KR100371534B1

KR100371534B1 - 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치

Info

Publication number: KR100371534B1
Application number: KR10-2000-0055991A
Authority: KR
Inventors: 김경필
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-09-23
Filing date: 2000-09-23
Publication date: 2003-02-07
Also published as: KR20020023594A

Abstract

본 발명은 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치에 관한 것으로, 차속과, 인젝터에서 분사되는 연료가 소정의 량이 될 때까지의 분사기간(ms)을 통해 얻어지는 실험 설정값과, 차량에 장착된 인젝터에서 연료 분사를 인가하는 분사 기간(MS)을 통해 소모되는 연료의 측정값을 비교하여 임의의 구간에서 연비를 계산해 주는 ECU와, 이 ECU에서 계산된 연비에 대한 아날로그 시그날을 디지탈 시그날로 바꿔주는 A/D 컨버터와, 상기 디지탈 시그날을 받아 연비를 표시해 주는 연비표시 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치를 제공함으로써, 간단한 구성으로 이루어져 있으면서 임의의 구간에서 연비를 쉽게 구할 수 있는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치를 제공하는데 있는 것이다.

Description

주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치{Apparatus for measuring the amount of fuel injection in automobile upon running}

본 발명은 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 셋팅된 분사량과 스피드 미터 및 인젝터의 분사 신호로 측정된 분사량을 비교하여 연비를 용이하게 계산할 수 있는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 연료의 소비량을 연비로 표시하여 소비자가 연비효율을 확인할 수 있도록 하고 있다.

첨부도면 도 1은 종래의 공급 연료량을 측정하기 위한 측정장치를 나타내는 것으로, 구동장치인 엔진(100)으로 공급되는 연료의 공급량과 복귀량을 검출하는 검출수단과(10), 일정한 구간에서의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단(20)을 포함하고 있다.

또한, 이러한 종래의 시스템에는 연료주입구에 개폐구에 미도시된 감지수단을 장착하고 추가로 연료 주입시 그 연료량을 측정하여 연비 계산에 활용하고 있다.

이러한 종래의 시스템은 엔진으로 공급되는 연료량과 회수되는 연료량 그리고 거리 등을 검출하는 검출수단의 값을 바탕으로 ECU(30)에서 이 값들을 통해 연비를 계산하게 된다.

그러나, 기존의 연비 계산을 위해서는 연료 공급량이나 잔류연료량 등을 측정하기 위한 여러가지 검출수단을 필요로 하기 때문에, 측정장치가 복잡하게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 차속과, 인젝터에서 분사되는 연료가 소정의 량이 될 때까지의 분사기간(ms)을 통해 얻어지는 실험 설정값과, 차량에 장착된 인젝터에서 연료 분사를 인가하는 분사 기간(MS)을 통해 소모되는 연료의 측정값을 비교하여 임의의 구간에서 연비를 계산해 주는 ECU와, 이 ECU에서 계산된 연비에 대한 아날로그 시그날을 디지탈 시그날로 바꿔주는 A/D 컨버터와, 상기 디지탈 시그날을 받아 연비를 표시해 주는 연비표시 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치를 제공함으로써, 간단한 구성으로 이루어져 있으면서 임의의 구간에서 연비를 쉽게 구할 수 있는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 측정값은 현재의 차속(SM)에서 그 전에 측정시의 차속(SMA_n-1)를 빼서 토탈 차속(SMTn)를 측정하고, 이때의 토탈 차속에서 1회 연료 분사기간(X)과 그 직전에 연료 분사기간(K_n-1)을 더해 얻어지는 분사기간(Kn)에 인젝터수를 곱해 얻어지는 총 누적 분사기간을 연료분사량으로 환산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 종래의 공급 연료량을 측정하는 장치의 구성을 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따르는 분사량 측정 장치를 설명하기 위한 구성도,

도 3은 본 발명에 따르는 분사량 측정 방법에 따르는 플로우 챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 검출수단 20 : 측정수단

30 : ECU 40 : 인젝터

41 : 삼각 플라스크 50 : 전자저울

100 : 엔진

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 도 2는 본 발명에 따르는 분사량 측정 장치를 설명하기 위한 구성도로, 도면부호 30은 ECU를, 40은 인젝터를, 100은 미도시된 엔진을 각각 나타낸다.

본 발명은 상기 인젝터(40)에서 분사되는 연료량이 분사기간을 나타내는 분사신호(logic signal)에 비례한다는 사실을 이용하는 것으로, 인젝터를 통해 엔진(100)으로 공급되는 연료량을 분사기간(ms)으로 제어하는 EUC(30)에서 미리 셋팅된 실험설정값과 엔진의 차속증감분 및 이때의 분사기간을 합한 측정값을 비교해서 연비를 측정할 수 있도록 한 것이다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 실험설정값은 실제로 차량에 장착되는 인젝터(40)를 삼각 플라스크(41)에 직접 무화시켜 이 플라스크에 축적된 연료량이 1000mml가 되었을 때의 분사기간을 말한다.

여기서, 상기 실험설정값의 정확성을 위해 상기 삼각 플라스크(41)는 무화된 연료가 증발되지 않게 기밀 유지가 잘 이루어지게 하며, 그 하부에는 정밀한 전자 저울을 통해 삼각 플라스크(41) 내부에 축적된 연료량이 설정량만큼 정확하게 측정할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 측정된 실험설정값은 차량이 출고 전에 미리 엔진을 제어하는 E.C.U와 같은 ECU(30) 내부에 셋팅되어 있으며, ECU(30)는 이 실험설정값과 후술하게 될 측정값을 비교하여 분사량을 측정하게 된다.

