기 다기관와는 완전히 다른 형상의 서지 탱크가 흡기 다기관와 일체로 제작된다. ⑸ 아이들 스피드 컨트롤 시스템(Idle Speed Control System) 엔진내 흡입되는 공기는 운전자가 가속 페달로 스로틀 밸브의 개도량을 조절하여 엔진내 흡입되는 공기량 을 제어하여 엔진의 출력을 제어한다. 엔진이 공회전 상태에서는 스로틀 밸브는 거의 닫혀 있기 때문에 스로틀 바디와 스로틀 밸브간의 간극과 스로틀 밸브의 바이패스 통로를 통해 흡입되는 공기량에 의해 엔진의 아이들링 속도가 제어된다. 즉, 스로틀 밸브와 바이패스 통로로 흡입되는 공기가 연소에 의해 발생되는 출력과 엔진내의 부하 상태에 따라 엔진의 공회전 속도가 결정이 된다. 아이들 스피드 컨트롤 시스템은 엔진의 아이들 상태를 최적의 상태를 최적의 상태로 유지하기 위한 장치로 엔진의 냉각수 상태에 따라 역할이 다르다. 엔진이 냉간시에 조기 워밍업을 위해 엔진의 회전수를 규정 회전수보다 높여 조기 워밍업 시키는 역할을 하고, 엔진이 워밍업 후에는 아이들링 상태에서 엔진에 가해지는 각종의 부하로 인해 출력 부족으로 인한 부조 현상을 방지하기 위하여 엔진에 가해진 부하로 인해 떨어진 회전수만큼 회전수를 올려 부조 현상을 방지하는 역할을 한다. [그림] 2-51 에어 밸브 ① 에어 밸브(Air Valve) 에어 밸브는 [그림] 2-51과 같이 기관이 냉간 시동시 기관의 안정성을 확보하기 위한 장치로 스로틀바디를 우회(바이패스 : By-pass)하여 기관에 공기를 공급하는 통로를 제어하는 밸브이다. 기관이 냉간 시동시 에어밸브를 열어 기관에 흡입되는 공기량을 증가시켜 공급함으로써 기관의 회전수를 높여 조기에 기관을 워밍업시키는 장치로써 이들 장치를 패스트 아이들 시스템(Fast Idle System)이라고도 한다. 에어 밸브는 히트 코일의 가열에 의한 바이메탈의 변위를 이용하여 밸브를 작동시키는 바이메탈식(Bimetal Type Air Valve)과 기관의 냉각수를 이용하여 왁스의 팽창 수축을 이용해서 밸브를 작동시키는 서머 왁스식(Thermo Wax Type)이 있다. ㉠ 바이메탈식 에어 밸브(Bimetal Type Air Valve) 바이메탈식 에어 밸브는 제조 회사에 따라 현상이나 내부 구조는 약간씩 차이가 있다. 에어 밸브의 구조는 [그림] 2-52와 같이 하우징 중앙 핀을 중심으로 회전을 하는 게이트 밸브와 팽창계 수가 다른 두가지 금속을 서로 붙여 놓은 것으로 냉간시에는 똑바로 있다가 금속이 열을 받게 되면 두 금속은 서로 팽창되는 정도가 달라져 많이 팽창된 금속이 적게 팽창되는 금속쪽으로 구부러지는 바이메탈로 구성된다. 게이트 밸브는 리턴 스프링에 의해 한쪽 끝이 항상 바이메탈에 접촉되어 있다. 히트 코일에 의해 가열된 바이메탈이 게이트 밸브를 회전시켜 게이트 밸브의 개도량을 변화시킨다. 엔진이 워밍업 후에는 에어 밸브를 통하여 소량의 공기가 공급된다. [그림] 2-52 에어 밸브의 구조 [그림] 2-53 게이트 밸브의 구조 히팅코일로 기관시동과 동시에 전류가 흘러 바이메탈을 가열시키면 게이트 밸브는 [그림] 2-53과 같이 천천히 바이메탈에 의해 위치가 변하게 되어 바이패스 통로의 크기를 변화시켜 기관내 흡입되는 공기량의 크기를 변화시킴으로써 기관 회전수를 변화시킨다. [그림] 2-54 에어 밸브 회로도 에어 밸브의 작동은 [그림] 2-54와 같이 히팅 코일로 전원 공급에 의해 제어된다. 