KR102598416B1 - Method for Improving Fuel Efficiency Based On Air Conditioning Load On Eco Friendly Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명의 친환경차량에서 전장부하구분방식 연비향상이 이루어지는 제어방법은 오토모드(Auto Mode)에서 검출된 보조전장부하 소모파워를 보정하고, 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하여 엔진기동 기준파워의 설정치를 낮 게 가져간 상태로 오토모드(Auto Mode)가 제어됨으로써 설정치가 유지되는 오토모드 대비 엔진 활용성을 크게 높여 순수전기주행거리(All Electric Range) 보다 긴 중장거리 주행시 연비 개선이 이루어지는 특징을 갖는다.The control method for improving fuel efficiency using the electric load classification method in an eco-friendly vehicle of the present invention is to correct the power consumption of the auxiliary electric load detected in Auto Mode and use the linearity of the power consumption of the auxiliary electric load to control the engine. Auto Mode is controlled with a low setting for the starting reference power, greatly increasing engine utilization compared to Auto Mode where the setting is maintained, improving fuel efficiency during mid- to long-distance driving that is longer than the all-electric driving range (All Electric Range). It has the characteristic of being made.

Description

친환경차량의 차량부하구분방식 연비향상방법{Method for Improving Fuel Efficiency Based On Air Conditioning Load On Eco Friendly Vehicle}Method for improving fuel efficiency based on vehicle load classification method for eco-friendly vehicles {Method for Improving Fuel Efficiency Based On Air Conditioning Load On Eco Friendly Vehicle}

본 발명은 친환경차량의 연비향상제어에 관한 것으로, 특히 오토모드(Auto Mode)의 제어 효율성 향상으로 연비 개선이 가능한 친환경차량의 공조부하기반 연비향상이 이루어지는 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to fuel efficiency improvement control of eco-friendly vehicles, and in particular, to a control method for improving fuel efficiency based on air conditioning load of eco-friendly vehicles that can improve fuel efficiency by improving the control efficiency of Auto Mode.

일반적으로 친환경차량 중 플러그인 하이브리드 차량((Plug-in hybrid electric vehicle, 이하 PHEV)은 배터리의 용량 및 성능을 크게 개선하여 다양한 장점을 가질 수 있다.In general, among eco-friendly vehicles, plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) can have various advantages by greatly improving battery capacity and performance.

따라서 상기 PHEV는 내연기관을 사용하는 장거리 주행 대비 단거리 주행 시엔 외부 전원을 이용한 배터리 충전만으로 주행 가능하므로 차량 주행의 상당 부분을 배터리의 전기 에너지로만 운행할 수 있는 장정을 구현할 수 있고, 이러한 장점은 기존의 하이브리드 차량((hybrid electric vehicle)이나 전기자동차(electric vehicle)에서 배터리가 저속/저 토크 구간의 동력원으로만 적용되던 한계성을 극복하여 준다.Therefore, the PHEV can be driven only by charging the battery using an external power source during short-distance driving compared to long-distance driving using an internal combustion engine, so it is possible to implement a long-distance driving system in which a significant portion of the vehicle's driving can be driven only with the electric energy of the battery, and this advantage is achieved by existing existing vehicles. It overcomes the limitations of batteries being used only as a power source in low-speed/low-torque sections of hybrid electric vehicles or electric vehicles.

또한 상기 PHEV는 큰 배터리 용량으로 기존의 하이브리드 차량 대비 연비제어 측면의 높은 자유도 활용으로 오토모드(Auto Mode)의 제어 다양성을 구현할 수 있다.In addition, the PHEV has a large battery capacity and can implement control diversity in Auto Mode by utilizing a higher degree of freedom in terms of fuel efficiency control compared to existing hybrid vehicles.

일례로 요구파워 또는 토크 기준 전략으로 제어 다양성을 구현할 경우, 상기 요구파워 또는 토크 기준 전략은 엔진 동력을 큰 요구파워에서 반면 전기 동력을 낮은 요구파워에서 사용함으로써 순간효율(instantaneous efficiency)이 최대가 되는 동력원의 선택을 가능하게 한다.For example, when control diversity is implemented using a required power or torque-based strategy, the required power or torque-based strategy maximizes instantaneous efficiency by using engine power at high required power, while electric power is used at low required power. Allows selection of power source.

다른 예로 고전압 배터리 SOC(State Of Charge) 제어 전략으로 제어 다양성을 구현할 경우, 상기 고전압 배터리 SOC 제어 전략은 주행 전방의 경로에 대해 수신된 모든 정보가 활용된 부하 모델링으로 경로에 대한 전 영역 최적화 또는 일부 최적화의 실시간 수행으로 최적의 동력 분배(엔진 기동 여부, 엔진/모터 간 토크 분배)를 가능하게 한다.As another example, when control diversity is implemented with a high-voltage battery SOC (State Of Charge) control strategy, the high-voltage battery SOC control strategy is load modeling that utilizes all information received about the path ahead of the vehicle to optimize the entire area or part of the path. Real-time optimization enables optimal power distribution (engine start-up, torque distribution between engines/motor).

국내공개특허 10-2012-0023409(2012년03월13일)Domestic published patent 10-2012-0023409 (March 13, 2012)

하지만 상기 PHEV는 동력원 제어에 기반 된 제어 다양성 구현 전략으로 인해 다음과 같은 개선 사항을 요구하고 있다.However, the PHEV requires the following improvements due to the control diversity implementation strategy based on power source control.

첫째, 단순히 순간효율(instantaneous efficiency) 기준의 동력원 제어를 개선하여 크지 않은 연비 효과를 높여줄 필요성이 있다. 둘째, 여름철 에어컨 작동을 고려하여 에어컨 작동 하에서도 연비 효과가 줄어들지 않도록 할 필요성이 있다. 셋째, 전방 경로에 대한 도로 모델링 및 실시간 최적화를 위한 필요 정보 수신이 기술적으로 제약되므로 이를 극복할 필요성이 있다. 넷째, 수신된 필요 정보에 대한 실시간 최적화에 고성능 마이크로 프로세서가 요구되므로 이를 해소할 필요성이 있다.First, there is a need to increase the modest fuel efficiency effect by simply improving power source control based on instantaneous efficiency. Second, considering the operation of air conditioners in the summer, there is a need to ensure that fuel efficiency does not decrease even when the air conditioner is in operation. Third, there is a need to overcome technical limitations in receiving the necessary information for road modeling and real-time optimization of the path ahead. Fourth, since a high-performance microprocessor is required for real-time optimization of the received necessary information, there is a need to solve this problem.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진기동 기준파워의 설정에 전장부하 구분 전략을 적용하고, 특히 구동모터와 구분된 전장부하 소모량을 이용한 최적화 기법(Dynamic Programming)로 엔진기동 기준파워 설정 값이 변화됨으로써 순수전기주행거리(All Electric Range) 보다 긴 중장거리에 대한 높은 제어 효율성으로 연비 개선이 이루어지는 친환경차량의 전장부하구분방식 연비향상방법을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, taking the above into consideration, the present invention applies an electric load classification strategy to setting the engine starting reference power, and in particular, an optimization technique (Dynamic Programming) using the electric load consumption separated from the drive motor is used to determine the engine starting reference power setting value. The purpose of this change is to provide a fuel efficiency improvement method based on electric load classification for eco-friendly vehicles, which improves fuel efficiency through high control efficiency for mid-to-long distances longer than the all-electric driving range (All Electric Range).

