운전성향 변화를 고려한 Rule-base 동력분배 알고리즘에 관한 연구

Abstract

오늘날 차량산업에서는 유해가스 배출과 화석연료 사용량을 줄이기 위한 대책으로 하이브리드 자동차 연구를 진행하여왔다. 연구의 주 초점은 연비성능과 밀접한 관계가 있는 동력분배 알고리즘에 있으며, 지금까지 연비성능 개선을 위한 다양한 동력분배 알고리즘이 제시되어 왔다. 하지만 최근까지 연구된 최적제어 이론 기반 동력분배 제어 알고리즘은 과도한 계산량으로 실시간 적용이 어려운 문제점이 있고, 기존 동력분배 알고리즘들은 운전성향 변화에 대해서 고려하지 않았다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해, 병렬 하이브리드 자동차를 대상으로 운전성향 변화를 고려한 Rule-base 동력분배 알고리즘에 관하여 연구를 하였다. 우선, 운전성향 변화를 고려하기 위해 운전성향을 모사 할 수 있는 운전자 모델을 개발하고, 운전자 모델 파라미터 세트로 기준 운전유형을 정의하였다. 다음으로 운전성향을 정량화하는 지표1~5 를 정의하고, 기준 운전유형의 계산된 지표들을 데이터 테이블화 하였다. 또한 동력분배 알고리즘을 각 운전유형 별 최적화하였으며, 실시간 운전성향 판단 알고리즘을 통해 실제 운전자에 근접한 운전유형을 판단하여 과도한 계산량을 줄여 차량에 실시간 적용을 용이하게 하였다. 최종적으로 제시한 Rule-base 동력분배 제어 알고리즘의 유효성 검증을 위해 시뮬레이션 환경을 구축하고 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 환경은 AVL Cruise®로 개발한 대상 차량모델과 MATLAB/Simulink®로 개발한 동력분배 제어 알고리즘으로 구성된다. 그리고 Co-simulation을 통해 연비 성능 개선을 확인하였다.