기관 냉간 시동시 릴레이가 작동하여 에어 밸브내 히팅 코일로 전류를 공급한다하더도 바이메탈로 충분한 열을 전달하지 못함으 로써 바이메탈이 열을 받지 않아 엔진의 바이패스 통로와 게이트 밸브의 큰 구멍이 일치하게 되어 공회전 상태에서 엔진에 흡입되는 규정 공기량보다 많은 공기가 엔진내로 흡입되어 ECU는 추가 공급되는 공기량 만큼의 연료를 증가시킴으로서 엔진의 회전수를 증가시키게 된다. 이러한 상태에서 시간이 지날수록 바이메탈에 감겨 있는 히트 코일내로 전원이 공급되어 열을 발생하게 됨으로써 바이메탈은 휘어지게 되며 이로 인해 바이패스 통로와 게이트 밸브의 큰 구멍은 빗겨나게 되어 엔진내로 흡입되는 공기량은 줄어들게 되어 엔진의 회전수는 점차 낮아지게 된다. 일정 시간 뒤에 바이메탈이 완전히 열을 받아 휘어지게 되면 게이트 밸브의 작은 구멍과 바이패스 통로와 일치되게 되면 엔진에 공급되는 공기량은 공회전 상태에 엔진내로 공급되는 규정량만큼 공급되어 엔진은 공회전 회전수로 돌아옴으로서 엔진은 조기에 워밍업이 끝나게 된다. 엔진이 워밍업 후 에어 밸브에서 서지 탱크로 가는 호스를 막았을 때 기관이 최고 2000 rpm 정도 감속된다. 에어 밸브내의 히트 코일이 단선이 될 경우는 게이트 밸브가 닫히지 않아 기관이 워밍업 된 후에도 엔진의 회전수가 떨어지지 않는다. ◆ 진단 및 점검 ⑴ 증상 엔진이 냉간 시동시 조기에 워밍업을 위해 에어 밸브가 작동되어 엔진의 회전수를 상승시키며 엔진이 워밍업 정도에 따라 엔진의 회전수는 낮아진다. 워밍업이 끝나면 엔진의 회전수는 아이들링 회전수로 전환된다. 그러나 에어 밸브에 이상이 발생하면 - 워밍업 시간 지연 - 초기 시동 곤란 - 시동 후 엔진 회전수가 낮아지지 않는 등의 현상이 발생한다. ⑵ 점검 바이메탈식 에어 밸브에 이상이 발생하여 조기 워밍업이 되지 않을 경우 - 에어 밸브 단품의 점검(히팅 코일 점검) - 배선 및 커넥터 접촉 상태를 점검해야 한다. 바이메탈식 에어 밸브에서의 고장은 대부분 히팅 코일의 단선에 의해 발생하는 경우가 많다. 히트 코일이나 배선이 단선될 경우는 엔진이 냉간 시동시는 엔진이 회전수가 높이 올라간 상태에서 엔진이 워밍업 된 후에도 엔진의 회전수가 떨어지지 않게 된다. 에어 밸브의 전압 점검 방법은 에어 밸브의 커넥터를 분리한 후 커넥터의 러버 부트를 분리한 다음 엔진을 크랭킹 상태에서 멀티 미터의 (+)단자인 적색 리드선을 커넥터의 두 단자 사이의 전압을 점검한다. [그림] 2-55 에어 밸브의 전압 점검 이때 각 단자에 12V, 0V의 전압이 측정되면 정상이다. 이때 어느 한 단자에도 배터리 전압이 걸리지 않을 경우는 배선이나 서킷 오프닝 릴레이 또는 에어 플로 센서내의 연료 펌프 스위치가 불량일 경우가 많으며 이런 경우는 연료 펌프 또한 작동을 하지 않아 엔진은 시동이 걸리지 않게 된다. [그림] 2-56 에어 밸브의 저항 점검 [그림] 2-57 에어 밸브의 육안 점검 히팅 코일의 저항 점검은 에어 밸브의 두 단자간의 저항값이 30∼45Ω인가를 확인한 후 어긋날 경우는 에너 밸브를 교환해야 된다. 