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어방법은 엔진기동 기준파워의 설정에 맞춰진 엔진의 가동 상태에서 구동 모터를 주행 동력으로 이용하는 오토모드를 컨트롤러가 인식하면, 보조전장부하의 작동에 따른 보조전장부하 소모파워 검출이 이루어지고, 상기 엔진기동 기준파워가 상기 보조전장부하 소모파워 검출에 맞춰 설정치 다운되는 보조전장부하 소모파워 보정이 이루어지며, 상기 오토모드에서 상기 엔진기동 기준파워의 적용대비 엔진 활용성이 상기 엔진기동 기준파워를 낮게 가져간 만큼 높아지는 것을 특징으로 한다.The control method of the present invention to achieve the above purpose is to provide assistance according to the operation of the auxiliary electric load when the controller recognizes the auto mode that uses the drive motor as driving power in the operating state of the engine set to the setting of the engine starting reference power. The electric load power consumption is detected, the engine starting reference power is adjusted to lower the set value in accordance with the auxiliary electric load power consumption detection, and the auxiliary electric load power consumption is corrected, and the engine is compared to the application of the engine starting standard power in the auto mode. It is characterized in that utilization increases as the engine starting reference power is lowered.

바람직한 실시예로서, 상기 오토모드는 버튼스위치와 음성명령 및 (P)HEV 전용모드와 함께 AVN 등을 입력장치로 하여 동작된다.In a preferred embodiment, the auto mode is operated using a button switch, voice command, (P)HEV dedicated mode, AVN, etc. as input devices.

바람직한 실시예로서, 상기 보조전장부하 소모파워는 상기 보조전장부하를 구성하는 에어컨 및 LDC의 모니터링을 통해 검출되고, 상기 에어컨과 상기 LDC의 동작에 따른 상기 보조전장부하 소모파워 보정은 보조전장부하 팩터(factor)를 적용하고, 상기 보조전장부하 팩터(factor)는 상기 LDC의 LDC 소모 파워에 비해 상기 에어컨의 소모 파워에 가중치를 부여하여 준다.In a preferred embodiment, the power consumption of the auxiliary electrical load is detected through monitoring of the air conditioner and LDC constituting the auxiliary electrical load, and the power consumption of the auxiliary electrical load according to the operation of the air conditioner and the LDC is corrected using the auxiliary electrical load factor. (factor) is applied, and the auxiliary electric load factor (factor) gives weight to the power consumption of the air conditioner compared to the power consumption of the LDC of the LDC.

바람직한 실시예로서, 상기 보조전장부하 소모파워 보정은 Dynamic programming 기법을 이용한 최적화 결과로 얻어진 에어컨 작동에 따른 배터리 SOC의 선형적 하강 특성을 추종하도록 이루어진다.In a preferred embodiment, the correction of the power consumption of the auxiliary electric load is made to follow the linear decrease characteristic of the battery SOC according to the operation of the air conditioner, obtained as an optimization result using a dynamic programming technique.

바람직한 실시예로서, 상기 보조전장부하 소모파워 보정은 low pass filter 기법 또는 moving average 기법을 적용하여 소모 파워의 순간적인 변동으로 발생되는 제어 민감성을 둔감 시켜준다. 상기 low pass filter 기법은 상기 보조전장부하 소모파워의 검출값(raw value)을 low pass filter 처리하여 필터 게인(filter gain)이 부여된다. 상기 moving average 기법은 상기 보조전장부하 소모파워의 검출값(raw value)을 moving average 처리하여 준다.In a preferred embodiment, the auxiliary electric load power consumption correction applies a low pass filter technique or a moving average technique to reduce control sensitivity caused by momentary changes in power consumption. In the low pass filter technique, a filter gain is provided by low pass filtering the raw value of the power consumption of the auxiliary electric load. The moving average technique performs moving average processing on the detected value (raw value) of the power consumption of the auxiliary electric load.

바람직한 실시예로서, 상기 설정치 다운에는 상기 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하며, 상기 보조전장부하 소모파워에 대한 상기 선형성은 상기 보조전장부하 소모파워의 크기를 반영하고, 상기 구동모터만 사용하여 주행하는 CD모드, 상기 엔진을 상기 구동모터와 함께 혼합해서 주행하는 CS모드의 사이 구간에 적용된다. 특히 상기 선형성의 엔진기동 기준파워는 공조부하 미 사용 시 엔진기동 기준파워를 시작점으로 적용하여 상기 CD모드의 엔진기동 기준파워 보다 낮고, 상기 CS모드의 엔진기동 기준파워 보다 높게 유지된다.In a preferred embodiment, linearity with respect to the power consumption of the auxiliary electrical load is used to lower the set value, and the linearity with respect to the power consumption of the auxiliary electrical load reflects the size of the power consumption of the auxiliary electrical load, and the linearity with respect to the power consumption of the auxiliary electrical load reflects the size of the power consumption of the auxiliary electrical load. It is applied to the section between CD mode, which runs using only the motor, and CS mode, which runs by mixing the engine with the drive motor. In particular, the linear engine starting reference power is lower than the engine starting reference power in the CD mode by applying the engine starting reference power when the air conditioning load is not used as a starting point, and is maintained higher than the engine starting reference power in the CS mode.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 오토모드를 인식하지 않은 경우 상기 구동 모터만 사용하여 주행하는 CD모드 제어 또는 상기 엔진과 상기 구동모터와 함께 혼합해서 주행하는 CS모드 제어로 전환되고, 상기 CD모드 제어 및 상기 CS모드 제어의 각각에선 상기 엔진기동 기준파워의 설정치가 유지된다.In a preferred embodiment, when the controller does not recognize the auto mode, it switches to CD mode control for driving using only the drive motor or CS mode control for driving in combination with the engine and the drive motor, and the CD mode In each of the control and CS mode controls, the set value of the engine starting reference power is maintained.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 엔진기동 기준파워가 맵핑된 엔진기동 기준파워 맵을 구비하고, 상기 엔진기동 기준파워 맵은 상기 설정치를 반영한 설정 엔진기동 기준파워와 상기 설정치 다운을 반영한 산출 엔진기동 기준파워로 상기 엔진기동 기준파워를 구분하여 준다.In a preferred embodiment, the controller is provided with an engine starting reference power map to which the engine starting reference power is mapped, and the engine starting reference power map is a set engine starting reference power reflecting the set value and a calculated engine starting reference power reflecting the setting value down. The engine starting reference power is classified as the reference power.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 오토모드의 인지를 위해 오토모드 입력장치와 연계되고, 상기 오토모드 입력장치는 버튼스위치와 음성명령 및 (P)HEV 전용모드와 함께 AVN 등을 포함한다. In a preferred embodiment, the controller is linked to an auto mode input device to recognize the auto mode, and the auto mode input device includes a button switch, voice command, (P)HEV dedicated mode, AVN, etc.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경차량은 오토모드(Auto Mode)에서 검출된 보조전장부하 소모파워를 보정하고, 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하여 엔진기동 기준파워의 설정치를 낮게 가져가 상기 오토모드(Auto Mode)의 엔진 활용성이 상기 엔진기동 기준파워 대비 높여 주는 컨트롤러; 가 포함된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the eco-friendly vehicle of the present invention corrects the power consumption of the auxiliary electric load detected in Auto Mode and uses the linearity of the power consumption of the auxiliary electric load to set the engine start standard. A controller that lowers the power setting and increases engine utilization in the Auto Mode compared to the engine starting reference power; It is characterized by including.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러에는 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워를 제어하도록 상기 설정 엔진기동 기준파워와 상기 산출 엔진기동 기준파워를 테이블 또는 기동-소모 파워 맵 선도가 구축된 엔진기동 기준파워 맵이 구비된다.In a preferred embodiment, the controller includes the set engine start reference power and the calculated engine start reference power to control the set engine start reference power and the calculated engine start reference power in a table or start-consumption power map diagram. A power map is provided.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 CD(EV)/CS(HEV)모드 제어에서 상기 설정 엔진기동 기준파워에 대한 기준 값을 유지하여 준다.In a preferred embodiment, the controller maintains the reference value for the set engine starting reference power in CD(EV)/CS(HEV) mode control.

