ISG 시스템의 연비 개선 알고리즘 검증을 위한 테스트벤치 제어 시스템에 관한 연구

Abstract

연비 개선이 화두가 되고 있는 요즈음 전세계적으로 ISG 시스템이 확대 적용되고 있다. ISG 시스템이란 정차 시 엔진을 정지시켜 교통체증 상황에서 발생할 수 있는 공회전 (Idling) 시간을 줄이고 최소한의 가격상승만으로 기존 내연기관 차량의 공회전 시 발생하는 불필요한 연료의 및 에너지의 낭비를 줄일 수 있다. 연비를 개선하기 위해 12V 에서 48V 수준의 저전압 ISG 시스템을 적용한 마이크로 하이브리드 차량이 지속적으로 개발되고 있으며, 이러한 시스템은 실차에 적용되기 전 단품 수준에서의 성능이 검증되어야 할 뿐만 아니라 해당 시스템의 거동이 실제차량에 미치는 영향을 사전 검증할 필요가 있다. 그러나 ISG 시스템의 전반적인 성능 검증 절차는 시험비용 및 변인통제 관점에 의해 실차 환경에서 수행하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 ISG 시스템 구성부품 및 제어기의 성능평가 및 알고리즘 검증을 위한 환경과 실차 환경에 비해 변인통제 및 결과분석이 용이 하도록 테스트벤치 기반 ISG 시스템 시험환경을 구성하고, ISG 시스템의 연비 개선 알고리즘 검증을 위한 테스트벤치 제어 시스템을 구축하였다. 실험을 위해 성능시험 및 실제 차량에서의 부하모사를 위한 부하인가 장치를 유도전동기 기반으로 설계하고, 12V ISG 시스템을 시험 대상 시스템으로 선정하였다. 또한 이를 외부에서 제어할 수 있도록 제어회로를 구성하였다. 인버터에 의한 고전압 유도전동기 제어 시 발생하는 오작동을 최소화 하기 위해 그라운드 플레인을 설계하였고, Autobox를 기반으로 한 시험환경 제어기를 통해 부하용 유도전동기 및 12V ISG 시스템을 제어 하였다.