발간등록번호 Studies on pollution evaluation method according to driving characteristics 한양대학교산학협력단 국립환경과학원

제출문 국립환경과학원장귀하 본보고서를 하이브리드자동차주행특성에따른오염물질평가방법 연구 용역결과보고서로제출합니다 연구기관명 한양대학교산학협력단 주관 자동차부품연구원 위탁 연구책임자박성욱서영호 연구원 김학성윤성준이석훤권석주강은정 - i -

요약문 연구개요 연구과제명 연구기관 국문 영문 하이브리드자동차주행특성에따른오염물질평가 방법연구 한양대학교 산학협력단 연구책임자 소속 성명 한양대학교 박성욱 연구기간 년 월 일 년 월 일 개월 연구개발비 천원 참여연구원수총 명내부 명 외부 명 연구목적및필요성 - 하이브리드차량보급의확대에따른이용증가로인해대기환경개선및에너지저감의효과를극대화할수있으나, 하이브리드자동차는기존의내연기관오염물질측정방식으로는정확한오염물질측정이어려움 - 상기와같은이유로하이브리드자동차오염물질측정방법에대한연구를수행함. - 미국과유럽을중심으로하이브리드자동차의오염물질평가방법에대한표준화연구가진행중이며, 인증시험모드및인증시험모드방법이외의실도로조건에서의배출가스특성조사가필요함 연구개발의내용및범위 - 하이브리드및전기자동차배출가스시험방법자료조사 - 하이브리드자동차의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 - 전기자동차의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향평가 - 하이브리드및전기자동차환경성평가 연구결과 -미국, EU, 일본등기술선진국에서수행하는국제환경인증표준화활동의규정분석과국내외하이브리드및플러그인하이브리드자동차배출가스시험방법분석을통하여국내하이브리드및플러그인하이브리드자동차차량의정책및가이드라인을제시함 -본연구용역에서는하이브리드및플러그인하이브리드자동차를다양한실차운행조건에서환경성을시험 - iii -

- 이러한시험결과를바탕으로별첨 6 과같이 플러그인하이브리드자동차배출가스시험절차 개정 ( 안 ) 을제시함 연구결과활용에대한건의 -국내하이브리드및플러그인하이브리드자동차차량의정책및가이드라인으로활용가능 -2014년시행될유로 6는배기가스의질량과그수를규제하여대폭규제가강화되었는데이에상응하는자동차기술개발방향분석기술자료로활용가능 - iv -

Abstract As global Warming caused by a number of exhaust gas generates worldwide weather accidents, exhaust regulation is also gradually strengthened and it is expected that the market of hybrid and plug-in hybrid electric vehicle will be expanded. However, it is difficult to measure the exhaust pollutant from hybrid and plug-in hybrid electric vehicle with the existing method exactly. Therefore, for expanding the domestic market of hybrid and plug-in hybrid electric vehicle and intensifying the international competitiveness of hybrid and plug-in hybrid electric vehicle, the foundation technology and policy which are related should be urgently developed. In this paper, Japan, USA, Europe and Korean regulation are investigated and compared. To investigate the characteristics of exhaust gas on real driving condition, the experiment was conducted using Hybrid electric vehicle (Honda Insight, Toyota Prius 3rd) on CVS-75(Cold and A/C driving mode) and NEDC (ECE15+EUDC) mode and plug-in Hybrid electric vehicle (Toyota Prius, GM Volt) on UDDS(low temperature driving mode) and HWFET mode. The results show that depending on the type of hybrid electric vehicle they shows different characteristics on different driving condition. Through the results plug-in hybrid electric vehicle exhaust gas test procedure revision is proposed and it is expected that these data can be used as a guideline for hybrid and plug-in hybrid electric vehicle regulation. - v -

목 차 제출문 ⅰ 요약문 ⅲ ⅴ 목차 ⅵ 표차례 ⅶ 그림차례 ⅷ Ⅰ 서론 Ⅱ 연구내용및방법 Ⅲ 연구결과및고찰 세부과제수행내용 가 일본 미국 유럽 한국의 및 의배출가스및연비시험방법조사 나 및 의시험방법및주행조건이오염물질및연비에미치는영향평가 다 및 의시험을위한위탁기관인자동차부품연구원의시험장비 과제시험결과 가 하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과 나 플러그인하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과 다 미국라벨기준 Ⅳ 결론 Ⅴ 기대성과또는향후계획 Ⅵ 참고문헌 Ⅶ 부록 별첨 미국규정 별첨 배기측정 별첨 배기측정 별첨 연료소비측정 별첨 배기측정 첨부 플러그인하이브리드자동차의배출가스측정방법 - vi -

표차례 주행모드 주행모드 모드 하이브리드자동차주행계수 하이브리드배기관가스배출값계산 및 의주행모드및배기가스계산비교표 차량의주요제원 와 의제원비교 차대동력계제원 하이브리드자동차의배기배출물분석장치제원 시험결과 - vii -

그림차례 주요국온실가스감축추진목표 주요국온실가스감축추진목표 모드 모드 모드 모드 기준 모드의주행시험계획 시험 주행시험계획 모드의주행시험계획 시험 하이브리드차량의기능상분류 주행모드주행스케줄 주행모드주행스케줄 시험주행모드주행스케줄 및 환경성시험장치구성개략도 차대동력계및실제실험사진 하이브리드자동차의배기배출물분석장치사진 의모드별주행영향평가 의실운행조건영향평가 의모드별주행영향평가 의실운행조건영향평가 시험 시험 시험 시험 미국라벨기준예시 - viii -

사업배경및필요성 - 다량의배기가스로인한지구온난화가전세계적으로기상이변을빈번하게발생하고있음. 이러한상황에서세계주요선진국 ( 美國 日本, EU) 들은 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 기후변화협약을통해이산화탄소 (CO2) 배출감축목표규제를설정함. 수송부문에서전세계에너지소비관련온실가스배출이약 23% 를차지하고있으며, 일본자동차공업협회 (JAMA, Japan Automobile Manufacturers Association) 는 2030년수송부문온실가스배출량이 2008년보다 60% 이상증가할것으로전망함. 미국과일본, 유럽등세계주요선진국들은수송부분에서의연비및 CO2 온실가스배출제한규제에효과적으로대응하기위해서기존의내연기관을탈피하여전기자동차등과같은진일보한형태의환경친화적자동차의도입시급하다고판단함. 전세계적으로당면한이와같은문제점에발맞추어수송부문에서하이브리드및플러그인하이브리드자동차시장도점진적으로확대될것으로예상됨. - 이와같이최근강화되고있는수송부문의연비및 CO2 온실가스배출제한규제와더불어자동차산업의기술개발노력이치열하게수행되고있으며, HEV, PHEV, EV 등의하이브리드및플러그인하이브리드자동차보급을위한기술개발투자및경쟁력의확보또한활발히진행됨. (2004년기준, IPCC The Fourth Assessment Report AR4) - 미국오바마행정부는 2009년에 2016년까지미국내에서운행하는자동차의평균연비를현행 10.6km/L에서 15.1km/L로상향조정하고, 승용차의경우연비를 2012년부터단계적으로높여 16.6km/L로강화하는강도높은자동차연비규제방안을발표함. 권고사항에그쳤던과거와는달리기준에미달하는자동차의판매를제한하는강력한연비및 CO2 온실가스배출제한규제를추진하고있음. 일본은 2015년까지연비를 2004년대비 20% 개선하도록의무화한다고발표하고, 유럽은 2012년까지 CO2 배출량을 130g/km로규제한다고발표함. - 아래의그림 1 에서우리나라의배출전망을살펴보면 1990년에 298백만톤에서 2020년 813백만톤의배출전망이예상됨. 하지만 CO2 온실가스배출량을감축하는세계화에발맞추어 2020년까지배출량을 569백만톤으로감축하여동일년도배출전망대비 30% 의감소를목표로하고있으며, 이는 2005년과비교하여 4% 감소를목표로하는최종안을확정함. 추가적으로 2012년부터자동차에대한연비및 CO2 온실가스배출제한규제를실시하기로협의함. - 한편으로세계자동차시장전망을보면, 점차강화되는환경규제와온실가스저감목표로인하여하이브리드및플러그인하이브리드자동차등의친환경자동차는 2010년이후내연기관자동차를대체하기시작하였으며 2035년경신규차량전량을대체할것으로예상되고있음. 아울러세계그린카시장은 2015년에는 400만대를넘어설것으로전망되고있는상황임. - 1 -

<Fig. 1> 주요국온실가스감축추진목표 ( 출처 : 기술표준원기술보고서제 25 호, 2010) - 따라서하이브리드및플러그인하이브리드자동차의국내시장확대와국제경쟁력강화를위해서는보급활성화가요구되며이에따른관련기반, 기술및정책등의개발이시급한실정임. - 하이브리드차량보급의확대에따른이용증가로인해대기환경개선및에너지저감의효과를극대화할수있으나하이브리드자동차는기존의내연기관오염물질측정방식으로는정확한오염물질측정이어려우므로측정방법에대한연구가필요함. - 미국과유럽을중심으로하이브리드및플러그인하이브리드자동차의성능및환경성평가방법에대한표준화연구가진행중임. 유럽에서는친환경자동차의종류를 Off Vehicle Charge 및 Not Off Vehicle Charge 차량으로분류하고연비측정표준화절차를제정하였음. - 미국과유럽을중심으로하이브리드자동차의오염물질평가방법에대한표준화연구가진행중이며, 인증시험모드및인증시험모드방법이외의실도로조건에서의배출가스특성조사가필요함. - 2 -

국내외연구동향 - 미국의 EPA, DOT 등에서는이산화탄소배출량측정을위한지표로 SAE 표준규격을참고하고있으며, CARB와 J1711은매우유사한형태로구성되고있으며, ISO와 J1711은상호협조를통한양자간의호환성이유지되도록표준화를진행하고있음. - 미국 ANL의경우 SAE J1711 국제시험규격을완성하기위해주도적으로활동하고있음. <Fig. 2> 주요국온실가스감축추진목표 - 기존내연기관자동차와는달리하이브리드자동차는하기와같이기존의연비측정시험 방법에추가적인사항을반영할필요가있음. 연비산출및표기방법 : 당분간은휘발유나경유와같은탄화수소계연료를사용하는하이브리드자동차가양산될것으로전망되기때문에현행카본밸런스산출법및이에따른연비표기방법 (km/l) 의적용이가능하리라생각됨. 그러나천연가스나석유대체연료 ( 수소, 천연가스, 바이오연료, 합성연료등 ) 를사용하는내연기관하이브리드자동차, 수소연료전지하이브리드자동차등도보급될전망이므로향후이들에대한검토가필요함 ( 석유등가연비산출방법도출등 ) 시험모드및전류수지보정 : 기본적으로기존연비시험모드의적용이가능함. 그러나하이브리드자동차등 2차전지를사용하는자동차의경우에는축전지의초기충전상태 (SOC) 에따라서, 그리고회생제동의유무또는대소에다라서시험전후의전류수지에차이가발생할수있기때문에이에대한보정이필요함. 추가측정장치의규정 : 전류수지의보정을위하여축전기로부터의입출력전류량을측정할수있는전력계를추가로사용할필요가있으므로이에대한규정을요함. 향후석유대체연료 ( 수소, 천연가스, 바이오연료, 합성연료등 ) 를사용하는 - 3 -

내연기관하이브리드자동차, 수소연료전지하이브리드자동차등이도입되는경 우에는이들의소비량을직접측정하기위한측정장치를추가로규정할필요가 있음. 사업목표및범위 - 하이브리드차량보급의확대에따른이용증가로인해대기환경개선및에너지저감의효과를극대화할수있으나, 하이브리드자동차는기존의내연기관오염물질측정방식으로는정확한오염물질측정이어려움. - 상기와같은이류로하이브리드자동차오염물질측정방법에대한연구를수행함. - 미국과유럽을중심으로하이브리드자동차의오염물질평가방법에대한표준화연구가진행중이며, 인증시험모드및인증시험모드방법이외의실도로조건에서의배출가스특성조사. - 4 -

선진국자료조사 - 국제환경인증표준화활동에기반한국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법조사 하이브리드및전기자동차의환경성평가 - 하이브리드자동차의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 - 전기자동차의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향평가 - 친환경자동차의온실가스및대기오염저감효과에대한연구결과조사 - 경유및휘발유자동차와의환경성평가 ( 세부연구내용 ) 하이브리드및전기자동차배출가스시험방법자료조사 - 국제환경인증표준화활동에기반한국내외하이브리드및전기자동차배출가스시험방법조사 하이브리드자동차의시험방법및주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향평가 - 주행모드 (CVS-75 3 Bag, CVS-75 4 Bag, HWFET) 의영향평가 - 온도조건 ( 상온, 저온 ) 의영향평가 - 에어컨작동여부의영향평가 전기자동차의시험방법및주행조건이일충전주행거리에미치는영향평가 - 주행모드 (UDDS, HWFET) 의영향평가 - 온도조건 ( 상온, 저온 ) 의영향평가 - 공조기 ( 에어컨또는히터 ) 작동여부의영향평가 하이브리드및전기자동차환경성평가 - 친환경자동차의온실가스및대기오염저감효과에대한연구결과조사 - 경유및휘발유자동차와의환경성평가 - 5 -

1. 세부과제수행내용 가. 일본, 미국, 유럽, 한국의 HEV 및 PHEV의배출가스및연비시험방법조사 (1) 일본법규요약정리 [1] ( 가 ) 배기시험 1) 주행모드가 ) 10 15 모드 <Fig. 3> 10- 모드 <Fig. 4> 15- 모드 나 ) JC08 모드 <Fig. 5> JC08 모드 2) Hybrid Electric Vehicle (HEV) - 각각의배기배출물모드법의전기저장상치의상태는일반적인충전수준 ( 관련차량을위해가정된일반적인상황을사용하는충전수준세트 ) 범위내에있어야함 - 충전과방전효율 ( 방전된전기와충전된전기의비율은 % 로나타낸값을나타내며이후 암페어 시간효율 로칭함 ) 은 98% 이상의일반적인충전수준범위내에있 - 7 -

어야함 - 배기배출물은 10 15 모드법과 JC08C 모드법을따라측정 - 충전수준과전류변동량이각각의배기배출모드법에따른가동동안에차량제조업자에의해명시된범위를넘는경우, 해당배기배출물모드법에따른시험은다시시행되어야함 - 각각의배기배출물모드법에따른배기배출테스트동안의 CO, PM과같은각각의배기배출성분의경우, 그들의보정인수는다음의공식을사용하여계산된다 : : 배출무게보정인수 g/km/ah : 각각의배기배출모드법의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 각각의배기배출모드법의전류변동량 ( 이는 1-2 단락의최소단위까지나타내어짐 ) Ah : 데이터개수 - 전류변동량 0 조건에서의각각의배기배출성분의보정된배출무게는다음의공식 을사용하여계산된다. : 전류변동량 0 에서의보정된배출무게 g/km : 기초시험에서의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 기초시험에서의전류변동량 Ah 3) Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) 가 ) CS 시험 : - 배기배출각성분의배기량은하이브리드차량과같이 10 15 모드와 JC08C 모드에따라서측정될것이다. 나 ) CD 시험 : - 가동이전의차량조건세팅은 JC08C 모드에따라차대동력계에서시험차량을한번주행한이후 6시간이상 36시간이하의시간동안 298 5K(25 5 ) 의온도인방에서엔진을정지시켜소킹 (soaking) 을시킴. - 전기저장장치의충전또는방전은 (1) 에명시된차량의소킹 (soaking) 과병행하여 292K(20 ) 이상 303K(30 ) 이하의조건의특정한충전수준으로수행. - 8 -

- 충전수준이 JC08 모드배기배출측정에서수집된결과중최대배기배출량을생산하는충전조건에도달할때까지, 다음의충전수준조건 ( 조건 1에서조건 5) 이달성되고충전또는방전이수행되는충전수준에대하여차량제조업자에의해미리수행된다음의조건으로부터주행이시작될것. 1 충전수준조건 조건 1 : JC08 모드시작 26 초후 ( 첫피크점에서의시작과동일 ) 에서엔진시작되는 곳에서의충전수준 조건 2 : JC08 모드시작 237 초후 ( 세번째피크점에서의시작과동일 ) 에서엔진시작 되는곳에서의충전수준 조건 3 : JC08 모드시작 1046 초후 ( 열한번째피크점에서의시작과동일 ) 에서엔진시 작되는곳에서의충전수준 조건 4 : 일반적인사용에서가정되는전기저장장치의충전수준중최소충전수준 조건 5 : 1에서 4 이외에최대배기배출량을생산하는충전수준. 그러나, 이충전수준은일반적인사용으로가정되는범위내에있어야하고엔진초기시동이충전이후 JC08모드가동으로한번시행되는충전수준의범위내에있어야한다. - 모드가동은 JC08C 모드법과같은방법으로시작해야한다. JC모드가동을한번시행하여전류변동량은가동전후로측정되어야한다. - 은 모드에따른보정된배기량으로간주되고, JC08C CS 과 JC08C CD 는둘중더큰것이 JC08C 모드법에따른보정된배기량으로여겨진다. ( 나 ) 연비시험 1) 주행모드 : JC08C-, JC08H- 모드 <Fig. 6> JC08C-, JC08H- 모드 - 9 -

2) Hybrid Electric Vehicle (HEV) - 배기배출물각성분의배출량과전류변동량은 JC08H-모드와 JC08C-모드법에따라서측정 - 모드가동이전의세팅 : JC08- 모드가동이전차량조건세팅은 JC08 모드에따라시험차량을차대동력계에서한번가동하고, 298 5K (25 5 ) 의온도의방에서 6~36시간동안엔진을정지한채로소킹 - 충, 방전효율은 98% 이상의일반충전수준범위내에있어야함 - 충전수준과전류변동량이각배기배출모드법에따른가동동안차량제조업자에의해명시된범위를넘어선다면, 시험은다시시행될것 - 연비계산 : 각각의배기배출성분은다음의보정식에따라구해짐. 가 ) 보정인수 : 배출무게보정인수 g/km/ah : 각각의배기배출모드법의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 각각의배기배출모드법의전류변동량 ( 이는 1-2 단락의최소단위까지나타내어짐 ) (Ah) : 데이터개수 나 ) 전류변동량 0 에서의보정된배출무게 ( ) : 전류변동량 0 에서의보정된배출무게 g/km : 기초테스트에서의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 기초테스트에서의전류변동량 Ah 다 ) 위의보정된배출량을사용하여다음의식으로모드에따른연료소비율을구함. or : JC08H- 모드에따른연료소비율 km/l : JC08C- 모드에따른연료소비율 km/l - 10 -

: 연료밀도 g/cm 3 : CO 배출무게 g/km : THC 배출무게 g/km : 배출무게 g/km 라 ) 모드에따른연료소비율을통하여 JC08- 모드소비율을다음의식으로구함. : JC08- 모드연료소비율 km/l 3) Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) 가 ) PHEV 연료소비율시험 1 CS 시험 - 각각의배기배출성분의배출량과전류변동량은하이브리드차량과같이 JC08H- 모드와 JC08C-모드법에따라서측정 2 CD 시험 - 모드가동이전의세팅 : JC08- 모드가동이전차량조건세팅은 JC08 모드에따라시험차량을차대동력계에서한번가동하고, 298 5K (25 5 ) 의온도의방에서 6~36시간동안엔진을정지한채로소킹 - 배터리세팅 : 전기저장장치는위의소킹과병행하여 293~303K(20~30 ) 의온도의조건에서시험차량제조업자에의해명시된방법과충전기를사용하여해당차량의추정되는일반적사용조건의충전수준중최대수준 ( 완충상태 ) 로충전 - 위의세팅이후 4시간이내에 JC08C-모드법에따라 시작 - 각각의사이클의모드가동전후의전류변동량 ( ) (Ah) 이 CD 시험동안해당모드가동에서연료소비전류변동량상당값 ( ) 의 2% 의범위내에존재할때까지반복 : 연료소비의전류변동량상당값 (Ah) : 사용된연료의순발열량상당값 (MJ/L) 휘발유 : 32.9 경유 : 35.8 : 정리표 (Specification Table) 에명시된전기저장장치 ( 주배터리 ) 의총전압 (V) - 11 -

- 구동축전지방전및충전 : 충전파워서플라이에연결하여충전완료까지의최대시간은 24시간임. 이목적으로사용되는교류적산전력계의계측오차는 2% 이내이고저장배터리는 293K(20 ) 이상 303K(30 ) 이하의온도에서차량제조업자에의해명시된방법과충전기를사용하여충전될것. 한가지이상의충전전압이차량제조업자에의해명시되었다면, 충전효율이더안좋은충전전압에서측정될것. - 연비계산 : HEV와같은방법으로전류변동량 0에서의보정된배출무게를구한후, 이를바탕으로모드에따른연료소비율을구함. 구한연료소비율값을다음의식에적용. 가 CS 연료소비율 : CS 연료소비율 (km/l) : 2-1 단락에따라보정된 JC08C- 모드법에따른연료소비율 (km/l) : 2-1 단락에따라보정된 JC08H- 모드법에따른연료소비율 (km/l) 나 CD 연료소비율 : CD 연료소비율 (km/l) : CD 시험동안의각모드 ( -th 사이클 ) 에서의연료소비율 (km/l) : 전환사이클직전의모드 ( -th 사이클 ) 에서의연료소비율 : CD 범위 (km) : 전환사이클에의 CD 가동비율 다혼합된연료소비율 - 12 -

: 혼합된연료소비율 (km/l) : CD 범위 ( ) 에상응하는 UF exp 라전기에너지소비율 : 전기에너지소비율 (km/kw h) : 1-3 단락에서측정된충전당소비된전기에너지 (kw h) (2) 미국법규 (SAE 1711) 요약정리 [2] - 이표준의배기배출과연비시험은 PHEV의 CS 모드를포함한 HEV를관리하는충전-지속시험 (CST) 과 PHEV의 CD 모드만을관리하는완전충전시험 (FCT) 로구성되어있다. - 정미에너지변화허용공차 (net energy change tolerances) : 주어진 CST에서차량의정확한대표적인연료소비량의 3% 이내에서연료소비에대한값이측정될수있도록설정한다. 분석과시험경험을통하여이는같은사이클동안소비된총연료에너지의 1% 까지변경을제한하고이는다음의식으로나타내어진다. 유효에너지변화 공차 총연료에너지 ( 가 ) 충전지속시험 (CST) 절차 1) 주행스케줄가 ) UDDS : 도시동력계스케줄로서도심지주행을나타낸다. 나 ) HFEDS : 고속도로연비주행스케줄로서고속도로주행을나타낸다. 다 ) US06 : US06 주행은고속, 높은가속에서운행하는차량의주행을나타낸다. 라 ) SC03 : SC03 주행은에어컨을킨차량의주행을나타낸다. 마 ) 저온 UDDS : UDDS 스케줄과같으며, 저온주위조건에서수행된다. 2) 시험장소조건가 ) UDDS, HFEDS, US06의주변온도수준은 20 이상 (68 F) ~ 30 (86 ) 이하가되도록한다. 동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 나 ) SC03의전체시험은 FEC 또는 FEC의시뮬레이션시험조건하에서수행한다. FEC 시험을위하여다음의주변시험조건이다음과같이제공된다. - 13 -

- 35 (95 F) 대기온도 - 100 그레인의 Water/pound of dry air, solar heat load intensity - 태양열하중강도 (850 W/m 2 ) - 차량속도에비례하는냉각공기 그리고, 모든차량의창문은닫고에어컨시스템을가동한다. 다 ) 저온 UDDS 가동의주변온도는출발시에 - 7 ± 1.7 (20 F ± 3 F) 가되어야한다. 시험동안평균온도는반드시 - 7 ± 2.8 (20 F ± 5 F) 가되어야한다. 온도의최대변화는 -12.2 (10 F) 에서 - 1.1 (30 F) 사이이다. 3 분지속최대변화는 - 9.4 (15 F) 에서 - 3.9 (25 F) 사이이다. 동력계운전시고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. ( 나 ) 동력계운전절차 1) UDDS, HFEDS, US06, SC03 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은두개의모드에따라서운전된다. 2) 저온 UDDS : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은 3단계의 FTP에따라서운전하고, 3단계는저온 UDDS(1단계, 2단계 ) 그리고 10분간의소킹을위한엔진정지 (shutdown) 와추진시스템의출발 505초이상의운전 (hot start 혹은 3단계 ) 3) 측정과배기샘플링가 ) UDDS : 배기배출물들과동력계회전표면에의한실제주행거리는두 UDDS 동안모두측정된다. 나 ) HFEDS, US06, SC03 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째모드동안만측정한다. 첫번째모드는추가적인차량사전점검을위해수행한다. 다 ) 저온 UDDS : 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는 3단계의시험동안모두측정된다. 라 ) 시험확인 : 이시험은 SOCinitial과 SOCfinal의차이가 SOC NEC 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다. 4) FCT 시험종료기준 (EOT) - 하나또는그이상의사이클의첫번째윈도우 (window) 가 NEC 공차를만족한다면, 시험종료기준이충족된다. CD 운전다음의 CS 운전은하나의사이클내에서의 NEC 공차를항상만족시킬수없다. 그러나두개이상의사이클동안에누적된 NEC가소비된연료의 1 % 미만이라면 FCT는종료될수있다. - 14 -

<Fig. 7> End of Test 기준 5) 완전충전시험 (FCT) 절차 - RESS 충전 / 차량소킹 : 최소한 12 시간동안충전을유지한후적절한시간에 AC 코드의자동타이머혹은플러그제거로의해충전기는자동적으로차단된다. 그러나만약 12 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. - 시험장소조건 : CST 시험절차와동일 - 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은여러개의연속적인모드사이클에따라주행하고, 하나혹은하나이상의사이클에따라시험종료기준 (EOT) 을만족할때까지주행한다. 배기관배출물들은하나의 CVS(Constant Volume Sampler) 혹은 BMD(Bag mini diluter) 배기샘플백에채운다. 최초 SOC와최종 SOC, DC Wh는각사이클마다기록한다. - 측정과배기샘플링 : 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는각모드가동동안모두측정된다. - 시험종료 : 이시험은차량이시험종료기준 (EOT) 에따른 CS 운전에도달하면종료한다. 6) 배기결과계산 - CS HEV 의 CS 시험에서마일당배기배출물 : UDDS 는냉간시동 / 열간시동가중치를 설명하기위해 a=0.43, b=0.57, 나머지는 a=0, b=1 적용 : CS 시험에서 g/mile로특정측정가스의가중질량배출물 : 첫번째 모드기간동안측정된질량, g : 첫번째 모드기간동안비측정운전거리, mile : 두번째 모드기간동안측정된질량배출물, g - 15 -

: 두번째 모드기간동안측정된운전거리, mile - 저온 (-7 ) UDDS 에만다음의식을적용 : g/mile로특정측정가스 ( 예 : HC, CO, NOx, CO2) 의가중질량배출물 : 저온 UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안비측정질량, g : 저온 UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안비측정운전거리, mile : 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안비측정질량, g : 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안비측정운전거리, mile : 저온 UDDS의세번째단계 (505초) 동안측정된연료, g : 저온 UDDS의세번째단계 (505초) 동안비측정된운전거리, mile - 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 : g/mile로특정측정가스의유틸리티계수가가중된배기배출물 : 주어진거리 x 에서적당한유틸리티계수분율 ( 부속서 A 참조 ) : g/mile로특정측정가스의 FCT에서 I 동안시험된질량배출물 : 위의식의계산처럼 g/mile로측정가스의 CST에서가중된질량배출량 : 당일주행스케줄의거리, mile( 참조 : 실제주행거리가아님 ) 7) 연비측정결과계산 - CS HEV 의모드별연비 : UDDS 는냉간시동 / 열간시동가중치를설명하기위해 a=0.43, b=0.57, 나머지는 a=0, b=1 적용 : CS 시험에서마일당연료소비율 : 첫번째 모드기간동안측정된연료, gallon : 첫번째 모드기간동안측정된운전거리, mile : 두번째 모드기간동안측정된연료, gallon : 두번째 모드기간동안측정된운전거리, mile - 16 -

- 저온 UDDS 모드의연비 : CS 시험에서마일당연료소비율 : UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안측정된연료, gallon : UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안측정된운전거리, mile : UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된연료, gallon : UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된운전거리, mile : 두번째 UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안측정된연료, gallon : 두번째 UDDS의첫번째단계 (505초까지 ) 동안측정된운전거리, mile - FCT 의각사이클동안 AC Wh 에너지소비계산 lastfctcycle : FCT의최종사이클, 따라서충전에너지는 FCT의모든사이클사이에배포된다. ECDi : FCT의 i" 번째사이클에서소비된 AC Wh EdcEnergyi : FCT의 i 번째소비된 DC 에너지. 축전지로구성된모든 RESS에대항경우 NEC로정의된다. Ah로정의되며축전지로구성된 RESS는처음과끝의저압의평균으로곱한값이다. ETotalAC : 총 AC 충전에너지 - 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 : AC Wh/mi 단위의유틸리티계수가가중된 AC전기에너지소비 : 주어진거리 x 에서적당한유틸리티계수분율 ( 부속서 A 참조 ) : g/mile로특정측정가스의 FCT에서 I 동안시험된질량배출물 : 위의식의계산처럼 g/mile로측정가스의 CST에서가중된질량배출량 : 당일주행스케쥴의거리, mile( 참조 : 실제주행거리가아님 ) - 17 -

