31-32 2023 [추계학술대회]
| 제목 | 1D 해석을 통한 PDI 연료계시스템 레이아웃 별 맥동 예측에 관한 연구 |
|---|---|
| 분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 김나영(현대케피코), 윤현석(현대케피코), 양시원( 현대케피코), 신문성( 현대케피코) |
| Key Words | 1D 해석(1-dimension simulation), PDI(Port Direct Injector), 연료계시스템(Fuel system), 맥동(Pulsation) |
| 초록 |
PDI(Port Direct Injector) 시스템은 하나의 엔진에 흡기포트 연료분사(PFI, Port Fuel injection)방식과 직접 연료분사(GDI, Gasoline Direct Injection)방식을 결합한 시스템을 말한다. 이러한 시스템은 초기 시동 및 저 출력 구간에서는 PFI 방식을 활용하여 소음 및 PN(Particulate Number)을 저감할 수 있고 아이들 및 고출력 구간에서는 GDI 방식을 활용하여 차량 연비 향상이 가능하다. 본 연구에서는 1D AMESim Software를 사용하여 PDI 연료계 시스템에서 연료 분사에 의해 발생하는 연료의 맥동 수준을 다양한 레이아웃 별로 예측하고, 시험과 해석을 통해 예측된 값을 비교 분석하여 신뢰성 또한 확인 하였다. 1D AMESim 해석 모델은 Hydraulic library, mechanical library, solenoid library, signal library를 사용하여 모델링을 수행하였으며, 작동 유체는 시험유와 동일하게 n-heptane를 사용하였다. PDI 연료계 시스템의 해석 모델은 저압탱크에서 시작하여 저압 연료라인 및 딜리버리파이프, PFI인젝터, 고압펌프, 연료레일, GDI인젝터로 구성하였으며, 해석 모델에 설계 파라 미터를 그대로 반영하였다. 인젝터(GDI, PFI) 및 고압펌프 내 솔레노이드 밸브의 구동력인 전자기력은 측정된 값을 1D 해석 모델에 입력 값으로 사용하였다. 연료계 시스템을 제어하는 ECU 제어로직은 당사의 제어로직을 해석 모델에 그대로 반영하였으며, 이를 통해 고압펌프 및 인젝터의 분사 시간, 분사 시기, 분사 압력, 토출 시기, 토출량 등을 모두 제어 하였다. |
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