• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.952-960
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• 2009

Selective Catalytic Reduction (SCR) system is a high-effective NOx reduction technology in diesel engines. As the emission standard of diesel engines is more stringent, vehicle manufactures makes efforts on emission technologies. This paper discusses the performance of Urea-SCR system according to the engine operating conditions in a passenger diesel engine. Engine test results in this paper show that it is important to consider the catalyst temperature and space velocity to obtain high NOx conversion efficiency. In condition of high catalyst temperature, over 90% NOx conversion efficiency is indicated. However, when catalyst temperature is low, NOx conversion efficiency was decreased. Also, it was shown that space velocity mainly effects on the DeNOx performance under 220 degree celsius of SCR catalyst temperature. As the urea injection pressure was decreased, NOx conversion efficiency was declined. It is concerned about urea droplet atomization. This work shown in this paper can lead to improved overall NOx conversion efficiency.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.305-306
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• 2006

자동차의 난방 열원은 HVAC(Heating, Ventilating & Air Conditioning)에 내장되어 있는 히터코어 (Heater Core) 에서 공급하게 되며, 이 히터코어는 엔진에서 가열된 냉각수 열원을 이용하게 된다. 그러나 최근 디젤 엔진의 경우 연소효율의 개선과 CEGR(Cooled Exhaust Gas Recirculation) 시스템의 적용으로 냉각부하가 증가하여 냉각수가 가지는 가용 열원이 기종보다 약 30~40% 정도 저하되고 있다. 따라서 디젤 자동차 및 하이브리드용 자동차의 난방 보조 히터의 국산화 개발이 시급해진 상황이며 초정밀, 고효율 보조 히터의 개발이 요구되고 있다. 현재 적용되고 있는 보조 히터 중에서 PTC 히터는 PTC 소자의 발열을 이용하여 공기를 직접 가열하기 때문에 추가적인 연료소비가 없고 소형 및 저가라는 장점이 있다. PTC 세라믹 소자는 $BaTiO_3$를 모체로 하며, 이의 특성 항상 및 제어를 위해서는 적절한 dopant를 선택하여 균일하게 doping 해야 한다. 지금까지 dopant에 따른 구성 요소 및 역할은 비교적 잘 알려져 있다. 하지만, 자동차용으로 사용되기 위해서는 12V의 저전압에서 동작해야 하며, 또한 소자의 두께가 얇아지게 됨에 따라서 발생하는 전기적 short와 같은 문제점들을 해결하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 PTC 세라믹 소자에서 도펀트 종류와 양 조절을 통한 저저항을 확보하고, PTC 세라믹 소자의 박막화를 달성하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2069-2074
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• 2013

내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.135-146
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• 2013

This paper presents a feedforward control algorithm for the EGR and VGT systems of passenger car diesel engines. The air-to-fuel ratio and boost pressure are selected as control indicators and the positions of EGR valve and VGT vane are used as control inputs of the EGR and VGT controller. In order to compensate the non-linearity and coupled dynamics of the EGR and VGT systems, we have proposed a non-linear model-based feedforward control algorithm which is obtained from static model inversion approach. It is observed that the average modeling errors of the feedforward algorithm is about 2% using stationary engine experiment data of 225 operating conditions. Using a feedback controller including proportional-integral, the modeling error is compensated. Furthermore, it is validated that the proposed feedforward algorithm generates physically acceptable trajectories of the actuator and successfully tracks the desired values through engine experiments.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.327-327
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• 2010