(3) 유럽법규 (UNECE r83, r101) 요약정리 [3-6] ( 가 ) EXTERNALLY CHARGEABLE (OVC) HYBRID ELECTRIC VEHICLES - 다음의조건에서두개의시험이시행될것조건 A : 완충된전기에너지 / 동력저장장치로시험시행조건 B : 최소 SOC( 최대방전 ) 의전기에너지 / 동력저장장치로시험시행. Type 1 시험의각스테이지동안의전기에너지 / 동력저장장의 SOC 개요는Appendix 1에나타남 1) 조건 A : 가 ) 전기에너지저장장치의초기 SOC 나 ) 차대동력계상에서평속 50km/h로주행하여 HEV의연료소비엔진이시동이걸릴때까지주행하고, 연료소비엔진이시작하는지점부터 10초이내에정지한다. 다 ) 추가도시사이클 (extra urban cycle) 을세번연속주행하거나한번의도시사이클 (urban cycle) 과두번의추가도시사이클 (extra urban cycle) 을주행하여컨디셔닝을시행한다. 라 ) 시험이전, 차량은 293~303K(20 ~30 ) 이내로상대적으로일정한온도의방에유지되어야한다. 이조절은최소 6시간동안수행되고엔진오일과냉각수온도가방온도의 ±2K이내에있을때까지계속된다. 그리고, 전기에너지저장장치는소크동안, 일반적인오버나이트충전절차를사용하여완충한다. - 충전종료기준 : 충전종료기준은 12 시간이지만, 지시가전기에너지저장장치가 아직완충되지않았다는규격장비에의해운전자가명확한지시를받는경우는예 외이다. 이경우에는, max 마 ) 시험가동 : - 일반적인사용방법으로시동을걸고, 차량시동절차의시작과함께첫사이클을 시작한다. - 18 -

- 채집은차량시동절차의시작또는그이전에시작하고 (BS) 추가도시사이클 (extra urban cycle) 의마지막아이들링기간의마무리와함께끝난다 (ES). ( 테스트 1) - 채집은차량시동절차와함께또는그이전에시작하고다수의반복되는시험사이클동안계속된다. 이는배터리가아래에정의된경계에따라최소 SOC에도달하는첫번째추가도시사이클 (extra urban cycle) (part two) 사이클의마지막아이들링구간의마무리에서끝난다 (End of Sampling;ES). 전기변동량 Q [Ah] 는각조합된사이클동안측정되고배터리최소 SOC 에도달한 시점을결정하기위해사용된다. 만약조합된사이클 N+1 에서측정된전기변동량이제조업자에의해선언된바와같 이최대 SOC 에서일반적인배터리용적 (Ah) 의백분율 (%) 로표현된, 3% 방전미만이 라면, 배터리최소 SOC 가조합된사이클 N 에서달성되었다고여겨진다. 각사이클사이에, 10 분까지의고온소크 (hot soak) 가허용된다. 파워트레인은이기 간동안전원이꺼진다. ( 테스트 2) - 조건 A 의혼합사이클 ( 오염물질과연료소비 ) 시험결과는기록된다 ( 각각 [g] 과 [l]). 바 ) 사이클마무리이후 30 분이내에전기에너지저장장치를충전하고, 메인소켓과 차량충전기사이에위치한에너지측정장비를통하여이메인소켓으로부터전달 된충전에너지 [Wh] 를측정한다. 이 은조건 A 에서의전기에너지소비이다. 1) 조건 B : 가 ) 전기에너지저장장치의초기 SOC 나 ) 추가도시사이클 (extra urban cycle) 을세번연속주행하거나한번의도시사이클 (urban cycle) 과두번의추가도시사이클 (extra urban cycle) 을주행하여컨디셔닝을시행한다. - 19 -

다 ) 차대동력계상에서평속 50km/h로주행하여 HEV의연료소비엔진이시동이걸릴때까지주행하고, 연료소비엔진이시작하는지점부터 10초이내에정지한다. 라 ) 시험이전, 차량은 293~303K(20 ~30 ) 이내로상대적으로일정한온도의방에유지되어야한다. 이조절은최소 6시간동안수행되고엔진오일과냉각수온도가방온도의 ±2K이내에있을때까지계속된다. 마 ) 시험가동 : - 일반적인사용방법으로시동을걸고, 차량시동절차의시작과함께첫사이클을시작한다. - 채집은차량시동절차의시작또는그이전에시작하고 (BS) 추가도시사이클 (extra urban cycle) 의마지막아이들링기간의마무리와함께끝난다 (End of Sampling;ES) - 조건 B의혼합사이클 ( 오염물질과연료소비 ) 시험결과는기록된다 ( 각각 [g] 과 [l]). 바 ) 사이클마무리이후 30분이내에전기에너지저장장치는일반적인오버나이트충전에따라서충전된다. 메인소켓과차량충전기사이에위치한에너지측정장비는이메인소켓으로부터전달된충전에너지 [Wh] 를측정한다. 사 ) 또다시차대동력계상에서평속 50km/h로주행하여 HEV의연료소비엔진이시동이걸릴때까지주행하고, 연료소비엔진이시작하는지점부터 10초이내에정지하는방법으로방전한다. 아 ) 방전후 30분이내에, 전기에너지저장장치는일반적인오버나이트충전에따라서충전될것이다. 메인소켓과차량충전기사이에위치한에너지측정장비는이메인소켓으로부터전달된충전에너지 [Wh] 를측정한다. 조건 B 의전기에너지소비 [Wh] 는 이다. 자 ) 시험결과 1 테스트 1의오염물질값은 와 [g/km] 이고, 과 는조건 A와조건 B에서수행된실제주행거리이고,, 는조건 A 마 ) 와조건 B 마 ) 에서구한값이다. 테스트 2의오염물질값은다음의식을통해구해진다. : 오염물질 : 사이클 2 테스트 1 의오염물질의가중값은다음과같이계산된다 : - 20 -

: km당오염물질의배출무게 (g/km) : 완충된전기에너지 / 동력저장장치를사용한 km당평균오염물질 의배출무게 (g/km) : 최소 SOC( 용량의최대방전 ) 상태의전기에너지 / 동력저장장치의 km당평균오염물질 의배출무게 (g/km) : 제조업자가순수전기모드가동차량의측정을수행하는방법을제공한 Regulation No. 101, Annex 9에묘사된절차에따른차량전기범위 : 25km ( 두번의배터리재충전사이의평균거리 ) 테스트 2 의오염물질의가중값은다음과같이계산된다. : km당오염물질의배출무게 (g/km) : 완충된전기에너지 / 동력저장장치를사용한 km당평균오염물질 의배출무게 (g/km) : 최소 SOC( 용량의최대방전 ) 상태의전기에너지 / 동력저장장치의 km당평균오염물질 의배출무게 (g/km) : Regulation No.101, Annex 9에서구한 OVC 범위. 제조업자가순수전기모드가동차량의측정을수행하는방법을제공한 Regulation No. 101, Annex 9에묘사된절차에따른차량전기범위 : 25km ( 두번의배터리재충전사이의평균거리 ) 3 연료소비값은 과 [1/100km] 이고, 과 는조건 A와조건 B에서수행된실제주행거리이고, 과 는조건 A의마 ) 와조건 B의마 ) 에서결정된값이다. 4 연료소비의가중값은아래와같이계산된다 : : 1/100km 의연료소비 : 완충된전기에너지 / 동력저장장치에서의 1/100km 의연료소비 : 최소 SOC( 최대방전용량 ) 의전기에너지 / 동력저장장치에서의 1/100km 의연료 - 21 -

소비 : 제조업자가순수전기가동상태의차량의측정법을제공해야하는 Annex 9에묘사된절차에따른차량의전기범위 : 25km ( 두번의배터리재충전사이의추정되는평균거리 ) 5 전기에너지소비값은 과 [Wh/km] 이고, 과 는조건 A 와조건 B 에서수행된실제주행거리이고, 과 는조건 A 의바 ) 와 조건 B 의아 ) 에서결정된값이다. 6 전기에너지소비의가중값은아래와같이계산된다 : = 전기소비 Wh/km = 완충된상태의계산된전기소비 Wh/km = 최소 SOC( 최대방전 ) 상태의전기에너지저장장치의전기소비 Wh/km = 제조업자가순수전기가동상태의차량의측정법을제공해야하는 Annex 9에묘사된절차에따른차량의전기범위 : 25km ( 두번의배터리재충전사이의평균거리 ) ( 나 ) NOT EXTERNALLY CHARGEABLE (NOVC) HEV - CO2와연료소비는각각 Part One( 도시주행 ) 과 Part Two ( 추가도시주행 ) 에따라결정된다. - 예비컨디셔닝을위하여최소 2개의연속적인주행사이클 (1개의 Part one과 1개의 Part two) 을중간의소크없이, 1.4. 에정의된적용가능한주행사이클과기어변환을사용하여수행하여야한다. - 시험결과 : 1) 이시험의시험결과 ( 연료소비 C [1/100km] 와 -배출 M [g/km]) 는차량의배터리의에너지변동량 의함수로보정될것이다. 보정된값 ( [1/100 km] 와 [g/km]) 은에너지변동량 0( = 0) 에상응해야하 고, 아래와같이정의된제조업자에의해결정된보정계수를사용하여계산될것이다. 2) 측정된전기변동량 Q [Ah] 는사이클시작과비교한사이클끝의배터리에너지함유량의차이를측정하는데사용된다. 3) 배터리에너지함유량 의변화는다음과같이측정된전기변동량으로부터계산된다. - 22 -

= (MJ) [MJ] 는배터리의총에너지저장용량이고 [V] 는일반적인배터리전압이다. 4) 각각의연료소비보정계수는 Part One 사이클과 Part Two 사이클각각에서측정된 연료소비값에서결정되고, 연료소비보정계수 ( ) 은다음과같이정의된다 : (1/100km/Ah) : 번째제조업자의시험동안측정된연료소비 (1/100km) : 번째제조업자의시험동안측정된전기변동량 (Ah) : 데이터수 5) 배터리에너지변동량이 0 일때의연료소비 ( ) 는각각의 part one 사이클과 part two 사이클동안에측정된연료소비값으로결정된다. (1/100km) : 시험동안측정된연료소비 (1/100km) : 시험동안측정된전기변동률 (Ah) 6) 배출보정계수 ( ) 는다음과같이정의된다 : (g/km/ah) : I 번째제조업자의시험동안측정된 CO2 배출 (g/km) : I 번째제조업자의시험동안의전기변동량 (Ah) : 데이터수 7) 에서의 배출 는다음의공식으로결정된다 : (g/km) : 시험동안측정된연료소비 (1/100km) : 시험동안측정된전기변동량 (Ah) - 23 -

(4) 한국법규요약정리 ( 가 ) 연비측정방법 지식경제부고시제2013-4호 1) 주행모드가 ) FTP-75( 도심주행 ) 모드 : 시험이진행되는동안시험실의온도는 20 30 (68 8 6 ), 습도는 30 70 R.H.% 를유지하여야한다. 하이브리드자동차의경우는휘발유의 3단계시험에한주행주기가추가된 4단계 (4bag 시험 ) 로나누어진주행계획에의해운전된다. <Table 1> FTP-75 주행모드 단계시간 ( 초 ) 거리비고 저온시동시험초기단계저온시동시험안정단계주차고온시동시험초기단계고온시동시험안정단계 505 865 9-11 분 505 865 5.78km (3.59mile) 6.29km (3.91mile) - 5.78km (3.59mile) 6.29km (3.91mile) 저온시동 고온시동 계 57 분 24.14km (15.00mile) <Fig. 8> FTP-75 모드의주행시험계획 (4 bag 시험 ) 나 ) HWFET( 고속도로주행 ) 모드 : 예비주행주기와배출가스측정을위한주행주기로이루어져있다. 각각의시험주기는동일한속도대시간관계를갖는주행계획의 2회반복으로써주행거리는 16.4km 이며평균속도 78.2km/h, 최대속도 96.5km/h로비시가지에서주행하는것을모사하도록되어있다. 예비주행주기는차대동력계위에서시험차량을예열하도록이루어져있다. - 24 -

<Table 2> HWFET 주행모드 단계시간 초 거리비고 예비주행단계안정단계측정주행단계 계 <Fig. 9> HWFET 주행시험계획 2) 하이브리드차량시험조건가 ) 시험자동차는 3,000 km 이상사전주행 ( 길들이기 ) 을마친후에시험을실시하여야한다. 나 ) 배터리의충전상태또는축전기의저장상태를확인할수있어야한다. 다 ) 배터리의충전상태 1 배터리충전은연료주입전에설정해야한다. 2 수동으로보조동력장치를가동시킬수없는하이브리드차량의경우예비주행중최대로보조동력장치를가동할수있는상태로배터리를충전시킨다. 3 시험전주동력장치를가동시킬수있는전기자동차의경우배터리충전상태는제작사에서제시하는사양의완전충전상태로있어야한다. 다만, 소킹전정격암페어가나오지않는경우는완전충전을한후소킹에들어간다. 4 휘발유및경유자동차와동일하게연료주입및예비주행을실시한다. 5 예비주행후 5 분안에배터리를다음의조건으로설정해야한다. - 수동으로보조동력장치를가동시킬수없고배터리보충하이브리드차량의경우배터리상태가배터리충전오차조건을만족해야한다. 만약배터리충전을강제로해야할경우실내주차시간동안행해져야한다. - 수동으로보조동력장치를가동시킬수없고배터리방전하이브리드차량의경우배터리상태조정이필요없다. - 25 -

3) 운전허용오차가 ) 상한속도는규정된시간 1 초이내의속도곡선상에서가장높은속도보다 3.2 km/h (2 mile/h) 높은속도이다. 나 ) 하한속도는규정된시간 1 초이내의속도곡선상에서가장낮은속도보다 3.2 km/h (2 mile/h) 낮은속도이다. 다 ) 기어변속시와같이허용오차보다더큰속도변화는 2 초이내에일어나면허용한다. 라 ) 자동차가최대마력으로운전되고있다면앞에서기술한속도보다낮아도이를허용한다. 마 ) 예열운전을할때의상한및하한속도는 6.4 km/h (4 mile/h) 이다. 4) 시험결과 가 ) 각주행시험단계별배출가스중량농도에의한계산 에너지소비효율 단, 1 비는 1.85 임 2,, 는각각보정된배출가스농도 (g/km) 임 나 ) 복합에너지소비효율 복합에너지소비효율 도심주행에너지소비효율 고속도로주행에너지소비효율 다 ) 도심주행에너지소비효율 도심주행에너지소비효율 모드측정에너지소비효율 라 ) 고속도로주행에너지소비효율 고속도로주행에너지소비효율 모드측정에너지소비효율 - 26 -

( 나 ) 배기측정방법 (CVS 75 모드 ) 환경부고시제2013-112호 1) 주행모드 : 가 ) UDDS 모드 : 지식경제부고시와같은 UDDS 모드를사용하지만, 4백이아닌 3백모드를사용한다. <Table 3> UDDS 모드 단계시간 ( 초 ) 거리비고 저온시동시험초기단계저온시동시험안정단계주차고온시동시험단계 505 865 9-11 분 505 5.78km (3.59 mile) 6.29km (3.91 mile) - 5.78km (3.59 mile) 저온시동 고온시동 계 44 분 17.85km (11.59 mile) <Fig. 10> UDDS 모드의주행시험계획 (3bag 시험 ) 나 ) Highway 모드 : 지식경제부의 HWFET( 고속도로주행 ) 모드와시행방법이일치한다. 2) 전기동력주행거리의측정및배기관가스배출값산정가 ) 전기동력주행거리측정방법 1 별표 1의 CVS-75모드측정방법에서상온주차가완료된후에차량을차대동력계로이동시키고, 동력계주행계획 (UDDS) 에따라계속운전한다. 각각의주행주기사이에는 10분간정차한다. 2 시험자동차의최고속도가동력계주행계획상의속도와같거나높은경우에는시험자동차가더이상동력계주행계획의속도를따라가지못하는시점또는배터리허용온도초과및배터리전압낮음등과같이제작자가안전상의이유로운전을중단하여야하는시점에서시험을완료한다. 3 시험자동차의최고속도가동력계주행계획상의속도보다낮은경우에는시험자동차 - 27 -

의최고속도로운전하되, 시험자동차최고속도의 95% 이하로떨어지는시점또는배터리허용온도초과및배터리전압낮음등과같이제작자가안전상의이유로운전을중단하여야하는시점에서시험을완료한다. 4 시험이완료된시점까지의주행거리를측정하여전기동력주행거리로산정한다. 나 ) 배기관가스배출값 1 가 ) 에서산정된전기동력주행거리에따른하이브리드자동차주행계수는다음표 와같다. 표에서 AER 은전기동력주행거리로서단위는 km 이다. <Table 4> 하이브리드자동차주행계수 전기동력주행거리 하이브리드자동차주행계수 16km 미만 0.0 16km 이상 145km 이하 (33.8 + 0.5 AER/1.609) / 35 145km 초과 2.25 2 하이브리드배기관가스배출값은다음표와같이산정한다. <Table 5> 하이브리드배기관가스배출값계산 배출허용기준 하이브리드배기관가스배출값 (g/km) 기준 1 0.047-VMT( 하이브리드자동차주행계수 ) 0.022 기준 2 0.025-VMT( 하이브리드자동차주행계수 ) 0.019-28 -

아래의 <Table 6> 에는 HEV 및 PHEV 의주행모드및배기가스계산비교표를나타내었다. <Table 6> HEV 및 PHEV 의주행모드및배기가스계산비교표 항목미국일본유럽 주행모드 - UDDS, HFEDS, US06, SC03, Cold UDDS - 10 15 모드, JC08 모드 - Urban cycle, Extra-urban cycle 하이브리드자동차시험기준 CD 시험시험종료기준 - 소비된총연료에너지의 1% 까지변경을제한 NEC Tolerance - 하나또는두개이상의사이클동안누적된 NEC 가소비된연료의 1% 미만이면 FCT 종료 - 대안 FCT 종료기준 : 마지막사이클또는마지막사이클시리즈의의 SOC 가전체소진된용량또는 NEC 공차중큰값의 2% 미만이면종료 - SOC 를 0 으로보정하여사용 - SOC 를 0 으로보정하여사용 - 각사이클의모드가동전후의전류변동량 ( ) (Ah) 이아래의연료소비의 전류변동량상당값 ( )(Ah) 의 2% 범위 내에존재하는범위 - 조합된사이클 N+1 에서측정된전기변동량이최대 SOC 에서일반적인배터리용적 (Ah) 의백분율 (%) 로표현된, 3% 방전미만이라면, 배터리최소 SOC 가조합된사이클 N 에서달성 배기가스측정및분석 - 주행스케줄별로 phase 에따른가중치, a, b 를부여 - UDDS a=0.43, b=0.57 제외한나머지는 a=0, b=1 의가중치를적용 저온 UDDS 에만다음의식적용 - 모드별배기배출성분보정인수계산공식 - 전류변동량 0 으로보정된배출무게 - 테스트 1 의배출량 (g/km) - 테스트 2의배출량 (g/km) - 29 -

나. HEV 및 PHEV의시험방법및주행조건이오염물질및연비에미치는영향평가 하이브리드차량의기능상분류 (1) 마일드타입하이브리드 : 공회전정지 + 회생제동 + 모터어시스트기능을가진하이브리드시스템이다. 전기적비중이적어가격이저렴하지만, 순수전기모드구현이불가능하여연비 / 배출가스가비교적나쁘다는단점이있다. (2) 하드타입하이브리드 : 공회전정지, 회생제동, 모터어시스트기능에 EV모드를추가한하이브리드이다. 2개이상의모터가필요하며마일드타입에비하여고가인단점이있지만회생제동효율이우수하며연비가좋다. (3) 플러그인하이브리드 : 기존의하드 HEV에대용량배터리를추가하여외부충전이가능한시스템이다. 경제성이좋아많은자동차제작회사에서현재연구 / 개발중이다. <Fig. 11> 하이브리드차량의기능상분류 대상차종 : Honda Insight( 마일드타입하이브리드 ), Toyota Prius 3rd( 하드타입하이브리 드 ), Toyota Prius-Pi( 플러그인하이브리드 ) 플러그인방식의 GM Volt 는기존의자료를활용하여비교하였음. 마일드타입, 하드타입, 플러그인하이브리드를각각대표하는차량을선정하여각주행모드에대한성능특성및배출특성을파악하였다. 마일드타입으로는 Honda Insight, 하드타입하이브리드로는 Toyota Prius 3rd를선정하여 HEV 유형에따른비교분석을시행하였고플러그인하이브리드는 Toyota Prius-Pi를선정하여선행연구의 GM Volt 데이터와비교하여분석하였다. 아래의 <Table 7> 은각차종의세부제원을나타내고 <Table 8> 는플러그인하이브리드인 Toyota Prius-Pi와 GM Volt 두모델의제원을비교하여나타내었다. - 30 -

<Table 7> Honda Insight, Toyota Prius 3rd, Toyota Prius-Pi 차량의주요제원 <Table 8> 을살펴보면선정된세하이브리드차량의외관특성은매우유사한준중형세단의모습을나타낸다. 특히 Prius 3rd와 Prius-Pi는외관이같을뿐아니라제원역시배터리를제외한나머지제원이모두같다. 이를통해 Prius-Pi는 Prius 3rd와동일한차량에배터리용량을늘리고외부충전을가능하게한차량임을알수있다. 반면 Honda Insight 는구동방식의차이에의하여배기량, 출력, 토크, 연비, 배터리모두하드타입과플러인하이브리드보다낮은수치를보여준다. 이는앞서말한전기적비중이적어가격이저렴하지만, 순수전기모드구현이불가능하여연비 / 배출가스가비교적나쁘다는단점이있다는점을잘반영하고있다. - 31 -

<Table 8> Toyota Prius 와 GM Volt 의제원비교 <Table 8> 을살펴보면두모델은모두 PHEV 이지만그특성에있어서는큰차이가있음을알수있다. 하드타입하이브리드를기반으로설계된 Toyota Prius는 1,798cc로 1,398cc인 GM Volt 보다큰배기량을갖고있다. 반면에모터토크는 Prius는 207Nm, GM Volt 는 368Nm로큰차이를보이고배터리용량역시 Prius는 4.4kWh, Volt는 16kWh로 3 배이상의큰차이를보인다. 따라서두모델모두 PHEV이지만, Toyota Prius-Pi는엔진에큰비중을, GM Volt는모터에큰비중을두어주행특성에따라매우다른경향의결과를보일것임을예상할수있다. 주행모드 : CVS-75 모드, CVS-75 에어컨, CVS-75 저온주행, NEDC (ECE15 + EUDC) mode, HWFET (EPA Highway Fuel Economy Cycle) mode CVS-75 모드는저온시동시험초기단계와저온시험단계, 고온시동시험으로구성되고 2479초동안 17.8km를주행하며평균속도 25.8km/h, 최고속도는 91.2km/h이다. NEDC (ECE15+EUDC) 모드는 4번의 ECE15 사이클과 1번의 EUDC 사이클로구성되고 1180초동안 10.9km를주행하며평균속도는 33.5km/h, 최고속도는 120km/h이다. 마지막으로 HWFET 모드는 765초동안 16.4km를주행하며평속 77.8km/h, 최고속 77.8km/h 모드를 2 회반복하며, 예비주행및본주행으로구분된다. 이는각각 <Fig. 12>, <Fig. 13>, <Fig. 14> 의주행스케쥴을따른다. - 32 -

<Fig. 12> CVS-75 주행모드주행스케줄 <Fig. 13> NEDC (ECE15+EUDC) 주행모드주행스케줄 <Fig. 14> HWFET 시험주행모드주행스케줄 다. HEV 및 EV 의시험을위한위탁기관인자동차부품연구원의시험장비 국내 / 국외각 1종의하이브리드자동차와국내 / 국외각 1종의전기자동차총 4대의차량시험을위하여아래와같은시험장비를구성하였다. 시험장치구성은크게 2 부분으로나누어지는데, 하나는실내에서도로주행을모사할수있는차대동력계와또하나는같은주행시차량에서배출되는배기가스를분석하는배기분석계로구성된다. 아래의 <Fig. 15> 은구축된시험장치의개략도를나타낸다. - 33 -

<Fig. 15> HEV 및 EV 환경성시험장치구성개략도 차대동력계위에실차를배치하여각실험주행모드에맞게속도프로파일대로주행이가능하며, 실차의모드시험에서오류판단여부의진단이가능하다. 아래의 <Fig. 16> 과 <Table 9> 는하이브리드및전기자동차의일충전주행거리및에너지소비효율비교평가시험에사용된차대동력계의외형및제원을나타낸다. - 34 -

<Fig. 16> 4WD 48 차대동력계및실제실험사진 <Table 9> 차대동력계제원 Max. Generation power Inertia Range Max. Speed Accuracy Cooling Fan Roller size : 48Inch Single roll (4WD) Permanent : 153kW from 92km/h to 200km/h x 2SET 10S : 258kW from 92km/h to 146km/h 2WD : 400kg ~ 3,500kg 4WD : 800kg ~ 5,400kg 200km/h Max. Speed : 0.01% FS Torque : 0.1% FS Repeatability : 0.02 @ FS Variable Speed 하이브리드자동차의경우차대동력계에서다양한모드주행후배기가스를분석하여연비 계산및 CO 2 온실가스배출규제를확인하기위한배기가스분석계가아래의 <Fig. 17> 와 <Table 10> 에자세히설명되어있다. - 35 -

<Fig. 17> 하이브리드자동차의배기배출물분석장치사진 <Table 10> 하이브리드자동차의배기배출물분석장치제원 GAS CO[ppm] CO 2 [%] CH 4 [ppm] THC[ppmC] NOx[ppm] Analysis Principal NDIR NDIR GC/FID H.FID CLD Application Range LEV SULEV 50/100 /1000/2500 10/20/50 /100 1/3/6/20 10/20/50/100 10/20/50/5000 1/3/6/20 1/2/5/10 /20/50 1/2/5/10 /20/50 10/20/50 /5000 1/2/5/10 /20/50 90% Response Time Within 3sec. Within 2sec. Within 15sec. Within 2sec. Within 2sec. Test cycle U.S. : FTP-75, FTP-72, S FTP, NYCC HWFET EC : ECE-15 + EUDC, MVEG JAPAN : JAPAN 10Mode, JAPAN 11Mode, JAPAN 10-15Mode KOREA : CVS-75, NEDC(ECE15+EUDC), IM240 Customer Mode - 36 -

2. 과제시험결과 가. 하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과 (a) CVS-75 주행모드 (b) NEDC (ECE15+EUDC) 주행모드 <Fig. 18> Prius 3th 의모드별주행영향평가 <Fig. 18> 은 Toyota Prius 3th 차량으로 CVS-75 모드와 NEDC (ECE15+EUDC) 모드를주행한결과를나타낸그래프로써, 주행모드에따라연비와배기에큰차이를보임을알수있다. CVS-75 모드는평균속도 25.8km/h, 최고속도 91.2km/h 인반면 NEDC (ECE15+EUDC) 모드는평균속도 33.5km/h, 최고속도 120km/h로평균속도, 최고속도모두더높은수치를보이기때문에이영향으로모든배출가스는 NEDC (ECE15+EUDC) 모드에서증가한다. 특히 NOx 배출량은 75%, CO 2 배출량은 44% 로큰폭으로증가한다. 연비역시 NEDC (ECE15+EUDC) 모드에서더악화되는데약 10km/L로큰차이를보인다. 이로미루어볼때 Prius 3th는저속의도심주행에최적화되어있음을알수있다. 다음으로 SOC를살펴보면 CVS-75는 SOC의시작과끝의차이가크지않지만, NEDC (ECE15+EUDC) 는약 15% 의큰차이를보이며오히려종료시 SOC가증가하였다. 이는마지막에 32초동안 120km/h로 - 37 -

유지되는구간이있는데이때배터리의충전이이루어졌다고판단된다. (a) CVS-75 A/C 주행 (b) CVS-75 저온주행 <Fig. 19> Prius 3th 의실운행조건영향평가 <Fig. 19> 는 Toyota Prius 3th 차량으로실운행조건의영향을평가하기위해에어컨을켠상태의주행과 Cold 주행의결과를나타낸그래프이다. 표준 CVS-75 모드에서연비가 33.33km/L로나타난결과와비교하여볼때 A/C 주행조건은 13.6km/L, 저온주행조건은 5.1km/L의연비감소가나타난다. 다음으로배기배출물을기존의 CVS-75와비교하여살펴보면 A/C 주행의경우 NOx 수치는유지되고 THC 는 0.004에서 0.003으로감소, CO는 0.053에서 0.061으로약 15% 증가, 그리고 CO 2 는 70.236에서 118.862로약 40% 의차이로대폭증가하였다. COLD 주행의경우에는 NOx의경우에만 0.003에서 0.0025로약 17% 감소하고, THC는 0.004에서 0.017로 4배이상증가, CO는 0.053에서 0.1586으로약 3배이상증가, 그리고 CO 2 는 70.236에서 82.65로약 18% 증가하였다. 이결과는 A/C 유무는연비에큰영향을끼치고연비는 CO 2 배출에큰영향을끼친다는것과 Cold 주행은연비에약간 - 38 -

