가솔린 엔진 장착 차량에서 브레이킹 구간의 연료차단 제어가 모드 연비에 미치는 영향
Effect of Fuel-cut Control during Braking on Fuel Economy in a Gasoline Engine Vehicle
초록/요약
본 연구에서는 가솔린 엔진 장착 차량에서 브레이킹 구간 동안의 연료차단 제어가 연비 개선에 어느 정도 영향을 미치는지를 다루었다. 일반적으로 차량이 운전될 때 가감속구간이 반복된다. 차량의 감속 구간은 두 가지로 분류될 수 있는데, 엔진으로부터의 동력이 필요한 감속구간과 동력이 전혀 필요하지 않는 감속구간으로 분류될 수 있다. 특별히 본 논문에서는 동력이 전혀 필요하지 않는 감속구간을 브레이킹 구간이라고 정의 하였고, 브레이킹 구간에서는 엔진으로부터의 동력이 필요하지 않기 때문에 엔진으로 연료가 분사될 필요가 없는 연료차단 제어를 수행할 수 있는 조건이 된다. 이론적으로는 브레이킹 구간에서 연료를 분사하지 않아도 되지만 실질적으로 제약이 따른다. 엔진에 연료가 분사되지 않으면 엔진의 회전수가 감소하게 되는데 일정 엔진 회전수에서는 연료를 분사시켜서 엔진을 다시 회생시켜야 한다. 그 일정 엔진 회전수의 결정은 엔진의 제원에 따라 판단된다. 본 연구에서는 연료를 재분사해야 되는 최소 엔진 회전수를 800rpm 으로 설정했고, 브레이킹 구간이 시작되는 시점에서 연료가 차단되는 시점을 어느 정도 지연시켜 주었다. CRUISE를 이용한 시뮬레이션에서 3200cc 급 가솔린 차량은 FTP-75 모드 주행시 최대 3.9%의 연비개선 효과를 얻을 수 있었다. 또한 동급 차량에서 중량이 늘어나면 연료차단 제어로 인한 연비개선 효과는 더 크 이득을 볼 수 있었다. 중량이 10% 늘어나면 연료차단 제어로 4.0% 의 연비개선 효과를 얻을 수 있었다. 동급 차량에서 차량 주행저항이 커지면 연료차단 제어로 인한 연비개선 효과는 작아졌다. 동급차량의 주행저항을 10% 줄이면 연료차단 제어로 4.1% 의 연비개선 효과를 얻을 수 있었다. 주요어: 연비, 시뮬레이션, 브레이킹 구간, 연료차단 제어, CRUISE
more목차
1.서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구 내용 3
2. 연비 기여도의 실험적 분석 5
2.1 실험 장치 5
2.2 실험 방법 및 결과 6
2.2.1 인젝터 분사특성 6
2.2.2 엔진 총 마찰토크 10
2.2.3 구동계 마찰토크 13
2.2.4 보기류 소모토크 15
2.2.5 FTP-75 모드 주행시험 및 분석 19
3. FTP-75 모드 연비 시뮬레이션 24
3.1 CRUISE 모델링 24
3.1.1 엔진부의 모델링 25
3.1.2 구동계 모델링 32
3.1.3 주행저항 모델링 33
4. CRUISE를 이용한 연료차단 제어 시뮬레이션 38
4.1 브레이킹 구간의 정의와 연료차단 제어 모델링 38
4.2 연료차단 시점에 따른 연료차단 제어 효과 42
4.3 실린더 압력을 이용한 차량 상태에서의 47
4.4 실린더 압력을 이용한 차량 상태에서의 53
5. 결론 60
