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자동차 전용도로에서 경사가 연비에 미치는 영향
Effect on the Fuel Economy by Gradient in Automobile Driveway 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.7, 2011년, pp.2925 - 2930  

최성철 (아주자동차대학 자동차계열) ,  오태일 (아주자동차대학 자동차계열)

초록
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최근의 차량 연비는 고가의 연료 가격과 환경 규제 등으로 인하여 중요한 문제로 대두되었다. 전기, 전자, 기계 등의 기술 발달에 힘입어 연비는 많이 개선되었으나 현재도 연비 측정은 주어진 모드(LA-4, FTP-75 등)에서 컴퓨터 모의시험 및 다이나모에서 수행한다. 이러한 연비는 실제 도로 주행 연비와 차이가 발생한다. 그 주요 원인중의 하나는 도로의 경사를 고려하지 않았기 때문이다. 본 논문에서는 경사가 포함된 고속도로에서 경사가 연비에 미치는 영향을 평가하기 위하여 경사가 포함된 영동고속도로를 주행하여 연료 소모량을 측정하고 연비를 계산한다. 또한 같은 도로를 경사가 없다고 가정하여 주행한 연비와 비교 분석한다. 이때 두 경우의 연료 소모량 차이에 의해 발생된 총 발생 에너지를 계산하고, 모의실험에서 타이어 구동력으로 부터 발생한 엔진 토크와 파워 데이터로부터 구동력에 소모된 에너지를 계산한다. 이제 도로의 경사 때문에 소모된 연료에 의해 발생된 총 발생에너지와 구동력에 사용된 에너지와의 관계를 검증한다. 또한 결론에서는 경사를 갖는 자동차 전용도로에서 경사에도 불구하고 연비를 향상할 수 있는 방안을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A vehicle fuel economy is very important issue in the view of fuel cost and environmental regulation. The fuel economy is much improved according to the development of electric, electronic and mechanical technology, but up to now the measurement of it tests the given mode(LA-4, FTP-75, etc) within c...

주제어

#Gradient   #Fuel economy   #Altitude  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 고속도로에서 경사가 연비에 미치는 영향을 연구하였다. GPS 정보를 이용하여 도로의 거리와 고도를 수집할 수 있으므로 이를 이용한 경사도를 계산하여 모의 주행하면 경사도에 의한 연비 영향을 예측 가능하다는 것을 알았다.
  • 본 논문에서는 특히 경사가 심한 영동고속도로 213Km 전구간 도로의 경사가 연비에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 따라서 [5]의 방법으로 전 구간에서 도로의 경사를 계산하여 완성하고 차량의 주행에 대한 연비를 계산한다.

가설 설정

  • 따라서 [5]의 방법으로 전 구간에서 도로의 경사를 계산하여 완성하고 차량의 주행에 대한 연비를 계산한다. 또한 같은 도로의 시작과 끝을 직선으로 연결하여 경사가 없다고 가정하고 같은 차량에 대한 연비를 구한 다음 두 경우의 연비와 연료량의 차이를 분석한다. 이때 경사에 의해 소모된 일과 소모된 연료량의 차이에 의해 발생한 구동력과의 관계도 검증한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
G센서를 장착하여 주행하면서 도로의 경사 측정하는 방법의 장단점은 무엇인가? 기존에 도로의 경사 측정은 실제 차량에 G센서를 장착하여 주행하면서 경사도를 측정하였다[1]. 이러한 방법은 차량의 가속도가 없을 경우는 상당히 용이하지만 차량을 가감속하여 가속도가 발생 시에는 매우 측정하기가 어렵다.
터널이나, GPS의 수신 불량 등의 에러로 인하여 고도 데이터를 추출할 수 없는 경우의 고도 측정은 어떻게 하는가? 수신된 GPS의 거리와 고도 데이터를 이용하여 영동고속도로의 거리에 따른 고도 데이터를 완성한다. 터널이나, GPS의 수신 불량 등의 에러로 인하여 고도 데이터를 추출할 수 없는 경우의 고도 측정은1)압력센서를 이용하는 방법, 2)항공기로부터 레이더를 이용하는 방법, 3)국립지리원의 수준점을 이용하는 방법 등의 보정법이 있다.1)의 방법은 기온에 따라 오차가 심하고, 2)의 방법으로는 터널내의 고도 측정이 불가하며, 3)의 방법은 전문가의 도움을 받아야 한다.
컴퓨터 모의시험 및 다이나모를 통해 측정된 연비가 실제 도로 주행 연비와 차이가 나는 주요 원인은 무엇인가? 이러한 연비는 실제 도로 주행 연비와 차이가 발생한다. 그 주요 원인중의 하나는 도로의 경사를 고려하지 않았기 때문이다. 본 논문에서는 경사가 포함된 고속도로에서 경사가 연비에 미치는 영향을 평가하기 위하여 경사가 포함된 영동고속도로를 주행하여 연료 소모량을 측정하고 연비를 계산한다.
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참고문헌 (6)

  1. J. H. Park, Y. I. Park, J. M. Lee, "Estimation of Real Driving Fuel Consumption Rate of a Vehicle When Driving on Road Including Grade", Transaction of KASE, Vol. 9, No. 3, pp.65-76, 2000. 

  2. JH Song, DJ Kim, CH Lee, CB Lee, "Simulation of Effect of Vehicle Driving Pattern on Fuel Consumption", KASE 2009 Annual Conference, pp. 2039-2044. 

  3. YS Park, SM Choi, HB Kwon, JS Kim, SB Um, SW Cho, "An Experimental Study on the Fuel Consumption Characteristics of Passenger Cars under various Driving Condition", KASE03-S001, 2003, pp. 3-8. 

  4. SH Choi, SB Choi, MH Son, "The Effect of Engine Idling stop for Vehicle Fuel Economy", KSAE09-J0016, 2009, pp. 64 - 65. 

  5. SC Choi, "Eco-driving Method at Highway including Grade using GPS Altitude data", J. KAIS, Vol. 12, No. 1, pp. 19 - pp.25, 2011. 

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  6. John W. Mcauley, "Global Sustainability and Key Needs in Future Automotive Design", Environ. Sci. Tehchnol. 2003, 37, pp.5414 - pp.5416. 

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