또한 에어 밸브의 점검법은 게이트 밸브의 움직임을 직접 눈으로 확인하는 방법으로 에어 밸브의 바이패스 호스를 분리하고 히트 코일 두 단자에 한 쪽은 배터리 본선을 다른 쪽은 차체에 접지시킨 상태에서 처음에는 게이트 밸브의 구멍이 보이다가 시간이 경과하면 게이트 밸브가 움직여 게이트 밸브내 작은 구멍만이 보이면 정상으로 판정하면 된다. 그러나 만약 게이트 밸브내 히팅 코일이 단선이 되어 있을 경우는 시간이 지나도 게이트 밸브의 움직임은 전혀 없게 된다. 이때는 에어 밸브를 교환해야 된다. [그림] 2-58 서모왁스 에어 밸브의 구조 ㉡ 서머 왁스식 에어 밸브 (Thermo Wax Type Air Valve) 차량이 냉간 시동시 조기에 워밍업을 시켜 엔진의 안정성 향상을 위하여 엔진내 흡입되는 공기량 중 일부를 스로틀 밸브를 우회(By-pass)하여 엔진내 많은 공기량을 공급함으로써 엔진 회전수를 상승시키는 장치가 아이들 스피드 컨트롤 장치이다. 이때 엔진의 스로틀 바디를 우회하는 통로의 크기를 제어한는 밸브를 설치하는데 이 밸브가 바로 에어 밸브이며 [그림] 2-58과 같이 서머 왁스, 냉각수 통로와 밸브로 구성된다. 서머 왁스식 에어 밸브는 엔진의 냉각수에 의해 바이패스 통로의 크기를 제어하도록 되어 있다. 보통 엔진 냉각수를 통과시키는 것이 필수 조건이지만 냉각수 호스 등의 간소화를 위해 스로틀 바디 가열용 냉각 수 통로를 공용으로 사용하기도 한다. 엔진 냉각수 온도가 낮을 때는 써머왁스는 수축하고 포핏트 밸브는 스프링 B에 의해서 열리게 된다. 냉각수 온도 상승과 더불어 서머 왁스는 팽창하여 로드를 밀어 포핏 밸브를 서서히 닫아 엔진 아이들 회전 속 도를 저하시킨다. [그림] 2-59 서모 왁스식 에어 밸브 작동 엔진 냉간 시동 시에는 에어 밸브내로 엔진의 찬 냉각수가 들어가 서머 왁스 주변을 흘러 서머 왁스는 수축이 되어 밸브는 스프링의 힘에 의해 스로틀 밸브를 우회하는 바이패스 통로를 완전히 열어 엔진내 흡입되는 공기량이 증가함으로서 엔진의 회전수는 증가된다. 이로 인해 기관의 냉각수는 점점 뜨거워지기 시작한 냉각수가 에어 밸브 내의 서머 왁스를 흘러 지나감으로써 서머 왁스는 팽창을 하게 되고 이로 인해 밸브는 바이패스 통로를 서서히 닫게 되어 엔진의 회전수를 점차 낮아지게 된다. 일정 시간이 지나 엔진의 냉각수가 완전이 뜨거워지면 서머 왁스는 완전히 팽창이 되어 바이패스 통로를 완전히 닫아 엔진의 회전수는 정상 공회전 상태로 돌아오게 된다. ◆ 진단 및 점검 ⑴ 증상 에어 밸브는 엔진이 냉간 시동시부터 워밍업이 될 때까지 작동하여 엔진을 조기에 워밍업 시키는 장치이다. 이러한 에어 밸브가 엔진이 냉각시에 완전히 열리지 않아 냉간시 워밍업이 잘 되지 않거나, 워밍업 후 완전히 닫히지 않고 엔진 회전수가 규정의 아이들링 회전수가 되지 않아 엔진의 부조 현상이 발생하게 된다. 이런 경우 에어 밸브의 바이패스 호스를 눌러 공기가 통과하지 않게 될 경우 냉간시에는 엔진의 회전수가 크게 저하되지 않을 경우 에어 밸브의 열림에 문제가 발생한 것으로 다음과 같이 에어 밸브를 점검한다. ⑵ 점검 서모 왁스 형식의 에어 밸브의 경우는 단품의 불량에 의한 아이들 부조 현상은 거의 발생하지 않으나 냉각수 통로가 막힘으로서 엔진의 회전수가 워밍업 후에도 계속 높은 상태로 유지하는 것을 말한다. 이런 경우는 냉각수 통로가 막힌 곳이 있는지 확인한다. 