KR102056212B1 - Equivalent factor calculation method for hybrid electric vehicle considering electric load - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전장 부하를 고려한 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for calculating an equivalent factor of a hybrid vehicle, and more particularly, to a method for calculating an equivalent factor of a hybrid vehicle in consideration of electric load.
등가 소모량 최소화 전략(Equivalent Consumption Minimization Strategy, ECMS)은 전역 최적화 문제를 순시 최적화 문제로 줄인 방법으로서, 실시간으로 적용이 가능해 이와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 등가 소모량 최소화 전략은 하이브리드 차량에서 발생하는 모든 에너지는 궁극적으로 연료에서 발생한다는 개념을 시작으로 가격함수에 연료에너지 뿐만 아니라 전기 에너지를 연료 에너지로 환산한 값까지 고려하여 동력분배 제어를 하는 전략이다.Equivalent Consumption Minimization Strategy (ECMS) is a method that reduces the global optimization problem to instantaneous optimization problem, and can be applied in real time. Equivalent consumption minimization strategy starts with the concept that all energy generated from a hybrid vehicle is ultimately generated from fuel, and controls power distribution by considering not only fuel energy but also electric energy converted into fuel energy in the price function.
여기서, 전기 에너지를 연료 에너지로 변환하기 위한 파라미터가 바로 등가 인자이다.Here, the parameter for converting electrical energy into fuel energy is an equivalent factor.
하이브리드 차량에서의 등가 소모량 최소화 전략에서는 [수학식 1]과 같은 가격 함수(J)를 이용하여, 비용이 최소가 되는 즉, 엔진 및 배터리의 등가 에너지 소모량이 최소가 되는, 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배비가 결정될 수 있다.The equivalent consumption minimization strategy in a hybrid vehicle uses a price function (J) as shown in [Equation 1] to minimize the cost, that is, to minimize the equivalent energy consumption of the engine and the battery. The power distribution ratio for the assisting drive motor can be determined.
여기서, Hlhv는 연료의 저위 발열량, 은 연료 소비율, S는 등가 인자, Pe는 엔진에서 소비되는 연료 에너지, Pelec는 배터리에서 소비되는 전기 에너지를 나타낸다.Where H lhv is the low calorific value of the fuel, Is the fuel consumption rate, S is the equivalent factor, P e is the fuel energy consumed in the engine, and P elec is the electrical energy consumed in the battery.
관련 선행기술로서 특허 문헌인 대한민국 공개특허 제2018-0019195호 및 비특허 문헌인 "연료전지 하이브리드 자동차의 최적 제어, 정춘화, 박영일, 임원식, 차석원, Transactions of KSAE, Vol. 20, No. 2, pp.135-140 (2012)"가 있다.As a related prior art, Korean Patent Application Publication No. 2018-0019195 and non-patent literature disclose "Optimum Control of Fuel Cell Hybrid Vehicle, Chung Chun Hwa, Young Il Park, Executive Ceremony, Cha Seok Won, Transactions of KSAE, Vol. 20, No. pp. 135-140 (2012).
본 발명은 전장 부하를 고려하여, 하이브리드 차량의 등가 인자를 산출할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method that can calculate the equivalent factor of a hybrid vehicle in consideration of the electrical load.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진 및 상기 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배 비율값을 입력받는 단계; 상기 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산하는 단계; 상기 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 상기 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출하는 단계; 및 상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 간격의 시간 스텝별로 계산하는 단계를 포함하며, 상기 SOC 변화량을 계산하는 단계는 상기 하이브리드 차량의 전장 부하에서 발생하는 소비 전력을 이용하여, 상기 SOC 변화량을 계산하는 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the step of receiving a power distribution ratio value for the engine and a drive motor to assist the power of the engine; Calculating a fuel consumption rate and SOC variation amount for a given driving cycle using the power distribution ratio value; Calculating an optimal path in a time-SOC grid in which the SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies an SOC constraint and minimizes the fuel consumption rate; And calculating an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electric energy, for each time step at a predetermined interval, using the cumulative cost at grid points included in the optimum path, and calculating the SOC variation amount. Provided is a method for calculating an equivalent factor of a hybrid vehicle that calculates the SOC change amount by using power consumption generated in the electric load of the hybrid vehicle.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 엔진 및 상기 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배 비율값을 입력받는 단계; 상기 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산하는 단계; 상기 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 상기 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출하는 단계; 및 상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 시간 스텝별로 계산하는 단계를 포함하며, 상기 등가 인자를 계산하는 단계는 상기 시간-SOC 그리드의 그리드 포인트에 대응되지 않는 상기 최적 경로의 미대응 SOC에 대해, 상기 미대응 SOC에 인접한 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여 상기 등가 인자를 계산하며, 상기 시간-SOC 그리드는, 미리 설정된 간격의 시간 및 SOC에 의해 결정되는 그리드 포인트를 포함하며, 상기 최적 경로는, 상기 시간 스텝별 SOC에 대한 경로를 나타내는 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the step of receiving a power distribution ratio value for the engine and a drive motor to assist the power of the engine; Calculating a fuel consumption rate and SOC variation amount for a given driving cycle using the power distribution ratio value; Calculating an optimal path in a time-SOC grid in which the SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies an SOC constraint and minimizes the fuel consumption rate; And calculating an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electrical energy, by a predetermined time step, using the cumulative cost at grid points included in the optimal path, wherein calculating the equivalent factor comprises: For the non-compliant SOC of the optimal path that does not correspond to the grid point of the SOC grid, the equivalent factor is calculated using the cumulative cost at grid points adjacent to the non-compliant SOC, wherein the time-SOC grid is A grid point determined by a time interval and a SOC at a predetermined interval, wherein the optimum path is provided, the method for calculating the equivalent factor of the hybrid vehicle representing the path to the SOC for each time step.