이러한 본 발명의 친환경차량은 전장부하를 구분한 연비향상제어로 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.The eco-friendly vehicle of the present invention implements the following actions and effects through fuel efficiency improvement control that differentiates electrical loads.

첫째, PHEV의 오토모드(Auto Mode)에 대한 제어 다양성이 순수전기주행거리(All Electric Range) 보다 긴 중장거리에서 연비 개선을 통해 크게 향상된다. 둘째, PHEV의 오토모드(Auto Mode)가 최적화 결과를 위한 Dynamic Programming 기법의 제어전략으로 큰 공조부하 소모량에서 엔진기동 기준 파워를 낮춤으로써 엔진 동력의 사용빈도가 높아져 연비 측면을 유리하게 한다. 셋째, 연비 측면에 유리한 엔진 동력 사용으로 중장거리 주행을 위한 오토모드(Auto Mode)의 제어 시 시스템 효율이 향상된다. 넷째, 구동모터 대비 에어컨과 LDC(Low Voltage DC/DC Converter)의 작동에 따른 소모파워를 전장 부하로 모니터링 하므로 엔진기동 기준파워를 낮추는 제어전략이 보다 정밀하게 수립된다.First, the control diversity of PHEV's Auto Mode is greatly improved through improved fuel efficiency at mid-to-long distances that are longer than the all-electric driving range (All Electric Range). Second, PHEV's Auto Mode is a control strategy of Dynamic Programming technique for optimization results, which lowers the engine start-up power at large air conditioning load consumption, thereby increasing the frequency of engine power use and improving fuel efficiency. Third, system efficiency improves when controlling Auto Mode for mid- to long-distance driving by using engine power, which is advantageous in terms of fuel efficiency. Fourth, since the power consumption due to the operation of the air conditioner and LDC (Low Voltage DC/DC Converter) compared to the drive motor is monitored by the electric load, a control strategy to lower the engine starting reference power is established more precisely.

도 1은 본 발명에 따른 친환경차량에 적용된 전장부하구분방식 연비향상방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전장부하구분방식 연비향상제어가 수행되는 친환경차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어컨 작동여부(ON/OFF)로 인한 엔진 동력을 사용하는 기준인 엔진 기동을 위한 요구파워 기준 값의 설정 선도의 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 전장부하구분을 적용한 엔진기동 기준파워 선도이며, 도 5는 본 발명에 따른 최적화 기법(Dynamic Programming)을 통한 에어컨과 배터리 SOC(State Of Charge)의 선형 하강선도의 예이다.Figure 1 is a flowchart of a fuel efficiency improvement method using the electric load classification method applied to an eco-friendly vehicle according to the present invention, Figure 2 is an example of an eco-friendly vehicle on which fuel efficiency improvement control using the electric load classification method according to the present invention is performed, and Figure 3 is an example of an eco-friendly vehicle according to the present invention. It is an example of a diagram setting the required power standard value for engine start, which is the standard for using engine power due to whether the air conditioner is operating (ON/OFF), and Figure 4 is the engine start reference power applying the electric load classification according to the present invention. It is a diagram, and Figure 5 is an example of a linear descending diagram of the air conditioner and battery SOC (State of Charge) through optimization technique (Dynamic Programming) according to the present invention.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached illustration drawings. These embodiments are examples and may be implemented in various different forms by those skilled in the art to which the present invention pertains, so they are described herein. It is not limited to the embodiment.

그리고 본 발명의 실시 예에서 친환경차량은 오토 모드(Auto Mode), CD(EV)모드, CS(HEV)모드 외에 강제 충전 모드가 가능한 플러그인 하이브리드 차량((Plug-in hybrid electric vehicle)으로 설명되나, 일반적인 하이브리드 차량도 포함한다.And in an embodiment of the present invention, the eco-friendly vehicle is described as a plug-in hybrid electric vehicle capable of forced charging mode in addition to Auto Mode, CD (EV) mode, and CS (HEV) mode. It also includes general hybrid vehicles.

이 경우 오토 모드(Auto Mode), CD(EV)모드, CS(HEV)모드의 정의 및 주행 모드 별 특징은 하기와 같다.In this case, the definitions of Auto Mode, CD (EV) mode, and CS (HEV) mode and the characteristics of each driving mode are as follows.

오토 모드(Auto Mode) : EV Mode 진입 가능 고전압 배터리 SOC 상태에서 고 연비를 위해 주행상황 등이 고려되고, 전기 동력과 엔진 동력을 적절히 배분하여 사용 하는 기능이며, 통상 목적지가 정해진 경우 목적지까지 고전압 배터리의 SOC 를 충분히 사용하여(예, EV 모드 해제 SOC 까지) 연비를 올리는 전략을 사용할 수 있다.Auto Mode: EV Mode can be entered. It is a function that considers the driving situation and uses electric power and engine power for high fuel efficiency in high-voltage battery SOC state, and uses a high-voltage battery to properly distribute electric power and engine power. A strategy can be used to increase fuel efficiency by sufficiently using the SOC (e.g., by disabling the EV mode SOC).

CD모드(Charge Depleting Mode) : 전기 동력만 사용하여 주행하는 모드로서 고전압 배터리의 SOC 가 일정 값 이상인 경우에만 가능하며, 요구파워가 전기 동력의 최대 파워를 초과할 경우는 엔진 동력 사용할 수 있다. 그러므로 오토모드(Auto Mode)는 EV 로 주행할 수 없는 중장거리 운전 시 연비 이득이 가능하다. 그러므로 CD(EV)모드는 전기 동력을 주로 하여 주행하므로 소음, 승차감 우위, 외부 충전 후 EV 로 주행할 수 있는 거리 내 운전 시(근거리) 연비 이득이 가능하다.CD mode (Charge Depleting Mode): This is a mode in which driving is carried out using only electric power. This is possible only when the SOC of the high-voltage battery is above a certain value. If the required power exceeds the maximum power of electric power, engine power can be used. Therefore, Auto Mode can provide fuel efficiency gains during mid- to long-distance driving that cannot be driven with an EV. Therefore, CD (EV) mode mainly uses electric power to drive, so it has superior noise, ride quality, and fuel efficiency benefits when driving within the range that can be driven by EV after external charging (short distances).

CS모드(Charge Sustaining Mode) : 엔진과 전기 동력을 혼합해서 사용하는 모드로서 하이브리드 차량과 동일한 동력 분배 전략을 사용하고, SOC Band를 고전압 배터리의 전 range로 사용하지 않고 특정 범위(예, HEV 수준)로만 사용하며, EV모드 진입 불가의 SOC 상황에서는 무조건 진입된다. 그러므로 CS(HEV)모드는 EV 모드 진입 불가 SOC 상황에서 가장 효율적인 운전이 가능하다.CS Mode (Charge Sustaining Mode): A mode that uses a mixture of engine and electric power. It uses the same power distribution strategy as a hybrid vehicle, and does not use the SOC Band for the entire range of the high-voltage battery, but rather applies it to a specific range (e.g., HEV level). It is used only and is unconditionally entered in SOC situations where EV mode cannot be entered. Therefore, CS(HEV) mode enables the most efficient driving in SOC situations where EV mode cannot be entered.