이상에서와 같이 에어 밸브는 냉간 시동시 엔진의 아이들 상태를 조기에 안정시키기 위한 장치이나 모든 차량에 설치되어 있지는 않다. ② 공회전 속도 조절 밸브(Iidle Speed Control Valve) 엔진이 워밍업이 된 후 엔진이 공회전 상태에 엔진에 부하가 가해질 경우 엔진은 가해진 부하에 의해 엔 진 회전수가 저하되어 부조 현상이 발생한다. 이때 ECU는 엔진에 안정성 유지를 위하여 부하에 의해 낮아 진 엔진의 회전수만큼 엔진의 회전수를 상승시킴으로써 엔진의 상태가 정상이 되도록 엔진내 흡입되는 공기량을 제어한다. ㉮ 종류 엔진의 안정성을 유지하기 위해 엔진 내 부하가 발생되었을 때 엔진을 아이들-업 시키는 방법은 크게 스로틀 밸브의 위치를 제어하는 스로틀 밸브 직동 방식과 스로틀 밸브를 우회하여 엔진내 흡입되는 공기 통로의 크기를 제어하는 바이패스 방식이 있다. 또한 사용하는 모터의 형식에 따라 스텝 모터 방식과 서보 모터 방식이 있다. [그림] 2-60 ISC 액추에이터의 공기 제어 방식 [그림] 2-60과 같이 스로틀 밸브 직동방식과 바이패스 방식은 기관 내 흡입되는 공기 통로의 면적을 제어 해서 공기량을 제어한다. 스로틀 밸브 직동방식 스로틀 밸브 직동방식은 스로틀 밸브를 닫는 방향으로 작용하고 있는 스로틀 밸브 리턴 스프링의 장력보다 큰 힘으로 제어하는 방식이다. [그림] 2-61 스로틀 밸브 직동식 액츄에이터 스로틀 밸브 직동 방식 액츄에이터는 [그림] 2-61과 같이 스로틀 밸브의 전폐 스토퍼로 되어 있고 드라이브 샤프트를 출입시켜 전폐 스토퍼 위치를 조절하여 스로틀 밸브의 전개 상태를 조절한다. 액츄에이터는 회전력을 발생하는 DC 모터, 회전력을 증가시키는 감속 기어, 회전 변위를 드라이브 샤프트의 직선 위치로 바꾸기 위한 웜 기어로 구성되어 있다. 이 방식은 강력한 작동력에 의해 제어되어 제어 위치 안정성은 좋으나 감속기구에 의한 변위 속도는 감소하므로 제어 응답성은 그다지 좋지 않다. -바이패스 방식 바이패스 방식은 스로틀 밸브를 우회하여 엔진내 공기를 공급하는 통로를 설치한 후 엔진에 걸리는 부하에 따라 바이패스 통로의 크기를 조절하는 방식이다. 액츄에이터는 스텝 방식과 서보 방식으로 구분하며 서보 방식에는 리니어 솔레노이드식(Linear Solenoid Type)과 로타리 솔레노이드 방식(Rotary Solenoid Type)이 있다. ㉯ 작동 원리 -스텝 모터(Step Motor) 스텝 모터는 스로틀 바디의 바이패스 통로에 설치되어 있으며 엔진 공회전 상태에서 엔진에 부하가 작동하여 엔진의 부조 현상의 발생을 방지하기 위하여 엔진내 흡입되는 공기량을 증가시켜주는 밸브로 엔진 부하에 따라 단계적으로 스텝 모터가 작동되어 엔진의 아이들 안정성을 확보하는 장치이다. [그림] 2-62는 스텝 모터 방식의 액추에이터로 영구 자석으로 되어 있는 로터리, 스테이터 코일로 구성된 모터부와 회전 운동을 직선 운동으로 변경하는 이송 나사, 그리고 밸브로 구성된다. [그림] 2-62와 같이 여러 개의 스테이터 코일에 흐르는 전류를 단계적으로 전환 제어하므로서 로터리를 정(+) 또는 역(-) 방향 어느 쪽으로든 회전시켜 밸브를 상하로 작동시키므로 공기가 통과하는 통로 면적을 제어한다. ECU는 엔진 시동시 밸브를 전개 또는 전폐 상태에서 제어를 시작하고 제어한 스텝수와 정방향 또는 역방향 어느쪽으로 움직이려고 하는가 파악하여 최신의 밸브 위치를 항상 메모리에 기억할 수 있으므로 정확한 제어를 할 수 있다. 