최근 유사석유제품 판매와 정량주유를 하지 않는 주유소로 인해 많은 운전자들이 피해를 입고 있고, 이러한 현상들이 점점 증가하여 앞으로 그 피해는 더 늘어날 전망이다. 유사석유제품을 사용함으로써 발생하는 피해는 연료계통의 윤활작용 및 자가 청정기능 문제, 부품의 조기 노후화 및 연료계통의 불순물 누적, 정품 휘발유와의 연소속도 차이로 인한 엔진의 부담 가중, 배기가스의 유독성물질 배출, 엔진오일과 확인되지 않은 화학적 반응 등이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 피해를 예방하기 위해 OBD-II 프로토콜로 자동차의 주행 내부정보를 받아 유사석유제품과 정량주유를 측정하고자 한다. 본 논문에서는 WinCe 기반의 개발보드를 이용하여 WiFi 통신을 지원하는 OBD-II 스캐너를 통해 주행 내부정보를 받아와서 현재 차량의 유사석유제품판별 시스템과 정량주유 시스템을 구현하였다.
최근 유사석유제품 판매와 정량주유를 하지 않는 주유소로 인해 많은 운전자들이 피해를 입고 있고, 이러한 현상들이 점점 증가하여 앞으로 그 피해는 더 늘어날 전망이다. 유사석유제품을 사용함으로써 발생하는 피해는 연료계통의 윤활작용 및 자가 청정기능 문제, 부품의 조기 노후화 및 연료계통의 불순물 누적, 정품 휘발유와의 연소속도 차이로 인한 엔진의 부담 가중, 배기가스의 유독성물질 배출, 엔진오일과 확인되지 않은 화학적 반응 등이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 피해를 예방하기 위해 OBD-II 프로토콜로 자동차의 주행 내부정보를 받아 유사석유제품과 정량주유를 측정하고자 한다. 본 논문에서는 WinCe 기반의 개발보드를 이용하여 WiFi 통신을 지원하는 OBD-II 스캐너를 통해 주행 내부정보를 받아와서 현재 차량의 유사석유제품판별 시스템과 정량주유 시스템을 구현하였다.
Recently, many drivers was the damage caused by similar oil product sales and gas station by not using quantitative gas. so, these damages is expected to rise damages by increasing these problem. By using similar oil products, caused damage in the fuel lines' working of lubrication and self-cleaning...
Recently, many drivers was the damage caused by similar oil product sales and gas station by not using quantitative gas. so, these damages is expected to rise damages by increasing these problem. By using similar oil products, caused damage in the fuel lines' working of lubrication and self-cleaning function for the occurred trouble in the part of the early obsolescence and the accumulation of impurities in the fuel lines, combustion rate due to the difference between retail gasoline engine, the burden of weight, Toxic substances in exhaust emissions, engine oil and unresolved issue is the chemical reaction can occur. to prevent these damages, using the system use in-vehicle state data with OBD-II protocol and measure quantitative gas and similar oil. In this paper, there implement similar oil identification and quantitative gas system through OBD-II scanner to provide WiFi communcation by using WinCe development Board.
Recently, many drivers was the damage caused by similar oil product sales and gas station by not using quantitative gas. so, these damages is expected to rise damages by increasing these problem. By using similar oil products, caused damage in the fuel lines' working of lubrication and self-cleaning function for the occurred trouble in the part of the early obsolescence and the accumulation of impurities in the fuel lines, combustion rate due to the difference between retail gasoline engine, the burden of weight, Toxic substances in exhaust emissions, engine oil and unresolved issue is the chemical reaction can occur. to prevent these damages, using the system use in-vehicle state data with OBD-II protocol and measure quantitative gas and similar oil. In this paper, there implement similar oil identification and quantitative gas system through OBD-II scanner to provide WiFi communcation by using WinCe development Board.
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문제 정의
본 논문에서는 ELM327칩을 탑재한 OBD-II 커넥터로 유사석유제품 및 정량 주유를 판별하는 시스템을 구현 및 설계방안을 제안하였다. 유사석유제품 및 정량주유 판별을 위해 OBD-II 정보를 이용하여 PID를 요청받는다.
