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[학술논문] 직접분사식 가솔린 선회분사기 개발에 관한 연구Ⅲ
박용국(Young-kug Park),이충원(Choong-won Lee) 한국자동차공학회 2001 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.- No.-
The Gasoline Direct Injection(GDI) system has been highlighted due to the improvement of fuel consumption and the control of exhaust emission from gasoline engines. Main purpose of the present study is to measure spray characteristics of GDSI for real engine application. We have investigated experimentally spray tip penetration, spray angle, tip velocity and spatial spray distribution. Counter-rotating vortex grown on the spray surface plays an important role in the spray characteristics. Accordingly the spray tip penetration and tip velocity do not excess 50mm, 20m/s respectively, under O.6MPa ambient pressure. the spray cone angle of GDSI have a same tendency to a simplex swirl atomizer.
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주행거리 연장형 청소용 전기자동차에 장착된 상용 디젤엔진의 토크제어를 위한 통신 방안
박용국(Young-Kug Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.7
본 논문은 주행거리 연장형 전기자동차에서 발전량을 결정하는 차량 제어기와 이를 수행하는 엔진 제어기 간 토크 명령을 전달하기 위한 새로운 통신방법을 설명한 것이다. 일반적으로 자동차는 CAN 통신방식을 사용하지만, 이 경우 기존 엔진 제어기의 하드웨어 및 소프프웨어를 수정해야만 한다. 이러한 이유로 중소 자동차 개조업체는 발전용 엔진이 탑재된 주행거리 연장형 전기자동차에 대한 개발 및 개조 작업 시 CAN통신방식의 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구과정에서는 기존의 양산용 엔진 제어기를 주행거리 연장형 전기자동차에 적용하기 위한 핀-핀 통신방안를 제시하였다. 핀-핀 통신방안은 기존 양산용 엔진 제어기내에 탑재된 운전자요구토크 제어 맵을 엔진의 목표속도와 목표토크에 따른 가상 엑셀 열림량으로 변환하는 과정과 이를 기존 양산 엔진제어기가 인식 할 수 있도록 해당 엑셀페달 전압신호로 변환하는 과정으로 구성된다. 가상 엑셀 열림량은 오프라인 환경에서 역 변환 과정을 통하여 차량 최상위제어기에 제어 맵 형태로 탑재되고, 엔진 발전요구량과 엔진 최적 운전점 알고리즘을 통하여 결정된다. 이렇게 결정된 가상엑셀 열림량은 DA신호 변환기를 통하여 기존 엔진제어기가 인식할 수 있는 전압신호로 최종적으로 변환된다. 엔진토크 전달을 위한 이러한 알고리즘과 신호변환 회로는 차량제어기(VCU)에 탑재되어 엔진목표토크에 따른 가상엑셀페달 열림량 변환과정과 신호변환기를 이용한 가상 엑셀페달 전압신호에 대한 통신시험을 실시하여 이러한 통신방식의 실현 가능성을 입증하였다. This paper describes new communication methods for transmitting torque commands between the vehicle controller that determines the amount of power generation in a range-extended electric vehicle and the engine controller that performs it. Generally, vehicles use CAN communication, but in this case, the hardware and software of the existing engine controller must be modified. For this reason, it is not easy to apply CAN communication to small and medium sized automotive reorganize companies. Therefore, this research presents a pin-pin communication method for applying the existing mass produced engine controller to range-extended electric vehicles. The pin-pin communication method converts the driver`s demand torque control map inside an mass produced engine controller into a virtual accelerator opening position according to the target speed and target torque of the engine, and converts this to a voltage signal for the existing mass produced engine controller to recognize it. The virtual accelerator opening positions are mounted in the form of a control map in the vehicle controller through the reverse conversion process in an offline environment and are determined by the engine generating power requirements and engine optimal operating point algorithm. These algorithms and signal conversion circuits for engine torque transmission have been mounted on the vehicle controller to conduct the virtual accelerator opening position conversion process according to the engine target torque and to establish the virtual accelerator voltage signal using the signal converter.
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Shift-By-Wire 시스템의 임베디드 제어로직 설계
박용국(Young-Kug Park),강의선(Eui-Sun Kang) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.11
본 논문은 BLDC모터가 장착된 Shift-By-Wire 시스템을 구동하기 위한 제어 프로그램을 설계하고 그 성능을 평가한 것으로써, 제어 알고리즘은 변속할 때 디텐트플레이트의 형상에 따라 보정변수로 설계된 목표속도를 추종하도록 모터 속도제어를 수행하고, 만약 목표 변속 단에 도달하게 되면 모터를 특정 위치에 정지시키는 정렬 방식을 도입하였다. 제어 프로그램은 10ms 태스크로 작동되는 시간기반 제어영역과 홀센서 신호를 기반으로 동작하는 이벤트기반 제어영역으로 이루어져 있다. 시간 기반 제어는 센서 및 통신 오류 진단, 현재 변속 상태, 목표 회전수 및 모터 회전 방향, 모터 속도제어로 구성되며, 반면에 이벤트 기반 제어는 six-step 결정 부분, 상 전환 시퀀스 제어, 상 전환 스위칭 제어 및 모터 속도 계산으로 구성된다. 설계된 제어 프로그램은 제어기에 탑재되어 제어기능에 대한 평가를 수행하였으며, 그 결과 변속 소요시간은 최대 300~400ms으로 차량 양산업체의 요구수준을 만족하였으며, 소비전류는 4~8A 수준으로 양호한 결과를 얻었을 뿐만 아니라 센서의 고장진단 프로그램도 정상적으로 작동됨을 확인하였다. We designed a control program for driving a shift-by-wire system with a BLDC motor. The control algorithm introduces an alignment method that performs motor speed control to follow a target speed. It was designed with calibration parameters according to the shape of the detent plate. Furthermore, an alignment method that stops the motor at a specific position is introduced. The control program was designed as a time-based control area operated with a 10ms task and an event-based control area operated based on hall sensor signals. The time-based controller consists of sensor and communication error diagnosis, the current shift state, the target speed and motors rotation direction, and the control of the motor speed. The event-based control consists of a six-step decision, commutation sequence control, commutation switching control, and a calculation of motor speed. The designed control program was embedded in a control board to evaluate the control function. As a result, the shift time was up to 300-400ms, which satisfies the requirements for vehicle mass production. The current consumption was 4-8A, and it was confirmed that the sensor failure diagnosis program was operated normally.
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