의영향을끼치고배기악화에큰영향을끼친다는것을알려준다. (a) CVS-75 주행모드 (b) NEDC (ECE15+EUDC) 주행모드 <Fig. 20> Insight 의모드별주행영향평가 <Fig. 20> 은 Honda Insight 차량으로 CVS-75 모드와 NEDC (ECE15+EUDC) 모드를주행한결과를나타낸그래프로써, 전기적비중이적어가격이저렴한반면순수전기모드구현이불가능하여연비 / 배출가스가비교적나쁘다는마일드타입하이브리드차량의특성을잘보여준다. 하드타입하이브리드인 Toyota Prius 3rd에비교하여볼때 CVS-75와 NEDC (ECE15+EUDC) 모드모두마일드의연비가더나쁘지만마일드하이브리드인 Insight의경우모드간연비차이가 CVS-75 19.37과 NEDC (ECE15+EUDC) 17.33으로매우작은반면하드타입하이브리드인 Prius의경우는 CVS-75 33.33, NEDC (ECE15+EUDC) 23.24로모드간연비차이가크기때문에평균속도와최고속도가더높은 NEDC (ECE15+EUDC) 에서마일드와하드타입의차이가감소한다. 배기의경우연비가더낮기때문에 CO 2 는물론 Prius 에비하여매우높은수치를보이고다른배기배출수치역시 - 39 -

마일드타입하이브리드에서는전기의비중이적기때문에더높은수치를보인다. NEDC (ECE15+EUDC) 에서는그차이가명확하지만, CVS-75에서는그수치는약간감소하였다. 이는단위가 g/km이고연비가 Insight가더낮다는점을고려하면같은연료를소비할경우 Insight에서더많은배기를배출할것임을알수있다. 앞서말했듯이 NEDC (ECE15+EUDC) 모드주행시그차이는명확한데 Prius의경우모드별배기값이거의비슷했던것과비교하여볼때마일드하이브리드의경우엔진에더많은비중을두었기때문에주행조건에따라서배기의차이가클것이라고예상할수있다. SOC 배터리상태를비교한결과는마일드타입의 Insight는시험시작과끝에서큰차이를나타내지않고유사한값을유지하고있음을알수있다. (a) CVS-75 A/C 주행 (b) CVS-75 저온주행 <Fig. 21> Insight 의실운행조건영향평가 <Fig. 21> 은 Honda Insight 차량으로실운행조건의영향을평가하기위해에어컨을켠상 - 40 -

태의주행과 Cold 주행의결과를나타낸그래프이다. 이는대체로하드타입하이브리드 Prius 로실주행조건주행결과와같은경향을가진다. CVS-75 모드에서 19.37km/L의연비와비교하여볼때 A/C 주행조건은 3.0km/L, 저온주행조건은 0.6km/L의연비감소를보인다. 이는 A/C 주행조건이연비에더큰영향을미친다는 Prius 의경향과일치한다. 다음으로배기배출물을살펴보면연비감소의영향으로 CO 2 는 A/C 주행조건에서약 22g/km로약 18% 의차이를보이고연비가거의비슷한 Cold 조건에서는 CO 2 역시거의유사한수치를보인다. NOx, THC, CO 수치는 A/C 주행조건에서 CVS-75와거의유사하거나약간높은수치를보여주지만, 모드별주행영향평가에서언급한바와같이 g/km이단위라는점과연비가감소했다는점을고려할때같은양의연료를소비하면 A/C에서더높은배기배출물을배출할것임을알수있다. Cold 조건에서는이를고려하지않아도이미약 2배또는그이상의차이를보여주고있기때문에이역시 Cold 조건이배기에큰영향을미친다는 Prius의경향과일치한다. 나. 플러그인하이브리드자동차의연비및배출가스시험결과 (a) Volt UDDS 모드주행 (b) Volt HWFET 모드주행 <Fig. 22> GM Volt Charge Depleting 시험 - 41 -

<Fig. 22> 는 GM Volt 차량으로모드별주행영향평가를위해각각 UDDS 모드와 HWFET 에서 CD 시험을실행한결과그래프이다. 본실험에서는사이클또는마지막사이클시리즈의 SOC가전체소진된용량이 2 % 미만이면대안시험종료기준 (EOT) 을만족하는대안 FCT 시험종료기준을사용하여 CD 구간을측정한결과 UDDS 모드에서는 6 Cycle 이후 Transient 구간이나오고, HWFET 모드에서는 4 Cycle 이후 Transient 구간이발생하였다. Rcda를살펴보면 UDDS와 HWFET의 CD 구간은각각 73.7km와 66km으로 HWFET가 7.7km 더짧다. 이는고속도로모드인 HWFET의평균속도가높아전기에너지소비율이높기때문이다. CD 구간을살펴보면 GM Volt의경우전구간에서엔진속도가발생하지않은것으로보아전기적요소만을가지고구동됨을알수있는데, 이는 VOLT의경우충분한배터리와고출력의모터를사용하여고속주행에도모터만을사용하여구동이가능하기때문을알수있다. 그리고 CS 구간의연비시험결과는 UDDS 22.55km/L, HWFET 23.5km/L으로오히려고속도로모드인 HWFET에서더높은연비를보이고있다. (a) Prius-Pi UDDS 모드주행 (b) Prius-Pi HWFET 모드주행 <Fig. 23> Toyota Prius-Pi Charge Depleting 시험 - 42 -

<Fig. 23> 은 Toyota Prius-Pi 차량으로모드별주행영향평가를위해각각 UDDS 모드와 HWFET에서 CD 시험을실행한결과그래프이다. 본실험에서는 GM Volt와마찬가지로대안 FCT 시험종료기준을사용하여 CD 구간을구하였다. CD 구간주행거리는 UDDS 25.1km, HWFET 22km으로써, 이는 VOLT의 UDDS 73.7km, HWFET 66km에비해약 1/3의수치임. 이는 Volt의경우배터리와모터의용량이커전기적비중이큰반면 Prius-Pi의경우상대적으로전기적비중이작기때문에발생한결과이다 ( 각각의배터리용량은 Prius-Pi 4.4kWh, Volt 16kWh). Prius-Pi와 Volt와가장큰차이는 CD구간에서나타난다. UDDS 모드의 CD구간내 200s, 800s 내외에서두차례엔진이가동되는부분이발생한다. 이는 Prius-Pi의모터출력과배터리용량이낮아모터로만구동하기에는무리가있거나배터리의급격한소진을막기위함이다. 그리고 CS 구간의연비시험결과는 UDDS 32.3km/L HWFET 27.78km/L으로 UDDS의경우프리우스 HEV의 33.33km/L와거의유사한수치이다. <Fig. 24> Toyota Prius-Pi Cold UDDS (-7 ) Charge Depleting 시험 <Table 11> Toyota Prius-Pi Cold UDDS (-7 ) Charge Depleting 시험결과 - 43 -

<Fig. 24> 와 <Table 11> 는 Toyota Prius-Pi 차량으로 Cold UDDS 모드를주행한결과를나타낸다. Cold UDDS 주행시급격한 SOC 소진을막기위하여 80% 이상의높은 SOC에도불구하고엔진을사용하는것을알수있다. <Table 11> 에서전기주행구간비율을살펴보면 Cycle #1과 CS구간인 Cycle #2의차이는 10.3% 으로매우작은차이를보인다. 따라서 CD 구간은존재하지않으며, Cold 주행조건에서 PHEV는제대로된기능을수행한다고보기힘들다. (a) Prius-Pi Standard UDDS Cycle 별배기배출물 (b) Prius-Pi Cold UDDS (-7 ) Cycle 별배기배출물 <Fig. 25> Toyota Prius-Pi Charge Depleting 시험 Cycle 별배기배출물결과 <Fig. 25> 는 Toyota Prius-Pi 차량으로 Cold UDDS 모드를주행한배기배출물결과를사이클별로나타낸그래프이다. 표준 UDDS 반복주행은 <Fig. 23> - (a) 의결과와마찬가지로 UDDS 모드에서 CD구간에도엔진시동이걸리기때문에배기배출물은어느정도배출되었을것으로예상되지만급격한 SOC 하강으로인하여 4번째사이클부터배출가스측정을시작하였다. Cold UDDS(-7 ) 주행에서첫사이클배출가스중 NMHC와 CO가다른사이클과비교하여매우높은수치가나타난다. 이는저온의외기온도조건이빠른엔진워밍업을요구하였고, 이를위한연료과부하의원인으로판단된다. Cycle #2 이후의구간에서는 Prius 3rd의 CO 2 배출량과비슷한수치를보여준다. - 44 -

다. PHEV 미국라벨기준 (a) Series 방식의미국라벨 (b) Blended 방식의미국라벨 <Fig. 26> PHEV 미국라벨기준예시 2011년 7월 6일 EPA의최종법규에서 PHEV는 Series와 Blended 방식으로구분하였다. Series 방식은 GM Volt 와같이큰용량의 RESS를사용하여전기에너지주행거리가다소높으며이후휘발유를이용한내연기관으로전기에너지를발전하여주행하는방식의차량을의미하고 Blended 방식은 Toyota Prius 및 Hyundai Sonata와같이 RESS 용량은작지만주행및가속시휘발유내연기관을병행하여효율및출력의극대화를높인차량이다. 두차량의동등비교를위해 Annual fuel cost로나타내어비교하였다. PHEV 국내도입시방식에차이에따른표시방법의다양화가필요할것이다. - 45 -

전기에너지를사용하는하이브리드및플러그인하이브리드자동차는기존의연비측정방식으로는정확한성능시험및환경성평가가어려우므로이에대한대책이필요하다. 따라서전기에너지와화석연료를선택적으로사용하는하이브리드및플러그인하이브리드자동차의에너지소비효율비교 / 평가를위한기반구축및기술개발이필요하며, 각국정부차원에서기술개발투자지원정책을마련하고있다. 본과제를통하여미국, EU, 일본등기술선진국에서수행하는국제환경인증표준화활동의규정분석과국내외하이브리드및플러그인하이브리드자동차배출가스시험방법분석을통하여국내하이브리드및플러그인하이브리드자동차차량의정책및가이드라인을제시하였다. 본연구용역에서는하이브리드및플러그인하이브리드자동차를다양한실차운행조건에 서환경성을시험하였다. 이러한시험결과를바탕으로별첨 6 과같이 플러그인하이브 리드자동차배출가스시험절차 개정 ( 안 ) 을제시하였다. - 47 -

전기에너지를사용하는하이브리드및플러그인하이브리드자동차에대한성능시험및환경성평가기술의확보는향후자동차시장에선보일가능성이있는연료전기차및신동력차량에대한성능시험및환경성평가기술선점에유리하게작용하며이를통해하이브리드및플러그인하이브리드자동차강국으로도약할수있다. 국내외하이브리드및플러그인하이브리드자동차배출가스시험방법을조사하여자동차의주행조건이오염물질및이산화탄소배출에미치는영향성파악과, 그리고플러그인하이브리드자동차의시험방법및주행조건이배출가스에미치는영향성평가를파악할수있다. 이러한기술을통하여유로 6를대응하는저탄소자동차를위한개발방향분석과기술확보가가능할것으로기대된다. 하이브리드및플러그인하이브리드자동차에대한성능시험및환경성평가기술확보를통하여경쟁력있는하이브리드및플러그인하이브리드자동차보급시장이활성화되어 2020년에자동차판매시장의 50% 를넘어설것으로예상하고있으므로일반자동차와비교하여하이브리드및플러그인하이브리드자동차의연비개선율을 40% 로추정할때그만큼의에너지소비저감및 저감효과를기대할수있다. 하이브리드및플러그인하이브리드자동차에적용된회생제동장치및배터리성능시험방법을개선을통하여향후연비개선을기대할수있다. 기존의승용차연간평균연비증가율과유사한수준으로가정한다면, 연간약 2 ~ 4% 정도의연비향상에의한가격경쟁력이상승할것으로기대된다.( 기준 : 2003 ~ 2007년승용차평균연비증가율연간약 2.1%, 2008년부터약 4% 증가 ) 하이브리드및플러그인하이브리드자동차는다양한실차운행환경조건에따라서에너지소비효율특성이상당히달라질것으로예상되므로, 주행모드 (FTP-75, FTP-4, HWFET, UDDS), 온도조건 ( 상온, 고온 ), 공조기 ( 에어컨, 히터 ) 등다양한시험조건의변경을통하여연비개선및환경성평가과측정기반기술확보가능하다. 뿐만아니라, 2014년시행될유로 6는배기가스의질량과그수를규제하여대폭규제가강화되었는데이에상응하는자동차기술개발방향분석기술자료로활용가능하다. - 49 -

[1] AUTOMOBILE TYPE APPROVAL HANDBOOK FOR JAPANESE CERTIFICATION 2011 [2] KSAE SAE 1711 하이브리드및플러그인하이브리드자동차의배출가스와연비측정방법 [3] UN ECE Regulation No. 83 Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the emission of pollutants according to engine fuel requirements [4] UN ECE Regulation No. 101 Uniform provisions concerning the approval of passenger cars powered by an internal combustion engine only, or powered by a hybrid electric power train with regard to the measurement of the emission of carbon dioxide and fuel consumption and/or the measurement of electric energy consumption and electric range, and of categories m1 and n1 vehicles powered by an electric power train only with regard to the measurement of electric energy consumption and electric range [5] ISO 23274 Part 1 Hybrid-electric road vehicles Exhaust emissions and fuel consumption measurements Part 1 : Non - Externally chargeable vehicles [6] ISO 23274 Part 2 Hybrid-electric road vehicles Exhaust emissions and fuel consumption measurements Part 2 : Externally chargeable vehicles - 51 -

[ 별첨 1] 원안작성 : 그린카연비측정방법표준화위원회 제정자 : 사단법인한국자동차공학회장제정 : 2012 년 3 월 원안심의 : 한국자동차공학회표준화위원회 원안작성 : 그린카연비측정방법표준화위원회 This translation is executed by The Korean Society of Automotive Engineers under a license with SAE International 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096, USA copyright c 2011 SAE International. SAE International dose not approve and dose not confirm these translations and in any cases only the entire English version published with an SAE International copyright can be considered as the official version. Reproduction of the specified translations is strictly forbidden according to United States and international copyright law 개 요 하이브리드전기자동차 (HEV) 기술은 SAE J1711 표준안발표이후로상당히진보해왔다. HEV 는지난십여년간생산되어왔고, 표준안의방법중일부는충전-지속 (charge-sustaining) HEV 들을성공적으로다루어왔다. 그러나이표준안이개정될시기즈음, 플러그인하이브리드 (plug-in hybrid) 기술이급속하게발전을하였다. 따라서플러그인하이브리드기술을다루는방법들은문헌들에서다룬다양한시험차량과가상차량들에의해검증된운행가능성을적용하기위해재고 ( 再考 ) 및개정이필요하다. 또한, SAE J1711에서다루어진표준시험방법들의목록은현재차량연비를평가하는데사용되는다섯가지 (UDDS, HFEDS, US06, SC03, 저온 FTP) 의시험모드에적용되도록확장되어야한다. - 53 -

한국자동차공학회표준 KSAE SAE 1711:2012 하이브리드및플러그인하이브리드자동차의배출가스와연비측정방법 Recommended practice for measuring the exhaust emissions and fuel economy of hybrid-electric vehicles, including plug-in hybrid vehicles 1 적용범위 하이브리드전기자동차 (HEV: hybrid electric vehicle) 는소비할수있는연료와온보드 (on-board) 하이브리드추진시스템, 외부의전기에너지원또는두가지모두를사용하여충전이가능한재충전식에너지저장장치 (RESS: rechargeable energy storage system) 에나오는에너지원으로부터추진에너지를얻는차량으로정의한다. 이표준에서다루고있는소비할수있는연료는가솔린, 디젤연료등과같은석유기반의액체연료와메탄올, 에탄올등과같은알코올기반의액체연료, 압축천연가스등탄화수소기반의가스연료로제한한다. 이표준에서다루는 RESS는배터리와커패시터, 전기플라이휠을포함하고, 절차는정기적으로오프보드 (off-board) 충전되는 HEV의 CD 운영모드시험을포함하며, 계산은사용운전통계 (in-use driving statistics) 에따른 CD와충전지속 (CS) 구간을합하여제공한다. 그러나, 플러그인하이브리드전기자동차 (PHEV: plug-in hybrid electric vehicle) 의배기가스기준준수를증명하기위한계산혹은시험방법론은제외한다. 2 인용표준 다음의인용표준은이표준의범위와규정의일부를구성한다. 발행연도가표기된인용표준 은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 ( 모든추록을포함 ) 을적용한다. SAE J1634, Electric vehicle energy consumption and range test procedure SAE J2263, Road load measurement using onboard anemometry and coastdown techniques SAE J2264, Chassis dynamometer simulation of road load using coastdown techniques KSAE SAE 1715:2011, 하이브리드전기자동차와전기자동차용어 - 54 -

3 정의 3.1 일반 3.1.1 하이브리드전기자동차 (HEV: hybrid electric vehicle) 다음의저장된에너지원의양쪽모두에서추진에너지를가져올수있는도로차량 (1) 소비할수있는연료와 (2) 전기모터-발전기시스템, 외부의전기에너지원또는둘모두에의해재충전되는 RESS. 3.1.2 충전-종속 (RD: recharge-dependent) 다른모드가선택되지않는동안다음의하나혹은두가지조건이일어나는 PHEV에서특수차량또는운전자선택작동모드를설명하는분류 1) 소비할수있는연료의공급이계속적으로제공될지라도 RESS가외부의전기에너지원으로부터충전되지않으면, 차량추진이결국더이상불가능하다. 2) RESS가매우낮은에너지의공급을담고있기때문에, 결국운전자는운전모드에서자동차로부터주행이중단되는것을경고또는지시받는다. PHEV에서엔진이나하이브리드동력장치의자동적인물림없는 EV 운전모드는항상 RD로간주된다. 동일 HEV에서, 한 HEV 운전모드를 RD로분류하면다른 HEV 운전모드는 RD로분류될수없다. 이문서의범위는 RD PHEV 또는작동모드를다루지않는다. 3.1.3 충전-독립 (RI: recharge-independent) 다른모드가선택되지않는동안다음의하나혹은두가지조건이일어나는 PHEV에서특수차량또는운전자가선택한작동모드를설명하는분류 1) 소비할수있는연료의공급이계속적으로제공되어 RESS가외부의전기에너지원으로부터충전되지않아도차량추진은지속가능하다 2) RESS가매우낮은에너지의공급을가지고있어도, 운전자는운전모드에서자동차로부터주행이중단되도록경고또는지시받지않는다. RI 운전모드의한예를들면비록 RESS에서모든유용한에너지가고갈되어도, 차량의추진은가능하다. 3.1.4 충전을유지하는하이브리드전기자동차 (CS HEV: charge-sustaining hybrid electric vehicle) 외부전기에너지원으로부터충전이불가능한 RESS 또는 RESS의드문조건이나차량추진과는관련없이다른목적을위하여단지외부충전이의도되는 HEV를설명하는차량분류 CS HEV 는정상적인사용에서내장형연료에서정미에너지를끌어낸다. 순간적이거나짧은 기간동안 CS HEV 는충전이소진되거나증가될수있다. 이것의정의는긴시간동안 ( 많은 주행시간 ) RESS 의그충전레벨을유지또는지속하는것을의미한다. - 55 -

3.1.5 플러그인하이브리드전기자동차 (PHEV: plug-in hybrid electric vehicle) 전형적으로교류전원 (AC) 전기동력공급시스템과같은, 외부 ( 차량밖의 ) 전기에너지원으 로부터충전이가능하도록고려된 RESS 를가진 HEV 를설명하는분류 비고차량외부시스템으로충전이가능한 HEV, 그리드에연결된 HEV, 외부에서충전이 가능한 HEV 와같다. 3.1.6 충전 - 유지모드 (CS Mode: charge-sustaining mode) RESS 의전기에너지를유지하는동안연료에너지를소비하며 HEV 를운전하는작동모드 3.1.7 충전 - 소진모드 (CD Mode: charge-depleting mode) CS- 모드상태이전까지순간적이거나연속적으로, 외부의전원이나동시에연료에너지로 부터충전된 RESS 의전기에너지를소비하며차량을운전하는 HEV 의작동모드 3.1.8 모든-전기범위 (AER: all-electric range) PHEV에대하여첫엔진이시작하기이전까지차량이모든-전기모드 ( 즉, 차량의내연기관이작동되지않는모드 ) 로주어진완전-충전시험 (FCT, 4.3 참조 ) 동안운행된전체연속적인마일 3.1.9 충전 - 균형사이클 (charge-balanced cycle) 차량 RESS 의충전상태 (SOC) 에서시작부터끝까지의충전이규정된공차이내에서유지되 는동안의주행사이클 3.1.10 천이사이클 (transition cycle) PHEV에대하여 FCT 조건에서 RESS로부터모니터된에너지가 CD 모드에서 CS모드로천이를나타내는시험사이클, 천이사이클은결국 CS 모드로되나결국소진될것이다. 다음사이클또는사이클들은 CS일것이다. 이정의는그림 1에설명되어있다. 그림 1 천이사이클의정의 - 56 -

3.1.11 천이범위 (transition range) PHEV에대하여 FCT에서첫번째 CS 사이클이전의사이클이 CD 이외의어느것이될수있다. CD와 CS 작동모드사이에서이동된거리가존재할것이다. 이 FCT의부분이천이범위로정의된다 ( 그림 2 참조 ). 그림 2 RCDA, RCDC 그리고천이범위 3.1.12 사이클거리 (cycle distance) 차량이규정된운전스케줄을완전하게따라하였을때, 시험사이클내에서이동된거리 그것은어떤주어진시험스케줄마다고정된값을갖는다. 3.1.13 충전-소진사이클범위 (charge-depleting cycle range(rcdc)) 주어진 FCT에대하여적어도부분적으로 CD 모드에서운전된총사이클의수는사이클거리사이시간을잰다. 시험기준한계에따른충전-유지사이클은 Rcdc 내에포함되지않는다. 차량이소진과유지양쪽모드에서겸하여작동하는차량의천이사이클은 Rcdc를포함한다. 만약 FCT가천이범위를포함하고있다면, Rcdc는이러한천이사이클들을포함한다. 3.1.14 실제충전 - 소진범위 (actual charge-depleting range(rcda)) RESS 가외장형충전된에너지를소진한추정된거리 FCT 의시작으로부터측정되는후속의 CD 시험사이클을통과하고이전사이클과비교된 천이사이클의 SOC 에서변화에비례된천이사이클에있는점에서끝나는전체거리이다. Rcda 는 Rcdc 보다항상작거나동일해야한다. 3.1.15 시험의시작 (start of test) 시험순서중차량키스위치 ( 또는이에준하는것 ) 가처음으로 on 위치에놓이는점. 3.1.16 시험의끝 (end of test) 적절한시험종료기준을충족한후차량이정지 ( 속도값이 0) 상태까지감속되는점 ( 시간 과거리적개념 ) 이때키스위치 ( 또는이에준하는것 ) 는 off 위치에놓여진다. - 57 -

3.2 차량 3.2.1 공차하중 (curb weight) 배터리 / 커패시터, 공정용량의윤활유및차량라인 (vehicle line) 의 33 % 이상으로설치되도록기대되는옵션장비의하중을포함하는모든표준장비를가진차량의총하중을의미한다. 그러나운전자, 탑승자, 및유효적재하중 (payload) 은배제한다. 미완성의경트럭은제조사에의해규정된공차하중을가르킨다. 3.2.2 공칭연료탱크용량 (nominal fuel tank capacity) 연료탱크주입구 (filler) 입구에서부터연료가주입되며제조자에의해미국갤런 (U.S. gallon) 의소수점첫째자리까지규정된연료탱크의부피 3.2.3 소비할수있는연료 (consumable fuel) 에너지를발생하고연료의질량은시험과정의결과로소비되는어떠한고체, 액체또는기 체의물질 이표준에포함되는소비할수있는연료는가솔린, 디젤연료등석유기반의액체연료, 메탄올, 에탄올등알코올기반의액체연료, 압축천연가스등탄화수소기반의기체연료 로제한된다. 3.2.4 재충전에너지저장장치 (RESS: rechargeable energy storage system) 에너지를저장하는구성요소또는구성요소의시스템 그에너지의공급은전기모터 - 발전기시스템, 외부전기에너지원또는두가지모두에의 해재충전을할수있다. HEV 에대한 RESS 의예는배터리, 커패시터, 및전기기계의플라이 휠을포함한다. 3.2.5 엔진 (engine) 소비할수있는연료로저장된에너지를기계적인에너지로변환하는장치 ( 예 : 스파크점 화엔진, 압축점화엔진 ) 비고연료전지는소비할수있는연료를사용하지만기계적인에너지를생성하지못하기 때문에그자체를엔진으로간주되지않는다. 3.2.6 전기모터-발전기시스템 (electric motor-generator system) 기계적에너지를전기적에너지로 ( 예를들어, RESS를재충전을위하여 ), 전기에너지를기계적에너지 ( 예를들어, 차량을추진하기위하여 ) 로변환또는둘다로변환하는기능을가진것으로차량에영구적으로설치된장치 - 58 -

3.2.7 외부전기에너지원 (external electric energy source) 차량이주행되는동안어떤방식으로든차량에결합되지않거나연결되지않은전기에너지원외부전기에너지원의예로는배터리와충전을위하여차량이결합될수있는전기콘센트가있다. 대조적으로도로에설치되어있는유도충전기 (inductive charger) 는이정의에적합하지않다. 3.2.8 AC 재충전에너지 (AC recharge energy) 콘센트로부터나오는전기에너지는 RESS 를재충전하기위하여충전기에전원을공급하는 벽콘센트로부터얻는전기에너지. 그리고이는실제 AC Watt-hours 로측정된다. 3.2.9 전기에너지소비 (EC: electrical energy consumption) FCT에서한가지또는모든 CD 사이클동안에차량에의해사용된전기에너지의양을 Watt-hours(Wh) 단위의전체에너지량으로표현하거나또는단위거리당비율인 Watt-hours/mile(Wh/mile) 로표현된다. 비고이것은내장형 RESS 단자에서측정된직류 (DC) Wh 또는충전동안에교류 Wh 에기 인된것이고그리고주행중소비에관련될수있다. 그러므로전기에너지소비는항상 DC W*h/mi 또는 AC W*h/mi 로표현되어야한다. 3.2.10 연료소비 (FC: fuel consumption) 이표준에서기술된어느사이클동안에차량에의해사용된연료의양 Gallons/mile(gal/mi) 또는 liters per 100 kilometers(l/100 km) 처럼, 단위질량의체적에서또 는단위거리당비율로서주어진사이클동안의전체의양으로서표현한다. 3.2.11 회생제동 (regenerative braking) 전기모터 - 발전기시스템을작동시키는것에의해 RESS 에충전을제공함으로써차량의감 속, 충전을제공 3.2.12 충전기 (charger) RESS 를충전하기위하여적절한전압과전류레벨에서전기그리드 ( 벽플러그 ) 에연결 하고 AC 전력을 DC 전력으로변환하는것에의해 RESS 를재충전하는구성요소 비고이절차의목적을위하여, 충전기는차량시스템의일부분으로간주한다 ( 내장형또는 외장형의충전기 ). 이절차에서생산된전기에너지소비측정은충전기성능을포함하고있 다 ( 충전효율 ). - 59 -

3.2.13 충전 - 유지스위치 (CS switch: charging-sustaining switch) 차량에포함된설정컨트롤을사용하거나외부의컴퓨터장치를부착함으로써수동으로 CS 모드를실시하기위하여차량시험자를위한제작자에의해설계된형상. 비고이것은시험을위하여반드시필요한것은아니다. 3.2.14 충전-유지표시계 (CS indicator) 차량의계기클러스터에포함된표시계를사용하거나외부의컴퓨터장치의디스플레이를모니터링하는것에의해차량시험자가차량이 CS 모드영역에있는지를결정할수있도록제작자에의해설계된표시계 비고이는시험을위하여반드시필요한것은아니다. CS 모드를나타내는차량은표준사 이클동안충전 - 균형작동을확실하게예측할수없다. 3.2.15 완전충전 (full charge) 제작자가권장하는충전절차와적합한장비를사용하여확립된외부충전의최대에너지 용량과관련된 RESS 상태 차량및 / 또는충전기연결부분의내부또는위어딘가에있는충전기는쉽게읽을수있는표시계로완전충전을나타내야한다. 그상태는반드시차량시험하는사람에게표시되어야하며매실험마다 AC kwh 에너지소비의정확하고믿을수있는계산을위하여매실험마다반복적으로달성되어야한다. 3.2.16 AC 충전에너지 (AC charge energy, Wh) 시험시작상태로되돌리기위하여재충전하는데요구된전체 AC 에너지 3.2.17 DC 에너지소비 (DC energy consumption) 총 (DC Wh) 또는단위거리당 (DC Wh/mi) 로표현되며, 전체 FCT 동안에 RESS 를떠나는것 으로측정된전체정미 DC 에너지 3.3 배터리 (battery) 화학적인에너지를저장하고전기에너지를방출하는장치 3.3.1 정격 Ah 용량 (rated ampere-hour capacity) 제작자가권장한방전속도로방전되는배터리에서얻은 Ah 단위의배터리의제작자 - 정격 용량. 이는규정된최소차단 (cut-off) 단자전압에도달한다. - 60 -

