24톤급 상용 차량의 연비시험 주행모드 개발에 관한 연구
Development of Fuel Consumption Test Mode for Heavy Duty Trucks
- 주제(키워드) Development of Fuel Consumption Test Mode , Fuel Consumption , Heavy Duty Trucks , 주행모드 개발 , 연비시험
- 주제(KDC) 556
- 주제(DDC) 629
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이종화, 박진일
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
대형 상용차량의 경우 국내 도로 조건 및 주행 패턴을 고려한 연비시험 주행 모드가 없기 때문에 반복적인 실도로 운행을 통하여 연비를 측정하고 있다. 실도로 주행은 운전자, 도로조건 및 주행 구간 등의 차이로 인해 큰 연비 차이를 보이며, 시간과 경비의 소요 또한 크다. 본 연구에서는 시간 및 경비절감뿐만 아니라 국내 도로의 주행 패턴을 고려한 대형 상용차량의 연비시험 주행 모드 개발에 그 목적이 있다. 본 연구에서 수행한 주행 모드 개발 방법은 다음과 같다. 먼저 반복 주행 시험을 통해 실도로 주행 패턴을 분석하고, 분석된 실도로 주행 패턴을 고려한 주행 모드를 생성한다. 주행 패턴 분석은 속도, 가속도, 경사도 분포와 속도-가속도 및 경사도-가속도 연동분포를 분석한다. 여러 인자들을 동시에 고려하여 모드를 만들기가 어렵기 때문에 분석된 주행 패턴으로부터 우선 속도와 가속도 분포를 고려한 속도 프로파일을 생성하고, 속도-가속도 연동 분포를 고려하여 속도 프로파일을 생성한다. 같은 방법으로 경사도 분포 및 경사도-가속도 연동 분포를 고려하여 속도 및 경사도 프로파일을 생성한다. 마지막으로 생성된 주행 모드를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 속도, 가속도 및 경사도 각각의 연동 분포뿐만 아니라 제동토크 분포와 운전성 등도 고려하여 수정·검증한 후 샤시동력계 주행 시험을 통해 최종적으로 검증한다. 본 연구에서 수행한 모드 개발 방법을 통해 생성된 주행모드를 샤시동력계에서 테스트 한 결과, 실도로 주행보다 연비가 약 3.5% 크게 측정되었다. 그 주된 원인은 샤시동력계 시험 시 기어 변속 시점의 미세한 차이에 따른 속도 처짐을 복구할 수 있는 여유구동력과 운전성을 고려하여 고부하 운전영역의 제동토크를 약 5% 정도 낮췄기 때문이다. 본 연구를 통해 시뮬레이션을 통한 주행 모드 개발 방법론을 확립하였고, 국내 주행 패턴에 맞는 대형 상용차량의 정확한 연비 측정뿐만 아니라 연비시험에 소요되는 시간 및 경비를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약
In the case of Heavy duty trucks, there has not been driving mode for vehicle fuel economy which was considering road conditions and driving pattern. For this reason, the fuel efficiency has been measured from the road test. However, it takes too much time and effort to measure fuel efficiency by this method. In addition, the results of the road test highly depend on the state of the drivers, road, and test sections. So the results can be shown differently at every test. Therefore, driving mode for vehicle fuel economy is required to reduce time and effort. This paper proposes the method for development of consumption test mode. The methodology is followed below. First, we analyze the driving pattern through repetitive road test. Then, we create the test mode considering the previously analyzed driving patterns. The driving patterns also allow us to analyze the distribution of velocity, acceleration and inclination as well as the distribution of velocity-acceleration and inclination-acceleration. Due to the difficulty of applying these all factors at the same time, we should create the velocity profile first considering distribution of the velocity and acceleration from the driving pattern then the distribution of velocity-acceleration can be considered for the velocity profile. Similarly, velocity profile and inclination profile could be generated using distribution of inclination and inclination-acceleration. Finally, we verify the generated test mode through the chassis-dynamometer test after modifying under the variables velocity, acceleration, inclination, coupling distribution, brake torque, drivability. From the result of the test mode proposed at this work, we got the fuel efficiency which was 3.5% higher than the fuel efficiency from the road test. The main reason of this difference is due to about 5% reduction of the brake torque at the high load considering the excess torque and drivability which can recover the insufficient velocity to the target caused by discrepancy of the gear shifting timing during the chassis-dynamometer test. In this paper, the method for development of test mode is proposed and validated. It can measure the fuel efficiency more accurately for heavy duty trucks. We expect this method also can reduce the time and effort have been consumed by the road test
more목차
1. 서론 = 1
1.1 연구 배경 및 목적 = 1
1.2 모드 개발 방법론 자료조사 및 선정 = 3
1.2.1 주행모드 관련 자료조사 = 3
1.2.2 주행 모드 개발 방법론 선정 = 4
1.3 연구 내용 = 7
2. 주행모드 개발 방법론 = 9
2.1 실도로 주행패턴 분석 = 11
2.1.1 시험 방법 및 조건 = 11
2.1.2 실도로 주행 속도·가속도·경사도 분포 분석 = 12
2.1.3 실도로 주행 속도-가속도, 경사도-가속도 연동 관계 분석 = 15
2.2 주행 모드 생성 = 19
2.3 연비 시뮬레이션을 위한 차량 모델링 = 22
2.3.1 차량 모델링 = 22
2.3.2 모델 검증 = 33
2.4 모드 수정 및 검증 = 36
3. 주행 모드 개발 결과 및 검토 = 41
6. 결론 = 50
6. 참고 문헌 = 52
ABSTRACT = 54