그러나 각 스텝마다 순차 제어하여 밸브를 변위시키기 때문에 응답 속도에는 한계가 있다. [그림] 2-62 스텝 모터 방식의 액추에이터 ※ 에어 바이패스 솔레노이드 밸브(Air By-Pass Solenoid Valve) 에어 바이패스 솔레노이드 밸브는 공회전 상태에서 기관에 부하가 작동되면 기관에 인가되는 부하에 따라 바이패스 통로에 설치된 각각의 솔레노이드 밸브를 작동시켜 기관의 흡입되는 공기량을 증가시킴으로써 기관 회전수를 높여 기관의 안정성을 확보하는 장치이다. 에어 바이패스 솔레노이드 밸브는 기관에 에어콘, 파워 스티어링, 흡기 온도가 일정 온도 이상이 되는 경 우 [그림] 2-63과 같이 각 부하에 해당되는 솔레노이드 밸브를 작동시켜 엔진에 걸린 부하에 의해 떨어진 기관 회전 속도만큼 엔진 회전수를 높이므로 공회전 상태를 안정시키는 장치이다. 솔레노이드 밸브는 공회전 상태에서 에어콘이 ON되면 작동하여 엔진내 흡입되는 공기량을 증가시킴으로써 에어콘 부하에 의해 떨어진 엔진 회전수만큼 회전수를 높여 공회전 상태를 안정시킨다. 솔레노이드 밸브는 엔진내 흡입되는 공기의 온도가 55℃ 이상이 되었을 때 작동하며, 솔레노이드 밸브는 파워 스티어링이 작동되어 엔진에 부하가 걸리면 ECU에 의해 작동되어 공회전 상태를 안정시킨다. 만약 엔진에 부하가 걸려 솔레노이드 밸브가 작동되었는데도 엔진 회전수가 너무 낮거나 높아 공회전 상태가 나쁠 경우는 엔진에 부하가 걸린 상태에서 부하에 해당하는 솔레노이드 밸브에 있는 조정 나사를 이용하여 아이들 회전수가 될 때까지 조정하면 된다. [그림] 2-63 에어 바이패스 솔레노이드 밸브 [표] 솔레노이드별 부하의 종류 솔레노이드 밸브 기 능 A 에어컨 작동 B 흡기온 55°C 이상 C 파워 스티어링 작동 ◆ 진단 및 점검 ⑴ 증상 차량이 공회전 상태에서 ISC 시스템에 이상이 발생한 상태에서 엔진에 부하 작동하면 - 엔진 아이들 부조 - 엔진 출력이 부족 - 엔진 시동꺼짐 등의 현상이 발생하게 된다. ⑵ 점검 에어 바이패스 솔레노이드 밸브를 사용하고 있는 차량에서는 아이들링 상태에서 엔진의 부조 현상이 발생 할 경우 다음과 같이 점검을 한다. 에어 바이패스 솔레노이드 밸브는 에어컨, 파워 스티어링, 전기 부하, 오토미션 D레인지가 작동하면 ECU는 부하의 종류에 맞는 에어 바이패스 솔레노이드 밸브를 작동시킴으로서 엔진의 출력을 향상시켜 부조 현상을 방지한다. 점검법은 아이들링 상태에서 엔진에 부하가 작동시 엔진에 부조 현상이 발생할 경우 부하에 해당되는 솔레노이드 밸브가 작동하는지를 점검을 해야 한다. 만약 솔레노이드 밸브는 정상적으로 작동을 하는 데도 엔진의 부조 현상이 지속적으로 발생할 경우 인가된 부하에 해당되는 솔레노이드 밸브 옆의 조절 나사를 풀거나 조이면서 엔진이 아이들링 회전수가 되도록 맞추어야 된다. [표] 에어 바이패스 솔레노이드 밸브의 저항   솔레노이드 밸브 저항(Ω) A 에어컨 작동 17~23 B 흡기온 작동 27~38 C 파워 스티어링 작동 그러나 조절 나사를 풀거나 조였는데도 엔진의 회전수에 변화가 별로 없을 경우는 바이패스 호스가 꺾이거나 카본이 끼었을 경우가 있으므로 각각의 상태를 점검해야 한다. 