【별표 2】

하이브리드자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정방법

1. 적용방법

하이브리드자동차에 대한 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율의 측정 및 산정방법은 별표 1 및 별표 9의 측정 및 산정방법에 추가하여 적용한다.

2. 시험자동차 및 에너지저장장치의 상태

①시험자동차에는 전류계 및 충전상태모니터를 미리 장착하여야 한다. 단, 자동차에 전동기 구동용 에너지저장장치 (이하 “에너지저장장치”라 한다)의 충전상태를 표시하는 장치가 장비되어 있는 경우는 그 장치를 사용할 수 있다.

②전류계는 전류 적산능력이 있는 것으로서, 전류의 측정정도는 Full Scale의 ±1% 이내이어야 하며, 최소단위는 최대 50A이하를 측정하는 경우에는 0.0001Ah, 최대 50A를 초과하여 측정하는 경우에는 0.001Ah를 계측할 수 있는 것이어야 한다. 단, 전류 측정이 불가능한 경우에 한해 자동차 네트워크 데이터에서 확인되는 전류를 사용하는 것을 허용한다.

③충전상태모니터는 에너지저장장치의 전류수지 적산(에너지저장장치로의 전류 수지를 연속 측정하여 얻어지는 어느 시간 내의 에너지저장장치의 총 충전량과 총 방전량의 차이를 Ah로 표시하는 것을 말한다.), 단자전압 등에 의해 충전상태를 구하여 에너지저장장치의 충전레벨(어느 충전상태의 에너지저장장치로부터 추출이 가능한 전기량(Ah)을 만충전 상태의 전기량으로 나눈 비율을 말한다)을 표시할 수 있는 구조이어야 한다.

④에너지저장장치의 충전 오차 확인을 위하여 전류수지, 배터리 전압, 축전기 최대용량, 연료의 순발열량, 소모된 연료량 등을 기록하여야 한다.

⑤“3. 에너지저장장치 충전 오차”를 만족할 경우에 측정된 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율을 당해 자동차의 측정 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율로 한다.

⑥충전 오차를 만족하지 못할 경우에는 “3-2. 3-1 조건을 만족하지 못하는 하이브리드자동차”에 따라 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율을 측정하여야 한다.

3. 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 산출방법

3-1. 아래의 에너지저장장치 충전오차를 만족하는 하이브리드자동차

3-1-1. 에너지 저장장치로 배터리를 사용하는 하이브리드자동차

[eqn: (Amp BULLET hr _{final} ) _{max} <= (Amp BULLET hr _{initial} )`+`0.01` TIMES ` {(NHV _{fuel} ` TIMES `m _{fuel} )} over {(V _{system} ` TIMES `K _{1} )}]

[eqn: (Amp BULLET hr _{final} ) _{min} >= (Amp BULLET hr _{initial} )`-`0.01` TIMES ` {(NHV _{fuel} ` TIMES `m _{fuel} )} over {(V _{system} ` TIMES `K _{1} )}]

여기에서, [eqn: (Amp BULLET hr _{final} ) _{max}] : 시험 종료시 저장된 최대허용 배터리 Amp-hr

[eqn: (Amp BULLET hr _{final} ) _{min}] : 시험 종료시 저장된 최소허용 배터리 Amp-hr

[eqn: (Amp BULLET hr _{initial} )] : 시험 시작시 저장된 배터리 Amp-hr

[eqn: NHV _{fuel}] : 연료의 순발열량(J/kg)

[eqn: m _{fuel}] : 시험시 소모된 연료량(kg)

[eqn: K _{1}] : 전환계수 (3600 s/h)

[eqn: V _{system}] : 배터리의 DC Bus Voltage (open circuit)

3-2-2. 에너지 저장장치로 축전기를 사용하는 하이브리드자동차

[eqn: (V _{final} ) _{max} `<=` sqrt {(V _{initial} ) ^{2} `+`0.01` TIMES ` {(2 TIMES NHV _{fuel} TIMES m _{fuel} )} over {C}}]

[eqn: (V _{final} ) _{min} `>=` sqrt {(V _{initial} ) ^{2} `-`0.01` TIMES ` {(2 TIMES NHV _{fuel} TIMES m _{fuel} )} over {C}}]

여기에서, [eqn: (V _{final} ) _{max} `] : 시험 종료시 허용된 축전기 저장전압

[eqn: (V _{final} ) _{min} `] : 시험 종료시 허용된 축전기 저장전압

[eqn: (V _{initial} ) ^{2}] : 시험 시작시 저장된 축전기 전압의 제곱(V)

[eqn: NHV _{fuel}] : 연료의 순발열량(J/kg)

[eqn: m _{fuel}] : 시험시 소모된 연료량(kg)

[eqn: C] : 축전기의 최대 용량(rated capacitance) (F)

3-2. 3-1 조건을 만족하지 못하는 하이브리드자동차

3-2-1. 초기 배터리의 충전상태에 따라서 전류수지가 플러스 또는 마이너스의 값을 가질 수 있는 하이브리드자동차

①제작자는 시험 전후의 전류수지 값을 플러스에서 마이너스 사이의 값을 갖도록 하며, 플러스측과 마이너스측을 포함하여 4회 이상의 측정시험을 자체적으로 실시하고, 각 시험 전후 전류수지, 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율, 이에 의해 도출한 (식1)로 나타나는 보정에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 1차 회귀식, 1차 회귀식에 의해 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율, 온실가스 배출량, 연료소비율, 각 시험 전후의 배터리 초기충전상태(SOC) 등의 제반자료를 산정하고 이를 측정시험할 시험기관에 제출한다.

