KR100475928B1 - 자동차의 연료 경고등 점등 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 자동차의 연료경고등 점등 제어방법은 (1) 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 게이지댐핑시간을 토대로 이론적인 연료소모량(Fg)을 계산하는 단계 (2) 실제 엔진의 연료소모량(Fe)을 전송받는 단계 (3) 연료소모량(Fg)과 엔진연료소모량(Fe)을 비교하는 단계 (4) (3)단계에서 Fg > Fe이면 연료소모량(Fg)을 토대로 연료게이지를 지시하고, 반대이면 엔진연료소모량(Fe)을 토대로 연료게이지를 지시하는 단계 및
(5) 지시된 연료게이지의 현재 각도를 측정하고 이것을 소정의 연료경고등점등각도와 비교하는 단계를 포함하고 있다. 이러한 본 발명에 의하여 연료경고등의 점등 시기를 보다 정확히 알려줄 수 있다.
Description
본 발명은 자동차의 연료 경고등 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 자동차의 연료 경고등의 점멸을, 정확한 연료 탱크의 연료 잔류량을 기준으로 제어 하도록 한 제어 방법에 관한 것이다.
자동차의 연료 경고등 제어 방법에 대한 종래 기술을 설명한다.
도1a는 서미스터 방식을 개념적으로 도시한 것이다. 서미스터는 온도 변화에 따라 저항값의 변화가 큰 소재이다. 연료탱크(T)내의 연료 소모로 수준 레벨이 서미스터 설치선 이하로 내려갈 경우 서미스터의 저항값이 갑자기 저하한다. 이를 저항값 혹은 변화된 전압값으로 감지하여 연료 경고등이 설치된 클러스터로 전송하면 연료 경고등이 점등되어 운전자에게 연료 보충 시간을 알려주게 된다. 그러나, 이러한 방식은 자동차의 운전 상태 및 도로 조건에 따라 연료 탱크내의 연료 레벨이 임의로 변동되는 결과, 서미스터의 저항값이 임계값을 기준으로 부침을 반복하여 연료 경고등의 점등이 실제의 잔류 연료량을 정확히 반영하지 못하며, 운전자에게 신뢰를 주지 못하는 문제가 있다.
도1b는 연료센더에 지연회로를 부가한 방법을 개념적으로 도시한 것이다. 연료탱크(T)의 연료레벨상의 플로트(300')가 연료센더(400')에 전기적으로 연결되어 있다. 연료센더(400')는 플로트(300')의 이동 변위에 따라 저항값을 출력하는데, 연료센더에 부가된 지연회로(200')에 의하여 소정 시간을 경과한 후의 저항값이 판독된다. 이는 운전 상태 및 도로 조건에 따라 순시적으로 변화할 우려가 있는 저항값이 소정 시간 동안 일정하게 유지되는 경우, 이를 연료 잔류량으로 정하여 소정의 임계값과 대비하여 연료 공급 필요 여부를 판단하는 것이 주행 현상에 적합하기 때문이다. 대한민국특허공개2002-8308호는 지연회로의 일반적인 개념을 설명하고 있고, 실용신안공개1998-10725호는 저항과 커패시터로 이루어진 지연회로를 개시하고 있다.
그런데, 이러한 방법은, 잔류 연료량이 충분한데도 저항치에 적용되는 지연 시간 동안 임계치 이하의 저항값을 일정하게 유지하는 바람에 연료 경고등이 점등되거나 혹은 그 반대의 상황이 발생하여 연료 경고등의 점등이 늦어지는 상황이 발생할 수 있다. 또, 지연 시간의 설정 자체가 일의적인 것으로 정확성을 담보하기 어렵다. 예컨데, 지연 시간을 길게 설정하면 연료가 부족한데도 연료 경고등이 점등되지 않는 상황이 발생할 수 있으며, 이는 필드 운행상 자주 지적되는 문제점이다.
도1c는 연료게이지제어방법을 개념적으로 도시하고 있다. 대시보드의 계기판에 설치된 클러스터에는 연료 경고등 표시부(100')와 연료게이지(200')가 설치되어 있다. 이들은 클러스터에 내장된 마이크로콤퓨터와 같은 제어부(C)에 의하여 동작이 제어된다. 제어부(C)는 연료센더(400')로부터 저항값을 수신한다.
이 방법의 특징은 제어부(C)가 자동차의 운전 중 연료의 "F"상태에서 "E"상태까지 게이지가 변하는 시간(이를 '게이지댐핑시간'이라 한다.)을 미리 설정하고 이 시간을 반영하여 연료게이지(200')를 회전시킨다는 점에 있다. 게이지댐핑시간은 주유모드가 해제되어 자동차가 주행을 개시한 시점에서 연료가 소모되는 시점까지 연료탱크의 용량, 자동차의 주행 속도, 경사로 및 선회시험등의 도로 조건등 제반 요소를 고려하여 적절히 결정되어 제어부(C)에 내장된다. 제어부(C)는 연료센더(400')의 저항값 및 게이지댐핑시간을 반영하여 연료게이지(200')를 도면의 "F"에서 "E"를 향하여 회전시키며, 게이지댐핑시간을 토대로 계산된 잔류 연료량이 임계값 이하로 판단되면 연료 경고등 표시부(100')를 점등시킨다.