즉, 실험설정값인 분사기간과 같은 경우 소비된 연료량을 1000mml로 보고, 측정값이 이보다 크거나 작으면 그 값에 따라 상대비로서 소비된 연료량을 계산하게 되는 것이다.

한편, 상기 측정값은, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같은 단계를 거쳐 측정하게 된다.

먼저, 연비 측정을 위해 운전자가 "on" 스위치를 누르게 되면 ECU(30)에서 측정값을 계산하게 되는데, 이때 상기 ECU(30)는 상술한 바와 같은 방법에 의해 ms(단위)로 얻어지는 실험설정값(Y)과 인젝터 수(IN)가 미리 셋팅되어 있다(여기서, 인젝터수는 6개인 경우를 보여주고 있다).

물론, 이외에도 상기 ECU(30)는 증감속되는 차속(SM)으로부터 연료 분사기간(K_n)을 검출해 내기 위한 여러가지 변수들(K_n-1, SMT, SMA,X)을 기준값으로 설정해 놓게 된다.

여기서, (K_n-1은 연료 분사기간을 나타내는 것으로서 측정하고자 하는 시기보다 한 번 앞서서 측정한 연료 분사기간을 나타내고, SMT는 차속의 변화로서 총 차속을 나타내며,SMA는 중간단계에서의 차속 변화값을 그리고 X는 한번에 분사한 분사기간을 각각 나타낸다.

첨부도면 도 3에서는 이러한 각 기준값이 모두 0으로 초기화 되어 있는 상태를 보여주고 있다.

이러한 상태에서, 상기 측정값의 측정은 미도시된 스피드 미터로부터 입력되는 차속(SM)이 입력됨에 따라 증감속된 차속 변화와 분사기간을 측정하게 되는 것이다.

먼저, 증감속 되는 차속(SMA_n)는 스피드 미터로부터 입력된 차속(SM)에서 그 전에 미리 입력된 차속(SMA_n-1)(본 발명의 실시예에서는 0)을 빼서 계산하게 되며, 이렇게 계산된 차속(SMA_n)은 이보다 먼저 측정된 증감속 차속(SMT)와 합해서 총 차속(SMT)를 얻게 된다.

이와 함께 누적된 분사기간을 측정하게 되는데, 이때는 1회에 분사된 연료의 분사기간(X)과 그 전에 분사된 연료의 분사기간(K_n-1)을 합해서 총 분사기간(K_n)을 측정하게 된다.

그 다음 단계에서, 상기 총 분사기간(K_n)을 인젝터수(IN)에 곱해 차속 변화에 대한 분사기간을 측정하고, 이 측정값을 상술한 실험설정값(Y)과 비교하여 연비로서 운전자에게 보여주게 된다.

여기서, 차속(Kn)과 분사기간(Kn)을 측정한 다음에 운전자가 리셋 버튼을 누르게 되면 다시 상술한 과정을 반복하게 되며, 측정값(Z)과 실험설정값(Y)을 비교해서 Z≥Y가 아니면 다시 상술한 과정을 반복하여 효율적인 연비 상태임을 보여 주게 하는 것이 바람직하다.

또한, 이렇게 얻어진 시그날은 아날로그 신호로 그 값이 ZY로 판면이 되면이 아날로그 신호를 A/D 변환기에 입력시킨 다음 운전자가 볼 수 있도록 디지탈 신호로 바꿔주게 된다.

물론, 이렇게 변환된 디지탈 신호는 상술한 차속 변화(주행거리)와 연료소비량을 알 수 있게 되고, 이 값에 의해 연비를 알 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 인젝터에서 분사되는 연료량이 1000mml가 될 때의 분사기간(ms)을 구해 실험설정값으로 ECU에 셋팅해 놓고, ECU에서 각 인젝터에 인가되는 분사기간(ms)과 차속을 감지하여 차속 변화분에 대한 분사기간을 이용하여 통해 얻어지는 측정값을 실험설정값과 비교하여 연비를 계산함으로써, 간단한 구성으로 이루어져 있으면서 임의의 구간에서 연비를 쉽게 구할 수 있는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치를 제공함으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.

1) 인젝터를 통해 분사되는 연료 분사량이 ECU에서 인젝터를 제어하는 신호로 사용되는 연료 분사기간에 비례하는 단순한 원리를 통해 연비를 측정하는 것이 가능하게 된다.

2) ECU에 분사기간과 차속의 증감율을 감지할 수 있도록 로직을 설정만으로 연비 측정이 가능하게 된다.

Claims

차속과, 인젝터에서 분사되는 연료가 소정의 량이 될 때까지의 분사기간(ms)을 통해 얻어지는 실험 설정값과, 차량에 장착된 인젝터에서 연료 분사를 인가하는 분사 기간(MS)을 통해 소모되는 연료의 측정값을 비교하여 임의의 구간에서 연비를 계산해 주는 ECU와,

이 ECU에서 계산된 연비에 대한 아날로그 시그날을 디지탈 시그날로 바꿔주는 A/D 컨버터와,

상기 디지탈 시그날을 받아 연비를 표시해 주는 연비표시 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 연비 계산은 현재의 차속(SM)에서 그 전에 측정시의 차속(SMA_n-1)를 빼서 토탈 차속(SMTn)를 측정하고, 이때의 토탈 차속에서 1회 연료 분사기간(X)과 그 직전에 연료 분사기간(K_n-1)을 더해 얻어지는 분사기간(Kn)에 인젝터수를 곱해 얻어지는 총 누적 분사기간을 연료분사량으로 환산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 주행중 자동차용 연료 분사량 측정 장치.