FCORR = FMEAS - KㆍAhMB --- (식1)

여기에서,

FCORR : 보정 에너지소비효율 및 연료소비율, 온실가스 배출량(㎞/ℓ, g/km)

FMEAS : 실측 에너지소비효율 및 연료소비율, 온실가스 배출량(㎞/ℓ, g/km)

K : 회귀식의 기울기

AhMB : 전류수지 (Ah)

②제작자는 시험기관에서 1회의 에너지소비효율 및 연료소비율 측정시험을 실시하여 이때의 전류수지와 에너지소비효율 및 연료소비율, 시험 전후의 배터리 초기충전상태(SOC) 등을 구한다. 이 전류수지를 상기1항에서 구한 (식1)의 1차 회귀식에 대입하여 보정 에너지소비효율 및 연료소비율을 구하고, 이 값이 시험기관에서 측정한 실측 에너지소비효율 및 연료소비율과 ±3% 이내에 있을 때에는 (식1)에서 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

③2항에 따라 1회 측정한 실측 에너지소비효율 및 연료소비율과 상기 보정 에너지소비효율 및 연료소비율이 ±3%를 초과하는 오차를 보이는 경우에는, 2회차 시험을 실시하여 보정 에너지소비효율 및 연료소비율을 산출하고, 이 값이 2회차 실측 에너지소비효율 및 연료소비율과 ±3% 이내에 있을 때에는 (식1)에서 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

④2회의 시험에서도 ±3%를 초과하는 오차를 보이는 경우에는 시험 전후의 전류수지 값이 플러스에서 마이너스 사이의 값을 갖도록 추가로 시험을 실시하여 (식1)의 보정 에너지소비효율 및 연료소비율 1차 회귀식을 산출하고, 이에 의해 산출한 전류수지 제로의 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

⑤CO2 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 보정 CO2 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 CO2 배출량을 산출하여 당해 자동차의 CO2 배출량으로 한다.

⑥CO 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 보정 CO 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 CO 배출량을 산출하여 당해 자동차의 CO 배출량으로 한다.

⑦HC 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 보정 HC 배출량 및 회귀식의 기울기를 구하고 이로부터 얻어진 전류수지 제로의 HC 배출량을 산출하여 당해 자동차의 HC 배출량으로 한다.

⑧위의 측정방법은 도심주행 및 고속도로주행 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 모두에 적용한다.

3-2-2. 초기 배터리의 충전상태와 관계없이 전류수지가 항상 마이너스 또는 플러스의 어느 한쪽에 위치하는 하이브리드자동차

①제작자는 3차례 이상 에너지소비효율 및 연료소비율 측정시험을 자체적으로 실시하여, 각 시험 전후 전류수지 및 에너지소비효율 및 연료소비율, 산술평균한 에너지소비효율 및 연료소비율, 각 시험 전후의 배터리 초기 충전상태(SOC)등의 제반자료를 산정하고 이를 측정시험할 시험기관에 제출한다.

②시험기관에서 1회 측정한 에너지소비효율 및 연료소비율이 1항에서 측정한 에너지소비효율 및 연료소비율 평균치의 ±3% 이내의 범위에 있는 경우에는 1항에서 측정한 산술평균 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

③2항에 따라 1회 측정한 에너지소비효율 및 연료소비율이 1항에서 측정한 산술평균 에너지소비효율 및 연료소비율과 ±3% 오차를 벗어나는 경우에는 2차 시험을 실시하여 에너지소비효율 및 연료소비율 구하며, 이 값이 1항에서 측정한 산술평균 에너지소비효율 및 연료소비율과 ±3% 오차 범위 내에 있는 경우에는 1항에서 측정한 산술평균 에너지소비효율 및 연료소비율을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

④2회의 시험에서도 ±3% 오차 범위를 벗어나는 경우에는 추가로 1회의 시험을 실시하여, 3회 실시한 시험결과 측정된 에너지소비효율 및 연료소비율을 산술평균하여 계산된 값을 당해 자동차의 에너지소비효율 및 연료소비율로 한다.

⑤측정한 CO2 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 산술평균 CO2 배출량을 당해 자동차의 CO2 배출량으로 한다.

⑥CO 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 산술평균 CO 배출량을 당해 자동차의 CO 배출량으로 한다.

⑦측정한 HC 배출량의 경우 위와 동일한 방법으로 3회이상 측정한 결과의 산술평균 HC 배출량을 당해 자동차의 HC 배출량으로 한다.

⑧위의 측정방법은 도심주행 및 고속도로주행 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 측정 모두에 적용한다.