KR102417539B1 - 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율(BSFC) 결정 방법에 관한 것으로서, 하이브리드 차량에서 개별 차량에 대한 엔진 BSFC 맵상의 BSFC 값을 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 보정 및 갱신하는 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, a) 정해진 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 동시에 상기 엔진에 연결된 모터에 엔진 토크가 발전 토크로 작용되도록 하는 단계; b) 엔진이 상기 정해진 토크를 출력하고 엔진 토크가 모터에 발전 토크로 작용되는 동안, 동시에 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시키는 단계; c) 상기 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 발전기로 작동하는 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 연료 소모율을 결정하는 단계; 및 d) 상기 결정된 연료 소모율을 엔진 BSFC 맵 상의 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법이 개시된다.

Description

하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법{Method for determining brake specific fuel consumption of engine in hybrid electric vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율(BSFC) 결정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에서 개별 차량에 대한 엔진 BSFC 맵상의 BSFC 값을 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 보정 및 갱신하는 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 구동원을 사용하는 차량을 의미하고, 일반적으로 엔진(Internal Combustion Engine, ICE)과 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.

하이브리드 차량은 주행 과정에서 구동원인 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 작동시키느냐에 따라 최적의 토크를 출력할 수 있는 것은 물론 차량 연비의 극대화가 가능해진다.

하이브리드 차량은 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 또는 엔진의 동력과 모터의 동력을 복합적으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있고, 제동 시나 타행 주행(coasting) 시에는 모터를 발전기로 작동시켜 배터리를 충전하는 회생 모드가 수행될 수 있다.

하이브리드 차량에서는 시스템 효율을 높이기 위해 최대 효율을 낼 수 있는 최적 운전 곡선(Optimal Operating Line, OOL)을 추종하도록 엔진을 작동시킨다.

최적 운전 곡선(OOL)의 운전점 중 하나를 선택하고, 선택된 운전점에 해당하는 토크(Nm)와 속도(RPM)를 낼 수 있도록 엔진을 구동 및 제어하는 것이다.

이때, 최적 운전 곡선(OOL)에서 선택된 운전점, 즉 최적 운전점에 해당하는 엔진 토크보다 운전자 요구 토크가 더 큰 경우, 엔진을 상기 최적 운전점에 해당하는 토크와 속도로 제어하고, 부족한 토크를 모터 출력(모터 구동 토크)으로 보상한다.

반면, 최적 운전점의 엔진 토크보다 운전자 요구 토크가 작은 경우, 엔진을 최적 운전점에 해당하는 토크와 속도로 제어하고, 잉여의 토크량만큼 모터에 역토크(모터 회생 토크)를 걸어주어 모터 회생(모터 발전)으로 배터리를 충전한다.

최적 운전 곡선(OOL)에서 선택된 엔진의 최적 운전점으로부터 모터의 운전점이 결정되므로 차량 구동을 위한 엔진과 모터의 동력 분배(토크 분배)가 엔진 BSFC 맵상의 최적 운전 곡선(OOL)에 기초하여 이루어지는 것이라 할 수 있다.

이 과정에서 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)가 차량에서 수집된 차량 운전 정보 및 상태 정보, 환경변수 등에 기초하여 요구 토크를 결정하고, 요구 토크를 내기 위한 운전점 후보들 중 엔진 효율이 가장 좋은 운전점(연료 소모율(BSFC)이 가장 낮은 운전점)을 선택한 후, 선택된 운전점으로 엔진 작동을 제어한다.

이때, 선택된 운전점의 엔진 토크보다 요구 토크가 큰 경우 모터 출력으로 보상하여 요구 토크를 충족시키는 반면(방전), 엔진 토크보다 요구 토크가 작은 경우 엔진에서 발생한 잉여 출력만큼 모터를 발전기로 작동시켜 배터리를 충전한다.

엔진 운전점으로부터 운전자 요구 토크를 충족할 수 있는 모터 운전점을 결정한 뒤 상기 결정된 모터 운전점으로 모터의 작동을 제어하는 것이며, 최적 운전 곡선(OOL)으로부터 선택된 운전점 조건으로 엔진 토크와 모터 토크를 적절히 분배하여 연비 향상을 도모한다.

최적 운전 곡선(OOL)은 BSFC(Brake Specific Fuel Consumption) 맵상의 BSFC 값(연료 소모율)에 따라 정해지는 것으로서, BSFC 맵(또는 엔진 효율 맵)에서 각 엔진 속도(RPM)별로 BSFC 값이 최소인 엔진 토크(Nm)(또는 엔진 효율이 가장 좋은 엔진 토크)에 해당하는 운전점을 연결한 곡선이다.

또한 BSFC 맵상의 최적 운전 곡선(OOL)을 따르는 엔진 운전점 중 BSFC 값이 최소인 점(엔진 효율이 가장 높은 점)을 스윗 스팟(Sweet Spot, SS)이라 하고, 이러한 스윗 스팟 또는 그로부터 크게 벗어나지 않는 운전점을 선택하여 엔진 작동을 제어한다.

BSFC 값(연료 소모율)과 엔진 효율은 반비례 관계가 있으므로 상기 스윗 스팟은 최적 운전 곡선 중 엔진 효율이 최고인 운전점인 동시에 BSFC 값이 최소인 운전점이 된다.

도 1은 BSFC 맵을 예시한 도면으로서, BSFC 맵은 엔진에서 1kWh의 에너지를 내는데 필요한 연료의 양(g), 즉 엔진 연료 소모율(BSFC)(g/kWh)을 엔진 속도(RPM)와 엔진 토크(Nm)에 해당하는 값으로 나타낸 것으로, 등고선 형태의 연료 소모율 정보를 포함한다.