본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 전장 부하에서 발생하는 소비 전력을 고려하여 SOC 변화량을 계산하므로, 전장 부하의 소비 전력이 반영된 등가 인자가 산출될 수 있다.According to the present invention, since the SOC change amount is calculated in consideration of power consumption generated in the electric load of the hybrid vehicle, an equivalent factor reflecting the electric power consumption of the electric load can be calculated.
또한 본 발명에 따르면, 차량의 전장 부하에 따라 변하는 최적 등가 인자의 경향성 분석을 통해, 이를 반영한 등가 소모량 최소화 전략을 개발할 수 있다.In addition, according to the present invention, through the analysis of the tendency of the optimum equivalent factor that changes according to the electric load of the vehicle, it is possible to develop an equivalent consumption minimization strategy reflecting this.
또한 본 발명에 따르면, 미리 주어진 주행 사이클에 대하여, 최적의 등가 인자를 도출하기 위해 소모되는 시간과 비용을 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, for a given driving cycle, time and cost consumed to derive an optimal equivalent factor can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 최적 경로 산출을 위한 동적 계획법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 결과를 도시하는 도면이다.1 is a view for explaining an equivalent factor calculation apparatus of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for describing a dynamic programming method for calculating an optimal path.
3 is a view for explaining an equivalent factor calculation method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for describing a method of calculating an equivalent factor of a hybrid vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an equivalent factor calculation result of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.
이하에서는 48V 마일드 하이브리드 차량에 대한 등가 인자 산출 방법이 일실시예로서 설명되나, 하이브리드 차량은 기본적으로 엔진 동력을 보조하는 구동 모터와 이러한 구동 모터로 전력을 제공하는 베터리를 탑재하고 있으므로, 본 발명은 다른 타입 예컨대 풀 하이브리드 차량에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. Hereinafter, an equivalent factor calculation method for a 48V mild hybrid vehicle is described as an embodiment, but the hybrid vehicle basically includes a driving motor for assisting engine power and a battery for providing electric power to the driving motor. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be applied to other types such as a full hybrid vehicle.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 최적 경로 산출을 위한 동적 계획법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an equivalent factor calculation apparatus of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view for explaining a dynamic planning method for calculating the optimum route.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 등가 인자 산출 장치는 차량 상태 분석부(110), 제어값 결정부(120) 및 등가 인자 계산부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an equivalent factor calculation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
차량 상태 분석부(110)는 제어 입력값에 대한 하이브리드 차량의 상태를 분석하고, 제어값 결정부(120)는 분석 결과를 이용하여 최적의 제어 입력값을 결정한다. 여기서, 제어 입력값은, 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배 비율값(u)을 포함한다. The
차량 상태 분석부(110)는 동력 분배 비율값을 이용하여, 차량 상태로서 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산한다. 여기서, 주행 사이클이란 차량 상태 분석을 위해 주어지는 시간과 주행 속도 관계를 나타내며, 다양한 주행 패턴이 반영되도록 설정될 수 있다.The
주행 사이클에서의 주행 속도에 따라 하이브리드 차량이 주행할 경우, 이러한 주행 속도에 따라서 차량의 여러가지 상태 변수들이 변하게 되는데, 차량 상태 분석부(110)는 미리 설정된 샘플링 타임 주기로 상태 변수를 추정하고 최종적으로 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산할 수 있다. When the hybrid vehicle travels according to the driving speed in the driving cycle, various state variables of the vehicle change according to the traveling speed. The
차량 상태 분석부(110)는 일실시예에 따라서, 미리 주어진 하이브리드 차량에 대한 준정적 차량 모델을 이용하여 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산하거나 또는 실제 하이브리드 차량을 대상으로 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the
SOC 변화량은 하이브리드 차량의 소비 전력에 따라서 결정되는데, 본 발명에 따른 차량 상태 분석부(110)는 SOC 변화량을 계산하기 위해, 구동 모터에서 발생하는 소비 전력뿐만 아니라, 하이브리드 차량의 전장 부하 예컨대, 에어컨, 내비게이션, 헤드라이트, 전자식 파워 스티어링 등에서 발생하는 소비 전력을 이용한다.The SOC change amount is determined according to the power consumption of the hybrid vehicle. In order to calculate the SOC change amount, the
제어값 결정부(120)는 미리 설정된 다양한 제어 입력값을 차량 상태 분석부(110)로 제공하고, 차량 상태 분석부(110)로부터 제공되는 연료 소모율과 SOC 변화량을 이용하여 다양한 제어 입력값들 중에서 차량의 연료 소모율이 최소가 되는 최적의 제어 입력값을 결정하며, 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출한다. The
이 때, 제어값 결정부(120)는 배터리의 SOC(State Of Charge) 변화량에 따른 배터리의 SOC가 미리 주어진 SOC 제약 조건을 만족하면서 연료 소모율이 최소가 되는 최적의 제어 입력값을 결정한다. SOC 제약 조건은 일실시예로서, 주행 사이클의 시점 및 종점에서 SOC가 동일한 조건이며, 최소값과 최대값 범위 조건이 포함될 수 있다. In this case, the control value determiner 120 determines an optimal control input value at which the fuel consumption rate is minimized while the SOC of the battery satisfies a predetermined SOC constraint according to the SOC change amount of the battery. As an example, the SOC constraint is a condition in which the SOC is the same at the beginning and the end of the driving cycle, and may include a minimum value and a maximum value range condition.