자동차에서 실내음질은 구매결정 요소들 중의 하나로 그 중요성이 점차 증가하고 있다. 따라서 다양한 운전조건에서 운전자가 기대하는 실내음질의 기대 수준을 충족시켜야 한다. 소비자는 운전경험과 습관에 따라 기대하는 음질에 차이가 있고 소리에 대한 표현방식도 모호하기 때문에 이러한 주관적 특성을 하나의 통일된 표현으로 정의 하기가 어렵다. 그러나 지난 이십여 년 동안의 음질개발과 차량 실내소음 주관평가의 통계처리로 통일된 표현을 할 수 있었다. 나아가 심리음향학 및 신호처리기술의 발달과 꾸준한 음질연구결과로 소리특성을 객관적으로 나타내는 소리의 시각화가 가능하였으며, 운전자가 인식하는 주관평가와의 상관관계를 높여 차량의 대표적인 음질인자로 정량화하여 음질목표를 설정할 수 있었다. 실내소음의 구성은 엔진 투과음, 흡배기 소음, 바람 소음, 도로 기인 소음 등으로 다양하므로 소음원에 따라 음의 균형을 맞추어 조화로운 음질개발을 하는 것이 중요했다. 또한 차량 판매되는 지역에 따라 선호음이 상이하여 지역별 실내음질의 차별화가 필요했다. 궁극적으로는 운전자의 감성품질을 만족할 수 있도록 음을 제어하여 브랜드 사운드를 개발하고 있다. 이러한 실내음질을 달성하기 위한 방법으로 소음원과 전달경로에 대해 기여도를 분석하고, 경로를 구성하는 시스템 별로 세분화하여 시스템 목표를 설정하였다. 시스템 개발에 중요한 인자로 차량의 동강성 및 흡차음 성능을 들 수 있다. 특히 디젤차량의 비중이 큰 유럽업체의 차량의 동강성 및 흡차음 개발 능력은 높게 평가되고 있다. 이에 유럽의 부품전문회사가 가지고 있는 해석과 시험적인 개발 방법을 통하여 전달계 특성을 만족하기 위한 시스템의 동강성 및 흡차음 특성을 개발하고 있다. 차량음질 튜닝의 중요한 기법 중 하나로 흡배기 개발을 추진하고 있다. 친환경자동차인 하이브리드차량, 전기차량 및 연료전지차량의 경우 전기구동부품에서 발생하는 각종 이음 발생을 최소화 했다. 보행자를 보호하고 운전의 즐거움을 향상하기 위한 가상사운드 개발을 진행하고 있다. 회사 수익성 향상을 위한 원가절감 및 구조 경량화에 따른 음질악화와 연비 향상 및 배기가스 규제 강화로 고성능 고출력 엔진탑재에 따른 음질악화 요인을 극복해야 했다. 운전자의 청감은 차량의 운전성에 따라서도 크게 영향을 받게 되므로 엔진제어와 변속기제어를 통해 음질과 운전성이 조화를 이룰 수 있도록 개발하고 있다. 향후, 소음원에 따른 시스템 최적화 개발, 운전성과 음질 연계 개발과 친환경차량의 가상사운드 개발 등이 자동차 음질 개발의 중요한 이슈로 생각한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1624-1633
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• 2009

철도차량의 제동장치란 차량의 운동에너지를 열 에너지로 변환시켜 대기중으로 방출시킴으로써 차량의 속도를 감속하거나 멈추게 하기 위해 설치한 장치로써 철도차량의 안전한 승객 및 화물 운송을 위하여 제동시스템의 성능 확인은 운영처의 주된 관심사가 되고 있다. 또한 일부 운영처는 차량에 적용된 제동시스템의 성능 지표인 제동중량 (Braked Weight) 값을 차량 외환에 기입하도록 요구하는 등의 제동시스템 성능입증은 중요한 요소가 되고 있다. 특히 해외 수출된 이란동차는 편성당 2개의 디젤 엔진(800HP)을 추진 동력원으로 하여 이란현지 승객을 운송할 목적으로 제작, 운영되고 있는 4량 l편성의 디젤동차 (Diesel Multiple Unit, 이하 DMU)이며 적용된 제동의 종류는 운전자의 제동핸들(Mascon) 조작으로 발생한 제동지령이 제동제어장치(BCU) 전달되어 발생되는 제동인 주제동(Direct Brake)과 제동제어장치(BCU) 제어불능 등의 경우에 사용되는 백업(Back-Up) 제동인 보조 제동(Indirect Brake)로 구성되어 있다. 주 제동 및 보조 제동의 성능은 운영처의 영업운행 선로에서 규정된 속도에서 규정된 제동거리를 만족하는지의 제동거리 측정시험을 통하여 확인되나, UIC 승인 받은 제동부품으로 시스템을 구현한 이란 동차 보조 제동(Indirect Brake)의 경우 UIC 544-1 규정에 의한 제동중량(Braked Weight) 값을 산출해야 정확한 성능 확인이 된다. 따라서 본 연구에서는 이란동차에 적용된 UIC 보조제동 시스템에 대한 성능을 확인하고자 UIC 544-1에 의거 제동중량(Braked Weight) 값을 산출하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.680-688
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• 1998