도 1에 예시된 BSFC 맵을 참조하면, 엔진 속도(RPM)와 엔진 토크(Nm)별로 연료 소모율이 등고선 형태의 정보로 설정되어 있음을 볼 수 있으며, 연료 소모율과 엔진 효율은 반비례 관계가 있으므로 엔진 효율이 높다는 것은 연료 소모율이 낮다는 것을 의미한다.

또한 도 1에서 최적 운전 곡선(OOL)은 전술한 바와 같이 BSFC 맵(또는 엔진 효율 맵)에서 엔진 속도별로 연료 소모율(BSFC 값)이 최소인(또는 엔진 효율이 가장 높은) 엔진 토크에 해당하는 운전점을 연결한 곡선이다.

한편, 하이브리드 차량에서 연비 향상을 위한 종래의 운전 전략에 따르면, 초기 BSFC 맵을 기준으로 엔진의 최적 운전점을 결정하므로 엔진 내구 진행 등으로 인한 부정확도(오차 존재)의 문제점, 즉 현재 엔진 상태에서의 실제 BSFC 값과 초기 BSFC 맵상의 BSFC 값이 달라지는 문제점이 나타날 수 있다.

결국, 부적확한 BSFC 값으로 인해 최적 운전 곡선(OOL)이 실제와 달라질 수 있고, 엔진의 실제 상태를 반영하고 있지 않은 최적 운전 곡선(OOL)의 적용으로 인해 운전점 또한 실제 최적 운전점이 아닌 다른 것이 선택될 수 있다.

이와 관련하여 좀더 설명하면, 최적 운전점을 결정하기 위한 종래의 BSFC 맵은 도 2에 나타낸 바와 같이 동력계 시험의 측정 결과에 기초하여 작성되는 엔진 종류별 특성 맵으로서, 해당 엔진이 탑재된 모든 양산 차량에 동일한 BSFC 맵이 배포되어 사용된다.

그러나, 엔진의 효율 특성을 나타내는 BSFC 맵이 엔진 종류별로 제작되어 사용되더라도 BSFC 값에는 실제 양산 차종 간의 편차나 엔진 노후화에 따른 영향이 고려되지 않으며, 모든 차량에 동일한 BSFC 값을 가지는 맵이 사용된다.

즉, 종래에는 제어기에 저장된 출고 시의 초기 BSFC 맵을 변경 없이 계속해서 사용하고, 이러한 초기 BSFC 맵이 실제 양산 차종 간의 편차나 엔진 노후화에 따른 영향을 고려하고 있지 않으므로, 출고 후 차량 또는 차종 간의 편차, 엔진 노후화, 소모품 교체 등으로 인해 엔진의 실제 BSFC 값이 BSFC 맵상의 값과 달라질 수 있다.

하지만, 종래에는 차량 개발 과정에서 작성된 초기 BSFC 맵을 차량 출고 후 운행 동안 변경 없이 계속해서 사용하므로 현재 차량 및 엔진 상태에 해당하는 실제 BSFC 값을 알 수 없다.

따라서, 운전점별 정확한 실제 BSFC 값이 아닌, 차량 운행 동안 노후화 등으로 인해 엔진 상태 등의 조건이 달라졌음에도 차량 출고 시의 초기 BSFC 맵 값(고정값임)을 그대로 변경 없이 계속 사용하므로 실제로는 비효율적인 운전점이 결정될 수 있고, 결국 차량 연비가 저하되는 문제점이 나타날 수 있다.

이에 개별 차량에서 현재의 차량 상태 및 엔진 상태에 해당하는 정확한 BSFC 값으로 맵상의 BSFC 값을 보정 및 갱신하는 BSFC 맵 학습이 차량 운행 동안 이루어지도록 할 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 하이브리드 차량에서 개별 차량에 대한 엔진 BSFC 맵상의 BSFC 값을 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 보정 및 갱신하는 BSFC 맵 학습을 실시하고, 학습된 BSFC 맵으로부터 최적 운전 곡선(OOL)을 탐색하여 정확한 최적 운전점을 결정할 수 있도록 하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, a) 정해진 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 동시에 상기 엔진에 연결된 모터에 엔진 토크가 발전 토크로 작용되도록 하는 단계; b) 엔진이 상기 정해진 토크를 출력하고 엔진 토크가 모터에 발전 토크로 작용되는 동안, 동시에 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시키는 단계; c) 상기 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 발전기로 작동하는 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 연료 소모율을 결정하는 단계; 및 d) 상기 결정된 연료 소모율을 엔진 BSFC 맵 상의 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법을 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율(BSFC) 결정 방법에 의하면, 하이브리드 차량에서 모터를 이용하여 개별 차량에 대한 엔진 BSFC 맵상의 BSFC 값을 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 보정 및 갱신하는 BSFC 맵 학습을 실시하고, 학습된 BSFC 맵에서의 최적 운전 곡선(OOL)을 탐색하여 정확한 최적 운전점을 결정할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 최적 운전 곡선을 탐색하여 최적의 운전점을 선택함에 있어서 차량 운행 동안의 학습 결과로 얻어진 BSFC 맵상의 값, 즉 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 실제 BSFC 값을 이용하므로 차량 또는 차종 간 편차, 엔진 노후화, 소모품 교체 등으로 인해 부정확한 운전점이 결정되던 종래의 문제점이 해소될 수 있게 된다.

또한 학습 결과로 얻어진 BSFC 맵으로부터 정확한 최적 운전점을 결정하여 엔진과 모터의 운전을 제어할 수 있으므로 차량 연비가 크게 향상될 수 있다.