제어값 결정부(120)는 일실시예로서 동적 계획법(Dynamic programming) 알고리즘을 이용하여, 연료 소모량을 포함하는 비용 함수의 비용이 최소가 되는 최적의 제어 입력값 및 최적 경로를 산출할 수 있다. 여기서, 최적 경로란 시간-SOC 그리드에서 누적 비용 즉, 누적 연료 소비량이 최소가 되는 경로로서, 최적의 제어 입력값에 따라서 시간 스텝별 누적 비용이 최소가 되는 SOC에 대한 경로를 나타낸다.The control value determiner 120 may calculate an optimal control input value and an optimal path in which the cost of a cost function including fuel consumption is minimized by using a dynamic programming algorithm as an example. Here, the optimal path is a path for minimizing the cumulative cost, that is, the cumulative fuel consumption in the time-SOC grid, and represents a path for the SOC for which the cumulative cost for each time step is minimized according to the optimum control input value.
시간-SOC 그리드는 일실시예로서, 도 2와 같이 주어질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시간-SOC 그리드는 미리 설정된 간격의 시간 및 SOC에 의해 결정되는 그리드 포인트(grid point)를 포함한다. 도 2에서는 16개의 그리드 포인트로 이루어진 시간-SOC 그리드가 일실시예로서 도시된다.The time-SOC grid may be given as shown in FIG. 2 as an example. As shown in FIG. 2, the time-SOC grid includes grid points determined by the SOC and the time of a predetermined interval. In FIG. 2 a time-SOC grid of 16 grid points is shown as an embodiment.
제어값 결정부(120)는 잘 알려진 동적 계획법 알고리즘을 이용하여, 가장 늦은 시간 스텝(K+3)의 4개의 그리드 포인트(210, 220, 230, 240)에서 역방향으로 누적 비용이 최소가 되는 경로를 결정한다. 도 2에는 제1그리드 포인트(210)에서 역방향으로 누적 비용이 최소가 되는 경로(260)가 도시되어 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 나머지 제2 내지 제4그리드 포인트(220, 230, 240)에 대해서도 역방향으로 누적 비용이 최소가 되는 경로가 산출된다. 그리고 모든 그리드 포인트에는 현재 시간 스텝까지의 누적 비용이 저장된다. 예컨대, 예시 경로 (260)의 K+1 스텝의 그리드 포인트에는, K+2 스텝의 그리드 포인트에서 K+1 스텝의 그리드 포인트로 이동할 때 발생한 비용과, K+2 스텝까지의 누적 비용을 합한 값이 저장된다.The control value determiner 120 uses a well-known dynamic programming algorithm to minimize the cumulative cost in the reverse direction at four
이와 같이 동적 계획법에 따르면 역방향 시뮬레이션을 통해 산출된 이전 스텝까지의 누적 비용 산출 결과가 이용되므로, 최초 시간 스텝(K)에서부터 최종 시간 스텝(K+3)까지 순방향으로 누적 비용이 최소가 되는 최적 경로가 빠르게 산출될 수 있다.In this way, according to the dynamic programming method, since the cumulative cost calculation result from the previous step calculated through the backward simulation is used, the optimal path with the minimum cumulative cost in the forward direction from the initial time step (K) to the final time step (K + 3) is minimized. Can be calculated quickly.