부하가 작동이 되는데 솔레노이드 밸브가 작동하지 않을 경우는 솔레노이드 밸브의 단품 저항 점검을 실시한 후 다음 표와 차이가 없을 경우는 배선의 단선, 단락 상태를 점검해야 된다. 여름과 같이 무더운 날 차량이 운전중 잠시 신호 대기와 같이 아이들링 상태에서 일시 정지시 엔진의 회전수가 급격히 낮아지거나 높아질 경우는 대개 에어 바이패스 솔레노이드 밸브의 흡기 보상용 솔레노이드 밸브(B)의 조절 나사가 규정보다 많이 풀렸거나 조여졌을 경우이다. 이런 경우는 (B)솔레노이드의 한 단자는 배터리 본선을 다른 단자는 차체에 접지를 시킨 상태에서 솔레노이드 밸브 옆의 조절 나사를 풀거나 조이면서 엔진 회전수를 850∼950rpm으로 조절하면 된다. [그림] 2-64 에어 바이패스 솔레노이드 밸브 작동 회로 파워 스티어링이나 전기 부하 작동시 엔진 부조 현상이 발생시도 (C)솔레노이드 밸브의 한 단자에 배터리 본선에 다른 단자는 차체에 접지시킨 상태에서 엔진의 회전수를 850∼950rpm으로 조절 나사를 풀거나 조이면서 맞추면 된다. 에어컨 작동시 엔진에 부조 현상이 발생시는 (A)솔레노이드 밸브의 한 단자는 배터리 본선에 다른 단자는 차체 접지를 시킨 다음 조절 나사를 풀거나 조여 엔진 회전수를 1,250∼1,350rpm 가량으로 맞추면 된다. [그림] 2-65 ISC 서보 ISC 서보 (ISC-Servo) 엔진에 부하가 작동하면 ECU는 엔진의 안정성을 확보하기 위해 ISC 서보내 솔레노이드 코일에 흐르는 전류를 듀티 제어(Duty Control)함으로써 솔레노이드 밸브에 발생하는 전자력과 스프링 장력이 서로 평형을 이루는 위치까지 밸브를 이동시킴으로써 공기 통로의 단면적을 제어하는 전자 밸브이다. 밸브의 작동방향에 따라 리니어 솔레노이드방식(Linear ⓔSolenoid Type)과 로타리 솔레노이드방식(Rotary Solenoid Type)이 있다. 또한 밸브내의 솔레노이드 코일의 수량에 따라 One-Coil 방식과 Two-Coil 방식이 있다. Two-Coil방식은 One-Coil 방식에 비해 응답속도가 빨라 엔진의 안정성 확보에 대단히 유리하다. ISC-서보 모터는 응답속도는 빠르지만 작동력이 약한 편이다. 특히 직선 개폐 솔레노이드 액츄에이터는 밸브 상하의 공기 압력차에 의해 발생하는 힘에 밸브가 영향을 받지 않도록 부압제거용 벨로우(Bellows) 등으로 힘의 평형을 취하고 있다. ◆ 진단 및 점검 ⑴ 증상 차량이 공회전 상태에서 ISC 시스템에 이상이 발생한 상태에서 엔진에 부하 작동하면 - 엔진 아이들 부조 - 엔진 출력이 부족 - 엔진 시동꺼짐 등의 현상이 발생하게 된다. ⑵ 점검 ECU에 의해 제어되는 ISC 시스템의 점검 방법은 다음과 같다. ISC 시스템의 전기적인 점검을 실시하기 전에 ISC 밸브와 연결되어 있는 바이패스 에어 호스의 꺾인 상태 를 확인한 후 ISC 밸브의 카본의 퇴적 상태를 확인한 다음 카본이 많이 끼여 있을 경우는 카본을 제거해야만 한다. 카본 제거 후에도 아이들링 상태에서 엔진에 부하가 걸리면 부조 현상이 발생할 경우는 다음의 순서에 의해 점검을 실시해야 된다. ISC 시스템을 점검하기 전에 먼저 어느 부위에 이상이 발생했는지 확인하여야 한다. 