도 1은 BSFC 맵을 예시한 도면이다.
도 2는 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료 소모율 결정 방법을 예시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 연료 소모율 결정 과정의 BSFC 학습 시 엔진 토크 및 엔진 속도의 제어 상태를 예시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 하이브리드 차량에서 개별 차량에 대한 엔진 BSFC 맵상의 BSFC 값을 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 보정 및 갱신하는 BSFC 맵 학습을 실시하고, 학습된 BSFC 맵으로부터 최적 운전 곡선(OOL)을 탐색하여 정확한 최적 운전점을 결정할 수 있도록 하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에서 BSFC(Brake Specific Fuel Consumption)는 단위 에너지(kWh) 당 엔진 연료 소모량(g), 즉 엔진의 연료 소모율을 의미하고, 이러한 BSFC의 단위는 'g/kWh' 이 될 수 있다.

BSFC 맵과 최적 운전 곡선(OOL)에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였으며, 본 발명은 모터를 이용하여 엔진 속도(RPM) 및 엔진 토크(Nm)별 연료 소모율(BSFC 값)을 결정하는 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 제어부가 BSFC 맵 값, 즉 BSFC 맵에 엔진 속도 및 엔진 토크별로 맵핑되어 있는 연료 소모율(BSFC 값)을 모터를 이용하여 차량 운행 동안 실시간으로 결정하는 과정, 그리고 제어부가 상기 BSFC 맵상의 값을 엔진 속도 및 엔진 토크별로 결정한 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하여 저장하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명에서는 차량 운행 동안 정해진 조건을 만족하면 BSFC 학습 모드로 진입하여 상기와 같이 연료 소모율을 결정하는 과정, 및 BSFC 맵 값을 갱신하는 과정이 수행되고, BSFC 학습 모드에서 엔진에 연결된 모터를 이용하여 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 연료 소모율을 결정하게 된다.

먼저, 본 발명에 따른 엔진 연료 소모율 결정 방법은, a) 정해진 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 동시에 상기 엔진에 연결된 모터에 엔진 토크가 발전 토크(= 충전 토크, 회생 토크)로 작용되도록 하는 단계; b) 엔진이 상기 정해진 토크를 출력하고 엔진 토크가 모터에 발전 토크로 작용되는 동안, 동시에 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시키는 단계; c) 상기 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 발전기로 작동하는 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 연료 소모율을 결정하는 단계; 및 d) 상기 결정된 연료 소모율을 엔진 BSFC 맵 상의 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하는 단계를 포함한다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 엔진 연료 소모율 결정 방법은, 상기 a) 단계 및 b) 단계 이전에 차량에서 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는지를 판단하는 단계를 더 포함하고, BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 상기 a), b), c) 및 d)의 단계를 수행한다.

본 발명에서, 상기 BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는지를 판단하는 단계를 포함하여 상기 a) ~ d) 단계는 차량 내 제어부가 수행하며, 여기서 제어부는 하이브리드 차량에 기 탑재된 복수 개의 제어기를 포함하는 구성이 될 수 있다.

일례로, 제어부는 차량 작동의 전반을 제어하는 최상위 제어기인 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU), 엔진의 작동을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 모터의 작동을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 배터리 상태 정보를 수집하고 배터리를 관리하기 위한 제어를 수행하는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS), 차량의 제동 제어를 수행하는 브레이크 제어기(Brake Control Unit, BCU) 등을 포함할 수 있으며, 이러한 복수 개의 제어기가 협조 제어하여 본 발명에 따른 엔진 연료 소모율 결정 과정을 수행할 수 있다.

즉, 하이브리드 제어기(HCU)가 엔진 제어기(ECU)로부터 연료 소모량(g) 정보를 수신하거나, 하이브리드 제어기(HCU)가 모터 제어기(MCU) 또는 배터리 제어기(BMS)로부터 모터의 충전 파워(kW) 내지 충전 에너지(kWh) 정보를 수신하거나, 브레이크 제어기(BCU)로부터 운전자에 의한 브레이크 페달 조작량(brake pedal depth) 정보를 수신할 수 있다.

또한 엔진 제어기(ECU)가 하이브리드 제어기(HCU)의 지령에 따라 정해진 토크 출력(부하 출력)이 이루어지도록 연료 분사량 및 엔진 구동을 제어할 수 있고, 모터 제어기(MCU)가 하이브리드 제어기(HCU)의 지령에 따라 모터의 속도 제어를 수행할 수 있다.

또한 하이브리드 제어기(HCU)가, 차량에서 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 정해진 BSFC 학습 모드 진입 조건을 만족하는지를 판단할 수 있고, 엔진 제어기(ECU)로부터 수신한 연료 소모량 정보와, 모터 제어기(MCU) 또는 배터리 제어기(BMS)로부터 수신한 충전 파워 내지 충전 에너지 정보에 기초하여, 연료 소모율을 결정하는 상기 c) 단계, 그리고 BSFC 맵상의 연료 소모율(BSFC 값)을 갱신하는 상기 d) 단계를 수행할 수 있다.

여기서, 상기 BSFC 맵상의 연료 소모율을 갱신하는 것은, 제어부가 엔진 속도(RPM) 및 엔진 토크(Nm)별로 결정한 새로운 연료 소모율(g/kWh) 값을 BSFC 맵에서 해당 엔진 속도 및 엔진 속도에 상응하는 값으로 갱신(update)하고 저장하는 것을 의미한다.

또한 상기와 같이 연료 소모율을 갱신하는 것은, 차량 또는 차종 간의 편차나 엔진 노후화, 소모품 교체 등으로 인해 엔진의 실제 연료 소모율(BSFC 값)이 BSFC 맵상의 값과 달라질 수 있음을 고려하여, 제어부가 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 정확한 실제 값으로 상기 BSFC 맵 값을 보정하는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 엔진 연료 소모율 결정 과정에 대해 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 연료 소모율 결정 방법을 예시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 연료 소모율 결정 과정의 BSFC 학습 시 엔진 토크 및 엔진 속도의 제어 상태를 예시한 도면이다.