이러한 방법은 운전시 연료의 부침으로 인한 센더 출력 저항값의 시간적 변화가 연료게이지 및 연료경고등표시부에 바로 반영되지 않으므로 연료게이지의 유동을 막을 수 있고, 비교적 정확하게 연료 보충 시기를 인지시킬 수 있다는 장점이 있다. 게이지 댐핑 시간 설정시 중요한 사항은 정상적인 연료소모량을 게이지가 지시할 수 있도록 설정되어야 하며 시간이 너무 과다한 경우 게이지의 유동이 적어지는 단점은 있지만 연료가 부족함에도 연료경고등이 점등되지 않는 경우가 발생할 수 있고, 반대로 게이지 댐핑 시간이 너무 작은 경우 게이지의 유동이 심하여 고객의 불만 요인이 될 수 있다는 점이다.
그런데, 이러한 제어방법은 실제 연료 소모량이 과다한 경우 게이지 댐핑 시간에 의한 연료 게이지 및 연료경고등 점등 방식을 고수하면, 실제로 연료가 부족한 상황인데도 이를 제 시간에 알려주지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 자동차의 연료 경고등의 점멸을, 정확한 연료 탱크의 연료 잔류량을 기준으로 제어 하도록 한 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 급가속이나 경사로 진입시와 같은 연료 과다 사용시 실제 연료 상황을 보다 정확히 반영하여 연료경고등의 점멸을 제어할 수 있도록 한 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 연료경고등제어방법은 (1) 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 게이지댐핑시간을 토대로 이론적인 연료소모량(Fg)을 계산하는 단계 (2) 실제 엔진의 연료소모량(Fe)을 전송받는 단계 (3) 상기 연료소모량(Fg)과 엔진연료소모량(Fe)을 비교하는 단계 (4) (3)단계에서 Fg > Fe이면 연료소모량(Fg)을 토대로 연료게이지를 지시하고, 반대이면 엔진연료소모량(Fe)을 토대로 연료게이지를 지시하는 단계; 및 (5) 지시된 연료게이지의 현재 각도를 측정하고 이것을 소정의 연료경고등점등각도와 비교하는 단계를 포함하고 있다.
더욱 본 발명은 (5)단계에서 연료게이지각도가 연료경고등점등각도보다 낮으면 연료경고등을 점등하고, 반대이면 (2)단계로 회귀하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱, 본 발명의 연료경고등점등 제어방법은 (1) 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 게이지댐핑시간(Tg)을 판독하는 단계 (2) 실제 엔진의 연료소모량(Fe)을 전송받아 이를 토대로 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 비교댐핑시간(Te)을 계산하는 단계 (3) 상기 게이지댐핑시간(Tg)과 비교댐핑시간(Te)을 비교하는 단계 (4) (3)단계에서 Te < Tg이면 비교댐핑시간(Te)을 토대로 연료게이지를 지시하고, 반대이면 게이지댐핑시간(Tg)을 토대로 연료게이지를 지시하는 단계; 및
(5) 지시된 연료게이지의 현재 각도를 측정하고 이것을 소정의 연료경고등점등각도와 비교하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 연료경고등점등 제어방법이 적용된 연료지시클러스터를 개념적으로 도시한 작동도이다.
연료지시클러스트에는 연료 경고등 표시부(100)와 연료게이지(200)가 설치되어 있다. 이들은 클러스터에 내장된 마이크로콤퓨터와 같은 제어부(C)에 의하여 동작이 제어된다. 제어부(C)는 연료센더(400) 및 엔진ECU(300)와 전기적으로 연결되어 있다.
도3은 본 발명의 제어부(C)가 수행하는 연료경고등 점등 제어 방법을 도시한 플로우이다. 도3을 토대로 본 발명의 연료경고등 제어방법과 연료 게이지 작동 방법을 함께 설명한다.
먼저, 제어부(C)는 자동차의 연료탱크에 연료를 처음 주유하여 연료게이지가 "F"상태가 된 경우 연료센더(400)에서 수신되는 신호를 토대로 초기 충만 연료량을 판정하고 연료경고등표시부(100)에 신호를 전송하여 연료경고등이 충만 상태임을 표시한다(S10).