3.3.2 배터리충전상태 (battery state of charge) Ah 단위로표현되는배터리의잔존용량 이는배터리의최대 - 정격 Ah 용량의퍼센트로표현될수있다. 비고배터리 SOC 에서변화의양을정하는것은배터리전체용량에대한정보를필요로 하지않는다. 따라서, SOC 는 Ah 로표현될수있다. 이정의에사용되는 SOC 값은차량에서 보고된 SOC 와혼동하여선안된다. 3.3.3 시스템전압 (system voltage, V system ) CS 작동에서 SOC 와관련된공칭추진배터리전압 이값은제작자에의해제공되어야한다. 3.4 커패시터 (capacitor) 에너지를정전기학적으로저장하고전기에너지를방출하는장치 3.4.1 커패시터충전상태 (capacitor state of charge) 볼트의제곱승 (V 2 ) 으로표현되는커패시터의잔존용량 이는또한커패시터의최대 - 정격 V 2 의퍼센트로나타낼수있다. 3.4.2 커패시터의상단전압한계 (capacitor upper voltage limit) 제작자에의해결정되며, 커패시터에손상이발생할수있는상단전압한계 3.4.3 커패시터정전용량 (capacitor capacitance) 정전용량 (C) 는 C=Q/V( 패럿단위 ) 의식에서충전 (Q) 과전압 (V) 의비율로알려져있다. 3.5 전기기계플라이휠 (electromechanical flywheel) 회전운동에너지를저장하고그운동에너지를전기모터 - 발전시스템으로방출할수있 는장치 이를통하여, 전기에너지가발생한다. 3.5.1 전기기계플라이휠충전상태 (electromechanical flywheel state of charge) 분당회전속도의제곱 (rpm 2 ) 으로표현되는전기기계플라이휠의잔존용량 이는플라이휠의최대 - 정격 rpm 2 의퍼센트로표현될수있다. - 61 -

3.5.2 최대정격회전속도 (maximum rated rotational speed) 제작자에의해정의된완전충전된전기기계플라이휠속도 3.6 주행스케줄 (driving schedules) 이표준에는다섯개의주행스케줄이있다. 이것은 EPA와캘리포니아대기보존위원회에서의해배출물과연비를인증하는동안에요구된것이다. 주행스케줄은도시동력계주행스케줄 (UDDS, Urban Dynamometer Driving Schedule), 저온 UDDS( Cold UDDS), 고속도로연비주행스케줄 (HFEDS, Highway Fuel Economy Driving Schedule), US06 주행스케줄 (US06) 및 SC03 주행스케줄 (SC03) 이있다 UDDS : 도시동력계주행스케줄은 40 CFR Part 86에정의되어있다. UDDS는 22분 52 초의지속시간을가진다. 차량이도심지를주행하는것을나타내는데사용한다. 두개의속도-대-시간공차는 CFR의다양한버전으로공포될수있다 (961초와 1345초와같은주행스케줄시간에서시간공차가없는 UDDS의버전은 SAE J1634에나타나있다. HFEDS : 고속도로연비주행스케줄은 40 CFR Part 600 의부록 1 에정의되어있다. HFEDS 는 12 분 45 초의지속시간을가진다. 차량이고속도로를주행하는것을나타내는 데사용한다. US06 : US06 주행스케줄은 40 CFR Part 86 의부록 1 에정의되어있다. US06 은 10 분의 지속시간을가진다. 차량이나타내는데사용한다. SC03 : SC03 주행스케줄은 40 CFR Part 86 의부록 1 에정의되어있다. SC03 은 10 분의 지속시간을가지며에어컨 (air conditioning) 을킨자동차의운전을나타내는데사용한다. 저온 UDDS : UDDS 스케줄과같으며, 시험은 40 CFR Part 86, Subpart C 에정의된 저온주위조건에서수행된다. 3.6.1 속도공차 (speed tolerance) 주행스케줄의주어진시간에서속도공차는 40 CFR (Part 86.115-78 와부록 1) 에기술되어 있는것처럼상한와하한에의해정의된다. 비고주행 스타일 은또한배기가스와연비결과에큰영향을미칠수있다. 이인자를다루기위하여, EPA는 86.128-00(d) 에따라지침을마련했다. 시험차량은주행스케줄에서규정대로속도대시간관계를달성하는데필요한적절한가속페달움직임으로구동되어야한다. 속도변화를고르게하는것 (smoothing) 과과도한가속페달의변화 (perturbation) 는피해야한다. - 62 -

그림 3 의도표들은 86.115-78 EPA 도시동력계주행스케줄에따라전형적인예시로나타난허용속도공차의 EPA범위를나타낸다. 왼쪽곡선은 2초의시간간격동안가속과감속의속도곡선의전형적인부분이다. 오른쪽의곡선은최대또는최소의값을포함하는속도곡선의전형적인부분이다. 그림 3 속도허용공차정의 3.6.2 속도공차위반 (speed tolerance violations) 속도공차를위반한속도는시험을무효로만든다. 그러나많은사이클을요구하는 FCT 시험절차에대하여유효한 FCT에대한기준은두개의시험사이클에대하여하나의위반보다적어야한다 ( 반올림하여 0.5 미만 ). 모든속도위반은기록되어야한다. 많은사이클이요구되는 FCT 시험절차에대하여운전자의변화로인한경우, 3.6.1에서설명된속도공차를초과하는일반적이지않은속도이탈은용인될수있다. 유효한 FCT에대한기준은시험사이클당 < ± 4 mph의확대된허용공차를가지는하나의 2초주기보다작다. 이경우, 시험사이클 은 UDDS, US06, HWY, 또는 SC03 사이클이다. 타이어미끄러짐에에대한허용치는 86.115-78에따라서고려되어야한다. 적절한기술적판단은 PHEV 시험자에게부가적인요구사항을준속도공차허용적용하는데사용되어야한다. 비고허용가능한위반의수에관하여예를들면, 세사이클을가지는 FCT 에서한번의위 반은전체 FCT 를무효로만들지않지만두번의위반은전체 FCT 를무효로만들수있다. 마찬가지로 2/5, 3/7 등은받아들일수있다. 3.7 충전-상태전문용어 (State of charge terminology) 배터리와커패시터및전기기계플라이휠의 SOC는 3.2.3, 3.3.2 및 3.4.2에각각정의되어있다. 여기에시험절차에서 SOC의다른값을구별하기위하여사용된여러용어가있다. 각용어는특정주행스케줄을언급한다 : - 63 -

SOCu UDDS 동안의 SOC 값을나타낸다. SOCh HFEDS 동안의 SOC 값을나타낸다. SOC6 US06 주행스케줄동안의 SOC 값을나타낸다. SOC3 SC03 주행스케줄동안의 SOC 값을나타낸다. SOCcu 저온 UDDS 동안의 SOC 값을나타낸다. 이들주행스케줄의각각에대하여부가적인 SOC 용어들이있다. SOCu initial 충전-유지시험 (CST) 에서첫번째 UDDS의시작에서 SOC나타내며, CST의더자세한설명은 4.3을참조한다. SOCu final CST에서두번째 UDDS의끝에서의 SOC를나타낸다. SOCh initial CST에서첫번째 HFEDS의시작에서의 SOC를나타낸다. SOCh pause CST에서두번째 HFEDS의시작에서의 SOC를나타낸다. pause 란용어는첫번째 HFEDS와두번째 HFEDS 사이에서 15초의정지를뜻한다. SOCh final CST에서두번째 HFEDS의끝에서의 SOC를나타낸다. SOC6 initial CST에서첫번째 US06의시작에서의 SOC를나타낸다. SOC6 pause CST에서두번째 US06의시작에서의 SOC를나타낸다. pause 란표현은첫번째 US06과두번째 US06 사이에서 1에서 2분의정지를뜻한다. SOC6 final CST에서두번째 US06의끝에서의 SOC를나타낸다. SOC3 initial CST에서첫번째 SC03의시작에서의 SOC를나타낸다. SOC3 pause CST에서두번째 SC03의시작에서의 SOC를나타낸다. pause 란표현은첫번째 SC03와두번째 SC03 사이에서 10분간소크 (soak) 를뜻한다. SOC3 final CST에서두번째 SC03의끝에서의 SOC를나타낸다. SOCcu initial CST에서한랭연방시험절차 (FTP) 의시작에서의 SOC를나타낸다. SOCcu final CST에서세번째단계 (the 505 ) 의끝에서의 SOC를나타낸다. 3.8 정미에너지변화허용공차 (net energy change tolerances) CS 시험에대하여시험검증기준중하나는 RESS 가시험사이클에걸쳐정의된허용공차 보다큰 NEC 를가져선안된다는것이다. 시험공차는거의없도록유지하여반복할수있는시험의결과를얻기위해서차량이 CS 작동에가능한가깝게시험사이클에걸처운전되는것을보장할수있도록충분히작게유지해야된다. 그러나현재의 RESS와측정기술로는반복할수있는시험결과를만드는능력에는제한이있다. 그러한까닭에, 높은비율의무효시험을피하기위하여초기값대최종정미에너지레벨에서약간의허용공차는허용되어야한다. 이표준의목적을위하여, 목표는주어진 CST 에서차량의정확한대표적인연료소비량의 ± 3 % 이내에서연료소비에대한값이측정될수있도록설정되는것이다. 분석과시험 - 64 -

경험은시험사이클에걸처전기에너지를저장하는 RESS 에서같은사이클동안소비된총 연료에너지의 ± 1 % 까지변경을제한함으로써이목표가충족될수있다는것을제시한다. 식 1 은 NEC 공차를나타낸다. 유효에너지변화 공차 총연료에너지 --- ( 식 1) FCT 동안에 EOT의기준 (3.9) 은 CS 작동을결정하는데있어 NEC 공차를사용한다. 단지소비된연료를근거로한 FCT에서각사이클의끝에서즉시 NEC 공차를계산하는것은일부시험설비에선어려울수있다. 왜냐하면백샘플링 (bag sampling) 과계산과정은다음시험사이클이시작하기전에완료되지않을수있기때문이다. 이러한지연문제가있는경우, NEC 공차는상황을해결하기위하여관련된 CS 시험사이클에서얻은연료에너지로또한정의될수있다. UDDS와저온 UDDS(- 7 o C)FCT시험에대하여 NEC 공차는 UDDS CST 시험사이클양쪽에서소비된연료를사용하고둘로나뉘는것으로계산된다. 이문서에서설명된다른모든 CST는연료소비가측정된한시험사이클만을가진다. 다른 RESS 는연료를다르게저장하기때문에, RESS 의각유형은 NEC 한계를정의하기위 한다른식을사용한다. 배터리, 커패시터및전기기계플라이휠을에너지저장장치에대한 NEC 공차와이들에관한식은 3.8.1 부터 3.8.3 까지상세히설명되어있다. 3.8.1 배터리 (battery) 배터리에대하여식 2 와 3 은각각전기에너지와연료에너지를나타내는데사용된다. 정미에너지변화 = --- ( 식 2) 총연료에너지 = --- ( 식 3) 최종배터리 NEC 의허용된최대값및최소값을얻기위해풀면다음과같다.( 식 4 와 5 참조 ) m ax --- ( 식 4) m in --- ( 식 5) 그러므로, 배터리에대한 NEC 공차는 ( 식 6 참조 ) - 65 -

--- ( 식 6) 여기에서, NEC (Ah final ) max (Ah final ) min (Ah initial ) NHV fuel m fuel V system K 1 = 시험을하는동안배터리에너지의정미변화량, Watt-hours 단위로표시 = 시험의끝에서저장된배터리 Ampere-hours의허용된최대값 = 시험의끝에서저장된배터리 Ampere-hours의허용된최소값 = 시험의시작에서저장된배터리 Ampere-hours = 정미발열량 ( 소비되는연료당분석 ), J/kg 으로표시 = 시험동안소모된연료의총질량, kg으로표현 = CS SOC 레벨에서배터리의 DC 공칭시스템전압 = 전환계수 = 3600 s/h 3.8.2 커패시터 (capacitor) 커패시터에대하여식 7 과 8 은전기에너지와연료에너지를나타내는데사용된다. 유효에너지변화 --- ( 식 7) 총연료에너지 = --- ( 식 8) 최종커패시터의 SOC 의허용된최대값및최소값을얻기위해풀면다음과같다.( 식 9 와 10 참조 ) m ax --- ( 식 9) m in --- ( 식 10) 그러므로커패시터에대한 SOC 정미변화공차는다음과같다.( 식 11 참조 ) --- ( 식 11) 여기에서, NEC = 시험을하는동안커패시터 SOC의정미에너지변화량, (V 2 ) 으로표시 (V 2 final) max = 시험의끝에서저장된커패시터전압이허용된최대값의제곱 (V 2 final) min = 시험의끝에서저장된커패시터전압이허용된최소값의제곱 - 66 -

V 2 initial NHV fuel m fuel = 시험의시작에서저장된커패시터전압의제곱 = 정미발열량 ( 소비되는연료당분석 ), J/kg 으로표시 = 시험을하는동안소비된연료의총질량, kg 으로표시 3.8.3 전기기계플라이휠 (electromechanical flywheels) 전기기계플라이휠에대하여식 12 와식 13 은각각전기에너지와연료에너지를나타내는 데사용된다. 유효에너지변화 = --- ( 식 12) 총연료에너지 = --- ( 식 13) 최종플라이휠 NEC 의허용된최대값및최소값을얻기위해풀면다음과같다.( 식 14 와식 15 참조 ) m ax --- ( 식 14) m in --- ( 식 15) 그러므로전기기계플라이휠에대한 SOC 정미변화공차는 ( 식 16 참조 ) --- ( 식 16) 여기에서, NEC = 시험을하는동안플라이휠에너지의정미변화량, (rpm 2 ) 단위로표시 (rpm 2 final) max (rpm 2 initial) min rpm 2 initial NHV fuel m fuel = 시험의끝에서허용된플라이휠회전속도최대값의제곱, (rpm 2 ) 으로표시 = 시험의끝에서허용된플라이휠회전속도최소값의제곱, (rpm 2 ) 으로표시 = 시험의시작에서플라이휠회전속도의제곱 = 정미발열량 ( 연료당분석 ), J/kg으로표시 = 시험을하는동안소비된연료의총질량, kg으로표시 K 3 = 전환계수 = 4/3600 (rad 2 /s 2 /rpm 2 ) I = 플라이휠의시스템의관성정격모멘트, kg-m 2 으로표시 - 67 -

3.9 FCT 시험종료기준 (FCT end-of-test criterion) FCT에서시험사이클은차량이 CD 모드동안에소비되도록설계된에너지를다소비할때까지반복된다. 시험이너무일찍끝나는것을피하기위하여제작자는차량컨트롤이일시적인경우에만유지모드 ( 만약더오랫동안구동하면차량이상당히충전되는지방전되는지 ) 로운전된다면시험자에게알려주어야한다. 이시험의끝점은오직 FCT의소진사이클에서만소비된에너지에대응하는 SOC 레벨을나타내야한다. 그러므로 SOC의끝점은 FCT를위한올바른충전에너지를얻기위하여 Rcdc에대응하는 SOC에근접해야한다. 하나또는그이상의사이클의첫번째윈도우 (window) 가 NEC 공차를만족한다면, 시험종료기준이충족된다. CD 운전다음의 CS 운전은하나의사이클내에서의 NEC 공차를항상만족시킬수없다. 그러나두개이상의사이클동안에누적된 NEC가소비된연료의 1 % 미만이라면 FCT는종료될수있다 ( 또는 3.8에서설명된바와같이, NEC는 CST로부터연료소비결과를사용하여계산될수있다 ). 시험시설은 FCT 종료기준이시험내의정지동안에충족되었다는것을운전자와다른시험자에게경보를알리기위하여표시시스템 (indicating system) 을적절한장소에구축해야한다. 시험종료기준이적용되는방법을보여주기위하여여러예시들이그림 4에나타나있다. 그림 4A는 NEC가연료소비의 1 % 미만인최종사이클에대하여 NEC 공차가충족되었다는것을나타낸다. 그림 4B와그림 4C는다중사이클의윈도우 (windows) 가 EOT 기준을충족하는곳에서더많은가능한시나리오를보여준다. 그림 4 시험종료기준 (EOT) 의몇가지시나리오 3.9.1 대안 FCT 시험종료기준 (alternative FCT end-of-test criterion) NEC 공차를달성하는것이여러차량에대하여반복적으로요구될수있다. 그러므로차량 설계를위해유용할수있는대안시험종료기준 (EOT) 이개발되었다. 방법은같지만공차는 - 68 -

시험종료가고려될때를기준으로전체용량을사용한다. 마지막사이클또는마지막사이클 시리즈의 SOC 가전체소진된용량또는 NEC 공차중큰값의 2 % 미만이면, 대안시험종 료기준 (EOT) 은허용된 CS 운행에서얻는다. 이대안기준을설명하기위해몇가지예시들이그림 5에나타냈다. 그림 5A는 SOC 2 SOC 3 의절대값이 SOC 1 SOC 3 의절대값보다 2 % 미만인마지막사이클에서만족된 EOT 기준을보여준다. 그림 5B와그림 5C는여러사이클의윈도우 (windows) 가대안 EOT 기준을충족하는곳에서더많은가능한시나리오를보여준다. 그림 5 대안시험종료기준 (EOT) 4. 시험절차 4.1 시험조건 배터리의안전한통기 (venting) 와냉각, 플라이휠의, 안전격납, 고전압에노출로부터보호또는기타필요한안전예방조치를위한적절한시험장소성능은시험과외부충전동안에제공되어야한다. 4.1.1, 4.1.2 및 4.1.3의조건은또한이표준에정의된모든시험들에적용되어야한다. 이표준에서특별하게언급되지않은다른시험조건에대하여, 40 CFR Part 86에규정된시험조건들이적절한장소에적용되어야한다. 4.1.1 차량의조건 4.1.1.1 차량안정성 시험에앞서내구주행스케줄 (Part 86 의부속서 4 에정의된 ) 에걸쳐서제작자가정한거리 또는 2000 마일 (40 CFR Part 86.1831-01c 에따라서 ) 의차량주행거리 (mileage) 누적량을포함 해서 40 CFR Part 86.098-26 에규정된것처럼시험차량은안정화되어야한다. 규칙적인외부 - 69 -

충전이권고되는차량은소비되는연료의각충전사이에적어도한번은완전히충전하기위 하여재충전된 RESS 를가져야한다. 그러나 RESS 에대한충전횟수는정상적인차량을이용 하는동안예상되는횟수보다더많지않아야한다. 4.1.1.2 차량부속품 차량은정상적인부속품으로시험되어야한다 ( 예를들어, 거울, 범퍼등 ). 특정항목 ( 예를들 어, 차바퀴 ( 허브캡 )) 은동력계의안전을위해필요하다면제거될수있다. 4.1.1.3 차량시험중량 적재차량하중 ( 공차하중에 136.1 kg [300 lb] 을합한 ) 및조정된적재차량하중 ( 공차하 중에유료적재하중 (payload) 의절반을합한 ) 의정의가포함된, 40 CFR Part 86 에규정된하 중으로차량은시험되어야한다. 4.1.1.4 타이어 제작자가권장하는타이어를사용하여야한다. 4.1.1.4.1 타이어압력 동력계시험을위하여타이어압력은시험시작전에제작자가권장하는값으로설정되어 야한다. 이같은타이어압력값은도로 - 하중계수 (4.1.3.7 참조 ) 를확립하는데사용해야하며 안전작업에필요한수준을초과해서는안된다. 4.1.1.4.2 타이어상태 타이어는차량제작자에의해권장되는상태이어야한다. 타이어는최소한 100 km(62 mi) 의 주행을해야하며남아있는트레드깊이는원래사용가능한트래드깊이의최소 50 % 를가 지고있어야한다. 4.1.1.5 윤활제 일반적으로제젝자가규정한차량윤활제를사용하여야한다. 4.1.1.6 기어시프팅 시험을하는동안차량의변속기는 40 CFR Part 86.128 에규정된대로작동해야한다. 이는 - 70 -

수동 - 변속기차량에대하여사용중인시프팅패턴 (shifting patterns) 을따르기위한요구사항 을포함한다. 4.1.1.7 회생제동 만약차량이회생제동장치를가진다면, 회생제동시스템은모든동력계시험 (4.1.3.6에서설명한대로동력계하중계수결정 (Dynamometer Load Coefficient Determination) 과같은예비시험를제외하고 ) 에사용할수있어야한다. 회생제동이기초제동시스템과조합되는방법에따라, 회생제동효과를계산하는가장정확한방법은사륜구동전기동력계를사용하여차량을시험하는것이다. 그러나현대의하이브리드차량의설계에서회생제동의기여는이륜주행동력계또는사륜주행동력계의거의정확한결과를나타낸다 (Douba 2005; 이문서의 2.1.1을참조 ). 제조업자들은만약이륜주행동력계에서의차량시험이회생제동의기여에대한결과가바뀌면반드시알려야한다. 4.1.1.8 견인제어 만약차량에 Antilock Braking System(ABS) 혹은견인제어시스템 (TCS) 이장착되고, 이륜주행동력계에서시험을하면, 차량의 ABS 혹은 TCS는기능불량시스템으로서바퀴축의이상-동작 (non-movement) 을아마도기능장애로해석될수있다. 만약그렇다면, 전기모터원조와엔진시작-정지, 그리고회생제동시스템을포함하는기존차량시스템을수행하기위해서 ABS 혹은 TCS의수정이이루어져야한다. 4.1.1.9 차량준비 차량시험을위해서적용가능할때연료배출에대한접합품의설치및동력계동적관성 중량조정하기위한스로틀위치신호감지에대한규정을포함하는 40 CFR Part 86-131-00 에기술된내용에따라준비한다. 4.1.2 RESS 의상태 4.1.2.1 RESS 안정화 RESS 는차량과함께 4.1.1.1 에정의된상태로안정화되어야한다. 4.1.1.1 에정의된것과안 정화사이클이다를경우 RESS 를안정화하는기능과동등한사이클을설정하는것은제작자 의책임이다. - 71 -

4.1.2.2 외부충전 만약차량에충전기가장착되어있으면충전기는 RESS의모든외부충전을위하여사용된다. 충전기가장착되어있지않으면 RESS는차량제작자가추천한외부충전기를통해충전된다. 만일다양한전력레벨의충전이허용된다면, RESS는수용능력이가장높은전력레벨로재충전한다. 예를들어 110 V / 15 A와 220 V / 30 A 둘다차량에연결이가능하면 220 V / 30 A를사용하여재충전한다. 충전기간은차량을최초에전원에연결했을때부터최종에전원이분리때까지를말한다. 4.1.2.3 RESS 실패 RESS 가손상되거나혹은에너지저장용량이제작자의규정레벨이하일때 RESS 는수리 혹은교체되거나 4.1.2.1 에따라안정화되거나시험절차를반복한다. 결함이있는 RESS 로 한시험은무효로간주되어야한다. 4.1.3 동력계상태 4.1.3.1 동력계용량 HEV 시험용동력계는 US06 시험절차동안에동적으로제어하는관성하중의기능을포함 하는 40 CFR Part 86.108-00 의기술된용량을가진다. 4.1.3.2 동력계구성 HEV 시험에사용되는동력계는 40 CFR Part 86-108-00(b)(2) 에기술된대로 48인치단일롤 (Single-roll), 전기, 섀시동력계가구성되어야한다. 만약, 사륜주행이면, 사륜주행동력계에서시험을한다. 그렇지않으면사륜주행차량은 40 CFR Part 86.135-90(i) 에따라이륜주행모드에서시험될수있다. 4.1.3.3 동력계교정 동력계는 40 CFR Part 86.118-00 의기술에따라서교정된다. 4.1.3.4 동력계증분제동 동력계에서증분제동의특징은 HEV 혹은 PHEV 시험을할동안전원을끄는것이다. 왜 냐하면 HEV 혹은 PHEV 에서증분제동은회생제동의적절한기능을방해하거나혹은반대 - 72 -

로하이브리드시험에서회생제동시이득을주는등의영향을주기때문이다. 4.1.3.5 동력계웜업 사용직전에만약동력계를두시간동안운전하지않았다면, 비시험용차량으로 40 CFR Part 86.135-00(f) 의기술에따라웜업을실시해야한다. 4.1.3.6 동력계하중계수결정 도로 - 하중힘을모의시험한동력계계수는 SAE J2263 과 SAE J2264 에기술된결정에따라 야한다. 조항은다음과같다 : 1) 제동페달에의해작동하는회생제동시스템이장착된차량은타행 (coastdown) 시험을위해시험트랙과동력계에특별한준비를요구하지않는다. 2) 제동페달이눌러지지않을때최소한부분적으로작동하는회생제동시스템이장착된차량은시험트랙과동력계상에서타행감속시험을하는동안은회생제동기능을사용하지못한다. 차라리회생제동없이중립기어사용을하거나혹은일시적인차량제어시스템소프트웨어를변경하는것이낫다. 회생제동을비활성화하기위한차량의기계적인변경은좋지않다. 그러나만약이시험이최종수단으로필요하면차량운전동안모든사전예방조치가취해질것이다. 그리고똑같은기계적인변경이시험트랙과동력계에일어날것이다. 시험트랙과동력계에서드라이브축 (drive shaft) 없이차량을가속시킬수있는방법은제조업자에의해서결정된다. 3) 만약차량에기계적인중립이없으면, 제조업자는기존의차량에는존재하지않는회전관성의상당한양 ( 어쩌면차량중량의 5 % 또는그이상 ) 을정확하게설명하기위한타행과도로-부하결정에관한절차와계산방법을규정해야할것이다. 4.1.3.7 동력계세팅 동력계의전력흡수와관성시뮬레이션은 40 CFR Part 86.129-00 에기술된것에따라세팅 된다. 4.1.3.8 시험운행 규정된주행스케줄전영역에걸친시험운행은시험운전자가운전스케줄에따라차량의 운전에연습과차량작동이수월해질수있을연습시간이주어질것을권장한다. - 73 -

4.2 시험계측 40 CFR Part 86.106 를참조하며배기가스분석시스템을포함하는장비는적절한배기측정 이요구된다. 모든측정들은 NIST(National Institute of Standards and Technology) 를따라갈 수있어야한다. 추가적으로필요하거나필요한사용량에따라권장되는기기는다음과같다. 1) 광대역 DC 전압, 전류, 전력을분석하는전력량계 (Watt-hour meter): 전력량계를사용하여 RESS의전압과전류를직접측정한다. 전력계는 RESS의전류입력단과출력단의모든전류를측정하기위해설치한다. 적산기술 (Integration technique) 을사용한전류량계 (Ampere-hour meter) 는갑작스런전류변화를조절하기위하여 0.05 초이하의적산기간 (Integration period) 을가진다. 전류측정총정확도는 ± 1 % 이다. 사이클동안매우작은전류의간극 (offset) 은사이클을사이클동안통합될것이며잘못된 NEC 결과를제공하기때문에, 장치는전류측정의오류를차감계산하기쉽지않을것이다. 2) 광대역 DC 전류량계 : 만약전압측정이불가능하다면직접전압측정없이임의로암페어-시 (ampere-hour) 를측정해야한다. 이경우에는전압은차량네트워크데이터에서모니터링된다. 3) 배터리전압을측정하기위한기구 ( 해당되는경우에만 ) 4) 전기플라이휠회전속도를측정하기위한기구 ( 해당되는경우에만 ) 5) AC 재충전에너지측정을위한 AC 전력량계 ( 해당되는경우에만 ): 충전기의입력단과출력단의모든 AC 전기에너지측정을위하여설치된다. AC 전력량계의총정확도는 1 % 이다. 6) 최초엔진시동이전에동력계이동거리결정을위한엔진운전의증명과기록을위한수단 7) 사용량에따라필요한전압계전류계 ( 추천 ) 8) US06 동력계부하조정을위한스로틀페달위치측정을위한기구 ( 또는운전자의가속요구의등가지표, 해당되는경우에만 ) 각기구의정확도는 40 CFR Part 86 과 SAE J1634 에기술되어있다. 코스트다운측정을위 한기구정확도는 SAE J2263 과 SAE J2264 에따른다. 4.3 배기배출및연비시험 이표준에는두가지기본적인배기배출과연비시험이기술되어있다. 하나는 HEV의 CS 모드를위한시험이고이는충전-지속시험 (CST) 이라한다. 그리고다른하나는 PHEV의 CD 모드를위하여완전히충전된 RESS를이용한시험이며이를완전충전시험 (FCT) 이라한다. 시험은 4.3.1과 4.3.2에자세하게설명되어있다. - 74 -