먼저, 본 발명에서 제어부는 차량에서 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는지를 판단하는 단계를 수행하고, 정해진 진입 조건을 만족할 경우에만 BSFC 학습 모드로 진입하여 연료 소모율을 결정하고 BSFC 맵상의 연료 소모율 값을 갱신하는 BSFC 학습 과정을 진행한다.

본 발명에서는 엔진과 모터를 동력 전달 가능하게 연결한 상태에서 배터리 충전이 이루어지는 모터 회생(모터 발전 및 충전) 동안 상기 엔진에 연결된 모터를 이용하여 엔진의 연료 소모율을 결정하게 되며, 따라서 연료 소모율을 결정하기 위해서는 엔진과 모터가 동력 전달 가능하게 연결되어 있어야 한다.

즉, 공지의 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 하이브리드 차량, 즉 엔진과 구동모터를 엔진 클러치를 통해 연결하고 구동모터의 출력 측에 변속기를 연결한 하이브리드 시스템에서, 상기 연료 소모율을 결정하는데 이용되는 모터가 구동모터인 경우 엔진과 구동모터 사이의 엔진 클러치를 접합(engage)한 상태에서 상기 a) ~ d)의 단계가 진행되는 것이다.

또한 구동모터가 엔진 동력에 의해 발전기로 작동되어 배터리를 충전하는 회생 모드(발전 모드, 충전 모드)로 제어되어야 하고, 이때 엔진 토크가 손실 없이 그대로 구동모터의 회생 토크(발전 토크, 충전 토크)로 사용되어야 하므로, 변속기를 중립(disengage) 상태로 제어 및 유지하여, 구동모터를 포함하는 차량 구동원과 구동휠 사이를 동력 전달이 이루어지지 않도록 단절시켜야 한다.

이에 따라, 상기 BSFC 학습 모드의 진입 조건은 변속기 클러치를 중립 상태로 유지가 가능한 조건, 즉 변속기의 변속단을 중립 상태로 유지할 수 있는 조건을 포함하며, 구동모터를 포함하는 차량 구동원의 구동력에 의해 차량이 주행해야 하는 경우 BSFC 학습 모드의 진입이 금지된다.

구체적으로, 상기 변속기의 변속단을 중립 상태로 유지할 수 있는 조건은 차량이 정차 상태인 조건이거나, 차량이 제동 시인 조건이거나, 차량이 타행 주행(coasting) 시인 조건일 수 있다.

좀더 설명하면, 제어부는 차량에서 구동력을 낼 필요가 없는 정차 상태인 조건에서 엔진 클러치를 접합(engage)하고, 변속기의 변속단을 중립(disengage) 상태로 제어한 후, 상기 a) ~ d) 단계를 수행한다.

여기서, 차량의 정차 상태는 운전자가 브레이크 페달을 조작한 상태(센서에 의해 검출될 수 있음)이거나 운전자가 시프트 레버를 주차단(P 단) 또는 중립(N 단) 위치로 조작한 상태에서, 센서에 의해 검출된 차속이 정지 차속인 경우가 될 수 있다.

그리고, 차량이 제동 시인 조건에서는 운전자가 센서를 통해 검출된 브레이크 페달 조작량에 따라 차량에서 요구되는 총 제동력을 유압제동장치(마찰제동장치)를 통해서만 생성하고, 엔진 클러치 접합 상태에서 변속기의 변속단을 중립 상태로 제어한 후, 상기의 a) ~ d) 단계를 수행한다.

이때, 변속단을 중립 상태로 제어하여 구동모터와 구동휠 사이를 동력 전달이 이루어지지 않도록 단절시키므로, 회생제동 없이 유압제동(마찰제동)에 의해서만 차량을 감속 및 제동해야 한다.

그리고, 차량이 타행 주행 시인 경우에도 차량에서 구동모터를 포함하는 차량 구동원을 이용하여 구동력을 낼 필요가 없으므로 엔진 클러치를 중립 상태로 제한 뒤, 변속기의 변속단을 중립 상태로 제어하여, 상기의 a) ~ d) 단계를 수행한다.

그리고, 엔진과 구동모터를 포함하는 차량 구동원에 의한 구동력을 생성할 필요가 없는 조건, 예를 들면 오토 크루즈 제어 시 차량의 정속 유지를 위한 요구 부하가 없는 경우 변속기의 변속단을 중립 상태로 유지할 수 있는 조건인 것으로 제어부에 설정될 수 있다.

그 밖에, 상기 BSFC 학습 모드의 진입 조건은 이전 BSFC 학습 모드 진입 이후 계산된 차량의 누적 주행 거리가 설정거리 이상인 조건을 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 변속기를 중립 상태로 유지할 수 있는 조건 및 상기 차량의 누적 주행 거리가 설정거리 이상인 조건을 모두 만족하면, 제어부가 상기 BSFC 학습 모드 진입 조건을 만족하는 것으로 판단하게 된다.

또한 본 발명에 따른 연료 소모율 결정 동안에는 엔진을 구동하는 것과 더불어 모터로 엔진 속도를 제어해야 하므로 변속기를 중립 상태로 제어하여 모터와 구동휠 사이를 동력 전달이 이루어지지 않도록 단절시키는바, 차량 제동 시나 타행 주행 시라 하더라도 통상의 회생 모드가 수행되지 못하고 오히려 엔진 연료 소모율 결정을 위해 엔진을 구동하여 연료를 소모해야 한다.

결국, 차량 제동 시나 타행 주행 시 오히려 엔진 연료를 소모해야 하는 불리함이 있는바, 새로운 연료 소모율을 결정하기 위한 BSFC 학습 모드는 반드시 정해진 조건을 만족할 경우에만 진입하도록 하는 것이 바람직하다.