예컨대, SOC 제약 조건에서 주행 사이클의 시점의 SOC가 0.5라면, 제어값 결정부(120)는 도 2의 예시 경로(260)를 시간 스텝 K에서부터 K+3까지의 최적 경로로 산출할 수 있다. For example, if the SOC at the time of the driving cycle is 0.5 under the SOC constraint, the control value determiner 120 may calculate the
등가 인자 계산부(130)는 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 시간 단위별로 계산한다. 등가 인자는, 최적 제어 이론에서 다뤄지는 해밀토니안 함수의 코스테이트(costate)를 이용하여 얻어질 수 있다고 알려져 있다.The
이와 같이, 본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 전장 부하에서 발생하는 소비 전력을 고려하여 SOC 변화량을 계산하므로, 결국, 전장 부하의 소비 전력이 고려된 최적 경로가 결정되며 최종적으로 전장 부하의 소비 전력이 반영된 등가 인자가 산출될 수 있다.As described above, according to the present invention, since the SOC change amount is calculated in consideration of the power consumption generated in the electric load of the hybrid vehicle, an optimal path in which the electric power consumption of the electric load is considered is determined, and finally the electric power consumption of the electric load is determined. The reflected equivalent factor can be calculated.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an equivalent factor calculation method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 동력 분배 방법은 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있으며, 도 1과 같은 등가 인자 산출 장치가 이러한 컴퓨팅 장치의 일예일 수 있다. 이하에서는 등가 인자 산출 장치에서 수행되는 등가 인자 산출 방법이 일실시예로서 설명된다.The power distribution method according to the present invention may be performed in a computing device including a processor, and an equivalent factor calculating device as shown in FIG. 1 may be an example of such a computing device. Hereinafter, an equivalent factor calculation method performed by the equivalent factor calculation device will be described as an embodiment.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 등가 인자 산출 장치는 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배 비율값을 입력받고(S310), 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산(S320)한다. Referring to FIG. 3, the equivalent factor calculation apparatus according to the present invention receives a power distribution ratio value for an engine and a drive motor assisting power of the engine (S310), and uses a power distribution ratio value in advance to provide a driving cycle. Calculate the fuel consumption rate and SOC change amount for (S320).
그리고 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출(S330)한다. 시간-SOC 그리드는, 미리 설정된 간격의 시간 및 SOC에 의해 결정되는 그리드 포인트를 포함하며, 최적 경로는, 시간 스텝별 SOC에 대한 경로를 나타낸다.The SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies the SOC constraint and calculates an optimal path in the time-SOC grid at which the fuel consumption rate is minimum (S330). The time-SOC grid includes grid points determined by the time and SOC at predetermined intervals, and the optimal path represents the path to the SOC for each time step.
등가 인자 산출 장치는 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 간격의 시간 스텝별로 계산(S340)한다.The equivalent factor calculator calculates an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electric energy, for each time step at a predetermined interval, using the cumulative cost at grid points included in the optimum path (S340).
단계 S320에서, 동력 분배 장치는 주행 사이클로부터 얻어진 하이브리드 차량에 대한 총 요구토크에 동력 분배 비율값을 적용하여, 구동 모터 토크를 계산하고, 총 요구토크에서, 계산된 구동 모터 토크를 차감하여, 엔진 토크를 계산한다. 그리고 계산된 엔진 토크와 엔진 회전 속도에 따라서, 연료 소모율을 결정한다. 여기서, 엔진 회전 속도는, 변속기의 입력축 속도에 대응되며, 입력축 속도는, 종감속 기어비(final reduction gear ratio), 변속기 단수에 따른 변속기 기어비 및 휠 속도에 따라 결정된다.In step S320, the power distribution device applies the power distribution ratio value to the total required torque for the hybrid vehicle obtained from the running cycle, calculates the drive motor torque, subtracts the calculated drive motor torque from the total required torque, Calculate the torque. The fuel consumption rate is determined according to the calculated engine torque and the engine rotation speed. Here, the engine rotational speed corresponds to the input shaft speed of the transmission, and the input shaft speed is determined according to the final reduction gear ratio, the transmission gear ratio according to the gear stage and the wheel speed.
그리고 단계 S320에서 등가 인자 산출 장치는 하이브리드 차량의 전장 부하에서 발생하는 소비 전력을 이용하여, SOC 변화량을 계산할 수 있으며, 이를 위해 등가 인자 산출 장치는 먼저 주행 사이클로부터 얻어진 하이브리드 차량에 대한 총 요구토크에 동력 분배 비율값을 적용하여, 구동 모터 토크를 계산한다. 그리고 구동 모터 토크를 이용하여, 구동 모터의 소비 전력을 계산한 후, 구동 모터의 소비 전력과, 전장 부하의 소비 전력을 이용하여, 배터리의 출력 전류를 계산한다. 출력 전류로부터 SOC 변화량이 계산될 수 있다.In operation S320, the equivalent factor calculating device may calculate the SOC variation using the power consumption generated from the electric load of the hybrid vehicle. To this end, the equivalent factor calculating device first calculates the total required torque for the hybrid vehicle obtained from the driving cycle. The drive motor torque is calculated by applying the power distribution ratio value. After calculating the power consumption of the drive motor using the drive motor torque, the output current of the battery is calculated using the power consumption of the drive motor and the power consumption of the electric load. SOC variation can be calculated from the output current.
이하, 연료 소모율 및 SOC 변화량의 계산 과정을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the calculation process of the fuel consumption rate and the SOC variation amount will be described in detail.