1) HEV 운전모드를위한 CST: CST 는 PHEV 를포함한 HEV 를관리한다. 2) CD(PHEV) 운전모드를위한 FCT: FCT 는오직 PHEV 만을관리한다. 4.3.1 CS 운전모드를위한 CST CST 는특정한운전스케줄전체에걸쳐수행한다. 시험조건은 UDDS(4.3.1.4 참조 ) 와 HFEDS (4.3.1.5 참조 ), US06 운전스케줄 (4.3.1.6 참조 ), SC03 운전스케줄 (4.3.1.7 참조 ), 저온 UDDS(- 7 ) 운전스케줄 (4.3.1.8 참조 ) 에제시되어있다. 4.3.1.1 시험의목적 CS HEV 을반복적으로운전하거나충전없이 CD 범위를넘어서 CS 모드에서운전하는 PHEV 을반복적으로운전하는동안, HEV 모드에대한 CST 의목적은 HEV 작동모드의하나 또는여러주행스케줄에서 HEV 차량의배기배출물및연비를측정하는것이다. 4.3.1.2 응용 CST 는 CS 운전모드에서의 HEV 차량에적용한다. 만약별도의운전자가선택가능한운전 모드가있다면, 그절차는이러한모드와특정운전모드의결과를되풀이할것이다. 만일설 정을선택적으로할수없다면, 적절한기술적판단에의해특정설정시험이결정된다. 4.3.1.3 시험결과 다음정보는이시험의결과이다. 1) 배기배출물및연비 : HEV의배기배출물과연비는측정이필요할때매시험단계마다측정된다. 2) 실제주행거리 : 동력계회전표면주행실제거리는측정이필요할때매시험단계마다측정된다. 3) SOC: RESS의 SOC 레벨은시험사이클단계의시작과끝마다 ( 시험의각부분은하나의봉투에샘플링됨 ) NEC를계산하기위해서 (NEC 허용기준을결정하기위함 ) 4.2에설명한측정장비를사용하여기록된다. 4.3.1.4 UDDS 충전지속시험 (CST) 절차 이시험의조건은 4.1 에서서술되었으며, 시험기기요구조건은 4.2 에서서술되었고, 요구조 건목록은이하에서술한다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86, Subpart B 에기술되어있다. - 75 -

1) 차량사전점검 : 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다. 사전준비는 40 CFR Part 86.132의요구조건에따른다. 40 CFR Part 86.132는 UDDS에따라서연료탱크의연료배출및충전, 증발캐니스터배출및투입, 12~36시간차량소크 (soak) 을포함한다. 하나혹은여러개의사전준비사이클들은 NEC 허용기준을만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다. 2) 최초 SOC: 차량사전점검후와차량소크전에, RESS의 SOC는 SOCuinitial에의해서조정된다. SOCuinitial과 SOCufinal이동일하도록한다. 그러나만약차량의운전에의해서만 SOC를조정할수있거나, 사전점검을할때원하는 SOCuinitial을얻지못하면, 사전점검후에추가적인 SOC 조정을한다. 그리고소크기간은조정후즉시시작한다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36시간의소크후그리고적절히 SOC 조정후에차량은동력계위로옮겨진다. 단, 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다. 시험시작시에드라이브트레인 (drive train) 은 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상주행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 주변온도수준은 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 C) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86. 135-94에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동시에적용된다. 그러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은두개의 UDDS 사이의 10 분 ± 1 분키-오프 (key-off) 소크기간과함께두개의 UDDS에의해서운전한다. 각 UDDS에서배기관배출물들은수집된다. 7) 시험중일시중지 (Intra-Test Pause): 총 2회중 1회 UDDS모드가끝난뒤차량의키를 off 에놓고, 후드 (hood) 를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹 (soaking) 한다. SOC 측정기기는시험중일시중지기간동안끄거나 0으로재설정하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험동안내내측정이활성화되어야한다. 8) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계회전표면에의한실제주행거리는두 UDDS 동안모두측정된다. 비록기존차량을위한 UDDS 동안두샘플의 CVS(Constant Volume Sampler) 혹은 BMD(Bag mini diluter) 백세트 (bag set) 가사용될지라도그것은 CST-HEV위해한개의샘플백세트를사용하기위해서그리고 CST-HEV를규정된용량을가진장소에서수행하기위해서추천된다. 각 UDDS동안두개의샘플백세트를사용하는것은 CST-HEV에대한허용옵션이있으나샘플가방배출량을분석하거나세척하기위한시간은내부시험일시중지요구사항위반 - 76 -

을필요로하지않는다. 9) 시험종료 : 이시험은두번째 UDDS가완료된시점에종료된다. 10) 시험확인 : 이시험은 SOCuinitial과 SOCufinal의차이가 SOC NEC 허용의기준 ( 배터리와커패시터그리고전기플라휠의각각의식은식 6, 11과 16 참조 ) 을만족시키지못하면무효화된다. 11) 재충전후시험 (Post-Test Recharging): 이시험에서는필요없다. 4.3.1.5 HFEDS 충전 - 유지시험 (CST) 절차 이시험의조건은 4.1 에서서술되었으며, 시험기기요구조건은 4.2 에서서술되었고, 요구조 건목록은이하에서술한다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86, Subpart B 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다. 사전준비는 40 CFR Part 600.111-80(e)(1,2) 의요구조건에따른다. 40 CFR Part 86.132는 UDDS에따라서 0 ~ 3시간차량소킹을포함한다. 하나혹은여러개의사전준비사이클들은 NEC 허용기준을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다. 2) 최초 SOC: 차량사전점검후에 RESS의 SOC는 SOChinitial에의해서조정된다. SOChfinal과 SOChpause를동일하도록한다. 차량의운전에의한 SOC를조정은수용가능하다. SOC레벨을유지하기위한노력은 SOChinitial의정확한값을선택하기위한것이다. 그러나두번째 HFEDS 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다. 그러므로최초 SOC는첫번째 HFEDS동안차량추진시스템에대한 RESS의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 SOChinitial을 SOChpause 과동일하거나 SOChpause이하로하는것을추천한다. 3) 시험위치로의차량이동 : 차량의드라이브휠은동력계위에위치한다. 그리고차량을구속한다. 4) 시험장소조건 : 주변온도는 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 C) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86.135-94에기술된바에따라서동력계운전시모든차량의부속품은비활성화되어야하고한다. 그리고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 600.111-93(g) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 그러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은두개의 HFEDS에따라서운전된다. 7) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 HFEDS 모드가끝난뒤 15 초의중지시간이있고이때속도는 0이되며, 차량의키는 on 에상태이며, 제동페달은감소되며, RESS - 77 -

는외부전원으로부터재충전시키지않은상태이다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 0으로재설정하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다. 8) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째 HFEDS 동안만측정한다. 첫번째 HFEDS는추가적인차량사전점검을위해수행한다. 9) 시험종료 : 이시험은두번째 HFEDS가완료된시점에종료된다. 10) 시험확인 : 이시험은 SOCfinal과 SOCpause의차이가 SOC NEC 허용의기준 ( 배터리와커패시터그리고전기플라휠의각각의방정식은식 6, 11과 16 참조 ) 을만족시키지못하면무효화된다. 11) 재충전후시험 : 이시험에서는필요없다. 4.3.1.6 US06 CST 절차 이시험의조건은 4.1 에서서술되었으며, 시험기기요구조건은 4.2 에서서술되었고, 요구조 건목록은이하에서술함. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86-159 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : (1) 만약차량이 72 시간내에동일한드라이버가선택한 (driver-selected) 운영모드로 US06에서시험절차의 CS 모드사이클 ( 어떠한다른주행스케줄을포함하지않으며 ) 을주행하거나 (2) 차량이여전히주변시험실조건에있지않을때는소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다. US06 시험절차를위한차량사전점검은필요없다. 2) 최초 SOC: 차량사전점검후에 RESS의 SOC는 SOC6initial에의해서조정된다. SOC6final과 SOC6pause를동일하도록한다. 차량의운전에의한 SOC를조정은수용가능하다. SOC 레벨을유지하기위한노력은 SOChinitial의정확한값을선택하기위한것이다. 그러나두번째 HFEDS 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다. 그러므로최초 SOC는첫번째 US06 동안차량추진시스템에대한 RESS의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 SOC6initial을 SOC6pause과동일하거나 SOC6pause이하로하는것을추천한다. 3) 시험위치로의차량이동 : 차량의드라이브휠은동력계위에위치하며차량을구속한다. 4) 시험장소조건 : 주변온도는 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 C) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86. 159-00(b)(9) 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량에공기를직접냉각한다. 40 CFR Part 86.108-00(b)(2)(ii) 에따라서저전력 (low-power) 차량을위한동력계부하감소를수행한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 그 - 78 -

러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은두개의 US06에따라서운전된다. 7) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 US06모드가끝난뒤 90 초 ± 30 초의공회전 (idle) 상태가있고이때속도는 0이되며, 차량의키는 on" 에상태이며, 제동페달은감소되며, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태이다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다. 8) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째 US06 동안만측정한다. 첫번째 US06는추가적인차량사전점검을위해수행한다. 9) 시험종료 : 이시험은두번째 US06이완료된시점에종료된다. 10) 시험확인 : 이시험은 SOC6final과 SOC6pause의차이가 SOC NEC 허용의기준 ( 배터리와커패시터그리고전기플라휠의각각의방정식은식 6, 11과 16 참조 ) 을만족시키지못하면무효화된다. 11) 재충전후시험 : 이시험에서는필요없다. 4.3.1.7 SC03 CST 절차 이시험의조건은 4.1 에서서술되었으며, 시험기기요구조건은 4.2 에서서술되었고, 요구조 건목록은이하에서술한다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86. 160 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : (1) 만약차량이 72 시간내에동일한운전자가선택한 (driver-selected) 운영모드로 SC03에서시험절차의 CS 모드사이클 ( 어떠한다른주행스케줄을포함하지않으며 ) 을주행하거나 (2) 차량이시험에필요한조건하에있지않으면, 소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다. SC03 시험절차를위한차량사전점검은필요없다. 2) 최초 SOC: 차량사전점검후에 RESS의 SOC는 SOC3initial에의해서조정된다. SOC3final과 SOC3pause를동일하도록한다. 차량의운전에의한 SOC 조정은허용한다. 두번째 SC03동안 SOC 레벨을유지해야하는조건을만족시키는데난점은 SOC3initial의올바른값을설정하는것이다. 그러나이작업은두번째 SC03 시작전에엔진운전을통해차량의정확한사전점검을하기위한의도이다. 그러므로최초 SOC는첫번째 SC03 동안차량추진시스템에대한 RESS의기여도를최소화하는것을확실히하기위해서 SOC3initial을 SOC3pause과동일하거나 SOC3pause이하로하는것을추천한다. 그러나만약 SOC3initial의설정에의해서만 SOC3final과 SOC3pause를동일하게할수있다면 PCT-HEV의 UDDS 시험절차로부터 SOC3initial은 SOCuinitial 과같거나 SOCuinitial이하로설정될것이다. 이경우에는단락 j에서정의된바대로 SOC NEC 허용은적용되지않는다. - 79 -

3) 시험위치로의차량이동 : 차량의드라이브휠은동력계위에위치시키고차량을구동한다. 4) 시험장소조건 : 전체시험은 FEC(40 CFR Part 86.161 참조 ) 또는 FEC의시뮬레이션시험조건 (40 CFR Part 86.162 참조 ) 하에서수행한다. FEC 시험을위하여다음의주변시험조건이다음과같이제공된다. 35 C (95 F) 대기온도 100 그레인의 Water/pound of dry air, solar heat load intensity 태양열하중강도 (850 W/m 2 ) 차량속도에비례하는냉각공기 더욱이 FEC 시험을위하여모든차량의창문을닫는다. 그리고 40 CFR Part 86.160-00(c)(6) 에기술된바에따라에어컨시스템을가동한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90 (c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 그러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은두개의 SC03에따라서운전된다. 7) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 SC03모드가끝난뒤차량의키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹한다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다. 8) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는두번째 SC03 동안만측정한다. 첫번째 SC03는추가적인차량사전점검을위해수행한다. 9) 시험종료 : 이시험은두번째 SC03이완료된시점에종료된다. 10) 시험확인 : 이시험은 SOC3final과 SOC3pause의차이가 SOC NEC 허용의기준 ( 배터리와커패시터그리고전기플라휠의각각의방정식은식 6, 11과 16 참조 ) 을만족시키지못하면무효화된다. 11) 재충전후시험 : 이시험에서는필요없음 4.3.1.8 저온 UDDS CST 절차 이시험의조건은 4.1 에서서술되었으며, 시험기기요구조건은 4.2 에서서술되었고, 요구조 건목록은이하에서술함. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86, Subpart C 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비 - 80 -

가필요하다. 연료상세제원은 11.5 ± 0.33의 RVP와함께 40 CFR Part 86.213의요구사항에따른다. 사전준비는 40 CFR Part 86.232의요구조건에따른다. 40 CFR Part 86.232는 UDDS에따라서연료탱크의소모및충전, 출발온도는 -7 C ± 1.7 C (20 F ± 3 F) 임을포함한다. 사전준비동안주변온도는 -7 C ± 2.8 C (20 F ± 5 F) 이고 - 14 C (10 F) 에서 - 1 C (30 F) 사이이다. 습도는동력계회전부에서응결을예방하기위해서낮게세팅한다. 같은주변조건하에서 12 ~ 36 시간의차량소킹을한다. 한개혹은여러개의사전준비사이클들은충전-균형 (charge-balance) 운전을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다. 2) 최초 SOC: 차량사전점검후와차량소킹을하기전에, RESS의 SOC는 SOCcuinitial에의해서조정된다. SOCcuinitial과 SOCcufinal이동일하도록한다. RESS의 SOC를초기에총변화량 (net change) 가 0과같거나 0보다크게설정함으로써충전-균형운전을만족시킨다. 만일, 사전점검동안 SOC 변화량이발생한다면가능한변화량을최소화한다. 그러나만약차량의운전에의해서만 SOC를조정할수있거나, 사전점검을할때원하는 SOCuinitial을얻지못하면, 사전점검후에추가적인 SOC 조정을한다. 그리고소크기간은위조건이만족되는즉시시작한다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36 시간의소크이후그리고적절한 SOC 조정후에차량은동력계위로이동하고구속한다. 단, 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다. 시험시작시에드라이브트레인 (drive train) 은 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상주행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 주변온도는출발시에 - 7 C ± 1.7 C (20 F ± 3 F) 가되어야한다. 시험동안평균온도는반드시 - 7 C ± 2.8 C (20 F ± 5 F) 가되어야한다. 온도의최대변화는 -12.2 C (10 F) 에서 - 1.1 C (30 F) 사이이다. 3분지속최대변화는 - 9.4 C (15 F) 에서 - 3.9 C 25 F) 사이이다. 40CFR Part 86.135-94에따르는동력계운전시고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 히터와서리제거장치 : 시험을시작시수동제어방식의기후제어시스템은최적서리제거 (defrosting) 를위하여전면유리로직접공기흐름이가도록하고, 이공기흐름은외부로배출되도록설정하고, 팬의속도는 0 혹은낮게설정한다. 그리고공기온도는가장뜨겁게설정한다. 두번째 2분간수행할공회전 (idle) 시험에서는팬속도가최대가된다. 시험중 6번째공회전상태에서는대략 505초동안시험을하고팬속도는공기흐름을유지할수있는수준에서가장낮게설정한다. 또한, 온도설정은가장높은온도로설정한다. 이설정들은 10분의소킹다음에두백 (two bags) 을포함한나머지시험을위한것이다. 자동온도제어시스템에서제조자는시스템을수동으로조작할수있고수동시스템을위한구체적절차에맞춰사용할수있다. 그렇지않으면그시스템사용자는히터와서리제거모드를설정하거나그리고온도를반드시 72 F로설정해야한다. 다영역기후제어시스템을탑재한차량에서는동일한팬과온도설정을해야한다. 그리고수동과자동모두의내부온도제어시스템을위한모 - 81 -

든영역에서동일한팬과온도세팅이설정을해야한다. 추가적인정보는아래를참 조하라. "Fuel Economy Labeling of Motor Vehicles: Revisions to Improve Calculation of Fuel Economy Estimates" in 40CFR Part 86 and volume71 number 248 6) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 7) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은 3단계의 FTP에따라서운전하고, 3단계는저온 UDDS(1단계, 2단계 ) 그리고 10분간의소킹을위한엔진정지 (shutdown) 와추진시스템의출발 505초이상의운전 (hot start 혹은 3단계 ) 8) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 UDDS모드가끝난뒤차량의키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹한다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 0으로재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다. 9) 측정과배기샘플링 : 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는 3단계의시험동안모두측정된다. 3개의샘플 CVS(Constant Volume Sampler) 혹은 BMD(Bag mini diluter) bag은시험에서배기배출물을모으기위해서사용된다. 10) 시험종료 : 이시험은 3단계의시험이완료된시점에종료된다. 11) 시험확인 : 이시험은방전상태에서 SOCcuinitial과 SOCcufinal의차이가 SOC NEC 허용의기준을만족시키지못하면무효화된다. 만약 NEC 허용치이상에서 NEC를 RESS 충전에반영하면유효하다. 12) 재충전후시험 : 이시험에서는필요없다. 4.3.2 CD 운전모드를위한 FCT PHEV에대한 FCT는특정주행스케줄을사용하여실시된다. UDDS(4.3.2.4 참조 ), HFEDS(4.3.2.5 참조 ), US06(4.3.2.6 참조 ), SC03(4.3.2.7 참조 ) 그리고저온 UDDS(- 7 C) 사이클에이시험을함께수행할시험조건은아래와같이주어진다. 그러나적절한시험조건을설정한다면, 이시험은다른주행스케줄에도적용될수있다. 4.3.2.1 시험목적 FCT 의목적은차량 RESS 를완전충전한후에여러운전스케줄을따라서 HEV 의배기배 출물과연료소비를측정하는것이다. 4.3.2.2 응용 - 82 -

FCT 는 CD 운행모드가가능한 PHEV 에만적용한다. 4.3.2.3 시험결과 다음정보는 FCT 의결과를나타낸다. 1) 배기배출물과연비 : HEV의배기배출물과연비는측정이필요할때시험단계마다측정된다. 2) 실제주행거리 : 동력계주행의실제거리는측정이필요할때시험사이클마다측정된다. 3) AC 재충전에너지 : 동력계시험완료후에 RESS가재충전되는동안 AC 재충전에너지를측정한다. 모든 AC Wh 에너지는충전기를그리드에플러그-인되어있는동안기록한다. 4) SOCi & SOCf: FCT에서는각사이클마다 RESS의최초 SOC와최종 SOC를기록한다 ( 예를들어, 전기화학전지에대한 Ah 판독 ). 5) DC 전기에너지소비 : 유효 DC Wh는각시험모드동안측정된다. 전압을직접측정하지않으면, 적절한계산식이사용된다. 6) Vi와 Vf: FCT의각시험사이클에서의 RESS 초기전압및최종전압의측정. 만약전압이직접측정되지않으면, 차량통신네트워크로부터얻는다. 4.3.2.4 UDDS 완전충전시험절차 이시험의시험조건은 4.1에서술되어있고, 시험기기요구조건은 4.2에서술되어있으며, 요구조건목록은이하에서술되어있다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절차요건은 40 CFR Part 86, Subpart B에기술되어있다. 이절차는 the state of California Air Resources Board Exhaust Emission Standards Test Procedure에따라서 10 C (50 F) 의주변온도에서수행된다. 1) 차량사전점검 : 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다. 사전준비는 UDDS에따라서연료탱크의소모및충전, 12 ~ 36 시간의차량소킹을포함하는 40 CFR Part 86.132의요구조건에따른다. 2) RESS 충전 / 차량소킹 : 사전점검후와차량을소킹하는동안, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12 시간동안충전을유지한후적절한시간에 AC 코드의자동타이머혹은플러그제거로의해충전기는자동적으로차단된다. 그러나만약 12 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간 ( 또는그일부 ) 내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결되어유지된다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주 - 83 -

한다. 그러나비제어환경 (uncontrolled circumstances) 에의한방해는충전시간의최초 12 시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12 시간이고소킹중다른조건을변동해서는안된다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36 시간의소크와 RESS를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다. 단, 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다. 시험시작시에차량동력전달장치는 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상운행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 시험이시작할때대기온도 ( 주변온도 ) 는 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 F) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86.135-94에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 그러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은여러개의연속적인 CD UDDS사이클에따라주행하고, 하나혹은하나이상의 CS UDDS 사이클에따라시험종료기준 (EOT) 을만족할때까지주행한다. 배기관배출물들은하나의 CVS(Constant Volume Sampler) 혹은 BMD(Bag mini diluter) 배기샘플백에채운다. 최초 SOC와최종 SOC, DC Wh는각사이클마다기록한다. 그림 6은 UDDS FCT의예제이다. 그림 6 충전이소진되는 FCT 에서권장되는 UDDS 시험레이아웃 7) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 UDDS모드가끝난뒤차량을키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹 (soaking) 한다. SOC 측정기기는시험중일시중지기간동안끄거나 0으로재설정하면안된다. 적산전류계측정의경우에는 FCT 시험내내측정이활성화되어야한다. 그것은 10 분 ± 1 분동안변동이없음을뜻한다. 그러나데이터취득혹은시험설정 을위한 2 ~ 4 사이클후에많은시험시설들이긴중지가없는 S/W 나 H/W 를가지고있 지않다. 이경우에는시험중일시중지기간에서 10 ~ 30 분의지속윈도우 (duration - 84 -

window) 을허용한다. 시험을중지를하기위해서적절한기술적판단이필요하다. 소킹기간은가능한 10분에맞춘다. 소킹기간동안키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서한다. 비고몇회의 UDDS 사이클이든가능한 10분의소킹시간을준수해야한다. 이것은 EOT의기준을만족시키기위하여소프트웨어와하드웨어을다시코딩하고구성하는것과같다. 그림 7에몇개의요구조건에대한예시들은있다. 그림 7 몇가지시험중에긴소크기간을사용하는백업시험옵션의예 8) 측정과배기샘플링 : 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는두 UDDS 동안모두측정된다. 비록기존차량을위한 UDDS 동안두샘플의 CVS(Constant Volume Sampler) 혹은 BMD(Bag mini diluter) 백세트 (bag set) 가사용될지라도그것은 CST-HEV위해한개의샘플백세트를사용하기위해서그리고 CST-HEV를규정된용량을가진장소에서수행하기위해서권고된다. 9) 시험종료 : 이시험은차량이시험종료기준 (EOT, 3.9 참조 ) 에따른 CS 운전에도달하면종료한다. 10) 시험확인 : 만약시험동안어떤순간이라도 RESS의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다. 11) 재충전후시험 : 시험이끝나고 3 시간이내에시작할때, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이여야한다. 최소한 12 시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면 (3.2.15의완전충전참고 ) 그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC - 85 -

Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 참고이 FCT 이후충전과 CS 작동은 (20 C ~ 30 C 이외에소크조건이필요한시 험은제외하고 ) 다른 FCT 충전과사전점검이필요한차량에도움이될수있다. 4.3.2.5 HFEDS 완전충전시험절차 이시험의시험조건은 4.1 에서술되어있고, 시험기기요구조건은 4.2 에서술되어있으며, 요구조건목록은이하에서술되어있다. 그러나이표준에서자세히설명되지않은적절한절 차요건은 40 CFR Part 600, Sub part B 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : 40 CFR Part 86.132에기술된바에따라차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전준비가필요하다. 만약차량이 (1) 72시간내에 CST 시험절차 ( 혹은다른주행스케줄 ) 를이용한 CS 모드사이클을주행하거나 (2) 차량이여전히시험조건하에있을때, 연료의배출과연료탱크는재충전될필요가없다. 하나혹은그이상의 UDDS, HFEDS 혹은여러개의 US06 사이클로구성된사전점검사이클은 FCT이전 36시간이내에서수행한다. 차량은충전하기전에 CS SOC 레벨으로설정한다. 2) RESS 충전 / 차량소킹 : 사전점검후와차량을소킹 (40CFR Part 86.132에주어진 20 C 에서 30 C) 하는동안, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이되어야한다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간 ( 또는그일부 ) 내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결되어유지해야한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36 시간의소크와 RESS를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다. 단, 차량이동시차량의동력을사용하지않고외부힘으로밀거나끌어서이동하도록한다. 시험시작시에차량동력전달장치는 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상운행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 대기온도 ( 주변온도 ) 는 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 F) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86.135-93에기술된바에따라서동력계의주행동안 - 86 -

모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 600.111-93(g) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 그러나 " 엔진 " 이라는단어를대신하여 " 추진시스템 " 을사용한다. 6) 동력계운전절차 : 기존차량과 CS HEV용 HFEDS 시험과는달리이시험은 RESS의완전충전시키고 냉간시동 으로시작한다. 차량추진시스템이가동되자마자, 차량을하나혹은여러개의 CS HFEDS 사이클에따라여러개의연속적인 CD HFEDS에서 EOT 기준을만족시킬때까지운전한다. 각 HFEDS 사이클을위한배기관의배출물은하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC 그리고 DC Wh를기록한다. 7) CS 스위치옵션과동력계운전절차 : 기존의 HFEDS 시험은 2회가한세트로구성되어있다. 첫번째 HFEDS는두번째 HFEDS의사전점검용이다. 만일, 시험차량에 CS스위치가설치되어있고, 시험이 HFEDS FCT에서냉간시동을사용하지않는경우라면시험절차의옵션중첫번째고속주행사이클동안 CS모드를사용하도록선택한다. CS모드를사용하는이유는각사이클마다웝업동안 RESS를완전충전상태로유지하기위함이다. 기존 HFEDS사이클차량시험에서첫번째사이클운행의목적은차량을웝업하기위함에있다. 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함하지않는다. RESS의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째고속도로사이클에서 CS 스위치를사용하여유효공차를만족시키도록한다. 첫번째고속도로사이클주행과차량이공회전 (idle) 상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 CD 운전을초기화하기위해서 CS 모드는꺼진다. 시험중일시정지를위한옵션은스위치를사용했을때동일하다. 차량은하나혹은여러개의 CS HFEDS 사이클에따라여러개의연속적인 CD HFEDS에서 EOT 기준을만족시킬때까지운전된다. 각 HFEDS 사이클을위한 tailpipe 배기는하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC 그리고 DC Wh를기록한다. 이러한부가적인방법은 PHEV에관계없이사용한다. 8) 시험중일시중지 : 설비용량이허용된다면차량은 CS 모드로여러회에걸쳐 HFEDS 사이클을따라운행되며, 각사이클간에 15초동안정지상태가아닌공회전 (Idle) 상태를유지해야한다. 만약시험중지및시험시스템재초기화를위해시험일시중지가필요하면, 이시험일시중지시간은 30분이하가되어야한다. 시험중일시정지상태는대부분시동이켜진채로 15초간공회전 (idle) 상태를유지할것을추천한다. 가능하다면, 0 ~ 30분의소킹시간을가진 4회의 HFEDS사이클을따라연속적으로차량을주행할것을권한다. 많은배기관련시험실은 CVS 혹은 BMD 샘플링시스템에관한 4개의사이클을운영할수있다. 0 ~ 30분의소킹기간은 4개의백을읽고배출하고, 제거하기위함이고새로운시험의초기화를위한것이다. 적절한기술적판단에의해서시험의일시중지를수행하여시험절차방해를최소화한다. 모든시험의일시중지동안, 차량의속도는 0 이고, 차량을키를 off 에놓고, 후드를잠 - 87 -

그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않는다. 몇가지예시는그림 8에서나타내었다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는 FCT 시험내내측정이활성화되어야한다. 9) 측정과배기샘플링 : 배기배출물과동력계에의한실제주행거리는두번째 HFEDS 동안만측정한다. 첫번째 HFEDS는차량사전점검을위해수행한다. 10) 시험종료 : 이시험은차량이 EOT(end of test) 기준 (3.9 참조 ) 에따른 CS운전에도달하면종료한다. 11) 시험확인 : 만약시험동안어떤순간에라도 RESS의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나운전자가차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 12) 재충전후시험 : 시험이끝나고 3시간이내에시작하는 RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 Ah를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 비고이 FCT 이후충전되는경우와 CS 작동은 (20 C ~ 30 C 이외에소크조건이필요한시험은제외하고 ) 다른 FCT 충전과사전점검이필요한차량에도움이될수있다. - 88 -