지나치게 빈번한 BSFC 학습은 PE 손실 및 회생제동 포텐셜(potential)을 감소시키고, 에너지 회수 없이 회생제동의 기회를 버리는 것이어서, 연비에 불리하게 작용하므로 바람직하지 않다.

또한 차량이 정차한 상태라 하더라도 배터리 SOC가 설정수준 이상으로 충분할 경우, 또는 배터리 SOC가 한계값 이상을 나타내어 충전 제한 모드가 된 경우에는, 연료 소모율 결정을 위한 모터 회생이 불가하므로, 연비 저하 방지를 위해 연료를 소모해야 하는 BSFC 학습 모드로의 진입을 금지한다.

다음으로, 제어부는 BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 상기 a) 단계 및 상기 b) 단계를 동시에 진행한다.

즉, 제어부는 엔진이 정해진 토크(부하)(Nm)를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 동시에 상기 엔진에 연결된 모터에 엔진 토크가 발전 토크로 작용되도록 하는 것이다.

또한 엔진이 상기 정해진 토크를 출력하고 엔진 토크가 모터에 발전 토크로 작용되는 동안, 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시킨다.

여기서, 모터는 상기와 같이 구동모터가 될 수 있으나, 엔진에 상시 동력 전달 가능하게 직결된 HSG(Hybrid Starter and Generator)가 될 수 있고, 본 발명에 따른 연료 소모율 결정을 위해 HSG의 단독 이용, 또는 HSG와 구동모터의 동시 이용, 또는 구동모터의 단독 이용이 가능하다.

실시예로서, 상기 a) 단계에서 엔진이 정해진 일정 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어할 수 있고, 이 경우 상기 a) ~ d)의 단계를 진행하고 나면, 엔진 토크를 다른 정해진 일정 토크로 변화시켜 상기 a) ~ d)의 단계를 다시 반복함으로써 변경된 엔진 토크에 해당하는 연료 소모율을 결정하는바, BSFC 맵 값을 이때 새로이 결정된 연료 소모율 값으로 갱신한다.

또한 상기 a) 단계에서와 같이 엔진 토크를 제어하고 있는 상태에서, 상기 b) 단계 및 c) 단계에서는 모터 속도 제어를 통해 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화되도록 제어하게 된다.

이때, 모터 및 엔진 속도를 정해진 일정 시간이 경과(예, 0.5초)할 때마다 상기 정해진 속도(예, 3000RPM에서 2800RPM으로 200RPM)만큼씩 정해진 기울기로 감속시킬 수 있다.

여기서, 엔진 속도에 있어서의 감속 기울기는 센서에 의해 검출된 운전자 브레이크 페달 조작량(도 3에서 'brake peda depth')에 상응하는 값으로 결정될 수 있다.

이를 위해, 제어부에는 브레이크 페달 조작량에 상응하는 값으로 감속 기울기가 미리 설정될 수 있고, 바람직하게는 브레이크 페달 조작량이 클수록 감속 기울기가 비례적으로 큰 값이 되도록 설정될 수 있다.

상기와 같이 엔진 토크와 엔진 속도가 제어된 상태에서 엔진 토크가 모터로 전달되고, 이때 엔진 토크에 의해 모터가 발전기로 작동되도록 하면, 모터에 의해 생성된 전기에너지가 배터리를 충전시키게 된다.

이때, 제어부는 감속이 이루어지는 시간(예, 0.5초) 동안 엔진에서 소모되는 연료량, 즉 엔진에서의 연료 소모량을 알고 있으며(엔진 제어기(ECU)가 알고 있는 값으로서, 이는 하이브리드 제어기(HCU)로 전달될 수 있음), 동시에 모터에 의한 충전 파워를 알 수 있다.

상기 충전 파워는 모터 속도(RPM)와 모터의 충전 토크(= 회생 토크, 발전 토크)(Nm)를 곱하여 단위를 환산한 값으로 계산될 수 있고, kW 단위의 충전 파워에 시간(예를 들면, 상기의 0.5초)을 곱하여 단위를 환산한 kWh 단위의 충전 에너지를 계산할 수 있다.

결국, 충전 에너지(kWh)와 상기 시간 동안의 연료 소모량(g)을 이용하여 g/kWh 단위의 연료 소모율이 계산될 수 있다.

구체적인 일례를 들면, 엔진 토크(엔진 부하)를 100Nm로 제어하고 있는 상태에서, 모터 속도 제어를 통해 모터 및 엔진 속도를 0.5초 동안 3000RPM에서 2800RPM으로 감속시켰을 때, 그 감속 시간 0.5초 동안의 연료 소모량을 이용하여 연료 소모율이 계산될 수 있다.

이때, 계산된 연료 소모율은 엔진 토크 100Nm 및 엔진 속도의 중간값(평균값)인 2900RPM에 해당하는 값으로 결정될 수 있다.

그리고, 상기 결정된 연료 소모율(BSFC 값)이 BSFC 맵에서 엔진 토크 100Nm, 엔진 속도 2900RPM에 해당하는 값으로 갱신 및 저장되고, 이후의 최적 운전 곡선(OOL) 탐색 과정에서는 상기와 같이 갱신 및 저장된 새로운 연료 소모율 값이 이용된다.

통상의 하이브리드 차량에서는 모터의 발전(충전) 내지 회생 모드 동안 제어부(예, 모터 제어기 또는 배터리 제어기)가 충전 토크(Nm) 내지 충전 파워(kW), 또는 충전 에너지(kWh)를 모니터링하고 있으며, 본 발명에서 이 충전 토크 내지 충전 파워, 충전 에너지와 함께 연료 소모량(엔진 제어기(ECU)가 알고 있는 값임) 정보를 이용하면 연료 소모율이 계산될 수 있다.