엔진이 워밍업 후 아이들링 상태에서 엔진에 각종 부하를 인가하면서 아이들 업 상태를 확인한다. [그림] 2-66 ISC밸브 회로 경우 1은 엔진에 가해지는 모든 부하에 대해 정상적으로 아이들 업이 되는 경우이며, 경우 2는 엔진에 가 해지는 모든 부하에 대해 전혀 아이들 업이 되지 않는 경우이며, 경우 3은 엔진에 가해지는 일부 부하에 대해서만 아이들 업이 되는 경우이다. 경우 1은 엔진에 가해지는 모든 부하에 대해 정상적으로 아이들 업이 되므로 ISC 시스템 계통의 점검은 필요없다. 경우 2는 엔진에 가해지는 모든 부하에 대해 아이들 업이 되지 않으므로 이 때는 [그림] 2-67에서 ISC 밸브의 전원 공급 상태, ISC 밸브 단품의 상태, ECU와 ISC 밸브간의 배선의 상태와 접촉 상태 그리고 ECU 등을 점검해야 한다. [그림] 2-67 ISC 시스템 회로 첫째, ISC 밸브로의 전원 공급 상태 확인 One Coil 방식의 ISC 밸브의 커넥터는 2단자로 되어 있다. IG ON 상태에서 ISC 밸브의 커넥터를 분리한 후 배선 쪽 커넥터의 전압을 측정한다. 이때 배터리로부터의 전원 공급 단자에는 배터리 전압이 그리고 ECU 쪽 단자에는 0V의 전압이 측정되면 정상이다. 그러나 만약 두 단자의 전압이 정상적으로 인가되지 않으면 배선의 점검을 실시하여야 한다. Two Coil 방식은 커넥터가 3단자 되어 있으며 중심 단자는 바로 배터리에서 전원을 공급하는 단자이므로 12V의 전압이 측정되어야 하며 두 단자는 ECU와 연결되어 엔진의 부하에 맞춰 DUTY 값에 의해 제어되는 단자이므로 커넥터 분리시는 0V의 전압이 측정되어야 한다. 둘째, ISC 밸브의 단품 이상 유무를 점검해야 된다. ISC 밸브는 저항값의 각 차종에 따라 다르므로 정비지침서를 참고하여 측정한 저항값과 규정값을 비교한다. 이때 그 차이가 크면 ISC 밸브를 교환하여야 한다. 세 번째, ECU 및 ISC 밸브의 DUTY 값을 점검한다. 위의 두 개 항목에 대한 점검시 이상이 없을 경우는 ISC 밸브를 제어하는 ECU 단자의 듀티값을 점검해야 한다. 차량이 아이들링 상태에서 에어컨, 파워 스티어링, 오토미션 D레인지, 전기 부하를 작동시킨다. 이때 ISC 밸브나 ECU 단자에서의 부하에 따른 듀티값이 동일하게 상승하면 정상이나 만약 ECU 쪽의 듀티값과 ISC 밸브의 듀티값 변화와 차이가 크면 이는 ECU와 ISC 밸브간의 배선에 이상이 있는 것이므로 배선을 점검한 다. 그러나 엔진에 가한 부하 중 일부의 부하에서만 듀티값의 변화가 없을 경우는 ECU를 점검해야 된다. 경우 3은 엔진에 가해지는 일부 부하에 대해서만 아이들 업이 되지 않을 경우는 그림에서 ②구간 부위인 각 부하 신호 입력 단자와 배선, ECU를 점검해야 한다. 엔진에 인가된 부하중 일부의 부하에 대해 ECU의 듀티값이 변화가 되지 않을 경우는 ECU 불량이거나 아니면 현재 엔진에 가해진 부하의 신호가 ECU로 입력되지 않은 경우이다. 이때는 각 부하에 해당하는 신호가 정상적으로 ECU로 입력되는지 확인하여야 된다. 정상적으로 ECU 내로 엔진의 부하 신호가 입력되는 경우는 ECU 내부 회로에 이상이 발생할 수 있으므로 ECU 점검을 실시하여야 한다.