도 1을 참조하면, 전장부하구분방식 연비향상방법은 보조전장부하의 작동상태에 맞춘 산출 엔진기동 기준파워로 오토모드(Auto Mode) 제어(S10~S80)를 수행함으로써 설정 엔진기동 기준파워가 적용되는 CD(EV)/CS(HEV)모드 제어(S10-1,S70-1,S80-1)와 차별화함에 그 특징이 있다.Referring to FIG. 1, the fuel efficiency improvement method using the electrical load classification method applies the set engine starting reference power by performing Auto Mode control (S10 to S80) with the calculated engine starting reference power tailored to the operating status of the auxiliary electrical load. It is characterized by differentiating it from the CD (EV)/CS (HEV) mode control (S10-1, S70-1, S80-1).

특히 상기 전장부하구분방식 연비향상방법을 통한 오토모드는 보조 전장부하의 에너지 소모량에 대해 동적 프로그래밍(Dynamic Programming)(부분 문제의 중복으로 부분문제가 다시 부분문제를 공유하는 경우 최적화 방식)의 기법)을 이용한 최적화 결과로 CD(EV)/CS(HEV) 천이 요구파워 기준 값을 가변시키고, 이를 CD(EV)/CS(HEV) 천이 시 CD(EV)/CS(HEV) 천이 요구파워 기준 값에 적용하여 연비를 향상시켜 준다.In particular, the auto mode through the method of improving fuel efficiency by dividing the electrical load is a technique of dynamic programming (optimization method when subproblems share a subproblem again due to overlap of subproblems) for the energy consumption of auxiliary electrical load. As a result of the optimization using Apply it to improve fuel efficiency.

그러므로 상기 오토모드(Auto Mode)는 산출 엔진기동 기준파워를 설정 엔진기동 기준파워 대비 기준 값을 낮추어 주행 시 엔진 사용량을 늘려 줌으로써 기존의 EV Auto, Adaptive CD/CS, Auto CD 대비 다음과 같은 차이를 가질 수 있다.Therefore, the Auto Mode sets the calculated engine starting reference power and lowers the reference value compared to the engine starting reference power to increase engine usage during driving, resulting in the following differences compared to the existing EV Auto, Adaptive CD/CS, and Auto CD. You can have it.

일례로 상기 오토모드(Auto Mode)는 CD(EV)/CS(HEV) 천이에 대해 EV Auto의 운전자 요구기준 주행조건을 고려할 필요가 없고, Adaptive CD/CS의 고부하 CS 및 저부하 CD와 같이 부하 별 CD/CS 모드 천이 조건이 필요 없으며, Auto CD의 “CS < Auto CD < CD”와 같이 별도의 EV Line 설정이 필요 없다. 나아가 상기 오토모드는 EV Auto와 같이 고 부하 엔진 기동 전략으로 한정되지 않고, Adaptive CD/CS 및 Auto CD와 같이 낮은 연비 효과에 대한 보완 전략을 요구하지 않는다.For example, the Auto Mode does not need to consider the driving conditions based on driver requirements of EV Auto for CD (EV) / CS (HEV) transition, and load conditions such as high load CS and low load CD of Adaptive CD / CS There is no need for separate CD/CS mode transition conditions, and there is no need for separate EV Line settings like “CS < Auto CD < CD” in Auto CD. Furthermore, the auto mode is not limited to a high-load engine starting strategy like EV Auto, and does not require a supplementary strategy for low fuel efficiency like Adaptive CD/CS and Auto CD.

도 2를 참조하면, 친환경차량(1)에는 엔진 ECU(Electronic Control Unit)(3), MCU(Motor Control Unit)(5), 보조전장부하 시스템(7), AVN(Audio & Video Navigation System)(8), 오토모드 입력장치(9) 및 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워를 제어하도록 엔진기동 기준파워 맵(10-1)과 연계된 컨트롤러(10)가 포함된다. 또한 상기 친환경차량(1)에는 도시되지 않았으나 엔진과 모터 및 기타 차량 시스템의 정보를 검출하여 엔진 ECU(3), MCU(5), 컨트롤러(10)로 전송하는 차량탑재센서를 포함한다.Referring to Figure 2, the eco-friendly vehicle (1) includes an engine ECU (Electronic Control Unit) (3), an MCU (Motor Control Unit) (5), an auxiliary electrical load system (7), and an AVN (Audio & Video Navigation System) ( 8), an auto mode input device 9 and a controller 10 linked to the engine starting reference power map 10-1 to control the set engine starting reference power and the calculated engine starting reference power are included. In addition, although not shown, the eco-friendly vehicle 1 includes a vehicle-mounted sensor that detects information about the engine, motor, and other vehicle systems and transmits it to the engine ECU 3, MCU 5, and controller 10.

일례로 상기 엔진 ECU(3)는 엔진을 제어하며, 상기 MCU(5)는 모터를 제어한다.For example, the engine ECU (3) controls the engine, and the MCU (5) controls the motor.

일례로 상기 보조전장부하 시스템(7)은 모터이외의 에너지 소모 파워를 가져오는 보조전장부하를 발생하고, FATC(Full Auto Temperature Control System)과 LDC(Low Voltage DC/DC Converter) 및 PTC(Positive Temperature Coefficient)로 구성되어 그 동작시 보조전장부하를 발생시킨다. 이 경우 상기 FATC는 송풍방향과 송풍량, 실내 공기 및 외기 공기의 유입상태를 자동으로 조절하여 외부 상태에 관계없이 쾌적한 실내 공간을 유지 하는 시스템이나, 단순히 차량의 에어컨일 수 있다. 상기 LDC는 48V 배터리와 함께 배터리 시스템을 구성하는 12V 배터리의 충방전 제어 및 12V 전압 변환 제어를 수행한다. 상기 PTC는 히터이다.For example, the auxiliary electrical load system 7 generates auxiliary electrical loads that consume energy other than the motor, and includes FATC (Full Auto Temperature Control System), LDC (Low Voltage DC/DC Converter), and PTC (Positive Temperature Control System). Coefficient) and generates auxiliary electric load during operation. In this case, the FATC is a system that maintains a comfortable indoor space regardless of external conditions by automatically adjusting the blowing direction, blowing amount, and inflow state of indoor air and outdoor air, or it can simply be a vehicle air conditioner. The LDC performs charge/discharge control and 12V voltage conversion control of the 12V battery that constitutes the battery system together with the 48V battery. The PTC is a heater.