그리고, 위에서, 엔진 클러치 접합(engage) 상태 및 변속기 중립 상태(disengage)에서 BSFC 학습 모드로 진입하여 상기의 a) ~ d) 단계를 진행하되(도 3 참조), 모터 및 엔진 속도를 변화시키는 동안 엔진이 일정 토크를 출력하도록 엔진 구동을 제어하고, 정해진 엔진 토크 및 엔진 속도 변화 구간 동안의 연료 소모율이 계산되면, 엔진 토크를 변경함을 설명하였다.

이때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 엔진 토크를 여러 단계로 변화시키고(①~④ 참조), 각 엔진 토크마다 모터 속도 및 엔진 속도를 동일하게 감속 및 변화시켜, 엔진 토크(Nm) 및 엔진 속도(RPM)별 연료 소모율(g/kWh)을 결정하는 BSFC 학습을 실시할 수 있다.

또는 도 5에 나타낸 바와 같이, 엔진 속도와 마찬가지로 엔진 토크에 대해서도 정해진 프로파일을 따라 줄이는 제어를 실시할 수 있고(①~④ 참조). 엔진 토크 변화 동안 모터 속도 및 엔진 속도를 동일하게 감속 및 변화시켜, 엔진 토크 및 엔진 속도별 연료 소모율을 결정하는 BSFC 학습을 실시할 수 있다.

이때, 엔진 토크를 정해진 일정 시간이 경과할 때마다 상기 정해진 토크만큼씩 정해진 기울기로 감속시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 엔진 속도 및 엔진 토크별 연료 소모율을 결정함에 있어서, 엔진 속도 및 엔진 토크에 대한 학습 영역이 결정되고, 상기 결정된 학습 영역에서 엔진 속도 및 엔진 토크를 변화시켜 연료 소모율을 결정하게 된다.

이때, 새로운 연료 소모율 결정이 이루어지는 엔진 속도와 엔진 토크 영역, 즉 BSFC 학습 영역은, 효율 면에서 가장 높은 중요도를 갖는 엔진의 스윗 스팟(Sweet Spot, SS) 및 최적 운전 곡선(OOL)의 운전점에서 BSFC 학습이 이루어질 수 있도록, 이전 학습된 스윗 스팟 및 최적 운전 곡선의 운전점을 포함하는 영역으로 정해질 수 있다.

한편, 본 발명에서 연료 소모율 결정을 위해 모터를 이용함에 있어서 엔진에 동력 전달 가능하게 연결된 구동모터뿐만 아니라, 엔진에 상시 동력 전달 가능하게 연결된 HSG를 이용하는 것이 가능하다.

즉, 토크 영역에 따라 구동모터만을 단독으로 이용하거나, 구동모터와 HSG를 동시에 이용하거나, HSG를 단독으로 이용하는 것이 가능한 것이다.

이 중에서, 구동모터와 HSG의 동시 이용 시에는, 상기 두 모터가 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시키는데 모두 이용될 수 있는 것은 물론, 엔진이 정해진 토크를 출력할 때 두 모터에 정해진 분배비로 역토크를 걸어주어 엔진 토크가 두 모터에 분배된 충전 토크(발전 토크, 회생 토크)로 작용될 수 있도록 한다.

이렇게 HSG를 함께 이용할 경우 구동모터를 단독으로 이용하는 경우에 비해 연료 소모율이 결정될 수 있는 토크 영역의 확장이 가능해진다.

도 3 내지 도 5에서 엔진이 정해진 토크를 출력하는 동안 그 엔진 토크가 정해진 분배비에 따라 구동모터와 HSG에 충전 토크로서 작용되도록 하는 것이 가능하며, 이때 분배비는 구동모터와 HSG의 충전 효율을 고려하여 결정될 수 있다.

즉, 제어부에 구동모터와 HSG에 대하여 각 모터의 토크별 충전 효율이 맵 등의 설정 데이터로 설정되어 있을 수 있고, 이때 9:1, 8:2, 7:3,...1:9의 배분비 중 하나가 선택될 수 있도록 한다면, 각 배분비로 엔진 토크를 분배하였을 때 전체 효율 값이 최대가 되는 배분비가 선택되도록 하는 것이 가능하다.

예를 들어, 엔진 토크가 100Nm일 때, 9:1의 전체 효율 값은 '9× (90Nm일 때의 구동모터 충전 효율) + 1×(10Nm일 때의 HSG 충전 효율)'로 정해질 수 있고, 8:2의 전체 효율 값은 '8× (80Nm일 때의 구동모터 충전 효율) + 2×(20Nm일 때의 HSG 충전 효율)'로 정해질 수 있으며, 같은 방식으로 전체 효율 값이 7:3 ~ 1:9의 각 배분비마다 계산된 뒤, 상기 계산된 전체 효율 값이 최대가 되는 배분비가 선택될 수 있다.

이와 같이 제어부에 복수의 배분비가 미리 정해지고, 상기 정해진 복수의 배분비 중 각 배분비로 분배되었을 때 구동모터의 발전 토크와 HSG의 발전 토크에 상응하는 두 모터의 충전 효율을 해당 배분비에 따라 조합한 전체 효율 값이 최대가 되는 배분비가 선택될 수 있다.

이때, 상기와 같이 엔진에 벨트 및 풀리를 통해 동력 전달 가능하게 연결된 HSG를 추가로 이용할 경우에는 풀리 손실(pulley loss)을 보정하는 것이 필요하다.