그림 8 시험중일시중지의변동을사용하는 HFEDS 시험옵션의예 4.3.2.6 US06 FST 절차 이시험의시험조건은 4.1 에서술되어있고, 시험기기요구조건은 4.2 에서술되어있으며, 요구조건목록은이하에서술되어있다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절 차요건은 40 CFR Part 86.159-00 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : 40 CFR Part 86.159-00에기술된바에따라차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전준비가필요하다. 만약차량이 (1) 72시간내에 CST 시험절차 ( 혹은다른주행스케줄 ) 를이용한 CS 모드사이클을주행하거나 (2) 차량이여전히시험조건하에있지않으면, 소비할수있는연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다. 하나혹은그이상의 UDDS, HFEDS 혹은여러개의 US06 사이클로구성된사전점검사이클은 FCT이전 36 시간이내에서수행한다. 차량은충전하기전에 CS SOC 레벨으로설정한다. 2) RESS 충전 / 차량소킹 : 사전점검후와차량을소킹하는동안, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전한다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건은변동해서는안된다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~36 시간의소크와및 RESS를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다. 시험시작시에차량동력전달장치는 " 저온 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상운행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 대기온도 ( 주변온도 ) 는 20 C 이상 (68 F) ~ 30 C (86 F) 이하가되도록한다. 40 CFR Part 86.159-00(b)(9) 에기술된바에따라서동력계의주행동안모든자동차의부품들이비활성화되어야하고고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 40 CFR Part 86.108-00(b)(2)(ii) 에따라서저전원차량을위한동력계부하감소가사용된다. 5) 엔진가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 6) 동력계운전절차 : US06 시험과는달리이시험은 RESS의완전충전시키고 냉간시동 으로시작한다. 차량이출발하자마자, 차량은하나혹은여러개의 CS US06D에따른여러개의연속적인 CD US06 사이클에서 EOT 기준을만족시킬때까지운전한 - 89 -

다. 각 US06 사이클을위한배기관의배출물은하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC 그리고 DC Wh를기록한다. 7) CS 스위치옵션과동력계운전절차 : 기존의 US06 시험은 2회가한세트로구성되어있다. 첫번째 US06는두번째 US06의사전점검용이다. 만일, 시험차량에 CS 스위치가설치되어있고시험이 US06 FCT에서냉간시동을사용하지않는경우라면시험절차의옵션중첫번째고속주행사이클동안 CS 모드를사용하도록선택한다. CS 모드를사용하는이유는각사이클마다웝업동안 RESS를완전충전상태로유지하기위함이다. 기존 US06 사이클차량시험에서첫번째사이클운행의목적은차량을웜업하기위함에있다. 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함하지않는다. RESS의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째고속도로사이클에서 CS 스위치를사용하여 NET Tolerance를만족시키도록한다. 첫번째고속도로사이클주행과차량이공회전 (idle) 상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 CD 운전을초기화하기위해서 CS 모드는꺼진다. 시험중일시정지를위한옵션은스위치를사용했을때동일하다. 차량은하나혹은여러개의 CS US06 사이클에따라여러개의연속적인 CD US06에서시험종료기준 (EOT) 을만족시킬때까지운행된다. 각 HFEDS 사이클을위한배기관배기는하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC 그리고 DC Wh를기록한다. 이부가적인방법은 PHEV 에관계없이사용한다. 8) 시험중일시중지 : 설비용량이허용된다면차량은 CS 모드로다수 US06 사이클을따라운행하고각사이클간에 1 ~ 2분동안정지상태가아닌공회전상태를유지해야한다. 만약시험중지및시험시스템재초기화를위해시험일시중지가필요하면, 이시험일시중지는 30분이하가되어야한다. 시험중일시중지상태는대부분시동이켜진채로 90초간공회전상태를유지할것을추천한다. 많은배기관련시험실은 CVS 혹은 BMD 샘플링시스템에관한 4개의사이클을운영할수있다. 0 ~ 30분의소킹기간은 4개의 BAGS을읽고배출하고, 제거하기위함이고새로운시험의초기화를위한것이다. 적절한기술적판단에의해서시험의일시중지를수행하여시험절차방해를최소화한다. 모든시험의일시중지동안, 차량의속도는 0 이고, 차량을키를 off에놓고, 후드는닫혀있어야한다. 그리고시험셀의팬을끄고, 제동페달이감소되지않게하고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않는다. SOC 측정기기는내부시험일시중지동안끄거나재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는 FCT 시험내내측정이활성화되어야한다. 몇가지예시는그림 9에서나타내었다. - 90 -

그림 9 시험중일시중지의변동을사용하여 US 시험옵션의예 9) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는각 US06 사이클동안측정한다. 10) 시험종료 : 이시험은차량이시험종료기준 (EOT, 3.9) 에따른 CS 운전에도달하면종료한다. 11) 시험확인 : 만약시험동안어떤순간에라도 RESS의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나운전자가차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 12) 재충전후시험 : 시험이끝나고 3시간이내에시작하는 RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12 시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 Ah를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 4.3.2.7 SC03 FST 절차 이시험의시험조건은 4.1 에서술되어있고, 시험기기요구조건은 4.2 에서술되어있으며, 요구조건목록은이하에서술되어있다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절 차요건은 40 CFR Part 86-160 에기술되어있다. - 91 -

1) 차량사전점검 : 40 CFR Part 86-132에기술된바에따라사전준비가필요하다. 만약차량이 (1) 72시간내에 CST 시험절차 ( 혹은다른주행스케줄 ) 를이용한 CS 모드사이클을주행하거나 (2) 차량이여전히시험조건하에있지않으면, 연료를배출하고연료탱크를재충전해야한다. 하나혹은그이상의 UDDS, HFEDS 혹은여러개의 US06 사이클로구성된사전점검사이클은 FCT이전 36 시간이내에서수행한다. 차량은충전하기전에 CS SOC 레벨으로설정한다. 2) RESS 충전 / 차량소킹 : 사전점검후와차량을소킹하는동안, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36시간의소크및 RESS를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다. 시험시작시에차량동력전달장치는 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작사이에 1.6 km(1 mile) 이상운행되면안된다. 차량의구동바퀴들은동력계상에위치하고차량을구속한다. 차량은 FCT 시작전에최소 30분동안동력계에있어야한다. 4) 시험장소조건 : 전체시험은전체환경체임버 (Full Environmental Chamber, FEC)(40 CFR Part 86.161에기술됨 ) 와 FEC의시뮬레이션시험조건 (40 CFR Part 86.162에기술됨 ) 에서수행한다. FEC 시험을위하여다음의주변시험조건이다음과같이제공된다. 35 C (95 F) 공기온도 100 그레인의 Water/pound of dry air 태양열하중강도 (850 W/m2) 차량속도에비례하는냉각공기 5) A/C 운전 : FEC 시험시모든차량의창문은닫는다. 차량의공조시스템은 40 CFR Part 86.160.00(c)(6) 에기술된바에따라작동한다. FEC에서시험을시뮬레이션을위한조건에서시험을위해서 40 CFR Part 86.162-00의기술된데로시험이적용된다. 수동온도제어설정기능을가진차량을위해서두번째 SC03 사이클이완료된후에팬의속도는운전자가불쾌감을느끼는정도까지냉각되는것을방지하기위해최소값으로설정한다. 6) 엔진가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 요구조건은 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 에기술된바에따라서가동과재가동에 - 92 -

적용된다. 7) 동력계운전절차 : SCO3 CST 시험과달리, 이시험은사전사이클과완충의 RESS 시험이없다. 차량추진시스템이가동되자마자차량은하나혹은여러개의 CS SC03 사이클에따른여러개의연속적인 CD SC03 사이클에따라서시험종료기준 (ETC: end test criterion, 3.9 참조 ) 을만족할때까지운행된다. 배기관배기는각 SC03사이클마다하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC를각사이클마다기록한다. 시험차량은여러차례에걸쳐 CDSC03 사이클에따라주행이되는데각사이클사이에 10 분 ± 1 분의소킹시간을갖는다. 소킹이이루어지는동안키 (key) 는 off 상태를유지하며, 시험차량은충전-지속 (charge-sustaining) 상태에도달한다. 만약 PHEV가완전충전된 RESS 유지를위한 CS 스위치가없으면, 첫번째 SC03에서냉간시동이이루어져야한다. 차량이시험종료기준 (ETC) 을만족시킬때까지추가적인 SC03에따라서연속적으로운전한다. 각사이클마다초기 SOC와최종 SOC와 DC Wh 를기록한다. 8) CS 스위치옵션과동력계운전절차 : 기존의 SC03 시험은 2회의시험이한세트로구성되어진다. 첫번째 US06는두번째 US06의사전점검용이다. 만일시험차량에 CS 스위치가설치되어있다면, 차량추진시스템이가동되자마자 CS 스위치는 RESS의완전충전상태를유지하기위해서초기 SC03사이클동안꺼둔다. 첫번째 SC03 사이클이차량을사전에웜업하기위함이다. 기존차량시험에서첫번째사이클의결과는계산에포함되지않는다. RESS의완전충전을유지하는것을확실히하기위해서첫번째 SC03 사이클에서 CS 스위치를눌러서 1 % 유효공차를만족시키도록한다. 첫번째 SC03 사이클주행과차량이공회전상태가되자마자그리고두번째사이클이시작되기전에 CD 운전을초기화하기위해서 CS 모드는꺼진다. 차량은시험종료기준 (EOT) 의기준을만족시킬때까지추가적인 SC03에따라서운전한다. 초기및최종 SOC를각사이클마다기록한다. 9) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 SC03 모드가끝난뒤차량을키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을그대로둔다. 제동페달을밟지않고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹 (soaking) 한다. 중지는 10 분 ± 1분동안지속할것을추천한다. 많은시험설비들이긴정지시간이필요없이한번에 2 회 ~ 4 회의사이클을연속으로주행하여데이터를취득또는시험설비설치등을쉽게해줄만한능력을갖추고있지못하다. 이러한경우시험중일지중지기간은 10분에서 30분까지설정할수있다. 시험중일지중지를어느때에할것인가는적절한기술적판단에근거하여결정한다. 소킹기간의대부분은가능한 10분에맞춘다. 모든소킹기간동안키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달을밟지않고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서한다. 비고시험중일지중지조건을만족시키는한처음설정된시험조건에서 SC03 사이클을 - 93 -

여러회에걸쳐시험할수있다. 10 분 ± 1 분의소킹시간을갖는 UDDS 사이클주행조건 을만족시키기위해소프트웨어와하드웨어의재구성이가능해야한다. 그림 10 에요구사항 을충족하는몇가지예시가나타나있다. 그림 10 시험중일시중지의변동을사용한 SC03 시험옵션의예 10) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는모든 SC03 사이클동안측정한다. 11) 시험종료 : 이시험은차량이시험종료기준 (EOT, 3.9 참조 ) 에따른 CS운전에도달하면종료한다. 12) 시험확인 : 만약시험동안어떤순간에라도 RESS의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다 13) 재충전후시험 : 시험이끝나고 3시간이내에시험이재시작될때 RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12시간동안충전상태를유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12 시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 4.3.2.8 저온 UDDS FST 절차 이시험의시험조건은 4.1 에서술되어있고, 시험기기요구조건은 4.2 에서술되어있으며, - 94 -

요구조건목록은이하에서술되어있다. 그러나이문서에서자세히설명되지않은적절한절 차요건은 40 CFR Part 86, Subpart C 에기술되어있다. 1) 차량사전점검 : 차량은운전자가선택한운전모드에서시험할수있도록사전에준비가필요하다. 연료상세사양은 11.5 ± 0.3의 RVP와함께 40 CFR Part 86.213에요구사항에따른다. 사전준비는 40 CFR Part 86.232의요구조건에따른다. 40 CFR Part 86.232는 UDDS에따라서연료탱크의소모및충전, 출발온도는 7 C ± 1.7 C 임을포함한다. 사전준비동안주변온도는 7 C ± 2.8 C (20 F ± 5 F) 이고 - 14 C (10 F) 에서 1 C (30 F) 사이이다. 습도는동력계회전부에서응결을예방하기위해서낮게설정한다. 같은주변조건하에서 12 ~ 36 시간의차량소킹을한다. 한개혹은여러개의사전준비사이클들은충전-균형 (charge-balance) 운전을최고로만족시키기위해서같은방식으로수행해야한다. 2) RESS 충전 / 차량소킹 : 사전점검후와 7 C ± 1.7 C (20 F ± 3 F) 의온도조건에서차량을소킹하는동안, RESS는 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않으면그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. 3) 시험위치로의차량이동 : 12 ~ 36 시간의소크와 RESS를전부충전한후에차량은동력계위로이동한다. 시험시작시에차량동력전달장치는 " 저온 " 상태를유지한다. 그러므로차량은소크기간의끝과시험시작간에 1.6 km(1 mile) 이상운행되면안된다. 4) 시험장소조건 : 주변온도는출발시에 7 C ± 1.7 C (20 F ± 3 F) 가되어야한다. 시험동안평균온도는반드시 - 7 C ± 2.8 C (20 F ± 5 F) 가되어야한다. 온도의최대변화 (excursion) 은 - 12.2 C (10 F) 에서 - 1.1 C (30 F) 사이이다. 3분지속최대변화은 - 9.4 C (15 F) 에서 - 3.9 C (25 F) 사이이다. 40 CFR Part 86.135-94에따르는동력계운전시고정속도냉각팬은차량을직접냉각한다. 5) 히터와서리제거장치 : 시험을시작시수동제어방식의기후제어시스템은최적서리제거 (defrosting) 를위하여전면유리로직접공기흐름 (airflow) 이가도록하고, 이공기흐름은외부로배출되도록설정하고, 팬의속도는 0 혹은낮게설정한다. 그리고공기온도는가장뜨겁게설정한다. 두번째 2분간수행할공회전 (idle) 시험에서는팬속도가최대가된다. 시험중 6번째공회전상태에서는대략 505초동안시험을 - 95 -

하고팬속도는공기흐름을유지할수있는수준에서가장낮게설정한다. 또한온도설정은가장높은온도로설정한다. 이설정들은 10분의소킹다음에두백 (two bags) 을포함한나머지시험을위한것이다. 자동온도제어시스템에서제조자는시스템을수동으로조작할수있고수동시스템을위한구체적절차에맞춰사용할수있다. 그렇지않으면그시스템사용자는히터와서리제거모드를설정하거나그리고온도를반드시 72 F로설정해야한다. 다영역기후제어시스템을탑재한차량에서는동일한팬과온도설정을해야한다그리고수동과자동모두의내부온도제어시스템을모든영역에서동일한팬과온도세팅이설정을해야한다. 6) 추진시스템가동과재가동 : 차량추진시스템은제조업자가권고한가동절차에따라서가동한다. 40 CFR Part 86.136-90(c-e) 의요구조건은가동과재가동에적용된다. 7) 동력계운전절차 : 차량추진시스템이가동되자마자, 차량은시험종료기준 (EOT) 을만족시킬때까지여러개의연속적인 CD UDDS 사이클에따라서운전한다 (3.9 참조 ). 배기관의배출물은각 UDDS 사이클마다하나의 CVS 혹은 BMD 배기샘플백에채운다. 초기 SOC와최종 SOC, DC Wh는각사이클마다기록한다. 그림 11은저온 (- 7 C) UDDS FCT의예제를나타낸다. 그림 11 냉 UDDS 충전소진 FCT 에대한권장시험레이아웃 8) 시험중일시중지 : 총 2회중 1회 UDDS 모드가끝난뒤차량의키를 off 에놓고, 후드를잠그고, 시험셀의팬을끄고, 제동페달을밟지않고, RESS는외부전원으로부터재충전시키지않은상태에서 10 분 ± 1 분동안소킹한다. SOC 측정기기는시험중일시중지동안끄거나 0으로재설정을하면안된다. 적산전류계측정의경우에는시험내내측정이활성화되어야한다. - 96 -

그림 12 몇가지시험중에긴소크기간을사용하는백업시험옵션의예 9) 측정과배기샘플링 : 배기배출물들과동력계에의한실제주행거리는각 UDDS 사이클동안측정된다. 기존차량을위한 UDDS에서두개의샘플백샘플을연속적으로사용함에도불구하고 FCT에서각 UDDS 사이클동안오직한개의샘플백을사용하는것이필요하고규정된용량의시험장소에서 FCT를수행하는것이필요하다. 각 UDDS 동안두개의샘플백세트를사용하는것은 CST-HEV에대한허용옵션이있으나샘플가방배출량을분석하거나새척하기위한시간은 10 분 ± 1분의내부시험일시중지요구사항위반을필요로하지않는다. 10) 시험종료 : 이시험은차량이시험종료기준 (EOT, 3.9 참조 ) 에따른 CS 운전에도달하면종료한다. 11) 시험확인 : 만약시험동안어떤순간에라도 RESS의에너지가너무낮아서차량추진이불가하거나차량에의해서주행이멈추면그시험은무효이다. 12) 재충전후시험 : 시험이끝나고 3시간이내에시작하는 RESS는저온소크영역 (cold soak area) 으로 (20 F ± 3 F [- 7 C ± 1.7 C]) 다시이동하며 4.1.2.2의충전요구사항에따라완전충전이된다. 그후최소한 12시간동안충전을유지한후적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않는다면 (3.2.15의완전충전참고 ) 그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 그러나비제어환경에의한방해는충전시간의최초 12시간동안허용한다. 총충전시간은최소 12시간이고소킹기간중다른조건을변동해서는안된다. - 97 -

13) 적절한시간에자동타이머혹은 AC 코드의플러그를제거하여충전기를차단한후에최소한 12시간동안충전을한다. 그러나만약 12시간후에충전사이클이종료되지않는다면 (3.2.15의완전충전참고 ) 그때충전기는완전충전이될때까지차량을충전하도록한다. 충전이종료된후에총 AC Wh를기록한다. 만약제조자의지시로전체소킹시간내내충전기를유지한다면, 충전기는그리드에연결한다. 모든 AC Wh 에너지는반드시에너지소비로간주한다. 5 CS HEV 계산 이표준의 4 절에서주어진시험의 CS HEV 의배출물과연비를계산하기위해필요한식들 이있다. 배기배출물과연비계산식들은 UDDS, HFEDS, US06, SC03, and the 7 C FTP 시험으로규정된다. 5.1 CS HEV 배기배출물 5.1.1 CS HEV 의 UDDS 배기배출물 CS HEV 를시험하기위하여오직 CST 만고려된다. 식 17 에서처럼첫번째 UDDS 로부터 CST 배기배출물데이터는두번째 UDDS 의결과와다른가중치가적용된다 (CFR 86 144-94 참조 ). --- ( 식 17) 여기에서, Y CST Y UDDS(1) D UDDS(1) Y UDDS(2) D UDDS(2) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 UDDS 기간동안측정질량, g = 첫번째 UDDS 기간동안측정운전거리, mile = 두번째 UDDS 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 17 과함께결합하 여적절하게사용된다. 5.1.2 CS HEV 의 HFEDS 배기배출물 CS HEV 를시험하기위하여오직 CST 만고려된다. 식 18 에서처럼배기배출물계산에두 번째 HFEDS 의데이터는사용되나첫번째 HFEDS 의결과는사용되지않는다. - 98 -

--- ( 식 18) 여기에서, Y CST = CS 모드에서 g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 Y HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안비측정질량, g D HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안비측정운전거리, mile Y HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된질량배출물, g D HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 18 과함께결합하 여적절하게사용된다. 5.1.3 CS HEV 의 US06 배기배출물 CS HEV 를시험하기위하여오직 CST 만고려된다. 식 19 에서처럼배기배출물계산에두 번째 US06 의데이터는사용되나첫번째 US06 의결과는사용되지않는다. --- ( 식 19) 여기에서, Y CST Y US06(1) D US06(1) Y US06(2) D US06(2) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 US06 기간동안비측정질량, g = 첫번째 US06 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 US06 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 19 과함께결합하 여적절하게사용된다. 5.1.4 CS HEV 의 SC03 배기배출물 CS HEV 를시험하기위하여오직 CST 만고려된다. 식 20 에서처럼배기배출물계산에두 번째 SC03 의데이터는사용되나첫번째 SC03 의결과는사용되지않는다. - 99 -

--- ( 식 20) 여기에서, Y CST Y SC03(1) D SC03(1) Y SC03(2) D SC03(2) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 SC03 기간동안비측정질량, g = 첫번째 SC03 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 SC03 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 SC03 기간동안비측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 20 와함께결합하 여적절하게사용된다. 5.1.5 CS HEV 의저온 ( - 7 C) UDDS 배기배출물 CS HEV 를시험하기위하여오직 CST 만고려된다. 식 21 에서묘사된계산방식을사용하여 배출물데이터는가중화된다. --- ( 식 21) 여기에서, Y CST Y UDDS(phase1) D UDDS(phase1) Y UDDS(phase2) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안비측정질량, g = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안비측정운전거리, mile = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된질량배출물, g D UDDS(phase2) = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안비측정된운전거리, mile Y UDDS(phase3) D UDDS(phase3) = 저온 UDDS의세번째단계 ( 다음사이클 505초까지 ) 동안측정된질량배출물, g = 저온 UDDS의세번째단계 ( 다음사이클 505초까지 ) 동안비측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 21 과함께결합하 여적절하게사용된다. 5.2 CS HEV 연비 - 100 -

5.2.1 CS HEV 의 UDDS 연비 CS HEV를시험하기위하여오직 CST만고려된다. CST에대하여소비할수있는연료를사용하는차량에궁극적인에너지소스가있다고가정한다. 식 17의가중질량배출결과가사용된 CST의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 22) 여기에서, Y CST Y UDDS(1) D UDDS(1) Y UDDS(2) D UDDS(2) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 UDDS 기간동안측정된연료, gallon = 첫번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 UDDS 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile 시험단계에서 3.8 에기술된공차를넘어 zero 가아닌 NEC 가될수있지만계산된연료소 비율은받아들일수있는결과이다. 그러나연료소비량은부속서 C 에정의된방법론을사용 하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 5.2.2 CS HEV 의 HFEDS 연비 CS HEV를시험하기위하여오직 CST만고려된다. CST에대하여소비할수있는연료를사용하는차량에궁극적인에너지원이있다고가정한다. 식 17의가중질량배출결과가사용된 CST의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 23) 여기에서, Y CST = CS 시험에서마일당연료소비율 Y HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안측정된연료, gallon D HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile Y HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된연료, gallon - 101 -

D HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile 시험단계에서 3.8 기술된공차를넘어 zero 가아닌 NEC 가될수있지만계산된연료소비 율은받아들일수있는결과이다. 그러나연료소비량은부록 C 에정의된방법론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 5.2.3 CS HEV 의 US06 연비 CS HEV를시험하기위하여오직 CST만고려된다. CST에대하여소비할수있는연료를사용하는차량에궁극적인에너지원이있다고가정한다. 식 17의가중질량배출결과가사용된 CST의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 24) 여기에서, Y CST Y US06(1) D US06(1) Y US06(2) D US06(2) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 US06 기간동안측정된연료, gallon = 첫번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 US06 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족하면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은부록 C 에정의된방법론 을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 5.2.4 CS HEV 의 SC03 연비 CS HEV를시험하기위하여오직 CST만고려된다. CST에대하여연료를사용하는차량에에너지원이있다고가정한다. 식 17의가중질량배출결과가사용된 CST의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 25) 여기에서, - 102 -

Y CST Y SC03(1) D SC03(1) Y SC03(2) D SC03(2) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 SC03 기간동안측정된연료, gallon = 첫번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 SC03 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile 이지점에서전 ( 全 ) 시험동안 NEC가 0 의값을갖지않더라도 3.8에기술된허용범위를만족하면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은제작자에의해공급되는방법론을사용하여 SOC에 zero 변경을하여수정될수있다. 이방법론은시험이시작되기이전에수정이만들어지기위한결정이포함되어있다. 5.2.5 CS HEV 의저온 (- 7 C) UDDS 연비 CS HEV를시험하기위하여오직 CST만고려된다. CST에대하여연료를사용하는차량에에너지원이있다고가정한다. 식 17의가중질량배출결과가사용된 CST의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 26) 여기에서, Y CST Y UDDS(phase1) D UDDS(phase1) Y UDDS(phase2) D UDDS(phase2) Y UDDS(phase3) = CS 시험에서마일당연료소비율 = UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안측정된연료, gallon = UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안측정된운전거리, mile = UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된연료, gallon = UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된운전거리, mile = 두번째 UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안측정된연료, gallon D UDDS(phase3) = 두번째 UDDS의첫번째단계 (505초까지) 동안측정된운전거리, mile 이지점에서전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를 만족하면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은제작자에의해 공급되는방법론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6 PHEV 계산 - 103 -

차량추진이 CD 작동모드로더이상가능하지않을때, 다음번 RESS 가충전할수있을때 까지차량은 CS 방법으로작동된다. CD 모드의제한적인활용은개인의운전과충전습관으 로부터결정되는충전사이의간격에기반을두고있다. 이표준에서가중치가적용된 FCT 데이터는국가에서사용하는운전통계를기반으로한하루동안에차량이구동되는거리와동등하다. 이러한가능성은특정한운전모드의제한된활용을나타내기때문에유틸리티계수 (Utility Factor) 라고불린다. 예를들어서매우긴범위의작동모드는매우높은유틸리티를가지며그래서유틸리티계수가 1.0에접근한다. 유틸리티계수데이터는 SAE J2841에주어진결과를계산할때필요하다. 유틸리티계수를적용의선호하는방법은유틸리티계수의사이클거리를사용하는것과 FCT에서각사이클에적용하는것이다. CST 데이터는 CS 유틸리티의나머지에따라서가중된다. 유틸리티계수에대한더많은정보는부속서 A에나와있다. 6.1 범위계산 이장에서매개변수들은다른계산을용이하게하고 PHEV 에대한정보를제공하는특정 범위 ( 거리 ) 측정기준과연관되어있다. 이매개변수들은다른 FCT 사이클 (UDDS, HFEDS, US06, SC03, 저온 UDDS) 에도적용이가능하다. 6.1.1 모든 - 전기범위 (AER) AER 은시험중엔진시동이켜졌을때 FCT 의시작부터정해진시간에정확한위치까지운 행된총거리이다. 정확한결정위해서컴퓨터가엔진이출발할떄의엔진속도를모니터링 한것과시험동안주행거리기록에대한정보를연결하는것이필요하다. 6.1.2 충전소진사이클범위 (Rcdc) 충전소진사이클 (Rcdc) 는 FCT의시작부터 EOT 기준을만족시키는하나혹은여러사이클의마지막까지의사이클거리에합이다. 그러므로이것은사이클거리가곱해진 n 사이클이다. Rcdc는차량이소진과유지모드를모두운전하는천이사이클을포함한다. 만약 FCT가과도영역을포함한다면, Rcdc는과도사이클혹은사이클들을포함한다. 비고이거리는특수한스케줄거리의합에의해서측정되는것이지동력계에서의실제측 정거리는아니다. 만약특정사이클동안차량이 3.6.1 의허용속도를초과하면, 그때 Rcdc 에 서계산된사이클스케줄거리대신실제주행거리를사용한다. 6.1.3 실제충전소진범위 (Rcda) - 104 -

실제충전소진범위는변위사이클혹은과도영역의시작점에서정확한변위포인트가잘정의되지않기때문에 FCT에서쉽게식별할수있는지점이아니다. 이웃사이클의경향을이용하여변위포인트의위치를평가하기위해서분석적인방법을추천한다. 이방법은부속서 B에서도사용한다. PHEV에서결과계산의대안법은 Rcda와함께감소모드로나타낸다. 운전종류에따라서방정식의두세트는 Rcda를계산하기위하여사용된다. 6.1.3.1 Rcda 계산, Case 1 ( 천이사이클 ) 만약 FCT가단일천이사이클을가지면, 이사이클에서 Rcda가특정포인트에서발생한다. Rcda는아래의식에서구해지는 Z n 값과천이사이클 n 주행거리 (Dn) 를곱하고천이사이클이전의사이클거리 (Rn-1) 를더하여계산할수있다 ( 그림 13 참조 ). Rcda는다음의식 27 과식 28을이용해계산된다. 그림 13 Rcda 계산, Case 1 --- ( 식 27) --- ( 식 28) 여기에서, Z n = 천이사이클의소진분율 (cycle n) n = 천이사이클 (Rcdc에서끝나는사이클 ) D n R n-1 SOC n = 사이클의측정된주행거리 = FCT의시작에서사이클 n-1의끝까지측정된거리 = n사이클동안 SOC 변동 - 105 -