일례로 상기 AVN(8) 및 상기 오토모드 입력장치(9)는 오토모드의 동작을 위한 신호를 생성한다. 상기 AVN(8)은 차량의 출발지와 도착지에 의한 주행경로 설정 및 GPS 신호 기반 차량 위치 음성정보안내 등의 기본기능을 수행하고, 컨트롤러(10)와 네비게이션 정보를 공유한다. 상기 오토모드 입력장치(9)는 중장거리 주행 모드 선택, 목적지 설정 여부, 목적지까지 거리와 EV 주행가능거리 비교 등이 이루어지는 오토모드 제어 진입 판단이 이루어지게 하고, 이를 위해 운전자 선택을 위한 선택 버튼(즉, 버튼 스위치 입력), 운전자 음성인식을 위한 마이크(즉, 음성명령 입력) 등의 장치를 구비하여 오토모드(Auto Mode) 진입 해제 수행 또는 경로 설정 시 경로에 적절한 PHEV 전용모드 추천(즉, 오토모드 전용 신호)시 오토모드(Auto Mode) 선택 등을 가능하게 한다.For example, the AVN (8) and the auto mode input device (9) generate signals for auto mode operation. The AVN (8) performs basic functions such as setting a driving route based on the vehicle's origin and destination and providing voice information on the vehicle location based on GPS signals, and shares navigation information with the controller (10). The auto mode input device 9 determines whether to enter the auto mode control by selecting a mid-to-long-distance driving mode, whether to set a destination, and comparing the distance to the destination and the EV driving range. To this end, a selection button for driver selection ( It is equipped with devices such as button switch input) and a microphone for driver voice recognition (i.e. voice command input) to perform entry/release of Auto Mode or to recommend a PHEV-only mode appropriate for the route when setting a route (i.e. Auto Mode). Mode-only signal) enables selection of Auto Mode, etc.

일례로 상기 컨트롤러(10)는 차량탑재센서의 검출 신호를 입력데이터로 처리하고, GPS 신호를 수신하며, 엔진기동 기준파워를 계산하고, 오토모드(Auto Mode) 제어에서 산출 엔진기동 기준파워로 기준 값을 설정 엔진기동 기준파워보다 낮추어주는 반면 CD(EV)/CS(HEV)모드 제어에서 기존의 설정 엔진기동 기준파워로 기준 값을 유지하여 준다. 상기 엔진기동 기준파워 맵(10-1)은 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워를 테이블이나 기동-소모 파워 맵 선도로 구축한다.For example, the controller 10 processes the detection signal from the vehicle-mounted sensor as input data, receives the GPS signal, calculates the engine starting reference power, and sets the standard to the engine starting reference power calculated in Auto Mode control. While lowering the value from the set engine starting standard power, the standard value is maintained as the existing set engine starting standard power in CD(EV)/CS(HEV) mode control. The engine starting reference power map 10-1 constructs the set engine starting reference power and the calculated engine starting reference power as a table or a starting-consumption power map diagram.

이하 도 1의 친환경차량에 적용된 전장부하구분방식 연비향상방법은 도 2 내지 도 5를 참조로 상세히 설명된다. 이 경우 제어 주체는 엔진 ECU(3) 및 MCU(5)에 연계된 컨트롤러(10)이고, 제어 대상은 엔진 ECU(3)로 제어되는 엔진과 MCU(5)로 제어되는 모터이다.Hereinafter, the fuel efficiency improvement method using the electric load classification method applied to the eco-friendly vehicle of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5. In this case, the control subject is the controller 10 linked to the engine ECU (3) and MCU (5), and the control target is the engine controlled by the engine ECU (3) and the motor controlled by the MCU (5).

먼저 컨트롤러(10)는 S10의 오토모드 선택에 대한 판단을 수행한다. 도 2를 참조하면, 컨트롤러(10)는 오토모드 선택의 판단에 AVN(8)과 오토모드 입력장치(9)를 적용한다. 그러므로 컨트롤러(10)는 오토모드 선택을 AVN(8)로 판단할 수 있고, 오토모드 입력장치(9)의 운전자 선택의 버튼스위치 조작 또는 운전자의 음성 명령 또는 PHEV 전용모드로 판단할 수 있다. 이 단계에서 오토모드가 선택되지 않은 경우, 컨트롤러(10)는 이후 상세 설명될 CD(EV)/CS(HEV)모드 제어(S10-1,S70-1,S80-1)를 유지하거나 전환한다. 반면 이 단계에서 오토모드가 선택된 경우, 컨트롤러(10)는 오토모드 제어 진입을 위한 중장거리 주행 모드 선택, 목적지 설정 여부, 목적지까지 거리와 EV 주행가능거리 비교 등을 수행하며, 이러한 수행 절차는 기존과 동일하다.First, the controller 10 determines the auto mode selection of S10. Referring to FIG. 2, the controller 10 applies the AVN 8 and the auto mode input device 9 to determine auto mode selection. Therefore, the controller 10 can determine the auto mode selection as AVN 8, the driver's selection button switch operation of the auto mode input device 9, the driver's voice command, or PHEV-only mode. If the auto mode is not selected at this stage, the controller 10 maintains or switches CD (EV) / CS (HEV) mode control (S10-1, S70-1, S80-1), which will be described in detail later. On the other hand, if the auto mode is selected at this stage, the controller 10 selects the mid-to-long-distance driving mode to enter the auto mode control, determines whether to set the destination, and compares the distance to the destination and the EV driving range. These procedures are performed in accordance with the existing method. Same as

이어 컨트롤러(10)는 S20의 보조전장부하 작동 상태 모니터링을 수행한다. 도 2를 참조하면, 컨트롤러(10)는 보조전장부하 시스템(7)의 작동 상태를 적용한다. 이 경우 보조전장부하는 에어컨 및 LDC의 동작에 따른 에어지 소모 파워로 설명되나, 이로 한정되지 않는다.Next, the controller 10 monitors the operating status of the auxiliary electric load of S20. Referring to FIG. 2, the controller 10 applies the operating state of the auxiliary electric load system 7. In this case, the auxiliary electric load is explained as air consumption power according to the operation of the air conditioner and LDC, but is not limited to this.

계속해서 컨트롤러(10)는 보조전장부하 모니터링을 통해 S30의 에어컨 단독 보조전장부하에 대해 판단한다. 이 경우 에어컨이 보조전장부하로 우선 적용됨에 대해 도 3을 근거로 한다.Continuing, the controller 10 determines the air conditioner's exclusive auxiliary electric load of the S30 through auxiliary electric load monitoring. In this case, it is based on Figure 3 that the air conditioner is applied preferentially as an auxiliary electric load.

도 3을 참조하면, 최고 연비가 되는 배터리의 SOC 프로파일(profile)은 에어컨 작동 여부에 따라 크게 달라지지 않으나 엔진 동력을 사용하는 기준인 엔진 기동을 위한 요구파워 기준 값의 경우는 에어컨을 켠 상황이 에어컨을 끈 상황보다 낮게 설정되어 있음에 기인된다. 따라서 에어컨과 같은 공조부하가 큰 상황에서는 그렇지 않은 상황보다 엔진 사용을 늘리기 위해 엔진 기동을 위한 요구파워 기준 값을 낮추는 것이 연비 측면에 유리함이 증명된다.Referring to Figure 3, the SOC profile of the battery with the highest fuel efficiency does not change significantly depending on whether the air conditioner is running, but the standard value of the power requirement for engine start, which is the standard for using engine power, is different when the air conditioner is turned on. This is due to the fact that the setting is lower than when the air conditioner is turned off. Therefore, in situations where there is a large air conditioning load such as an air conditioner, it is proven to be advantageous in terms of fuel efficiency to lower the standard value of the required power for engine start to increase engine use compared to situations where it is not.