다음, 제어부(C)는 게이지댐핑시간(Tg)을 토대로 이론연료소모량(Fg)을 계산한다(S20). 구체적으로, 자동차가 정상으로 주행하는 최초 상태에서는, 연료게이지는 미리 설정된 게이지댐핑시간(Tg)에 따라 실질적으로 등속도로 "F"에서 "E"지점을 향하여 회전한다. 가령, 연료탱크가 80리터이고 연료게이지의 총 회전각도가 80도인 경우, 정상주행시 연료소비시간이 160분으로 설정되었다고 하면, 게이지댐핑시간(Tg)은 160분이 되며, 연료게이지는 0.5도/min 의 속도로 회전한다. 이때, 제어부(C)에 의해 단위 시간(min)당의 이론연료소비량은 0.5리터/min로 계산된다. 상기 연료소모량(Fg)은 본 발명의 루틴내에서 일종의 상수(constant)로 작용한다.
다음, 제어부(C)는 엔진ECU(300)로부터 엔진연료소모량(Fe)을 전송받는다(S30). 엔진연료소모량(Fe)은 실제 연료소모량을 나타내는 지표이다. 엔진연료소모량(Fe)은 엔진ECU(300)에 의하여 단위시간당의 소모량으로 환산되어 전송되는 것이 바람직하다. 상기 단계(S30)에서 엔진ECU(300)에서 전송되는 신호가 없거나, 엔진연료소모량이 제로인 경우는 가령 자동차가 주차중인 것으로 판단하여 다음 단계로 진행하지 않으며 연료게이지는 종전 위치를 유지하게 된다.
다음, 제어부(C)는 상기 이론연료소모량(Fg)과 엔진연료소모량(Fe)을 비교한다(S40).
상기 비교 결과 (Fg) < (Fe)의 경우 이는 단위시간당의 엔진연료소모량, 즉 실제연료소모량이 게이지댐핑시간을 토대로 계산한 연료소모량(Fe)보다 많음을 의미한다. 이는 주로 정상적인 주행 상태보다 연비가 좋지 않게 과속(통상 5000rpm이상)하거나 경사길을 주행하여 엔진에서의 연료 소비가 많을 때 나타나는 현상이다. 이 경우 연료게이지(200)가 처음과 같이 게이지댐핑시간을 토대로 회전한다면 실제 연료는 부족한데도 마치 그렇지 않은 것처럼 보이므로 운전자에게 정확한 연료 부족 타이밍을 알려줄 수 없게 된다. 따라서, 이때에는 단계(S52)로 진행하여 엔진연료소모량(Fe)을 토대로 연료게이지를 지시한다. 가령, 위의 예에서, (Fg) = 0.5리터/분이고, (Fe) = 0.75리터/분이라면, 이제까지 0.5도/분의 속도로 회전하던 연료게이지(200)는 0.75도/분의 속도로 회전하게 된다.
한편, 상기 비교 결과 (Fg) ≥ (Fe)의 경우, 이는 단위시간당의 엔진연료소모량, 즉 실제연료소모량이 게이지댐핑시간을 토대로 계산한 연료소모량(Fe)이하임을 의미한다. 이는 자동차가 정상적인 주행을 하는 통상의 경우이다. 이때에는 연료게이지가 처음과 같이 게이지댐핑시간을 토대로 계산된 회전각도로 회전하게 한다(S50). 이러한 방식은 이론연료소모량(Fe)을, 실제 연료 소모량이 가질 수 있는 일종의 최대값으로 간주하여 연료게이지를 회전시킴으로써 연료부족타이밍을 운전자가 놓치지 않도록 한다는 점에 이점이 있다.
단계(S40)에서는 단위 시간당의 연료소모량을 기준으로 대비하고 있는데, 단위 연료당의 시간 비율이라는 관점에서 보면, "(Fg) < (Fe)"는, 동일한 연료로 게이지댐핑시간을 기준으로 주행할 수 있는 시간이 현재의 실제 엔진 소모 시간으로 주행할 수 있는 시간보다 많다는 것, 다시 말해 연료가 이론적인 설정 시간보다 과다하게 사용되고 있다는 것을 의미한다.
이와 같이, 본 발명의 연료경고등제어방법은 실시예와 같은 연료소모량은 물론 시간경과에 의하여 제어되도록 프로그래밍될 수 있다. 가령, (S40)단계에서, 게이지댐핑시간(Tg)을 기준으로 하고, 엔진ECU에서 전송되는 연료소모량을 토대로 상기 연료소모량에 의하여 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 상태까지 정상 운행시 소요되는 비교댐핑시간(Te)을 도출하여 양자를 비교하는 방식을 취할 수 있다. 앞서와 같은 이유로, 양자를 비교하여 Te < Tg 이면 단계(S52)로 진행하고 반대인 경우는 단계(S50)으로 진행한다. 또, 단계(S50,S52)에서는 해당하는 댐핑시간(Tg,Te)을 기준으로 계산되는 회전각 만큼 연료게이지각도를 회전시킨다. 연료소모량을 기준으로 하는 경우와 대비하여 기준치에 차이가 있을 뿐 발명 사상은 동일함을 유의하여야 한다.