A modular programming approach for simulation/control of turbocharged diesel engines is investigated. The MATLAB/SIMULINK, which provides easy construction of various control modules and handy retrieval of objects, is adopted as a programming environment. The mathematical models for diesel engines are utilized from the literature. The object-oriented modules, which represent mechanical parts or theoretical algorithms for engines, are easily transferable to other application programs in the same environment. The simulation model is applied to a 4 strokes diesel engine. Details of the block diagrams of example modules are demonstrated. Finally, a PI controller and a sliding mode controller are applied to the simulator constructed for a typical turbocharged diesel engine.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.200-204
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• 2016

본 연구에서는 유로형(EURO type) 클린 디젤 CRDI(common rail direct injection) 엔진용 오버플로우 밸브 성능 평가 시스템을 구현한다. 친환경 조건에 맞도록 정밀 기능을 구비한 오버플로우를 위해 스프링의 하중을 고려한 구현이 중요하다. 특히 정밀제어에 따른 디젤 차량의 성능평가는 연비 향상과 환경 규제 만족이 필연적이다. 이에 성능평가를 위한 평가 알고리즘의 기본 조건은 100cc 미만에서 3.0 bar, 150 cc 이상에서 3.3 bar, 250 cc이상에서 4.0 bar를 사용하여 시험한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.99-106
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• 2006

능동 머플러는 스피커를 이용하여 배기 소음과 크기는 같으나 위상이 반대인 상쇄 소음을 발생시켜 소음을 제거하기 때문에 엔진 속도의 변화나 음향특성의 변화에 빠르게 적응할 수 있다. 본 논문에서는 안정도를 강화한 다중채널 적응 IIR 필터를 제안하고 이를 이용한 능동형 머플러를 구현하였다. 일반적으로 적응 IIR 필터는 차수에 비해 성능이 좋으나 안정성에 문제가 있기 때문에 능동소음제어 시스템의 작동 초기에 안정도를 개선하는 전처리 과정을 수행하였다. 자동차 머플러를 수학적으로 모델링하고 가솔린과 디젤 자동차의 엔진소음을 측정, 분석하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 안정도를 강화한 다중채널 IIR 필터를 이용한 능동소음제어의 유용성을 확인하였고 자동차 배기관을 모형화한 머플러를 제작하여 실험을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1305-1311
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• 2004

This study presents a mathematical model and a sliding mode observer of the injection system for common rail diesel engines. The injector model consists of three subsystems: the actuator subsystem, the mechanical subsystem, and the hydraulic subsystem. In the actuator subsystem, the constitutive relations of piezoelectricity are used to model the actuator made up of piezoelectric material. Based on the proposed model, the observer estimates the injection rate and injection timing, and can play a vital role of sensorless control of fuel injection in the near future. The sliding mode theory is applied to the observer design in order to overcome model uncertainties. The injector model and observer are evaluated through the injector experiments. The simulation results of the injector model are in good agreement with the experimental data. The sliding mode observer can effectively estimate the injection timing and the injection rate of the injector.