<연료 소모율 계산 과정><Fuel Consumption Calculation Process>
하이브리드 차량에 대한 총 요구토크는 엔진 토크와 구동 모터 토크의 합이므로, 등가 인자 산출 장치는 총 요구토크에서 구동 모터 토크를 차감하여 엔진 토크를 계산할 수 있다.Since the total required torque for the hybrid vehicle is the sum of the engine torque and the drive motor torque, the equivalent factor calculating device can calculate the engine torque by subtracting the drive motor torque from the total required torque.
동력 분배 비율값(u)은 과 같이 표현될 수 있으며, 총 요구토크(Ttot)는 주행 사이클의 샘플링 타임별로 주어지기 때문에 등가 인자 산출 장치는 [수학식 2]를 이용해 구동 모터 토크(Tmot)를 계산할 수 있다. 그리고 총 요구토크에서, 구동 모터 토크를 차감하여, 엔진 토크(Te)를 계산한다.The power distribution ratio value u Since the total required torque T tot is given for each sampling time of the driving cycle, the equivalent factor calculating device may calculate the driving motor torque T mot using Equation 2. Then, the engine torque T e is calculated by subtracting the drive motor torque from the total required torque.
그리고 등가 인자 산출 장치는 [수학식 3]을 이용하여 연료 소모율을 계산할 수 있다.The equivalent factor calculating device may calculate a fuel consumption
여기서, we는 엔진 속도, eth는 엔진 효율, Hlhv는 연료의 저위 발열량을 나타낸다. Where w e is the engine speed, e th is the engine efficiency, and H lhv is the low calorific value of the fuel.
엔진은 변속기의 입력축에 연결되기 때문에, 엔진 속도는 변속기의 입력축 속도에 대응되며, 변속기의 입력축 속도(wg)는 [수학식 4]와 같이 계산될 수 있다.Since the engine is connected to the input shaft of the transmission, the engine speed corresponds to the input shaft speed of the transmission, and the input shaft speed w g of the transmission can be calculated as shown in [Equation 4].
여기서, rfd는 종감속 기어비, rgb는 변속기 기어비, wv는 휠 속도를 나타내며, 변속기 기어비는 변속기 단수(gb_idx)에 의해 결정되는 값이다.Here, r fd is the longitudinal gear ratio, r gb is the transmission gear ratio, w v is the wheel speed, and the transmission gear ratio is a value determined by the transmission stage gb_idx.
<SOC 변화량 계산 과정><SOC variation calculation process>
[수학식 3]을 통해 구동 모터 토크가 계산되면, 등가 인자 산출 장치는 [수학식 5]를 이용하여 구동 모터의 소비 전력(Pmot)을 계산할 수 있다.When the drive motor torque is calculated through
여기서, wmot는 구동 모터의 속도, emot는 구동 모터의 효율을 나타낸다.Here, w mot represents the speed of the drive motor, e mot represents the efficiency of the drive motor.
그리고 등가 인자 산출 장치는 [수학식 6]을 이용하여 하이브리드 챠량의 배터리 출력 전류를 계산하며, [수학식 7]을 이용하여 SOC 변화량을 계산할 수 있다.The equivalent factor calculating device calculates the battery output current of the hybrid
여기서, Vbat는 배터리 전압이며, Rint는 배터리 내부 저항이며, Pelec는 구동 모터와 전장 부하의 소비 전력의 합을 나타낸다.Where V bat is the battery voltage, R int is the battery internal resistance, and P elec represents the sum of power consumption of the drive motor and the electric load.
전장 부하의 소비 전력은 주행 사이클동안 사용되는 전장 부하에 따라 결정되며, 전장 부하 별로 소비 전력이 주어지므로, 주행 사이클동안 사용되는 전장 부하의 총 소비 전력은 용이하게 산출될 수 있다.The power consumption of the electric load is determined according to the electric load used during the driving cycle, and since the power consumption is given for each electric load, the total power consumption of the electric load used during the driving cycle can be easily calculated.
여기서, Cbat는 배터리 용량, Ibat는 베터리의 출력 전류를 나타낸다. 그리고 Ts는 차량 상태의 분석을 위한 샘플링 타임 주기를 나타낸다.Where C bat is the battery capacity and I bat is the output current of the battery. And T s represents a sampling time period for analysis of the vehicle condition.
다시 도 3으로 돌아가, 등가 인자 산출 장치는 단계 S330에서 [수학식 8]과 같은 비용 함수를 이용하여, 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 도 2와 같은 시간-SOC 그리드에서 산출할 수 있다. 이러한 최적 경로는 연료 소모율이 최소가 되는 최적의 동력 분배 비율값이 사용되는 경로이다.Returning to FIG. 3 again, the equivalent factor calculating apparatus may calculate an optimal path in which the fuel consumption rate is minimum using the time-SOC grid as shown in FIG. 2 using the cost function as shown in
여기서, 는 동력 분배 비율값에 따라 결정되는 연료 소모율을 나타내며, 는 시간에 따라 달라지는 동력 분배 비율값을 나타낸다. 는 SOC 제약 조건을 만족하기 위한 패널티 함수를 나타낸다. 그리고 to는 주행 사이클의 시점, tf는 주행 사이클의 종점을 나타낸다.here, Represents the fuel consumption rate which is determined by the power distribution ratio value, Represents the power distribution ratio value that varies with time. Denotes a penalty function for satisfying SOC constraints. T o denotes the start of the driving cycle, and t f denotes the end of the driving cycle.