다음, 단계(S60)에서는 현재의 연료게이지각도가 미리 설정된 연료경고등점등각도와 비교된다. 연료게이지각도는 "E"에서 제로로 설정되며 "E"라인을 기준으로 "F"라인을 향하여 연료게이지가 회전한 총각도를 의미한다. 연료게이지각도는 "F"라인을 기준으로 설정할 수 있음은 물론이다. 연료경고등점등각도는 연료부족상태임을 나타내도록 제어부가 미리 설정한 각도(예를 들어 5도)이다.
비교 결과, 연료게이지각도가 연료경고등점등각도보다 작으면 단계(S70)로 진행하여 연료경고표시부를 연료부족상태로 점등시킨다. 본 발명에 의하면 자동차의 도로조건이나 운전상황에 따라 변하는 연료탱크의 수준 변화가 연료게이지회전 및 연료경고등점등 루틴에 관여하지 않으므로 연료경고등이 점멸하는 상황을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
비교 결과 위와 반대의 경우이면, 다시 (S30)단계로 진행하여 엔진ECU(300)로부터 엔진연료소모량을 전송받는 단계 이하를 반복하여 행한다. 단계(S30)로의 이행은 소정 간격(가령, 1분)을 둠으로써 일정 시간마다 정기적으로 체크하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다.
이상의 플로우를 전반적으로 살펴보면, 자동차의 정상 운행중에는 게이지 댐핑 시간을 기준으로 연료게이지를 회전시키고 회전각을 측정하며, 특히 과속이거나 경사로 운행과 같은 고연비운전인 경우 실제 연료량을 기준으로 연료게이지를 회전시키고 회전각을 측정하므로 특히 고연비운전이 소정 시간이상 지속되는 경우 연료게이지의 위치와 회전각(따라서 연료부족을 나타내는 임계각과의 대비)을 종래에 비해 더욱 정확하게 표시할 수 있음을 알 수 있다.
이상 기술한 본 발명은 자동차의 연료 경고등의 점멸을, 정확한 연료 탱크의 연료 잔류량을 기준으로 제어하며, 특히 급가속이나 경사로 진입시의 실제 연료 상황을 보다 정확히 반영하여 연료경고등의 점멸을 제어할 수 있도록 한 효율적인 연료경고등제어방법을 제공한다는 우월한 효과를 발휘한다.
도1a 내지 도1c는 선행기술에서의 연료경고등제어방법의 원리를 설명한 개념도;
도2는 본 발명의 연료경고등제어방법이 적용된 클러스터의 구성을 개념적으로 도시한 도면; 그리고
도3은 본 발명의 연료경고등제어방법을 단계별로 설명한 플로우차트이다.
Claims (3)
- 자동차의 연료경고등제어방법으로서, 상기 방법은:(1) 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 게이지댐핑시간을 토대로 이론적인 연료소모량(Fg)을 계산하는 단계;(2) 실제 엔진의 연료소모량(Fe)을 전송받는 단계;(3) 상기 연료소모량(Fg)과 엔진연료소모량(Fe)을 비교하는 단계;(4) (3)단계에서 Fg > Fe이면 연료소모량(Fg)을 토대로 연료게이지를 지시하고, 반대이면 엔진연료소모량(Fe)을 토대로 연료게이지를 지시하는 단계; 및(5) 지시된 연료게이지의 현재 각도를 측정하고 이것을 소정의 연료경고등점등각도와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료경고등 점등 제어방법.
- 제 1 항에 있어서,(5)단계에서 연료게이지각도가 연료경고등점등각도보다 낮으면 연료경고등을 점등하고, 반대이면 (2)단계로 회귀하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료경고등 점등 제어 방법.
- 자동차의 연료경고등제어방법으로서, 상기 방법은:(1) 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 게이지댐핑시간(Tg)을 판독하는 단계;(2) 실제 엔진의 연료소모량(Fe)을 전송받아 이를 토대로 자동차의 연료탱크가 충만한 상태에서 소진된 엠프티(EMPTY)상태까지 정상 운행시 소요되는 비교댐핑시간(Te)을 계산하는 단계;(3) 상기 게이지댐핑시간(Tg)과 비교댐핑시간(Te)을 비교하는 단계;(4) (3)단계에서 Te < Tg이면 비교댐핑시간(Fe)을 토대로 연료게이지를 지시하고, 반대이면 게이지댐핑시간(Tg)을 토대로 연료게이지를 지시하는 단계; 및(5) 지시된 연료게이지의 현재 각도를 측정하고 이것을 소정의 연료경고등점등각도와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료경고등 점등 제어방법.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |