Comparison of Control Strategies for Military Series-Type HEVs in Terms of Fuel Economy Based on Vehicle Simulation

Military vehicles, compared to conventional vehicles, require higher driving performance, quieter operation, and longer driving distances with minimal fuel supplies. The series hybrid electric vehicle can be driven with no noise and has high initial startup performance, because it uses only a traction motor that has a high startup torque to drive the vehicle. Moreover, the fuel economy can be improved if the vehicle is hybridized. In series hybrid electric vehicles, the electric generation system, which consists of an engine and a generator, supplies electric energy to a battery or traction motor depending on the vehicle driving state and battery state of charge (SOC). The control strategy determines the operation of the generation system. Thus, the fuel economy of the series hybrid electric vehicle relies on the control strategy. In this study, thermostat, power-follower, and combined strategies were compared, and a 37% improvement in the fuel economy was implemented using the combined control strategy suggested in this study.

시뮬레이션을 이용한 군용 직렬형 HEV 의 주행 전략에 따른 연비 성능 비교에 관한 연구

군용 차량은 일반 차량에 비하여 높은 기동 성능 및 정숙성을 요구한다. 또한 최소의 연료 보급으로 최대의 작전 수행 능력을 보유하고 있어야 한다. 시리즈 하이브리드 자동차의 경우 모터만을 이용하여 차량을 구동하므로, 정숙성이 뛰어나고 초기 기동 토크가 커 구동 성능이 뛰어나다. 또한 하이브리드화를 통하여 연비 향상 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 시리즈 하이브리드 차량의 경우 배터리 SOC 와 차량의 주행 상태에 따라 엔진과 발전기로 이루어진 발전 시스템에서 전기를 생산하여 차량 구동에 이용하거나 배터리를 충전한다. 발전 시스템의 작동 여부와 작동 영역을 결정하는 것이 시리즈 하이브리드 차량의 주행 전략이며 이 주행전략에 따라 연비 성능에 차이가 난다. 본 연구에서는 Thermostat, Power-Follower, Combined 주행 전략을 비교/평가 하였으며 새롭게 제안한 Combined 주행 전략을 통하여 기존 차량 대비 37%의 연비 향상 효과를 얻을 수 있었다.