그리고 단계 S340에서 등가 인자 산출 장치는 시간 스텝별로 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 SOC에 대해 미분하여, 코스테이트를 계산하고, 코스테이트를 이용하여 등가 인자를 계산한다.In operation S340, the equivalent factor calculator calculates costates by differentiating cumulative costs at grid points included in the optimum path for each time step with respect to the SOC, and calculates the equivalent factors using the costates.
등가 인자 산출 장치는 [수학식 9]와 같이, 최적 경로의 누적 비용을 SOC에 대해 미분하여 코스테이트()를 계산할 수 있으며, 여기서, 는 최적 경로의 누적 비용, x는 SOC를 나타낸다.The equivalence factor calculating device differentiates the cumulative cost of the optimal path with respect to the SOC as shown in [Equation 9]. ), Where Is the cumulative cost of the optimal path, x is the SOC.
그리고 등가 인자 산출 장치는 [수학식 10]과 같이 등가 인자()를 계산할 수 있다. 여기서 Vb는 하이브리드 차량의 배터리 전압이며, Q는 배터리 용량을 나타낸다.The equivalence factor calculating device uses an equivalent factor (
실시예에 따라서, 등가 인자 산출 장치는 시간 스텝별로 모든 그리드 포인트 각각에서의 누적 비용을 SOC에 대해 미분하여 코스테이트를 계산하고, 최적 경로에 대응되는 시간 스텝별 그리드 포인트에 대해 선택적으로 등가 인자를 계산할 수 있다.According to an embodiment, the equivalent factor calculating device calculates the costate by differentiating the cumulative cost at each grid point for each time step with respect to the SOC, and selectively calculating the equivalent factor for the grid point for each time step corresponding to the optimal path. Can be calculated
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 동적 계획법에 따른 최적 경로의 일예를 도시하는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a method of calculating an equivalent factor of a hybrid vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an optimal path according to a dynamic programming method.
동적 계획법에 따른 최적 경로는 시간-SOC 그리드의 그리드 포인트에 정확하게 대응되지 않을 수 있다. 도 4는 동적 계획법에 따른 산출된 최적 경로의 일예를 도시하는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 최적 경로(460)에서 시간 스텝 K+1의 SOC(450)는, 시간 스텝 K+1의 4개의 그리드 포인트(410 내지 440)에 대응되지 않는다.The optimal path according to the dynamic programming may not correspond exactly to the grid points of the time-SOC grid. 4 shows an example of the calculated optimal path according to the dynamic programming method. As shown in FIG. 4, the
이 경우, 본 발명에 따른 등가 인자 산출 장치는 시간-SOC 그리드의 그리드 포인트에 대응되지 않는 최적 경로의 미대응 SOC(450)에 대해, 미대응 SOC(450)에 인접한 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 등가 인자를 계산한다.In this case, the equivalent factor calculation apparatus according to the present invention calculates the cumulative cost at the grid point adjacent to the
보다 구체적으로 등가 인자 산출 장치는 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 구동 모터에 대한 동력 분배 비율값을 입력받고, 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산한다. 그리고 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출한다. More specifically, the equivalent factor calculating device receives a power distribution ratio value for the engine and a drive motor assisting the engine power, and calculates fuel consumption rate and SOC variation for a given driving cycle using the power distribution ratio value. . In addition, the SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies the SOC constraint and calculates an optimal path in the time-SOC grid, which minimizes fuel consumption.
이후 등가 인자 산출 장치는 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 간격의 시간 스텝별로 계산한다. 이 때 전술된 미대응 SOC가 존재할 경우, 등가 인자 산출 장치는 미대응 SOC(450)에 인접한 그리드 포인트에서의 코스테이트를 보간하여, 미대응 SOC(450)가 존재하는 시간 스텝(K+1)에서의 등가 인자를 계산한다. 등가 인자 산출 장치는 인접한 그리드 포인트의 코스테이트 및 SOC를 이용하여 보간을 수행할 수 있으며, 인접한 그리드 포인트는 미대응 SOC(450)가 발생한 현재 시간 스텝(K+1)에서, 미대응 SOC(450)보다 큰 SOC의 그리드 포인트(430) 및 미대응 SOC(450)보다 작은 SOC의 그리드 포인트(420)를 포함할 수 있다. Thereafter, the equivalent factor calculating device calculates an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electric energy, for each time step at a predetermined interval, using the cumulative cost at grid points included in the optimum path. At this time, if the above-described non-compliant SOC exists, the equivalent factor calculating device interpolates the costate at the grid point adjacent to the
일실시예로서 등가 인자 산출 장치는 [수학식 11]과 같이 보간을 수행하여, 미대응 SOC가 존재하는 시간 스텝에서의 등가 인자()를 계산할 수 있다.As an example, the equivalent factor calculating apparatus performs interpolation as shown in Equation 11, so that the equivalent factor at the time step in which the non-corresponding SOC is present ( ) Can be calculated.