이와 같이 정해진 엔진 토크 구간 및 엔진 속도 구간에 대하여 연료 소모율의 결정이 이루어지는 BSFC 학습 모드 동안, 발전 효율의 최적화를 위해 구동모터와 HSG의 운전점 조합의 효율이 최대가 되는 배분비를 선택하고, 선택된 배분비에 따라 엔진 토크를 분배하여 분배된 값의 역토크가 각 모터에 걸릴 수 있도록 각 모터에 대한 발전 제어(즉 회생 제어)를 수행한다.

한편, BSFC 학습 모드 중 엔진 토크를 유지하는 동안 모터를 이용하여 엔진 속도를 정해진 프로파일을 따라 감속시키고, 이후 엔진 토크를 변화시킨 상태에서 엔진 속도를 다시 높은 속도에서 낮은 속도로 감속시키며, 이후 엔진 토크를 변화시킬 때마다 반복적으로 엔진 속도를 높은 속도에서 낮은 속도로 계속해서 감속시켜야 한다(도 3의 학습 시작 #1, #2, #3, #4마다 감속 반복).

따라서, 운전자가 느끼는 이질감을 최소화하기 위하여 BSFC 학습 모드 중 엔진 구동 및 엔진 토크에 의한 모터 충전(발전)이 차량 속도와 유관하게 이루어지도록 함이 바람직하다.

특히, 운전자가 브레이 페달을 밟아서 차량 감속이 이루어질 때 복수의 단계로 다운 시프트가 이루어지는 상황을 모사하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 차량이 감속 중임에도 불구하고 차량 속도와 무관하게 엔진을 구동한다면 엔진 구동이 운전자로 하여금 불안감을 느끼게 할 수 있으며, 특히 차량이 감속되어야 함에도 연료 소모율 결정 동안 엔진 소리가 크게 들릴 경우 운전자가 엔진 급발진 상황 등으로 오인하는 경우도 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에서 엔진 속도의 감속 중에 저단 변속을 모사한 엔진 속도 제어를 통해 학습 중 발생하는 엔진 구동의 느낌이 운전자로 하여금 감속 중 자연스러운 것으로 받아들여질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 일정 부하 토크를 출력하도록 엔진 구동을 제어하는 동안, 모터를 이용하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 감속시키되, 엔진 토크를 변경할 때마다 저단 변속 시와 유사하게 엔진 속도를 정해진 프로파일로 반복적으로 감속시킨다.

즉, 도 3에 예시한 바와 같이, 엔진 토크를 변경할 때마다 #1, #2, #3, #4의 학습이 시작되면, 엔진 및 모터 속도를 상승시켰다가 정해진 프로파일로 감속시키는 과정을 반복하여 다단으로 저단 변속(downshift)이 이루어질 때의 속도 상태를 모사하는 것이다.

이때, 엔진 토크는 #1, #2, #3, #4의 각 학습 시마다 점차적으로 낮추게 된다.

이를 통해, 감속 중 엔진을 구동하고 특히 토크를 변화시켜 엔진 속도를 정해진 프로파일로 감속시키는 것을 반복하더라도, 운전자는 차량으로부터 다단 다운시프트 변속 시의 느낌을 받게 되므로 BSFC 학습 시 운전자가 느끼는 이질감을 줄일 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 상기 c) 단계에서 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 발전기로 작동하는 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 연료 소모율을 결정하게 되면, 상기 d) 단계에서 제어부는 상기 결정된 연료 소모율을 엔진 BSFC 맵 상의 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하고, 이후 최적 운전 곡선(OOL) 탐색 및 엔진 운전점 결정 시에 상기 갱신 및 저장된 BSFC 맵상의 연료 소모율 값이 사용된다.

이하에서는 연료 소모율 결정의 예를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 차량이 감속되며, 이때 브레이크 페달 조작량(brake pedal depth)에 따라 차량의 감속도 및 차속의 감속 기울기가 달라진다.

이때, 제어부는 엔진 속도 및 엔진 토크별 연료 소모율을 결정하는 BSFC 학습 모드로 진입하여, 엔진 클러치를 접합(engage) 상태로, 변속기를 중립(disengage) 상태로 제어한다.

또한 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 통상의 경우에는 유압제동(마찰제동)과 회생제동의 제동력 분배가 이루어지만, 이전 BSFC 학습 후 차량의 누적 주행 거리가 설정거리 이상이면 BSFC 학습 모드의 진입 조건을 만족하는 것으로 판단하여, 제동력 분배 없이 총 제동력(운전자 요구 제동력)을 만족시키는 유압제동만으로 차량의 감속이 이루어지도록 한다.

또한 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 제어하며, 이때 엔진 클러치가 접합된 상태이므로 모터와 엔진은 동일한 속도를 나타내게 된다.

또한 학습 시작 #1, #2, #3, #4 시점에서 엔진 토크를 변경하며, 단계적으로 엔진 토크를 낮추게 된다.

그리고, 학습 시작 #1, #2, #3, #4 시점마다 엔진 토크를 변화시키고(①→②→③→④, 도 4의 예 참조), 엔진 토크를 변화시킬 때마다 모터 속도 및 엔진 속도를 높였다가 정해진 기울기로 감속시키는 제어를 수행한다.

이때, 엔진 속도 및 엔진 토크별로 연료 소모율을 계산한 뒤, 새로이 계산된 값으로 BSFC 맵상의 연료 소모율 값을 갱신 및 저장한다.

여기서, 새로이 계산된 연료 소모율은 현재의 차량 상태 및 엔진 상태가 반영된 실제 값, 그리고 차량 또는 차종 간 편차, 엔진 노후화, 소모품 교체 등이 고려된 정확한 연료 소모율 값이라 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 엔진 속도를 각 학습 시작 시점(#1 ~ 4)에서 높였다가 감속시키고 있으며, 각 감속 구간(#1→#2, #2→#3, #3→#4, #4 이후) 내에서도 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 연료 소모율을 결정하게 된다.