본 연구에서는 WinCe 기반의 개발 보드와 WiFi 송·수신이 가능한 OBD-II 커넥터를 사용하여 정상휘발유와 유사휘발유 연료의 특성에 따른 규제판별 및 정량주유를 규명하기 위한 자동차 유사석유제품 및 정량주유 판별 시스템을 구현하고자 한다.
제안 방법
OBD-II WiFi 하드웨어 회로도를 이용하여 실제 PCB 제작으로 통해 OBD-II WiFi 하드웨어를 제작하였다[그림 6].
본 연구의 자동차 유사석유제품 및 정량주유 판별 시스템에서는 OBD-II 네트워크의 데이터를 읽어 어떤 OBD-II 데이터를 이용 하여 유사석유 제품 및 정량주유 판별을 하는 것이 핵심적인 기능이다. 그래서 이 기능을 위해 본 논문에서는 OBD-II 네트워크를 받는 부분, 알고리즘을 처리하는 부분, 가공된 정보를 출력하는 부분을 위한 Flowchart을 설계 하였다.
본 논문에서 구현되는 자동차 유사석유제품 및 정량주유 판별 시스템은 WiFi 통신을 위한 송, 수신부, OBD-II 커넥터에서 WiFi 송신을 위한 ELM327 하드웨어 부분, OBD-II 데이터를 가공하여 자동차 유사석유제품 및 정량주유 판별을 위한 알고리즘 부분, 정량 주유 인지 아닌지와 유사석유인지 아닌지를 판별하는 출력 부분, 자동차 유사석유제품 및 정량주유 판별 시스템의 실행을 하기 위한 Wince 보드로 구성 된다(그림 3).
본 논문에서는 하드웨어 ELM327칩을 사용하였고, 이중 RS-232 RX/TX 2pair를 WiFi칩에 접목시켜 차량 내에서 WiFi통신이 가능하도록 하였다[5-6].
시스템이 동작을 하게 되면 자동차 OBD-II 네트워크에 유사석유 판별 및 정량 판별을 위해 fuel level input, oxygen sensor voltage, speed, RPM, MAF air flow rate, throttle position, oxygen sensor voltage, short term fuel trim, long term fuel trim, fule type 등을 요청 하게 된다. 수신된 OBD-II 데이터를 본 시스템에서 요구되는 데이터로 처리하기 위해 OBD-II 표준에서 제정하는 Formula 공식을 이용하여 가공한다.
유사석유 판별을 위해 본 논문에서는 oxygen sensor voltage, MAF air flow rate, throttle position, oxygen sensor voltage, short term fuel trim, long term fuel trim 정보를 이용 하여 구현하였다. 여기서 가장 중요한 값은 long term fuel trim 값이다.
시스템 개발을 위해 우선 OBD-II 신호를 외부장치로 전송해 줄 수 있는 OBD-II 커넥터가 필요하다. 차량 내의 정보를 이 커넥터를 통해 외부장치로 무선으로 전송하였다.
대상 데이터
(그림 5)는 OBD-II WiFi 하드웨어 회로도이다. OBD-II 네트워크와 통신을 위하여 ELM327 IC를 사용하였으며, 외부 통신인 WiFi를 가지고 통신을 하기 때문에 WIZnet 제품인 WizFi210를 사용 하였다. 추가적인 WiFi 설정을 위한 CP2102를 설치하여 USB 통신을 가능 하게 구현 하였다[7].
성능/효과
유사석유제품 및 정량주유 판별을 위해 OBD-II 정보를 이용하여 PID를 요청받는다. 테스트 결과, 정품휘발유를 사용하였을 경우 Long term fuel trim 수치가 -1.56임을 확인할 수 있다. 이는 노후화된 엔진일 경우 +-1~2%정도 오차를 허용하기 때문에, 유사석유제품이 아니라 정품휘발유를 사용했음을 알 수 있었다.
후속연구
향후, 유사석유제품 테스트가 가능한 환경을 구축하여 실제 여러 대의 차량을 가지고 분석하여 본 논문에서 제시한 유사석유판별 시스템의 오차범위를 최소화하여 운전자에게 정확한 정보를 제공하도록 하겠다.
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