여기서, SOCi는 미대응 SOC(450)을 나타내며, SOC1은 제2그리드 포인트(420)에서의 SOC, λ1은 제2그리드 포인트(420)에서의 코스테이트, SOC2는 제3그리드 포인트(430)에서의 SOC, λ2는 제3그리드 포인트(430)에서의 코스테이트를 나타낸다. Where SOC i represents the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 결과를 도시하는 도면으로서, 서로 다른 전장 부하 소비 전력에 따른 결과를 도시하고 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating an equivalent factor calculation result of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates results of different electric load load power consumptions.
도 5에 도시된 바와 같이, 전장 부하 소비 전력(Paccelec)이 0W, 500W, 1500W, 2500W 순서로 변할수록 등가 인자 패턴 역시 달라짐을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, it can be seen that the equivalent factor pattern is also changed as the electric load power consumption P accelec changes in the order of 0W, 500W, 1500W, 2500W.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 차량의 전장 부하에 따라 변하는 최적 등가 인자의 경향성을 분석할 수 있으며, 이를 반영한 등가 소모량 최소화 전략을 개발할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to analyze the tendency of the optimal equivalent factor that varies according to the electric load of the vehicle, and develop an equivalent consumption minimization strategy reflecting the same.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The technical contents described above may be embodied in the form of program instructions that may be executed by various computer means and may be recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and drawings are provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will belong to the scope of the present invention. .
Claims (10)
상기 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산하는 단계;
상기 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 상기 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출하는 단계; 및
상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 간격의 시간 스텝별로 계산하는 단계를 포함하며,
상기 SOC 변화량을 계산하는 단계는
하이브리드 차량의 전장 부하에서 발생하는 소비 전력을 이용하여, 상기 SOC 변화량을 계산하는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
Receiving a power distribution ratio value for an engine and a drive motor that assists power of the engine;
Calculating a fuel consumption rate and SOC variation amount for a given driving cycle using the power distribution ratio value;
Calculating an optimal path in a time-SOC grid in which the SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies an SOC constraint and minimizes the fuel consumption rate; And
Calculating an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electrical energy, for each time step at a predetermined interval, using the cumulative cost at grid points included in the optimal path,
Calculating the SOC variation amount
The amount of change in the SOC is calculated using the power consumption generated in the electric load of the hybrid vehicle.
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
상기 SOC 변화량을 계산하는 단계는
상기 주행 사이클로부터 얻어진 상기 하이브리드 차량에 대한 총 요구토크에 상기 동력 분배 비율값을 적용하여, 구동 모터 토크를 계산하는 단계;
상기 구동 모터 토크를 이용하여, 상기 구동 모터의 소비 전력을 계산하는 단계;
상기 구동 모터의 소비 전력과, 상기 전장 부하의 소비 전력을 이용하여, 상기 배터리의 출력 전류를 계산하는 단계; 및
상기 출력 전류로부터 상기 SOC 변화량을 계산하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 1,
Calculating the SOC variation amount
Calculating a drive motor torque by applying the power distribution ratio value to the total required torque for the hybrid vehicle obtained from the running cycle;
Calculating power consumption of the drive motor using the drive motor torque;
Calculating an output current of the battery using power consumption of the driving motor and power consumption of the electric load; And
Calculating the SOC variation amount from the output current
Equivalent factor calculation method of a hybrid vehicle comprising a.
상기 배터리의 출력 전류를 계산하는 단계는
하기 수학식을 이용하여 상기 출력 전류( )를 계산하는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
[수학식]
여기서, Vbat는 배터리 전압이며, Rint는 배터리 내부 저항이며, Pelec는 상기 구동 모터와 상기 전장 부하의 소비 전력의 합임.
The method of claim 2,
Calculating the output current of the battery
The output current ( To calculate)
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
[Equation]
Where V bat is a battery voltage, R int is a battery internal resistance, and P elec is the sum of power consumption of the driving motor and the electric load.
시간-SOC 그리드는
미리 설정된 간격의 시간 및 SOC에 의해 결정되는 그리드 포인트를 포함하며,
상기 최적 경로는
상기 시간 스텝별 SOC에 대한 경로를 나타내는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법
The method of claim 1,
Time-soc grid
Includes grid points determined by SOC and time at preset intervals,
The optimal route is
Representing a path to the SOC for each time step
Equivalence Factor Calculation Method for Hybrid Vehicles
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 시간 스텝별로 상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 SOC에 대해 미분하여, 코스테이트를 계산하는 단계; 및
상기 코스테이트를 이용하여 상기 등가 인자를 계산하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 4, wherein
The step of calculating the equivalent factor is
Calculating a costate by differentiating a cumulative cost at a grid point included in the optimal path with respect to SOC for each time step; And
Calculating the equivalent factor using the costate
Equivalent factor calculation method of a hybrid vehicle comprising a.