이어 컨트롤러(10)는 S40과 같이 에어컨이 단독으로 작동한 경우 에어컨 소모 파워를 검출한다. 반면 컨트롤러(10)는 S50과 에어컨과 LDC가 함께 작동한 경우 에어컨 소모 파워와 LDC 소모 파워를 검출하고, S51과 에어컨과 LDC의 작동에 따른 에너지 소모량이 반영되도록 보조전장부하 팩터(factor)를 부여하여 준다. 이 경우 상기 보조전장부하 팩터(factor)는 LDC 소모 파워에 비해 에어컨 소모 파워의 비율을 더 높여주기 위해 적용된다.Next, the controller 10 detects the power consumption of the air conditioner when the air conditioner operates independently, such as in the S40. On the other hand, the controller 10 detects the air conditioner consumption power and LDC consumption power when S50, the air conditioner, and the LDC operate together, and provides an auxiliary electric load factor to reflect the energy consumption according to the operation of S51, the air conditioner, and the LDC. I give it to you. In this case, the auxiliary electric load factor is applied to further increase the ratio of air conditioner power consumption compared to LDC power consumption.

나아가 컨트롤러(10)는 S60의 보조전장부하 소모파워 보정을 수행하되, S60-1의 low pass filter 기법 또는 S60-2의 moving average 기법을 적용한다. 이러한 이유는 에어컨 및 LDC를 포함한 기타 전장의 소모 파워는 제어를 민감하게 하는 순간적인 변동 특성이 있고, low pass filter 기법과 moving average 기법에 의한 소모파워 가공은 순간 변화에서도 둔감한 제어를 가능하게 하기 때문이다.Furthermore, the controller 10 performs power consumption correction for the auxiliary electric load of S60 and applies the low pass filter technique of S60-1 or the moving average technique of S60-2. This is because the power consumption of air conditioners and other battlefields, including LDCs, has instantaneous fluctuation characteristics that make control sensitive, and power consumption processing using the low pass filter technique and moving average technique enables insensitive control even in momentary changes. Because.

일례로 상기 low pass filter 기법(S60-1)을 통한 보조전장부하 소모파워 보정값 산출은 “보조전장부하 소모파워 보정값 = low pass filter(보조전장부하 소모파워 raw value) x 필터 게인(filter gain) 설정”을 적용한다. 그리고 상기 moving average 기법(S60-2)을 통한 보조전장부하 소모파워 보정값 산출은 “보조전장부하 소모파워 보정값 = moving average(보조전장부하 소모파워 raw value)”을 적용한다.For example, calculating the auxiliary battlefield load power consumption correction value through the low pass filter technique (S60-1) is “Auxiliary battlefield load power consumption correction value = low pass filter (auxiliary battlefield load power consumption raw value) x filter gain. ) Settings” are applied. And to calculate the auxiliary battlefield load power consumption correction value through the moving average technique (S60-2), “auxiliary battlefield load power consumption correction value = moving average (auxiliary battlefield load power consumption raw value)” is applied.

여기서 상기 보조전장부하 소모파워는 에어컨이고, 상기 low pass filter(보조전장부하 소모파워 raw value)의 raw value는 에어컨 소모파워의 검출값이며, 상기 필터 게인 설정은 도 4의 선형적인 SOC 하강 선도가 반영된 값이고, 상기 moving average(보조전장부하 소모파워 raw value)의 raw value는 에어컨/LDC 소모파워의 검출값이다.Here, the auxiliary electric load consumption power is an air conditioner, the raw value of the low pass filter (auxiliary electric load power consumption raw value) is the detection value of the air conditioner power consumption, and the filter gain setting is the linear SOC decline diagram in FIG. 4. It is a reflected value, and the raw value of the moving average (auxiliary battlefield load power consumption raw value) is the detected value of air conditioner/LDC power consumption.

이후 컨트롤러(10)는 S70의 산출 엔진기동 기준파워를 적용하고, 이를 통해 S80의 오토모드(Auto Mode)제어를 수행하여 준다.Afterwards, the controller 10 applies the calculated engine starting power of the S70 and performs Auto Mode control of the S80 through this.

도 4를 참조하면, 엔진기동 기준파워는 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워로 구분된다. Referring to FIG. 4, the engine starting reference power is divided into a set engine starting reference power and a calculated engine starting reference power.

일례로 상기 설정 엔진기동 기준파워는 구동 모터 최대 출력이 이루어지는 CD(EV)모드 엔진기동기준파워, 공조부하 미사용(즉, 보조전장부하 미 작동) 엔진기동 기준파워, 구동 모터 최소 출력이 이루어지는 CS(HEV)모드 엔진기동기준파워로 구분되고, 가장 높게 설정된 CD(EV)모드 엔진기동기준파워와 가장 낮게 설정된 CS(HEV)모드 엔진기동기준파워의 사이에 공조부하 미사용 엔진 기동 기준 파워가 설정된다. 이러한 설정은 기존 경우와 동일하다.For example, the engine starting reference power set above is the CD (EV) mode engine starting reference power where the maximum drive motor output is achieved, the engine starting reference power when the air conditioning load is not used (i.e., the auxiliary electric load is not operated), and the CS (where the drive motor minimum output is achieved). It is divided into HEV) mode engine starting reference power, and the engine starting reference power without air conditioning load is set between the highest set CD (EV) mode engine starting reference power and the lowest set CS (HEV) mode engine starting reference power. These settings are the same as in the previous case.

반면 상기 산출 엔진기동 기준파워는 공조부하 미사용 엔진기동 기준파워와 CS(HEV)모드 엔진기동기준파워의 구간 사이에서 보조전장부하 소모 파워량으로 산출되되, 보조전장부하 소모 파워량의 크기에 대해 선형적으로 낮춰지는 관계로 설정된다. 즉, 상기 산출 엔진기동 기준파워의 변화는 보조전장부하 소모 파워량에 대해 선형성(linearity)을 갖도록 설정되고, 상기 선형성(linearity)은 산출 엔진기동 기준파워를 에어컨 작동 시 보다 에어컨 및 LDC 작동 시 더 낮춰준다. 특히 상기 선형성(linearity)의 시작은 상기 CD모드(Charge Depleting Mode)의 엔진기동 기준파워 보다 낮고, 상기 CS모드(Charge Sustaining Mode)의 엔진기동 기준파워 보다 높게 유지된다.On the other hand, the calculated engine starting power is calculated as the amount of power consumed by the auxiliary electric load between the engine starting standard power without air conditioning load and the CS (HEV) mode engine starting standard power, and is linear with respect to the size of the power consumed by the auxiliary electric load. The relationship is set to be lowered as an enemy. In other words, the change in the calculated engine starting reference power is set to have linearity with respect to the amount of power consumed by the auxiliary electric load, and the linearity is such that the calculated engine starting reference power is greater when the air conditioner and LDC are operated than when the air conditioner is operated. Lower it. In particular, the start of the linearity is lower than the engine starting reference power of the CD mode (Charge Depleting Mode) and remains higher than the engine starting reference power of the CS mode (Charge Sustaining Mode).

그 결과 보조 전장부하 소모파워가 증가할수록 엔진 기동 요구파워 기준 값을 낮 게 가져갈 수 있어 주행 시 연비에 좋은 엔진 사용량이 늘어날 수 있다.As a result, as the power consumption of the auxiliary electric load increases, the standard value for engine starting power requirements can be set lower, allowing the use of engines that are good for fuel efficiency during driving to increase.