6.1.3.2 Rcda 계산, Case 2 만약특정 FCT동안단일천이사이클이없으면, 천이범위에아직존재하는것이고, Rcda 를계산하기위하여방정식의다른세트가사용되어야한다. 소진사이클의끝 n" 은 FCT의끝에서 CS 사이클 ( 들 ) 의시작부분에서발견되었던레벨을넘어서 RESS SOC를소진하는 FCT 의첫사이클에서발견된다. 그림 14는 Rcda 계산에두번째경우를설명한다. 경우 2를위한 Rcda는식 29와식 30을사용하여계산된다. 그림 14 Rcda 계산, Case 2 --- ( 식 29) --- ( 식 30) 여기에서, n = SOCin 그리고 SOCfn 사이에놓여진 SOCcdc에서 FCT의첫번째사이클 Z n = 천이사이클의소진분율 ( 위에서정의된 ) D n R n-1 = 사이클 n의측정된주행거리 = FCT의시작에서사이클 n-1의끝까지측정된거리 SOC n =n사이클의 RESS SOC 변동 SOCi n = n 사이클의초기 RESS SOC SOCf n = n 사이클의마지막 RESS SOC SOC cdc = Rcdc에서의 RESS SOC( 마지막소진사이클의 SOC 종료 ) 6.2 PHEV 배기배출물 PHEV 의 UDDS 의전영역에서배기배출물들은아래의 6.2.1 에나온식을이용하여계산된다. 6.2.1 PHEV 의 UDDS 배기배출물 - 106 -

6.2.1.1 CST 의 UDDS 시험절차에서배기배출물계산 식 31 에서처럼 냉간시동 / 열간시동 가중치를설명하기위하여첫번째 UDDS 로부터배기 배출물데이터는두번째 UDDS 의결과와다른가중치가적용된다. --- ( 식 31) 여기에서, Y CST Y UDDS(1) D UDDS(1) Y UDDS(2) D UDDS(2) = CS 모드에서 g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 UDDS 기간동안측정된질량배출물, g = 첫번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 UDDS 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 31 과함께결합하 여적절하게사용된다. 6.2.1.2 FCT 의 UDDS 시험절차에서배기배출물계산 냉간시동 / 열간시동 을적용한가중치계산을하지않는다. 6.2.1.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 식 32 를사용하여 FCT 와 CST 로부터 CD 유틸리티배출물을계산한다. --- ( 식 32) 여기에서, Y UFW = g/mile 로특정측정가스의유틸리티계수가가중된배기배출물 UF(x) = 주어진거리 x" 에서적당한유틸리티계수분율 ( 부속서 A 참조 ) Y Cdi Y CST = g/mile로특정측정가스의 FCT에서 I 동안시험된질량배출량 = 식 31에서계산처럼 g/mile로특정측정가스의 CST에서가중된질량배출물 D cycle = 단일주행스케줄의거리, mile( 참조 : 실제주행거리가아님 ) - 107 -

6.2.1.4 운전자의충전경향에대한최후가중치 충전경향을위한정확한계산의기본가정은 충전기회 (opportunity charging) 와 실패 한충전 (missed charging) 효과는수정에대하여어떠한필요성도무효로 (null) 로한다. 6.2.2 PHEV 의 HFEDS 배기배출물 6.2.2.1 CST 의 HFEDS 시험절차에서배기배출물계산 식 33 에서처럼배기배출물계산에두번째 HFEDS 의데이터는사용되나첫번째 HFEDS 의 결과는사용되지않는다. --- ( 식 33) 여기에서, Y CST Y HFEDS(1) D HFEDS(1) Y HFEDS(2) D HFEDS(2) = CS 모드에서 g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 HFEDS 기간동안비측정질량, g = 첫번째 HFEDS 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 HFEDS 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 33 과함께결합하 여적절하게사용된다. 6.2.2.2 FCT 의 HFEDS 시험절차에서배기배출물계산 HFEDS FCT의개인적인사이클에대한추가적인가중치계산을하지않는다. 하지만만약에시험방법이첫번째 HFEDS 사이클에서 CS 모드를활용한다면, 이사이에서의배기가스는계산의나머지부분 (in the rest of) 에사용하지않는다. 이경우에는 FCT에서첫번째사이클이첫번째 CD 사이클이다. 6.2.2.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.2.2.3 에서식 32 를사용한 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을계산한다. - 108 -

6.2.2.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.2.3 PHEV 의 US06 배기배출물 6.2.3.1 CST 의 US06 시험절차에서배기배출물계산 두번째 US06 모드에서취득한데이터를사용하여배기배출물결과를얻는다. 계산식은식 34 에나타나있다. --- ( 식 34) 여기에서, Y CST Y US06(1) D US06(1) Y US06(2) D US06(2) = CS 모드에서 g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 US06 기간동안비측정질량, g = 첫번째 US06 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 US06 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 34 와함께결합하 여적절하게사용한다. 6.2.3.2 FCT 의 US06 시험절차에서배기배출물계산 CS 시험에서같은방법으로 FCT 에있는다른단계 (phase) 의가중은없다. 6.2.3.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.2.1.3 에서식 32 를사용한 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을계산한다. 6.2.3.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. - 109 -

6.2.4 PHEV 의 SC03 배기배출물 6.2.4.1 CS HEV 의 SC03 배기배출물 첫번째 SC03 의결과는사용되지않고, 두번째 SC03 의결과데이터를사용하여배기배출 물결과를얻는다. 계산은식 35 를사용한다. --- ( 식 35) 여기에서, Y CST Y SC03(1) D SC03(1) Y SC03(2) D SC03(2) = h 번의 HEV 운영모드에서 g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 첫번째 SC03 기간동안비측정질량, g = 첫번째 SC03 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 SC03 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 35 와함께결합하 여적절하게사용된다. 6.2.4.2 FCT 의 US06 시험절차에서배기배출물계산 CS 시험에서같은방법으로 FCT 에있는다른단계의가중은없다. 6.2.4.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.2.1.3 에서식 32 를사용한 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을계산한다. 6.2.4.4 운전자의충전경향에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.2.5 CS HEVs 의 SC03 배기배출물 CST 는 CS HEVs 를시험하기위하여요구된다. 배기배출물데이터는식 36 에기술한첫번 째 SC03 으로부터가아닌두번째 SC03 데이터를이용하여계산한다. - 110 -

--- ( 식 36) 여기에서, Y CST Y SC03(1) D SC03(1) Y SC03(2) D SC03(1) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출량 = 첫번째 SC03 기간동안비측정질량, g = 첫번째 SC03 기간동안비측정운전거리, mile = 두번째 SC03 기간동안측정된질량배출물, g = 두번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile 6.2.6 PHEV 의저온 (- 7 C) UDDS 배기배출물 6.2.6.1 CST 의저온 (- 7 C) UDDS 시험절차를위한배기배출물계산 식 37 에서처럼여러가지페이스 (phase) 로부터배기배출물데이터는냉간 / 열간시동을설 명하기위하여가중된다. --- ( 식 37) 여기에서, Y CST Y UDDS(phase1) D UDDS(phase1) Y UDDS(phase2) = g/mile로특정측정가스 ( 예 :,,, ) 의가중질량배출물 = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안비측정질량, g = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안비측정운전거리, mile = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된질량배출물, g D UDDS(phase2) = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안비측정된운전거리, mile Y UDDS(phase3) D UDDS(phase3) = 저온 UDDS의세번째단계 (505초) 동안측정된질량배출물, g = 저온 UDDS의세번째단계 (505초) 동안비측정된운전거리, mile 40 CFR part 86.144-94(b)-(e) 에규정된계산은개별가스를측정하는식 21 과함께결합하 여적절하게사용된다. 6.2.6.2 FCT 의 US06 시험절차에서배기배출물계산 CS 시험에서같은방법으로 FCT 에있는다른단계 (phase) 의가중은없다. - 111 -

6.2.6.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.2.1.3 에서식 32 를사용한 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을계산한다. 6.2.6.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.3 FCT 의각사이클동안 AC Wh 에너지소비계산 RESS 충전에사용된총 AC 에너지는전체 CD 범위와관련이있다. 그러나 CD 유틸리티분율사용계산법을활용하기위해서 AC 에너지는각각의사이클에서소비된에너지의총량과비례하는 FCT의개별사이클로설명 (parse) 된다. 이렇게하기위하여 i 번째개별시험의 AC 충전에너지는식 38에보이는방법으로계산되어야한다 : --- ( 식 38) 여기에서, lastfctcycle E CDi E dcenergyi E TotalAC = FCT의최종사이클, 따라서충전에너지는 FCT의모든사이클사이에배포된다. = FCT의 i" 번째사이클에서소비된 AC Wh = FCT의 i 번째소비된 DC 에너지. 축전지로구성된모든 RESS에대항경우 NEC로정의된다. Ah로정의되며축전지로구성된 RESS 는처음과끝의저압의평균으로곱한값이다. = 총 AC 충전에너지 모든배터리가없는 RESS를위한 DC 에너지의변동은 NEC 기준과동일한방법으로계산될수있다. 배터리가있는 RESS를위해서각사이클의 DC 에너지의변동은 4.2에기술된 DC 전원측정기에서제공된전압과 Ah의직접측정을사용하여계산한다. 평균전압은 i 번째 FCT 시험사이클의시작과끝전압의평균으로정의한다. 전압은반드시직접적으로측정되어야한다. 만약직접측정이불가하면차량통신버스 (bus) 를통해계산한다. 정확한순간의처음과마지막전압취합은 0 또는매우낮은전류와관련된눈금을찾기위해적절한기술적판단하에결정한다. 6.4 PHEV 연비와전기에너지소비 - 112 -

두개의완전하게다른에너지전원이 PHEV를작동시킨다. 소비연료와전기에너지는 AC 플러그콘센트 (receptacle) 에의해서측정된다 (AC Wh 단위 ). 이에너지전원들의소비는별도로감지되고계산된다. 연비는이문서에서계산되고, 주행거리 ( MPG ) 는연비상호작용에의해계산된다. 6.4.1 UDDS PHEV 연비와전기에너지소비 6.4.1.1 CST 의 UDDS 시험절차에서연비와전기에너지소비 차량이사용하는모든에너지원은연료라고가정한다. CST 중에허용 NEC에도달하지못했다면, 부속서 C에정의된 NEC 연료소비수정으로부터얻은결과는이단원에서연료소비를계산하기위해사용될수있다. NEC 수정에대하여 UDDS(1) 과 UDDS(2) 는별도로계산되는것을참고하라. 식 39 의가중질량배출결과가사용된 CST 의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133 에기술되어있다. 그런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위 의연료소비율을계산한다. --- ( 식 39) 여기에서, Y CST Y UDDS(1) D UDDS(1) Y UDDS(2) D UDDS(2) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 UDDS 기간동안측정된연료, gallon = 첫번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 UDDS 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 UDDS 기간동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족한다면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은부속서 C 에정의된방법 론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6.4.1.2 PHEV UDDS FCT 를위한전기에너지소비계산 FCT 에서각사이클간에가중치는없다. 그러나각사이클에서 AC 전기에너지는다음의 식 38 에의해서계산한다. 6.3 에자세히설명된다. 6.4.1.3 소진 (CD) 유틸리티 - 113 -

6.2.1.3 의식 32 의배출물을사용한일반적인방법을사용하여 FCT 와 CST 로부터전기에너 지소비와연료가가중된 CD 유틸리티를계산한다. 식 40 는연료소비에적용하고식 41 은 전기소비에적용한다. --- ( 식 41) --- ( 식 40) 여기에서, Y UFW E UFW = g/mile로특정측정가스의유틸리티계수가가중된배기배출물 = AC Wh/mi 단위의유틸리티계수가가중된 AC 전기에너지소비 UF(x) = 주어진거리 x" 에서적당한유틸리티계수분율 ( 부속서 A 참조 ) Y CDi Y CST = g/mile로특정측정가스의 FCT에서 I 동안시험된질량배출물 = 식 31에서계산처럼 g/mile로특정측정가스의 CST에서가중된질량배출량 D cycle = 단일주행스케줄의거리, mile( 참조 : 실제주행거리가아님 ) 6.4.1.4 운전자의충전경향에대한최후가중치 정확한결과를위한기준은하루에 1회충전으로한다. 이방법은효과적으로 충전기회 의가능성을갖게해줄뿐아니라추가충전은 충전실패 와동일하게여겨무효화하게한다. 그리하여충전습관의수정을위한필요성을제거한다. 그러나앞으로는충분한충전데이터가충전빈도습관가중치를정의할필요성이명확하게제시하게될것이다. 6.4.2 HFEDS PHEV 연비와전기에너지소비 6.4.2.1 CST 의 HFEDS 시험절차에서연비계산 CST 에대하여차량이사용하는모든에너지원은연료라고가정한다. 식 42 의가중질량배 출결과가사용된 CST 의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133 에기술되어있다. 그 런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 42) 여기에서, Y CST = CS 시험에서마일당연료소비율 - 114 -

Y HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안측정된연료, gallon D HFEDS(1) = 첫번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile Y HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된연료, gallon D HFEDS(2) = 두번째 HFEDS 기간동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족한다면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은부속서 C 에정의된방법 론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6.4.2.2 FCT 의 HFEDS 시험절차에서연비와전기에너지소비계산 FCT 에서각사이클간에연료소비가중치는없다. 그러나 AC 전기에너지는 6.3 에자세히 나온식 38 로반드시계산되어야한다. 6.4.2.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.4.1.3 에서식 40 및식 41 과같은방법으로 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을 계산한다. 6.4.2.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.4.3 US06 PHEV 연비와전기에너지소비 6.4.3.1 CST 의 US06 시험절차에서연비계산 CST 에대하여차량이사용하는모든에너지원은연료라고가정한다. 식 43 의가중질량배 출결과가사용된 CST 의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133 에기술되어있다. 그 런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 43) 여기에서, Y CST Y US06(1) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 US06 기간동안측정된연료, gallon - 115 -

D US06(1) Y US06(2) D US06(2) = 첫번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile = 두번째 US06 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 US06 기간동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족한다면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은부록 C 에정의된방법론 을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6.4.3.2 FCT 의 US06 시험절차에서연비와전기에너지소비 FCT 에서각사이클간에연료소비가중치는없다. 그러나 AC 전기에너지는 6.3 에자세히 나온식 38 로반드시계산되어야한다. 6.4.3.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.4.1.3 에서식 40 및식 41 과같은방법으로 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을 계산한다. 6.4.3.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.4.4 SC03 PHEV 연비와전기에너지소비 6.4.4.1 CST 의 SC03 시험절차에서연비계산 CST 에대하여차량이사용하는모든에너지원은연료라고가정한다. 식 44 의가중질량배 출결과가사용된 CST 의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133 에기술되어있다. 그 런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 44) 여기에서, Y CST Y SC03(1) D SC03(1) = CS 시험에서마일당연료소비율 = 첫번째 SC03 기간동안측정된연료, gallon = 첫번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile - 116 -

Y SC03(2) D SC03(2) = 두번째 SC03 기간동안측정된연료, gallon = 두번째 SC03 기간동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족한다면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은제작자에의해공급되는 방법론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6.4.4.2 FCT 의 US06 시험절차에서연비와전기에너지소비 FCT 에서각사이클간에연료소비가중치는없다. 그러나 AC 전기에너지는 6.3 에자세히 나온식 38 로반드시계산되어야한다. 6.4.4.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.4.1.3 에서식 40 및식 41 과같은방법으로 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을 계산한다. 6.4.4.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 6.4.5 PHEV 의저온 (- 7 C) UDDS 연비와전기에너지소비 6.4.5.1 CST 의저온 (- 7 C) UDDS 시험절차를위한연비계산 CST 에대하여차량이사용하는모든에너지원은연료라고가정한다. 식 45 의가중질량배 출결과가사용된 CST 의연비계산하고이계산은 40 CFR Part 600.133 에기술되어있다. 그 런다음, 상호간에계산된연비를이용하여 gallon per mile 단위의연료소비율을계산한다. --- ( 식 45) 여기에서, Y CST = CS 시험에서마일당연료소비율 Y UDDS(phase1) D UDDS(phase1) = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안측정된연료, gallon = 저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안측정된운전거리, mile - 117 -

Y UDDS(phase2) D UDDS(phase2) Y UDDS(phase3) = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된연료, gallon = 저온 UDDS의두번째단계 (505초이후 ) 동안측정된운전거리, mile = 두번째저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안측정된연료, gallon D UDDS(phase3) = 두번째저온 UDDS의첫번째단계 (505초) 동안측정된운전거리, mile 전 ( 全 ) 시험동안 NEC 가 0 의값을갖지않더라도 3.8 에기술된허용범위를만족한다면, 계산된연료소비율은옳은결과로인정한다. 그러나연료소비량은제작자에의해공급되는 방법론을사용하여 SOC 에 zero 변경을하여수정될수있다. 6.4.5.2 FCT 의 US06 시험절차에서연비와전기에너지소비 FCT 에서각사이클간에연료소비가중치는없다. 그러나 AC 전기에너지는 6.3 에자세히 나온식 38 로반드시계산되어야한다. 6.4.5.3 충전소진 (CD) 유틸리티를위한가중치결과 6.4.1.3 에서식 40 및식 41 과같은방법으로 FCT 와 CST 결과에서 CD 유틸리티배출물을 계산한다. 6.4.5.4 운전자의충전습관에대한최후가중치 충전빈도와관련해서어떠한가중치도권장되지않는다. 그러나앞으로충전빈도요소는 충전빈도행위를설명하기위해보다정확한최종결과를제공할수있도록정의될것이다. 7 비고 7.1 변두리표시 왼쪽여백에위치한변경바 (I) 는편집의변경이아니라기술적인수정으로이표준의이전의판 (issue) 에서만들어진영역을찾는데사용자의편의를위한것이다. 제목의왼쪽에있는 (R) 의기호는기술적인수정을포함하여문서의전체개정을나타낸다. 변경바와 (R) 은원본출판물에는사용되지않으며오로지편집의변경사항이포함하는문서에사용된다. - 118 -

부속서 A ( 참고 ) 유틸리티계수 A.1 머리말 이표준에서완전충전시험 (FCT) 에서소진영역을위한가중방정식은 FTC 및실주행통계의결과에따라충전소진 (CD) 운영에유틸리티의비율을평가하기위하여설계되었다. 이가중치는거리의함수인 (0 마일 ~ 400 마일 ) 유틸리티계수 를사용하여 0 ~ 1까지의출력으로수행된다. A.2 주행통계에사용되는국가의기준 The National Household Travel Survey(NHTS) 는유틸리티계수계산의기준으로선택된다. 미국교통부 (U.S. Department of Transportaion) 와 Federal Highway Administration에의해매 5년마다모아서정리되는이데이터베이스는미합중국전역운전자들의설문조사를기반으로한다. NHTS에대한자세한정보는웹사이트에서얻을수있다 (http://nhts.ornl.gov). A.3 유틸리티계수사용 완전한유도 (derivation) 을위하여 SAE J2841을참조하고 HEV 기술표준위원회가작성하고승인한사용가능한유틸리티계수의목록을참조한다. 여러다른유틸리티계수계산이다른배출가스와연료소비율최종결과를찾는데사용될수있다. 세가지데이터세트모두에적용이가능한유틸리티계수의두가지 (Fleet and Individual) 의유틸리티계수가있다. 전체데이터세트 도시 - 스타일주행사이클에적용되는도시데이터세트 고속도로 - 스타일주행사이클을위한고속도로데이터세트 A.3.1 도시 vs. 고속도로유틸리티계수 NHTS 데이터세트그대로사용되거나시내또는고속도로주행을대표하는개별평균속도로구분되는두개의데이터세트로분리할수있다. 두데이터세트를생성하는것은 NHTS 데이터세트의각항목을사용하는것과저속주행과고속주행중하나의데이터세트로분석하는것을포함한다. 고속도로대비시내주행마일퍼센티지의추정치에관한다양한가정이만들어질수있다. 도시 / 고속도로를나눈특정한퍼센티지를가정으로선택함으로써, 퍼센티지추정량에맞추기위해저속 ( 시내 ) 과고속 ( 고속도로 ) 데이터세트로성공적으로 - 119 -

구분하는것에상응하는매일의평균속도를찾는다. 만약시내주행사이클과거리에관한 CD 유틸리티를찾고자한다면, 이두개의데이터세트를유틸리티계수계산에입력자료로 제공하고, 그렇게함으로써사용가능한두개의유틸리티계수곡선이나오게된다. A.3.2 차대 (Fleet) vs. 개별 (Individual) 유틸리티계수 차대유틸리티계수는차량이 CD 모드에있을확률에가중치를둔마일리지를제공한다. 즉시험차량의차대가 NHTS에있는모든사람에게배포되면, 유틸리티계수가중치가총주행마일에의해나눠진소진모드에서의총마일을추정하려고할것이다. 이것을개별의유틸리티계수와비교하라. 이계수의목적은개인또는차량에편중된소진모드주행의퍼센티지를찾는것이다. 즉, 만약조사가소진모드의주행마일의퍼센티지를보고하기위해모든 NHTS 참가자에의해행해질경우, 개별유틸리티계수는모든보고의평균퍼센티지가될것이다. A.4 SAE J1711 유틸리티계수계산방법 SAE J1711 분수유틸리티계수계산방법은충전유지실험 (CST) 데이터에 FCT 가중치를주기주기위해권장되는연습이다. 이방법은사이클주행거리와동등한유틸리티계수와함께 FCT의각사이클에의한결과를적용한다. 이방법은차량이 FCT에따른소진율이고려되고있을때더정확하다. 이는또한 RCDC가 FCT에서사이클의시작또는끝에가까이있을때의모순을방지한다. 식 A1과식 A2는분수유틸리티계수방법이어떻게적용되는지보여준다. --- ( 식 A2) --- ( 식 A1) 여기에서, Y UFW E UFW = gallon/mile단위의연료소비가가중된유틸리티계수 = ACWh/mi단위의 AC 전기에너지소비가가중된유틸리티계수 UF(x) = 주어진거리 x" 에서의적절한유틸리티계수분율 ( 부속서 A 참조 ) Y CDI Y CST E CDI = gallon/mile 단위의 FCT의 I번실험에서의연료소비 = gallon/mile 단위의 CST의연료소비 = AC Wh/mile 단위의 FCT의 I번실험에서의 AC 전기에너지소비 D cycle = mile 단위의단일주행스케줄의거리 ( 참조 : 실제주행거리가아님 ) - 120 -

A.5 유틸리티계수데이터 가장최근의 SAE J2841 표준은가중방정식에대한올바른 UF 의가치를찾기위해참조되 어야한다. 그림 A.1 의곡선은차대유틸리티계수의 2001 DOT NHTS 데이터의결과이다. 그 리고이곡선은경향을보여주기위하여 0 에서 200mile 로나타난다. 그림 A.1 차대유틸리티계수선도 - 121 -

부속서 B ( 참고 ) 대안결과계산 B.1 근거를나타내는대안 FCT 결과 PHEVs에서, 만약차량동작이반복가능한, 그리고두번째의불변이면서반복가능한충전-유지모드에따른변하지않는충전-소진 (CD) 모드의결과라면, 유틸리티계수에대체적인가중치는이부분에서묘사된방법에의한결과를나타내기위한것이다이방법은 CD 모드와관련된주행거리와함께차량의두운영모드의결과를보여준다. B.2 대안 FCT 결과 : 충전유지 충전 - 유지실험에제공된결과는 6 절에설명된것처럼 charge-sustaining test 에제공된다. B.3 대안 FCT 결과 : 충전소비 오직두가지모드의가정을감안할때 6.1.3으로계산된 Rcda는연료소진과전기소비로정의된대략적인범위를정의한다. 이후유지연료소비율결과를적용한다. CD 모드의전기소비비율 (ECCD) 은재충전하는동안측정된총 AC 전기에너지 (ETotalAC) 를소진거리 (Rcda) 로나눈값이다. --- ( 식 B1) 여기에서, EC CD R CDa = 단위거리당전기에너지소비율 = 실제 CD 범위 CD 모드에서연료소비율 (FCCD) 은 CD 모드에서소비된총양에더해, 전환주기의소진율 에서소비된연료의양의분율이다. Rcda 의계산에대한자세한내용은 6.1.3 을참조하라. --- ( 식 B2) 여기에서, FC CD = 단위거리당연료소비율 - 122 -

Y i = i 사이클에서연료소비 Z n = 천이사이클이전사이클의연료소비 (cycle n) N = 천이사이클 R cda = 실제 CD 범위 CD 결과는 Rcda 범위에의해정의된다. - 123 -

부속서 C ( 참고 ) NEC 보정기법 C.1 NEC 보정근거 몇차량설계는충전유지시험 (CST) 에서정미에너지변화 (NEC) 허용기준을반복적으로 얻기위한충분히정확한제어를가지고있지않다. 이경우정정방법은순서회귀방법을 사용하여 NEC = 0 연료소비의결과를계산하기위해제안되었다. C.2 허용 NEC 보정영역 만일 CST 에서의주어진사이클에서의 RESS 의 NEC 가 1 % 밖으로 5 % 이내로떨어진다면, 교정방법에기반을둔선형근사화는 NEC = 0 에해당하는연료소비를추정하는데사용할 수있다 ( 그림 C.1 참조 ). 그림 C.1 허용 NEC 보정영역 C.3 정미에너지변화교정방법 두개의가능한시험시나리오는이보정방법론을위해제안되었으나이러한방법은모두 NEC와연료소비사이의선형관계를설정하기위해최소네가지의시험주행사이클을사용한다. 이최소두가지시험포인트의최소는둘다소진 (NEC > 0) 과충전증가 (NEC < 0) 작동에의해요구된다. 또한선형보간에서의소음의영향을최소화하기위한노력으로교정선생성을위해사용되는점은연료소비에비해 1 % 와 5 % 사이에 NEC 값이어야한다는것이다 ( 즉, 1 % < NEC / 연료 < 5 %). 여러시험중 (test-to-test) NEC = 0 근처의변동은어떤 NEC 효과도압도하기때문에이요구사항은기울기오류를줄이기위한것이다. NEC = - 124 -

5 % 의바깥한도는최대허용치수정에해당하고보정은총허용포락선 (envelope) 을포괄하 는것을보장한다. 또한각사이클 ( 예 : 냉간 / 열간도시, 고속, US06 등 ) 은별도의보정라인을 필요로하는것이결정된다. 비고도시시험의경우상당한열특성의가능성때문에, 만약하나 ( 또는두가지모두 ) 1 % NEC/ 연료기준을달성하지못한다면 " 냉간시동 " [UDDS(1)] 와 " 열긴시동 " [UDDS(2)] 에의 한보간이별도로제작되어야한다. C.3.1 기울기보정방법 이방법론은정밀하게특정사이클의특정차량의연료소비관계대비 NEC를묘사하는시험데이터의집합이존재할때사용된다. 동일한시험에서동일한 ( 수정되지않은 ) 차량에의한어떤새로운시험결과도기존의데이터와새로운시험포인트의오프셋을사용하여만든회귀선의기울기를사용하여 NEC = 0으로하도록정정할수있다. 새데이터지점은기존데이터의회귀선에상대적인오류 5 % 보다크지않다. 앞서언급한바와같이, 회기선을만들기위해사용된점들은사용된연료에비해 1%~5% 사이의 NEC 안에있어야하고, NEC 교정선중어느쪽에서도최소 2개의점은사용되어야한다. 추가적으로, 회기선을만들기위해사용된모든점은또한모든지점의회귀선은연료소비오류의적합선 (fit line) ± 5 % 이내에들어야한다 ( 즉, 최대허용 y축의오류는시험포인터와접합선사이가 5 % 여야한다. 보정선의기울기는이전데이터로부터만들어질수있지만, 시험은기울기가적용될어떤지점을생성하기위해실행해야한다 ( 오프셋점, 그림 C.2 참조 ). 그림 C.2 기울기 NEC 보정방법 C.3.2 회귀보정방법 이방법론은특정주기에있는특정차량의연료소비관계대비 NEC 에관한자료가존재 - 125 -

하지않을때사용된다. 그러므로시험의숫자를 ( 최소한 4개 ) 나타내는여러지점이 NEC = 0 결과를발견하는데사용되는회귀선을생성하는데필요하다. 수정된충전상태 (state of charge) 결과는회귀선과교차점의 y축에서의연료소비율값이다 ( 즉, NEC = 0). 앞서설명하였듯이, 회귀선을만들기위해사용된점들은상대적인사용연료 1 % 와 5 % 의 NEC 사이로떨어트려야하고 NEC 수정선의각면에서의최소 2개의점이사용되어야한다. 또한, 회귀선을만들기위한모든점은 ± 5 % 이내의연료소비공차에있어야한다 ( 즉, 최대허용 y축의오류는시험포인트와접합선이 5 % 사이여야함, 그림 C.3 참조 ) 그림 C.3 회귀보정방법 비고비록허용할수있는수정된시험점 (test point) 을얻기위해서초기 RESS SOC를변경해야할필요성이있는추가적사전조건이없는것을더선호하지만, 때때로초기 RESS 상태와연관된사전조건이필요한차량이존재한다. 에너지저장장치시스템의사전세팅또는사전조건은좋은공학적판단을사용하여제작자에의해서수립되는것이다. 사전조건은 RESS에서에너지를추가또는소진한다. - 126 -