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 시간-SOC 그리드의 그리드 포인트에 대응되지 않는 상기 최적 경로의 미대응 SOC에 대해, 상기 미대응 SOC에 인접한 그리드 포인트에서의 코스테이트를 보간하여, 상기 미대응 SOC가 존재하는 시간 스텝에서의 등가 인자를 계산하는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 5,
The step of calculating the equivalent factor is
Equivalent at the time step at which the non-compliant SOC is present by interpolating the costate at grid points adjacent to the non-compliant SOC for the non-compliant SOC of the optimal path that does not correspond to the grid point of the time-SOC grid. To calculate the factor
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 인접한 그리드 포인트의 코스테이트 및 SOC를 이용하여 보간을 수행하며,
상기 인접한 그리드 포인트는
상기 미대응 SOC가 발생한 현재 시간 스텝에서, 상기 미대응 SOC보다 큰 SOC의 그리드 포인트 및 상기 미대응 SOC보다 작은 SOC의 그리드 포인트를 포함하는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 6,
The step of calculating the equivalent factor is
Interpolation is performed using the costate and SOC of the adjacent grid point,
The adjacent grid point is
At a current time step in which the non-compliant SOC occurs, including a grid point of an SOC larger than the non-compliant SOC and a grid point of an SOC smaller than the non-compliant SOC.
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
상기 동력 분배 비율값을 이용하여, 미리 주어진 주행 사이클에 대한 연료 소모율 및 SOC 변화량을 계산하는 단계;
상기 SOC 변화량에 따른 배터리의 SOC가 SOC 제약 조건을 만족하며 상기 연료 소모율이 최소가 되는 최적 경로를 시간-SOC 그리드에서 산출하는 단계; 및
상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여, 전기 에너지의 연료 에너지 변환 파라미터인 등가 인자를 미리 설정된 시간 스텝별로 계산하는 단계를 포함하며,
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 시간-SOC 그리드의 그리드 포인트에 대응되지 않는 상기 최적 경로의 미대응 SOC에 대해, 상기 미대응 SOC에 인접한 그리드 포인트에서의 누적 비용을 이용하여 상기 등가 인자를 계산하며,
상기 시간-SOC 그리드는, 미리 설정된 간격의 시간 및 SOC에 의해 결정되는 그리드 포인트를 포함하며,
상기 최적 경로는, 상기 시간 스텝별 SOC에 대한 경로를 나타내는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
Receiving a power distribution ratio value for an engine and a drive motor that assists power of the engine;
Calculating a fuel consumption rate and SOC variation amount for a given driving cycle using the power distribution ratio value;
Calculating an optimal path in a time-SOC grid in which the SOC of the battery according to the SOC variation amount satisfies an SOC constraint and minimizes the fuel consumption rate; And
Calculating an equivalent factor, which is a fuel energy conversion parameter of electrical energy, by a predetermined time step, using the cumulative cost at grid points included in the optimal path,
The step of calculating the equivalent factor is
For the non-compliant SOC of the optimal path that does not correspond to the grid point of the time-SOC grid, the equivalent factor is calculated using the cumulative cost at grid points adjacent to the non-corresponding SOC,
The time-SOC grid includes grid points determined by the time and SOC of a predetermined interval,
The optimal path represents a path for the SOC for each time step.
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 시간 단위별로 상기 최적 경로에 포함되는 그리드 포인트에서의 누적 비용을 SOC에 대해 미분하여, 코스테이트를 계산하는 단계; 및
상기 코스테이트를 이용하여 상기 등가 인자를 계산하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 8,
The step of calculating the equivalent factor is
Calculating a costate by differentiating a cumulative cost at a grid point included in the optimal path for an SOC for each time unit; And
Calculating the equivalent factor using the costate
Equivalent factor calculation method of a hybrid vehicle comprising a.
상기 등가 인자를 계산하는 단계는
상기 미대응 SOC에 대해, 상기 미대응 SOC에 인접한 그리드 포인트에서의 코스테이트를 보간하여, 상기 미대응 SOC가 존재하는 시간 스텝에서의 등가 인자를 계산하며,
상기 인접한 그리드 포인트는
상기 미대응 SOC가 발생한 현재 시간 스텝에서, 상기 미대응 SOC보다 큰 SOC의 그리드 포인트 및 상기 미대응 SOC보다 작은 SOC의 그리드 포인트를 포함하는
하이브리드 차량의 등가 인자 산출 방법.
The method of claim 9,
The step of calculating the equivalent factor is
For the non-compliant SOC, the costate at the grid point adjacent to the non-compliant SOC is interpolated to calculate an equivalent factor at the time step at which the non-compliant SOC is present,
The adjacent grid point is
At a current time step in which the non-compliant SOC occurs, including a grid point of an SOC larger than the non-compliant SOC and a grid point of an SOC smaller than the non-compliant SOC.
Method for calculating equivalent factor of hybrid vehicle.
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