또한 도 5를 참조하면, Dynamic programming 기법을 이용한 최적화 결과로부터 에어컨의 작동이 선형적인 SOC 하강 선도로 도출됨을 예시한다. 이 경우 상기 dynamic programming 기법은 동일 주행 사이클(cycle)에서 에어컨(즉, 공조 부하)의 작동 여부에 따른 해석 수행 결과이고, 이는 SOC 프로파일의 하강 비율이 공조 작동에 의존됨이 없이 선형적으로 나타나므로 공조 작동 시 엔진 기동을 위한 요구파워의 기준 값이 낮 아 엔진 동력을 자주 사용하는 것이 연비 측면에서 유리하다는 측면을 입증한다. 그러므로 상기 결과는 기존의 오토모드(Auto Mode)의 엔진 기동 기준 파워에 공조부하 사용량(즉, 보조전장부하)을 반영하여 부하가 큰 경우 엔진 기동 기준 파워를 낮추는 제어전략 수립이 가능하고, 이러한 제어전략은 중장거리 주행 위한 오토모드(Auto Mode) 제어 시 친환경차량(1)의 시스템 효율이 향상될 수 있음을 증명한다.Also, referring to FIG. 5, it is illustrated that the operation of the air conditioner is derived as a linear SOC decline diagram from the optimization results using the dynamic programming technique. In this case, the dynamic programming technique is the result of an analysis performed depending on whether the air conditioner (i.e., air conditioning load) operates in the same driving cycle, and this is because the lowering rate of the SOC profile appears linearly without depending on the air conditioning operation. The standard value of power required to start the engine during air conditioning operation is low, proving that frequent use of engine power is advantageous in terms of fuel efficiency. Therefore, the above results reflect the air conditioning load usage (i.e., auxiliary electric load) in the engine starting power of the existing Auto Mode, making it possible to establish a control strategy that lowers the engine starting power when the load is large, and such control The strategy proves that the system efficiency of an eco-friendly vehicle (1) can be improved when controlling Auto Mode for mid-to-long distance driving.

다시 도 1을 참조하면, 컨트롤러(10)는 S10에서 오토모드가 선택되지 않은 경우 S70-1의 설정 엔진기동 기준파워를 적용하고, 이를 통해 S80-1의 CD모드 제어 또는 CS모드 제어를 수행하여 준다. 이 경우 도 4를 참조하면, 상기 CD모드 제어는 엔진기동기준파워를 가장 높게 가져가므로 주행에 최대 구동 모터 출력을 이용하는 반면 상기 CS모드 제어는 엔진기동기준파워를 가장 낮 게 가져가므로 주행에 최소 구동 모터 출력을 이용하면서 엔진 사용량을 최대로 이용한다.Referring again to FIG. 1, if the auto mode is not selected in S10, the controller 10 applies the engine starting reference power set in S70-1 and performs CD mode control or CS mode control of S80-1 through this. give. In this case, referring to FIG. 4, the CD mode control takes the highest engine starting power and thus uses the maximum driving motor output for driving, while the CS mode control takes the lowest engine starting power and thus uses the maximum driving motor output for driving. Maximizes engine usage while using minimum drive motor output.

그러므로 상기 CD모드 제어는 기존의 정의 및 동작 특성과 같이 전기 동력을 주로 하여 주행하므로 소음, 승차감 우위, 외부 충전 후 EV 로 주행할 수 있는 거리 내 운전 시(근거리) 연비 이득이 이루어진다. 또한 상기 CS모드 제어는 기존의 정의 및 동작 특성과 같이 EV 모드 진입 불가 SOC 상황에서 가장 효율적인 운전이 이루어진다.Therefore, the CD mode control mainly uses electric power to drive, as in the existing definition and operation characteristics, so it has superior noise, riding comfort, and fuel efficiency gains when driving within a distance that can be driven by an EV after external charging (short distance). In addition, the CS mode control achieves the most efficient operation in SOC situations where EV mode entry is not possible, as per the existing definition and operation characteristics.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 친환경차량의 전장부하구분방식 연비향상방법은 오토모드(Auto Mode)에서 검출된 보조전장부하 소모파워를 보정하고, 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하여 엔진기동 기준파워의 설정치를 낮게 가져간 상태로 오토모드(Auto Mode)가 제어됨으로써 설정치가 유지되는 오토모드 대비 엔진 활용성을 크게 높여 순수전기주행거리 보다 긴 중장거리 주행시 연비 개선이 이루어진다.As described above, the method of improving fuel efficiency by dividing the electrical load of an eco-friendly vehicle according to this embodiment corrects the power consumption of the auxiliary electrical load detected in Auto Mode and determines the linearity of the power consumption of the auxiliary electrical load. By using , Auto Mode is controlled with a low set value of the engine starting reference power, which greatly increases engine utilization compared to Auto mode where the set value is maintained, improving fuel efficiency during mid-to-long-distance driving that is longer than the pure electric driving range.

1 : 친환경차량 3 : 엔진 ECU(Electronic Control Unit)
5 : MCU(Motor Control Unit)
7 : 보조전장부하 시스템 8 : AVN(Audio & Video Navigation System)
9 : 오토모드 입력장치 10 : 컨트롤러
10-1 : 엔진기동 기준파워 맵
1: Eco-friendly vehicle 3: Engine ECU (Electronic Control Unit)
5: MCU (Motor Control Unit)
7: Auxiliary battlefield load system 8: AVN (Audio & Video Navigation System)
9: Auto mode input device 10: Controller
10-1: Engine start reference power map

Claims (25)

