Optimal fitting algorithm을 이용한 디젤 배기시스템 온도 모델링 Calibration 도구 연구

Abstract

최근 EURO-6에 대응하기 위해 디젤 배기가스 후처리장치로 LNT 및 Urea-SCR을 사용하는 추세이다. LNT 및 SCR 제어를 위해서는 배기시스템의 온도가 중요한데 이를 위해 신뢰도 높은 디젤 배기시스템 온도모델이 요구된다. 신뢰도 높은 모델을 구하기 위해서는 배기시스템 온도모델의 내부에 사용되는 Parameter, Curve, Map의 정확한 Calibration이 중요하며, 이를 구하기 위해 복잡한 계산과정과 많은 시간이 소요된다. 최근 EMS (Engine Management System) Calibration 관련 연구동향을 살펴보면 오프라인 Calibration 방법이 주를 이루고 있다. 기존연구에서는 주로 가솔린 엔진에 기반을 둔 흡기와 배기시스템 모델의 calibration tool에 대한 연구가 진행되었다. 하지만 기존의 가솔린 배기시스템 모델을 디젤 배기시스템에 적용하기에는 한계가 따른다. 그러므로 EURO-6 적용이후 LNT 및 SCR제어를 위해 필요한 디젤 배기시스템 온도모델의 calibration을 위해 오프라인 calibration tool에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 Matlab, Simulink 기반 디젤엔진 배기시스템 파이프 온도모델의 오프라인 calibration을 위한 optimal fitting algorithm들을 개발하였다. 배기시스템 온도모델의 범위는 터보차저 후단부터 촉매 후단까지이며 배기가스온도, 파이프온도 등을 계산한다. 또한 차량실험 결과를 사용하여 디젤엔진 배기시스템 파이프 온도모델과 calibration tool의 검증을 진행하였다.