부속서 D ( 참고 ) FCT 시험순서의예 대문자 = 데이타취득, 소문자 = 데이터취득안됨, U 또는 u = UDDS, H 또는 h = HFEDS 순서 1. 차량이미지의 SOC 상태에도달했을때, CS 모드로작동할때까지에너지를소진시킨다. CS 모드로최소한 1회 UDDS 사이클에서시험하고 NEC 충전-균형조건을만족시켜야한다. 2. 12시간에서 36시간동안소크 (soak) 상태로두며, 충전은하지않는다. 3. CS FTP-HFEDS 모드 (UDDS사이클 2회와 HFEDS사이클 2회로구성 ) 에서운행하며, 또다른 열간시동 CS 시험을같은날시행한다. 4. 다음날 UDDS FCT 시험을위해별개의 UDDS prep사이클에서시험을수행한다. 5. 12시간에서 36시간동안차량충전과소크 (soak) 를수행한다. 충전기제거후한시간이내에시험을위해차량을동력계로이동시킨다. 6. UDDS FCT시험을수행한다. 7. 완전충전과소크 (soak) 를시행한다. 8. HFEDS FCT시험을수행한다. 9. 완전충전한다. 참고사항 차량소크 (soak) 는충전중에수행한다. (7) 에서충전된에너지는 (6) 에서의 FCT 에적용된것과동일하다. (5) 에서충전된에너지는 (7) 에서충전된에너지와비슷해야한다. - 127 -

(8) 에서의 HWY FCT 시험전에 (6) 에서시행한마지막 CS 모드로충분하므로 HWY prep 사이클을수행할필요가없다. 시험순서의마지막은 (9) 에서와같이완전충전이다. 참고문헌 [1] SAE J2841, Utility factor definitions for plug-in hybrid electric vehicles using 2001 U.S. DOT National Household Travel Survey Data, March 2009. [2] SAE 2005-01-0685, Duoba, M., et al., Investigating Possible Fuel Economy Bias Due to Regenerative Braking in Testing HEVs on 2wd and 4wd Chassis Dynamometers, April, 2005. [3] 10 CFR Part 474, Electric and Hybrid Vehicle Research, Development, and Demonstration Program; Petroleum-Equivalent Fuel Economy Calculation [4] 40 CFR Part 86, Control of Air Pollution from New and In-Use Motor Vehicles and New and In-Use Motor Vehicle Engines; Certification and Test Procedure [5] 40 CFR Part 600, Fuel Economy of Motor Vehicles - 128 -

[ 별첨 2] Attached Sheet 10 하이브리드전기차배기배출물측정절차 하이브리드차량또는 CS 조건의플러그인하이브리드차량으로부터의배기배출물측정은 아래의절차에따라시행된다. 더욱이, 배기배출물의측정에관한다른조항은다른차량과 같은방법으로전기하이브리드차량에적용된다. 1. 시험차량 1-1 전류계와충전상태모니터는미리설치되어있어야한다. 그러나, 만약차량이전기충전장치의충전상태를나타내는기기가이미장착되어있다면, 그장치는충전상태모니터대신사용될수있다. 1-2 전류계는전류의총양을나타낼수있어야하고전체스케일의 ±1% 이내의정확도를 갖고있어야한다. 또한, 측정최대전류가 50Ah 이하일경우측정가능한최소통합값은 0.0001 Ah, 측정가능최대전류가 50Ah 를넘는다면 0.001 Ah 이어야한다. 1-3 충전상태모니터는전류변동량, 극전압, 전기충전장비의온도등으로전기저장장치 의충전수준을나타내어야한다 ( 주어진충전상태에서전기저장장치에의해생성될수있 는전하 (Ah) 를완충된상태에의전하 (Ah) 로나누어얻어진비율을나타냄 ). 2. 전기저장장치의조건 2-1 전기저장장치는차량제조업자에의해명시된방법에따라충전되어야한다. 그러나, 이조항은 4-2 와 5-1 단락의조항에의해배기배출보정인수를결정하기위한각 각의배기배출물모드법에서의전기저장장치의상태에적용될수없다. 2-2 각각의배기배출물모드법의전기저장상치의상태는일반적인충전수준 ( 관련차량을 위해가정된일반적인상황을사용하는충전수준세트 ) 범위내에있어야한다. 2-3 충전과방전효율 ( 방전된전기와충전된전기의비율은 % 로나타낸값을나타내며이후 암페어 시간효율 로칭함 ) 은 98% 이상의일반적인충전수준범위내에있어야한다. 그러나, 만약암페어 시간효율이 98% 이하라하더라도이측정절차는차량제조업자에의 - 129 -

해미리제안된방법에따라전류변동량을정정하여적용된다. 3. Coast-down 법에의한로드세팅 (Attached Sheet 4) 3-1 만약가동저항이일반적인상황에서측정될수없다면, 이는안정적인 coasting 시간이 달성될수있고가동저항이일반적인상황에서모사 (simulate) 될수있는방법으로측정될 것이다. 3-2 만약가동저항이 3-1 단락의방법에따라측정되었다면, 차대동력계에로드세팅또한 같은조건에서수행될것이다. 4. 각각의배기배출모드법 4-1 충전수준과전류변동량의범위 충전수준과전류변동량이각각의배기배출모드법에따른가동동안에차량제조업자에 의해명시된범위를넘는경우, 해당배기배출물모드법에따른시험은다시시행되어야 한다. 4-2 보정 4-2-1 전기충전장치의충전수준과전류변동량이제조업자에의해명시된범위안에있을 때각각의배기배출물요소의배기질량의보정은다음의방법중한가지에의하여수행될 것이다. 그러나, 전기충전장치의충전수준과전류변동량이차량제조업자에의해명시된범위내 에있을때, 배기무게보정계수가통계적중요성을갖고있지않은배기배출성분은보정 하지않는다. (1) 배기배출시험을그모드에따라여러번수행한후, 5-1 단락에나와있는배기량보정 계수를결정한다. 이후전류변동량이 0 인조건의배기량은 5-2 단락에나와있는전류 변동량에의해보정을시행하여결정된다. (2) 5-1 단락에정해진배기량보정인수는차량제조업자에의해미리여러번진행된배기량보정인수를결정하기위한각각의배기량모드법에따른측정결과로부터결정된다. 이후전류변동량이 0인조건의배기량은 5-2 단락에나와있는전류변동량에의해보정을시행하여결정된다. - 130 -

4-2-2 배기무게보정인수를결정하기위한배기배출시험은필요한곳에서전기저장장 치의전류변동량을구별하기위한다음의방법으로시행될것이다. (1) 10 15 모드법 시험장치와시험차량이예열된상태의경우에서만, Attached Sheet 의 1-2 단락에정해진 시작시간부터종료시간까지를제외한주행과 Attached Sheet 5 의주행은제외되거나추가 될수있다. (2) JC08C 모드법 다른전기충전장치조건의가동이시행되었을때, JC08 모드에따른가동이한번시행되 었다고여겨진다. 5. 보정계산공식 5-1 각각의배기배출물모드법에따른배기배출시험동안의 CO, PM 등과같은각배기 성분의보정인수는다음의공식을사용하여계산된다 : : 배출무게보정인수 g/km/ah : 각각의배기배출모드법의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 각각의배기배출모드법의전류변동량 ( 이는 1-2 단락의최소단위까지나타내어짐 ) Ah : 데이터개수 5-2 전류변동량 0 에서의보정된배출무게 ( ) 전류변동량 0 조건에서의각각의배기배출성분의보정된배출무게는다음의공식을사 용하여계산된다. : 전류변동량 0에서의보정된배출무게 g/km : 기초시험에서의각각의배기배출성분의배출무게 g/km : 기초시험에서의전류변동량 Ah ( 이는 1-2의최소단위로표현 ) - 131 -

6. 아이들링시험 (Attached Sheet 7) 만약시험차량의아이들링시험이일반적인상황에서시행될수없다면, 아이들링시험은 아이들링상황을모사 (simulate) 하여시행될것이다. - 132 -

[ 별첨 3] 휘발유 - 전기하이브리드차량배기배출물시험절차 Type Approval Test Information No. 1999-9 of June 24, 1999 적용범위 본절차는10 15 모드연료소비율의측정뿐만아니라가솔린엔진과전기모터를파워트레인으로장착한하이브리드차량의작동중배기관을통하여대기로방출된배출물에포함된 CO와 HC, NOx, CO2의측정은 Attachment 새로운유형의차량의시험절차에관하여 (Jisha No.669, dated October 20, 1971) 의 TRIAS23-4-1991, TRIAS23-1991, TRIAS5-3-1996를따를뿐아니라 도로차량의안전규제 (Jisha No.899, dated October 1st, 1983) 에관한기술규격, Attachment 24 휘발유차량 10 15 모드배기배출물의측정을위한기술규격 ( 이후 기술규격 의 Attachment 24로칭함 ), Attachment 25 휘발유차량 10 11 모드배기배출 ( 이후 기술규격 의 Attachment 25로칭함 ) 에따라서시행될것이고이곳에주어진제원역시같은목적으로적용된다. 시험차량 2-1 시험차량은사전에전류계와충전상태모니터가설치되있어야한다. 만약이미구동 배터리의충전상태를체크하는모니터 ( 이후배터리로칭함 ) 가설치되어있다면이역시사용 될수있다. 2-2 전류계는전류의통계를낼수있어야하고전체스케일에 1% 의정확도가요구된다. 최대암페어가 50A 이하인경우에서의최소단위는 0.0001Ah 까지, 50A 이상의최대암페어의 경우에서의최소단위는 0.001Ah 까지측정가능해야한다. 2-3 충전모니터는배터리전류변동량 ( 배터리의전류의지속적인측정을통하여결정될수 있는특정한기간동안의총충전량과총사용량의차이 ) 을나타내고충전상태를결정하는 것으로충전수준을나타낼수있는장비이다. 3. 배터리상태 3-1 배터리는차량제조업자가제시한방식으로충전되어야한다. 그러나이조항은 4.2 와 5.2 조항에따라서배기량정정계수를결정하는 10 15 모드연료소비시험, 11 모드배기가 스시험, 10 15 모드배기가스시험에는적용되지않는다. - 133 -

3-2 10 15 모드연료소비시험, 11 모드배기가스시험, 10 15 모드배기가스시험의배터리 상태는일반적인충전상태가될것이다 ( 충전수준은대상차량의일반적인사용수준으로준 비됨 ) 3-3 배터리충전과방전의전류 ( 충전된전기량과사용된전기량의비율은 % 단위로 암페어 -시간효율 로표현됨 ) 는보통의충전수준에서일정하거나 100±2% 로유지되어야한다. 만약암페어-시간효율이보통충전수준범위에서일정하지않다면시험은암페어-시간효율이일정하게유지될수있는충전수준범위에서만시행될것이다. 만약암페어-시간효율이 100±2% 에달하지않는다면, 전류변동량은적절하게보정되어야할것이다. 4. 10 15 모드배기가스시험과 11 모드배기가스시험 4-1 기록 10 15 모드배기가스시험과 11 모드배기가스시험동안 ( 이후 각각의모드의배기가스시험 으로칭함 ), 배기가스가 CVC 시스템의백속으로채집될때의전기잔량과배터리충전수준이때때로측정되고기록된다. 위의배터리충전수준과전류변동량이자동차제조업자에의해결정된범위를넘어선다면시험은다시수행되어야한다. 4-2 측정값의보정 4-2-1 배기가스측정값의보정은배터리의충전수준과전류변동량이차량제조업자에의해 명시된일반적인범위에서있는한아래에주어진다음의절차와같이행해짐. 그러나, 만약배터리충전수준과전류변동량이전류변동량에따라배기가스량에영향을 미치지않는다는것이확인된다면, 측정값의보정은필요없다. (1) 보정절차는각각의모드의배기가스시험의종료이후, 해당모드의배기가스시험은 6.1에정의된배기배출물량보정인수를결정하기위해여러번반복되어야하고 6.2에명시된전류변동량을사용하여전류변동량이 0인상태에서배기배출물량을결정하기위해추가적인보정이행해져야한다. (2) 보정절차는차량제조업자에의한배기배출물량보정인수를결정하기위하여몇번씩행해지는각각의모드의배기가스시험으로부터배기배출물양보정인수는 6.1에명시된바와같이결정되고, 6.2에명시된바와같이전류변동량이반영되어배기배출량은전류변동량이 0인곳에서의상태에서결정된다. 4-2-2 배기배출량보정인수결정을위한배기가스시험은다음과같이수행 - 134 -

(1) 10 15 모드배기가스시험 전류변동량의차이를만들기위하여, 배기배출량보정인수를결정하기위해제공되는 10 15 모드배기가스시험은시험장비와시험차량이충분히아이들링가동을한상태에서필요에따라 Attachment 24 기술규격 의 8에서정해진 15분의아이들링, 아이들링구동중배기가스측정, 5분의아이들링, 15 모드의한사이클의샘플링을위한준비단계 를더하거나뺌으로써수행될수있다. (2) 11 모드배기가스시험전류변동량의차이를생성하기위하여, 배기배출량보정인수를결정하기위한 11 모드배기가스시험은필요에따라 Attachment 25 기술규격 의 9.1의 15분아이들링 단계를더하거나뺌으로써수행될수있다. 5. 10 15 연료소비시험 탄소잔량방법에따라서수행되는 10 15 모드연료소비시험의경우, 아래의단계가행해짐. 5-1 기록 10 15 모드배기가스시험동안, 배기가스가 CVC 시스템의백으로채집될때의배터리의 충전수준과전류변동량은때때로측정되고기록된다. 위의배터리충전수준과전류변동량 이차량제조업자가결정한범위를넘어설경우, 시험은다시행해짐. 5-2 보정 5-2-1 충전수준과배터리전류변동량이차량제조업자에의해명시된일반적인범위에있 는한 10 15 모드연료소비율의보정은다음의절차에따라시행될수있음. 그러나, 만약배터리충전수준과전류변동량이전류변동량때문에 10 15 모드연료소비 율에영항을끼치지않는다면, 보정은필요없다. (1) 보정절차는 10 15 모드연료소비시험완료후, 10 15 모드연료소비시험은 6.1에명시된배기배출량보정인수를결정하기위해여러번반복될것이고, 6.3에따라전류변동량이 0인상태에서 10 15 모드연료소비를결정하기위해 6.2에명시된바와같이전류변동량을사용하여요구되는보정이행해질것이다. (2) 보정절차는차량제조업자에의한배기배출량보정인수를결정하기위하여여러번행 해진 10 15 모드연료소비시험의결과로부터 6.1 의각각의배기가스요소에서배기배출 - 135 -

량보정인수를 6.1 에명시된바와같이결정하고 6.2 에명시된바와같이전류변동량이 보정되며, 따라서 10 15 모드연료소비율은 6.3 에따라서전류변동량이 0 인상태에서결 정된다. 5-2-2 전류변동량의차이를만들기위하여, 시험장비와시험차량이충분히아이들링가동을한상태에서필요에따라 10.1 TRIAS 5-3-1996 에서정해진 15분의아이들링, 온도측정, 5분의아이들링, 15 모드의한싸이클을샘플링하는준비단계 를더하고뺌으로써배기배출량보정인수를결정하기위한 10 15모드연료소비시험을시행할수있다. 6. 보정공식 6-1 배기배출보정계수 ( ) 각각의모드에서배기가스시험그리고 10 15 모드연료소비시험에서, 각각의 CO, HC, NOx, CO2 요소들의보정계수는다음과같이결정 : 배기배출보정계수 (g/km/ah 또는 g/test/ah) ( 배기배출보정인수로써, 5 의유효숫자에서 5 번째숫자는 4 의유효숫자숫자로반올림할것.) : 10 15 모드연료소비시험뿐아니라각각의모드에서의배기가스시험에서의배기배 출물 (g/km 또는 g/test) ( 배기가스성분의반올림수치 ) : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 10 15 모드연료소비시험과각각의모드의배기가스시험에서의전류변동량 (AH) (2.2 에묘사된바와같이최도단위를사용 ) : 데이터수 6-2 전류변동량 0 에서의배기배출물 ( ) 전류변동량이 0 인각각의배기요소들의배기배출물은다음의공식으로결정됨. 전류변동량이 0 인배기배출물 - 136 -

(g/km 또는 g/test) ( 배기가스성분의반올림수치 ) : 기초시험에서각각의배기성분의배기배출물 (g/km 또는 g/test) ( 배기가스성분의반올림수치 ) : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점 4째자리를 3째자리로반올림 : 소수점둘째자리를첫째자리로반올림 : 규격시험에서의전류변동량 (Ah) (2.2에묘사된최소단위를사용 ) 6-3 전류변동량 0 에서의 10 15 모드연료소비율 10 15 모드연료소비율은 6.2 에서결정된각각의배기성분의전류변동량 0 에서의배기배 출을나타내기때문에, 10 15 모드연료소비율은 TRIAS5-3-1996 에주어진공식으로부터결 정된다. 7. 아이들링시험 만약시험차량의아이들링시험이일반적인상황에서실행될수없는경우, 아이들링상황 을모의실험 (simulation) 할수있는상황에서의아이들링시험을할수있다. 8. coast-down( 감속 ) method 을이용한로드셋업 8-1 만약가동저항이일반적인상황에서측정될수없다면, 가동저항측정은안정적인 coast-down 시간과일반적조건에서의가동저항을시뮬레이션할수있는방법을사용함으 로써가능하다. 8-2 만약가동저항이 8-1 에정의된방법을사용하여측정된다면, 샤시다이나모에로드를 세팅하는것은같은조건에서만들어진다. 9. 시험결과의기록 9-1 배터리, 전류변동량등의충전수준에관한시험결과는 Attached Table 1 휘발유-전기유형하이브리드차량을위한 Data sheet 에기입되어야하고, 휘발유연료차량과 10 15 모드배기가스시험결과, 휘발유연료차량의모드 11 배기가스시험결과, 또는 휘발유연료차량의 10 15모드연료소비시험결과 의첨부문서로써 TRIAS에정해져있다. - 137 -

9-2 10 15 모드연료소비시험과각각의모드의배기가스시험이배기가스보정인수를결정하기위해실시될때, 그들의시험결과는시험결과에상응하는레포트, Attached Table 2 휘발유-전기하이브리드차량의 10 15모드시험결과, Attached Table 3 휘발유-전기하이브리드차량의 11 모드시험결과 또는 Attached Table 4 휘발유-전기유형하이브리드차량의 10 15 모드연료소비시험결과 에기입되어야하고 휘발유연료차량의아이들링과 10 15 모드배기가스에관한시험결과, 휘발유연료차량의 11 모드배기가스시험결과, 휘발유연료차량의 10 15 연료소비에관한시험결과 에정해져야한다. - 138 -

[ 별첨 4] Attached Sheet 11 PLUG-IN 하이브리드전기차의연료소비율측정절차 1. 연료소비율의측정법 CS 시험의연료소비율은 1-1 에따라측정되고 CD 시험의연료소비율은 1-2 에따라측정 된다. 1-1 CS 시험 각각의배기배출성분의배출량과전류변동량은하이브리드차량과같이 JC08H- 모드와 JC08C- 모드법에따라서측정될것이다. 그리고, 연료소비율측정에관련된다른조항은 plug-in 하이브리드차량외에도일반차량에도해당된다. 1-2 CD 시험 (1) 모드가동이전차량의조건은 JC08C- 모드법과같다. JC08- 모드가동이전차량조건세 팅은 JC08 모드에따라시험차량을차대동력계에서한번가동하고, 298±5K (25±5 ) 의 온도의방에서 6~ 36 시간동안엔진을정지한채로소킹 (Soaking) 하여수행된다. 이경우방온도는대략적으로균일하고시험차량은소킹동안조절또는정비하지않 는다. 세팅이후차량이동시엔진은가동하지않는다. (2) 전기저장장치는 (1) 의소킹과병행하여 293~303K(20~30 ) 의온도의조건에서시험차량 제조업자에의해명시된방법과충전기를사용하여해당차량의추정되는일반적사용조 건의충전수준중최대수준 ( 이후 완충상태 로칭함 ) 로충전된다. (3) 모드가동은 (2) 의충전완료이후 4 시간이내에 JC08C- 모드법에따라시작된다. (4) 이조건하에, JC08- 모드를한번가동한다 (0 초에서 1204 초 ). 해당가동전후의전류변동 량 ( ) 은 Attached Sheet 9 에따라측정된다. 또한, 등은 Attached Sheet 에따 라측정된다. (5) 채집또는측정된 등과연료소비율 ( ) 은 2-2 단락에따라즉시계산된다. 게다 가,,, 의측정된배출량이 0 이하일때, 은 0 으로간주된다. - 139 -

(6) 각각의사이클의모드가동전후의전류변동량 ( )(Ah) 이 (5) 에계산된 CD 시험동안해당모드가동에서연료소비와동등한전류변동량의 ±2% 의범위내에있지않다면, JC08-모드가동 ( 두번째사이클이후 ) 은 (5) 에서계산된 CD 시험동안모드가동에해당하는사이클에서의연료소비율으로부터 2-2 단락에서계산된전류변동량값의 ±2% 범위내에존재할때까지계속된다. 이후, 모드가동각사이클의전후의전류변동량 ( ) 은 (5) 에따라계산될것이다. 더욱이, ±2% 의범위내에있을때, JC08-모드가동은언급된모드가동종료점에서완료될것이다. (7) 모드가동의각사이클전후에전류변동량이 (5) 에서기록된 CD 시험동안모드가동의해당사이클에서의연료소비율으로부터 2-2 단락에서계산된값과동등한전류변동량의 ±2% 의범위내에있는점까지축적되는 JC08-모드가동 ( 사이클 ) 의수, 그리고가솔린또는디젤엔진이 (6) 에명시된가동중간에처음으로시작하는 ( 이후 엔진초기시동사이클 이라칭함 ) 사이클까지축적되는모드가동 ( 사이클 ) 의수만큼기록된다. (8) (4) 와 (6) 에서배기배출을분석하기위해각모드가동의완료이후모드가동을멈추거 나요구되는최소기간동안엔진을멈추거나, 아이들링상태를지속하는것은허용된다. (9) (4) 와 (6) 에서의축적된모드가동수가 5 번을넘거나넘을거라예상될때, 시험기관과 차량제조업자와의협의기반의명시된방법에따라측정될것이다. (10) (4) 와 (6) 에명시된 CD 시험의각사이클에서모드가동시배기배출측정동안희석된배기가스의희석인수 (DF) 가너무높아배기배출측정에서의오차가커질때, 시험기관과차량제조업자의협의를기반으로배기배출측정의오차를최소화하기위한측정을취한다. 1-3 충전당소비되는전기에너지의측정 외부에서충전시충전당소비되는전기에너지는충전용파워서플라이에연결하여차량제조업자에의해명시된방법과충전기를사용하여저장배터리가완충상태로재충전되는데요구되는충전시간과교류파워서플라이의충전 [ ] (kw h) 당소비된전기에너지를결정하여 1-2 단락의 (6) 에명시된가동의완료이후 2시간이내에측정될것이다. 충전파워서플라이에연결하여충전완료까지의최대시간은 24시간이다. 이목적으로사용되는교류적산전력계의계측오차는 ±2% 이내이다. 분전반에서제공되는전기에너지미터사용도가능하다. 그리고, 저장배터리는 293K(20 ) 이상 303K(30 ) 이하의온도에서차량제조업자에의해명시된방법과충전기를사용하여충전될것이다. 더욱이, 한가지이상의충전전압이차량제조업자에의해명시되었다면, 충전효율이더안 - 140 -

좋은충전전압에서측정될것이다. 2. 연료소비율의계산 2-1 CS 시험동안보정된연료소비율의계산 1-1 단락에서측정된각모드가동전후전류변동량과각모드동안각성분의배출량에기초하여, 전류변동량이 0인조건에서의보정된배출량은 Attached Sheet 9의 5단락에제공된보정공식으로결정될것이다. 그리고, 언급된보정배출량에기초하여, 연료소비율 ( 과 ) 은 Attached Sheet 8에제공된계산공식을사용하여계산될것이다. 2-2 CD 시험동안의각모드연료소비율의계산 1-2 단락에서측정된각모드동안의각성분의배출량에기초하여, 각모드사이클 ( ) 에서의연료소비율 ( ) 은 Attached Sheet 8에제공된계산공식을사용하여계산될것이다. 게다가, CD 시험의완료의평가를위해, 각모드사이클에서의연료소비의전류변동량상당값 ( ) 은다음의공식을사용하여각모드사이클 ( ) 에서의연료소비율 ( ) 으로부터계산될것이다. : 연료소비의전류변동량상당값 (Ah) : 사용된연료의순발열량상당값 (MJ/L) 휘발유 : 32.9 경유 : 35.8 : 정리표 (Specification Table) 에명시된전기저장장치 ( 주배터리 ) 의총전압 (V) 2-3 혼합된연료소비율의계산 혼합된연료소비율은다음의공식을사용하여 2-1 단락에서계산된 CS 시험동안의보정된 연료소비율또는보정된배출량과 1-2 단락에서측정된각모드동안의각성분의배출량 또는 2-2 단락에서계산된각모드의연료소비율에기초하여계산될것이다. (1) CD 범위 - 141 -

: CD 범위 (km) : CD 시험시작이후각사이클에서의모드가동전후의전류변동량 ( ) 이 1-2 단락의 (5) 에서계산된 CD 시험동안의모드가동의해당사이클에서의연료소비율에기초한 2-2 단락에서계산된전류변동량상당값 ( ) 의 ±2% 이내로되는사이클바로이전의사이클까지축적된 JC08-모드가동의수 : 전환사이클에의 CD 가동비율전환사이클에의 CD 가동비율은다음의 1에서 4까지의식에따라계산될것이다. 그리고, 계산된값이 1.00을넘거나 0.00 이하일경우, 각각 1.00과 0.00으로여겨진다. 1 엔진초기시동사이클 ( ) 이 과같을때 : : 2-1에따라보정된 JC08C-모드법에따른배출무게 (g/km) : 전환사이클모드 ( -th 사이클 ) 에서의 배출무게 (g/km) : 2-1 단락에따라보정된 JC08H-모드법에따른 배출무게 (g/km) : 전환사이클직전의모드 ( -th 사이클 ) 에서의 배출무게 2 이 과같고, 일때 : 3 가 과같고 일때, 또는 가 와같고 일때 : 4 1 에서 3 이적용되지않을때 : (2) 동등 EV 범위 동등 EV 범위는다음의 1 에서 3 까지에따라서계산된다. - 142 -

1 엔진초기시동사이클 ( ) 이 과같거나, 가 과같고 일때 : : 동등 EV 범위 : CD 시험동안각모드 ( -th 사이클 ) 에서의 배출무게 2 이 과같지않고 일때 : 3 1 과 2 가적용되지않을때 : (3) CS 연료소비율 : CS 연료소비율 (km/l) : 2-1 단락에따라보정된 JC08C- 모드법에따른연료소비율 (km/l) : 2-1 단락에따라보정된 JC08H- 모드법에따른연료소비율 (km/l) (4) CD 연료소비율 CD 연료소비율은다음의공식을사용하여결정된다. 그러나, 만약계산된 CD 연료소비율이 ( 이후 로칭함 ) 999km/L를넘는경우, 부호 - 이 Attached Table 7의 열에기입될것이다. 더욱이, [1/ ] 값은 2-3단락의 (5) 에서의조합된연료소비율의계산에서 0으로여겨진다. - 143 -

: CD 연료소비율 (km/l) : CD 시험동안의각모드 ( -th 사이클 ) 에서의연료소비율 (km/l) : 전환사이클직전의모드 ( -th 사이클 ) 에서의연료소비율 (5) 혼합된연료소비율 : 혼합된연료소비율 (km/l) : CD 범위 ( ) 에상응하는 UF exp (6) 전기에너지소비율 전기에너지소비율은 1-3 단락에서측정된동등 EV 범위 ( ) 를충전 ( ) 당소비된전기 에너지로나누는것으로결정된다. : 전기에너지소비율 (km/kw h) : 1-3 단락에서측정된충전당소비된전기에너지 (kw h) 3. 기타 1-1 단락의 CS 테스트완료이후, 충전으로소비된전기에너지는 CS 제어특성을확인하는 목적의아래의절차에따라요구되는대로측정될것이다. 1 1-1 단락의 CS 테스트에서 JC08C-모드법가동또는 JC08H-모드법가동의완료이후 2 시간이내에, 차량제작업체에의해명시된방법과충전기를사용하여충전파워서플라이에연결하고완충시킬때요구되는충전시간과교류파워서플라이 ( 교류파워서플라이의충전기로의입구 ) 의 CS test [ 또는 ] (kw h) 이후의충전에의해소비되는전기에너지를구하는측정이시행된다. : JC08H- 모드가동의완료이후시행되는 CS 시험이후충전에의해소비되는전기에 - 144 -

너지 (kw h) : JC08C- 모드가동의완료이후시행되는 CS 시험이후충전에의해소비되는전기에너 지 (kw h) 2 1 번의경우이외에도 1-3 단락과같은방법으로측정될것이다. 3 [( )/ ](%) 또는 [( )/ ] (%) 는 1 에서측정된 또는 값으로부터 계산된다. 계산된값이 ±10% 의범위를넘어설때, 시험기관과차량제조업체와의협의에 기초하여 1 단락의측정과같이다시측정된다. - 145 -

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