엔진기동 기준파워의 설정에 맞춰진 엔진의 가동 상태에서 구동 모터를 주행 동력으로 이용하는 오토모드(Auto Mode)를 컨트롤러(10)가 인식하면, 보조전장부하의 작동에 따른 보조전장부하 소모파워 검출이 이루어지고, 상기 엔진기동 기준파워가 상기 보조전장부하 소모파워 검출에 맞춰 설정치 다운되는 보조전장부하 소모파워 보정이 이루어지며, 상기 오토모드(Auto Mode)에서 상기 엔진기동 기준파워의 적용대비 엔진 활용성이 상기 엔진기동 기준파워를 낮게 가져간 만큼 높아지고;
상기 보조전장부하 소모파워 보정은 low pass filter 기법 또는 moving average 기법을 적용하여 소모 파워의 순간적인 변동으로 발생되는 제어 민감성을 둔감 시켜주며,
상기 moving average 기법은 상기 보조전장부하 소모파워의 검출값(raw value)을 moving average 처리하여 주는 것을 특징으로 하는 제어방법.
When the controller 10 recognizes the Auto Mode that uses the drive motor as driving power while the engine is running according to the setting of the engine starting reference power, the power consumption of the auxiliary electric load is detected according to the operation of the auxiliary electric load. In addition, the auxiliary electric load power consumption is corrected by lowering the engine starting reference power to a set value in accordance with the detection of the auxiliary electric load power consumption, and the engine utilization is improved compared to the application of the engine starting standard power in the Auto Mode. It increases as the engine starting reference power is lowered;
The auxiliary electric load power consumption correction applies a low pass filter technique or a moving average technique to desensitize control sensitivity caused by momentary changes in power consumption.
The moving average technique is a control method characterized in that the detected value (raw value) of the power consumption of the auxiliary electric load is subjected to moving average processing.
청구항 1에 있어서, 상기 오토모드(Auto Mode)는 신호에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein the Auto Mode is operated by a signal.
청구항 2에 있어서, 상기 신호는 버튼스위치, AVN(Audio & Video Navigation System), 음성명령 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 2, wherein the signal is one of a button switch, AVN (Audio & Video Navigation System), and a voice command.
청구항 1에 있어서, 상기 보조전장부하 소모파워는 상기 보조전장부하의 모니터링을 통해 검출되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein the power consumption of the auxiliary electric load is detected through monitoring of the auxiliary electric load.
청구항 4에 있어서, 상기 보조전장부하는 에어컨 및 LDC(Low Voltage DC/DC Converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 4, wherein the auxiliary electric load includes an air conditioner and an LDC (Low Voltage DC/DC Converter).
청구항 5에 있어서, 상기 에어컨과 상기 LDC의 동작에 따른 상기 보조전장부하 소모파워 보정은 보조전장부하 팩터(factor)를 적용하고, 상기 보조전장부하 팩터(factor)는 상기 LDC의 LDC 소모 파워에 비해 상기 에어컨의 소모 파워에 가중치를 부여하여주는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The method of claim 5, wherein the auxiliary electric field load consumption power correction according to the operation of the air conditioner and the LDC applies an auxiliary electric field load factor, and the auxiliary electric field load factor is compared to the LDC power consumption of the LDC. A control method characterized by giving weight to the power consumption of the air conditioner.
청구항 1에 있어서, 상기 보조전장부하 소모파워의 보정은 배터리 SOC의 선형적 하강 특성에 맞춰지고, 상기 선형적 하강 특성은 에어컨 가동을 반영하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein the correction of the power consumption of the auxiliary electric load is adjusted to the linear lowering characteristic of the battery SOC, and the linear lowering characteristic reflects the operation of the air conditioner.
청구항 7에 있어서, 상기 선형적 하강 특성은 Dynamic programming 기법의 최적화로 도출되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 7, wherein the linear descending characteristic is derived through optimization of dynamic programming techniques.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 low pass filter 기법은 상기 보조전장부하 소모파워의 검출값(raw value)을 low pass filter 처리하여 필터 게인(filter gain)이 부여되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein in the low pass filter technique, a filter gain is provided by low pass filtering a raw value of the power consumption of the auxiliary electric load.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 설정치 다운에는 상기 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein linearity with respect to power consumption of the auxiliary electric load is used to lower the set value.
청구항 12에 있어서, 상기 선형성(linearity)은 상기 보조전장부하 소모파워의 크기를 반영하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 12, wherein the linearity reflects the size of the power consumption of the auxiliary electric load.
청구항 13에 있어서, 상기 선형성(linearity)은 상기 구동모터만 사용하여 주행하는 CD모드(Charge Depleting Mode), 상기 엔진을 상기 구동모터와 함께 혼합해서 주행하는 CS모드(Charge Sustaining Mode)의 사이 구간에 적용되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The method of claim 13, wherein the linearity is in the section between CD mode (Charge Depleting Mode), which runs using only the drive motor, and CS mode (Charge Sustaining Mode), which runs by mixing the engine with the drive motor. A control method characterized in that it is applied.
청구항 14에 있어서, 상기 선형성(linearity)의 엔진기동 기준파워는 상기 CD모드(Charge Depleting Mode)의 엔진기동 기준파워 보다 낮고, 상기 CS모드(Charge Sustaining Mode)의 엔진기동 기준파워 보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The method of claim 14, wherein the engine starting reference power of the linearity is maintained lower than the engine starting reference power of the CD mode (Charge Depleting Mode) and higher than the engine starting reference power of the CS mode (Charge Sustaining Mode). Characterized control method.
청구항 14에 있어서, 상기 선형성(linearity)은 공조부하 미사용 시 엔진기동 기준파워를 시작점으로 적용해 주는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 14, wherein the linearity applies the engine starting reference power as a starting point when the air conditioning load is not used.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 오토모드를 인식하지 않은 경우 상기 구동 모터만 사용하여 주행하는 CD모드 제어 또는 상기 엔진과 상기 구동모터와 함께 혼합해서 주행하는 CS모드 제어로 전환되고, 상기 CD모드 제어 및 상기 CS모드 제어의 각각에선 상기 엔진기동 기준파워의 설정치가 유지되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The method according to claim 1, when the controller does not recognize the auto mode, the controller switches to CD mode control for driving using only the drive motor or CS mode control for driving in combination with the engine and the drive motor, and the CD mode A control method characterized in that the set value of the engine starting reference power is maintained in each of the control and CS mode control.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 엔진기동 기준파워가 맵핑된 엔진기동 기준파워 맵을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein the controller includes an engine starting reference power map onto which the engine starting reference power is mapped.
청구항 18에 있어서, 상기 엔진기동 기준파워 맵은 상기 엔진기동 기준파워를 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워로 구분하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 18, wherein the engine starting reference power map divides the engine starting reference power into a set engine starting reference power and a calculated engine starting reference power.
청구항 19에 있어서, 상기 설정 엔진기동 기준파워는 상기 설정치를 반영하여 주고, 상기 산출 엔진기동 기준파워는 상기 설정치 다운을 반영하여 주는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 19, wherein the set engine start reference power reflects the set value, and the calculated engine start reference power reflects the set value lowered.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 오토모드(Auto Mode)의 인지를 위해 입력장치와 연계되고, 상기 입력장치는 버튼스위치와 음성명령 및 AVN을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
The control method according to claim 1, wherein the controller is linked to an input device to recognize the Auto Mode, and the input device includes a button switch, a voice command, and an AVN.
청구항 1 내지 8, 청구항 10 및 청구항 12 내지 21 중 어느 한 항에 의한 제어방법으로 차량부하구분방식 연비향상이 이루어지는 친환경차량에 있어서,
오토모드(Auto Mode)에서 검출된 보조전장부하 소모파워를 보정하고, 보조전장부하 소모파워에 대한 선형성(linearity)을 이용하여 엔진기동 기준파워의 설정치를 낮게 가져가 상기 오토모드(Auto Mode)의 엔진 활용성이 상기 엔진기동 기준파워 대비 높여 주는 컨트롤러;
가 포함된 것을 특징으로 하는 친환경차량.
In an eco-friendly vehicle in which fuel efficiency is improved by vehicle load classification using the control method according to any one of claims 1 to 8, 10, and 12 to 21,
The power consumption of the auxiliary electric load detected in Auto Mode is corrected, and the linearity of the auxiliary electric load power consumption is used to lower the set value of the engine starting reference power, thereby reducing the Auto Mode. A controller that increases engine utilization compared to the engine starting reference power;
An eco-friendly vehicle characterized by including.
청구항 22에 있어서, 상기 컨트롤러에는 설정 엔진기동 기준파워와 산출 엔진기동 기준파워를 제어하는 엔진기동 기준파워 맵이 구비되는 것을 특징으로 하는 친환경차량.
The eco-friendly vehicle according to claim 22, wherein the controller is provided with an engine starting reference power map that controls a set engine starting reference power and a calculated engine starting reference power.
청구항 23에 있어서, 상기 엔진기동 기준파워 맵에는 상기 설정 엔진기동 기준파워와 상기 산출 엔진기동 기준파워를 테이블 또는 기동-소모 파워 맵 선도가 구축 되는 것을 특징으로 하는 친환경차량.
The eco-friendly vehicle according to claim 23, wherein in the engine starting reference power map, a table or a starting-consumption power map diagram is constructed based on the set engine starting reference power and the calculated engine starting reference power.
청구항 23에 있어서, 상기 컨트롤러는 CD(EV)/CS(HEV)모드 제어에서 상기 설정 엔진기동 기준파워에 대한 기준 값을 유지하여 주는 것을 특징으로 하는 친환경차량.The eco-friendly vehicle according to claim 23, wherein the controller maintains a reference value for the set engine starting reference power in CD(EV)/CS(HEV) mode control.
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