능동형 열관리 시스템 적용을 통한 가솔린 자동변속기 차량의 연비 개선

Abstract

VTMS(Vehicle Thermal Management System, 차량 통합 열관리)는 능동제어가 가능한 냉각 시스템을 사용하여 내연기관에서의 열손실을 줄이는 시스템이다. VTMS 제어를 하기 위하여 일부 능동적으로 제어 할 수 없는 기계식의 냉각 부품을 전자식의 냉각 부품으로 변경할 필요가 있다. 능동적 제어를 위하여 변경하여야 하는 냉각 부품으로는 전자식 써모스탯, 전자식 워터 펌프, 전자식 냉각 팬, AAF 등의 항목이 있으며, 이 중 AAF는 차량의 전면의 형상을 변경하여 차량의 공기 역학적 손실을 감소시키는 장치이다. 그러나 AAF를 닫을 경우 라디에이터에 급 되는 공기의 흐름을 막기 때문에 냉각 효과를 감소시킬 수 있다. 이러한 이유로, 냉각 부품을 제어하는 VTMS 알고리즘에는 AAF 제어 알고리즘을 포함하고 있어야 한다. 본 연구에서는 AAF, 전자식 물 펌프, 전자식 써모스탯 등의 VTMS를 구성하는 부품들이 설치된 테스트 차량을 사용하여 냉각수, 엔진오일, 변속기 오일의 온도와 제어 요소별 시뮬레이션 모델링을 수행하여 VTMS 차량의 온도변화를 예측하고 각 요소별 연비 영향도를 예측할 수 있는 시뮬레이션을 구축하였다. 또한 이러한 과정을 통하여 전자식 시스템의 연비향상 효과를 확인하였다.