여기서, 모터는 구동모터 단독 또는 HSG 단독일 수 있으나, 구동모터와 HSG의 조합일 수도 있으며, 모터 속도 및 엔진 속도의 감속 기울기는 브레이크 페달 조작량에 상응하는 값으로 정해질 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (20)

1. a) 정해진 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 동시에 상기 엔진에 연결된 모터에 엔진 토크가 발전 토크로 작용되도록 하는 단계;
   b) 엔진이 상기 정해진 토크를 출력하고 엔진 토크가 모터에 발전 토크로 작용되는 동안, 동시에 모터 속도를 제어하여 엔진 속도를 정해진 프로파일로 변화시키는 단계;
   c) 상기 엔진 속도가 정해진 속도만큼씩 변화할 때마다 발전기로 작동하는 모터의 충전 에너지와 엔진의 연료 소모량 정보로부터 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 연료 소모율을 결정하는 단계; 및
   d) 상기 결정된 연료 소모율을 엔진 BSFC 맵 상의 엔진 토크와 엔진 속도에 해당하는 새로운 연료 소모율 값으로 갱신하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 a) 단계에서 엔진이 정해진 일정 토크를 출력하도록 엔진의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 a) ~ d)의 단계를 진행하고 나면, 엔진 토크를 다른 정해진 일정 토크로 변화시킨 상태에서 상기 a) ~ d)의 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 b) 단계 및 c) 단계에서 상기 엔진 속도를 정해진 일정 시간이 경과할 때마다 상기 정해진 속도만큼씩 정해진 기울기로 감속시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 b) 단계 및 c) 단계에서 상기 엔진 속도를 정해진 프로파일로 감속시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 엔진 속도를 감속시키는 감속 기울기는 센서에 의해 검출된 운전자 브레이크 페달 조작량에 상응하는 값으로 결정되고, 상기 브레이크 페달 조작량이 클수록 상기 감속 기울기가 큰 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 b) 단계 및 c) 단계에서 상기 엔진 속도를 정해진 프로파일로 감속시키고, 엔진 토크를 다른 정해진 일정 토크로 변화시킨 상태에서 상기 a) ~ d)의 단계를 진행하는 것을 반복하며, 상기 반복 시마다 엔진 토크를 단계적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터와 차량 구동휠 간의 동력 전달이 단절되도록 변속기를 중립 상태로 제어한 뒤, 상기 a) ~ c)의 단계를 진행하는 것을 특징으로 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 모터가 구동모터이고, 상기 엔진과 구동모터 사이에 개재된 엔진 클러치를 접합 상태로 제어한 뒤, 상기 a) ~ c)의 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 a) ~ c)의 단계에서 엔진 토크를 정해진 프로파일로 줄이는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 a) ~ c)의 단계에서 엔진 토크를 정해진 일정 시간이 경과할 때마다 정해진 토크만큼씩 정해진 기울기로 줄이는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 a) 단계 및 b) 단계 이전에 차량에서 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 정해진 BSFC 학습 모드 진입 조건을 만족하는지를 판단하는 단계를 더 포함하고, BSFC 학습 모드 진입 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 상기 a), b), c) 및 d)의 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 BSFC 학습 모드 진입 조건은 상기 모터인 구동모터와 차량 구동휠 간의 동력 전달이 단절되도록 변속기를 중립 상태로 유지할 수 있는 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 변속기를 중립 상태로 유지할 수 있는 조건은
    차량이 정차 상태인 조건이거나,
    차량이 운전자 브레이크 조작에 따른 제동 시인 조건이거나,
    차량이 타행 주행 시인 조건이거나,
    엔진과 구동모터를 포함하는 차량 구동원에 의한 구동력을 생성할 필요가 없는 조건으로서, 오토 크루즈 제어 시 차량의 정속 유지를 위한 요구 부하가 없는 조건인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    차량이 운전자 브레이크 조작에 따른 제동 시인 조건을 만족할 경우, 마찰제동장치만으로 차량에서 요구되는 총 제동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 BSFC 학습 모드 진입 조건은 이전 BSFC 학습 모드 진입 이후의 차량 누적 주행 거리가 설정거리 이상인 조건을 더 포함하고,
    상기 변속기를 중립 상태로 유지할 수 있는 조건 및 상기 차량 누적 주행 거리가 설정거리 이상인 조건을 모두 만족할 경우, 상기 BSFC 학습 모드 진입 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
17. 청구항 12에 있어서,
    배터리 SOC가 설정수준 이상인 경우, 또는 배터리 SOC가 한계값 이상을 나타내어 충전 제한 모드가 된 경우, BSFC 학습 모드로의 진입을 금지하여, 상기 a), b), c) 및 d)의 단계를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
18. 청구항 1에 있어서,
    상기 a) 단계 및 b) 단계에서, 엔진 토크 및 엔진 속도는, 이전 학습된 엔진 스윗 스팟 및 최적 운전 곡선의 운전점을 포함하는 영역의 토크 및 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
19. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터는 차량 구동을 위한 구동모터와, 엔진에 상시 동력 전달 가능하게 직결된 HSG(Hybrid Starter and Generator)를 포함하고,
    상기 엔진 토크가 각 모터의 충전 효율에 따라 선택된 배분비에 따라서 상기 구동모터의 발전 토크와 HSG의 발전 토크로 배분되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.
    
20. 청구항 19에 있어서,
    복수의 배분비가 미리 정해지고, 상기 정해진 복수의 배분비 중 각 배분비로 엔진 토크가 분배되었을 때 분배된 구동모터의 발전 토크와 HSG의 발전 토크에 상응하는 두 모터의 충전 효율을 해당 배분비에 따라 조합한 전체 효율 값이 최대가 되는 배분비가 선택되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 연료 소모율 결정 방법.

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