KR100520941B1 - 차량의연료소비율표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 연료 소비율 표시장치에 관한 것으로, 특히 스로틀 밸브의 개도량이 일정 이상이거나 엔진의 rpm이 일정 이상이면 비경제적인 연료소비가 이루어지고 있음을 표시하고, 기준 이하이면 현재 경제모드로 주행중임을 표시하도록 장치를 구성함으로써 연료의 효율을 극대화 시키고자 하는 것을 특징으로 하는 경제적 운전모드를 위한 차량의 연료 소비율 표시 장치에 관한 것이다.

Description

차량의 연료 소비율 표시장치
본 발명은 차량의 연료 소비율 표시장치에 관한 것으로, 특히 스로틀 밸브의 개도량이 일정 이상이거나 엔진의 rpm이 일정 이상이면 비경제적인 연료소비가 이루어지고 있음을 표시하고, 기준 이하이면 현재 경제모드로 주행중임을 표시하도록 하는 장치를 구성함으로써, 연료의 효율을 극대화 시키고자 하는 것을 특징으로 하는 경제적 운전모드를 위한 차량의 연료 표시율 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 연료장치는 모든 운전조건하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치로써, 그 기능은 엔진의 성능 특히 출력이나 경제성을 크게 좌우하는 중요한 기구이다.
도 1은 혼합비와 엔진의 성능곡선을 나타낸 것으로, 엔진을 일정한 조건에서 운전하여 연료 공급의 양을 바꾸어 혼합비를 변화시켰을때의 엔진 성능 곡선도이다.
도면을 보면 알 수 있듯이 엔진 토크는 혼합비 13 : 1의 부근에서 최대가 되고, 연료 소비율은 혼합비 16 : 1의 부근에서 최소가 된다. 여기서 최대 토크를 얻을 수 있는 혼합비를 출력 혼합비라 하며, 최소 연료 소비율을 얻을 수 있는 혼합비를 경제 혼합비라 한다.
따라서 현재 양산되는 자동차는 최소 연료 소비율로 최대 토크에 접근할 수 있는 기술을 중점적으로 개발하고 있다.
그러나 자동차의 엔진은 일정한 부압으로 운전되는 것이 아니라 운전상태에 따라 끊임없이 부하가 변화하기 때문에 혼합가스도 엔진의 부하에 적합한 혼합비가 요구된다.
종래에는 이러한 비율을 초크밸브에 의해 기계적인 매커니즘으로 제어하는 방식을 구현하였으나, 요즘의 차량은 운전상태에 따른 연료소비를 유동적으로 대처하고 배기가스 문제를 처리하기 위해 대부분 엔진전자제어장치로 연료량을 제어하며, 상기에서 설명한 공기대 가솔린 비율을 미리 프로그램하여 각 운전상태에 따라 연료의 양을 달리 분사한다.
결국 이러한 제어를 실시하는 엔진전자제어장치는 시동운전과 무부하 운전을 제외하고, 현재 차량을 주행중 스로틀 밸브의 열림에 따라 미리 프로그램된 연료량을 분사시키는 것이 일반적인 기술임을 알 수 있다.
그러나, 현재까지의 엔진전자제어장치는 연료분사와 관련된 제어만을 실시하기 때문에 운전자가 가속페달을 많이 밟게 되면 자동으로 연료 비율을 증가시키게 되어 연료소비가 급증하고 배기가스가 많이 발생하게 되는 원인으로 작용하며, 결국 엔진의 효율성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
또한, 차량의 계기판에는 속도계, 연료탱크에서의 연료량을 나타내는 계기판만 있고, 연료 소비율을 나타내는 계기판은 사용되고 있지 않기 때문에, 운전습관이 나쁜 운전자의 경우 동일한 연료량으로 타 운전자보다 훨씬 적은 주행거리를 기록하게 되는데 대부분 그 이유를 모르는 경우가 많다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 연료소비의 이유없는 낭비를 막고 경제적인 운전속도와 운전습관을 갖도록 운전자에게 연료소비율을 리얼 타임으로 계기판에 보여주고자 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 트랜스 미션에 설치되어 차량 운행상태에서 엔진 회전으로 발생되는 토크값을 측정하는 토크 측정기와,
전자제어 연료분사 장치로부터 연료량 신호와 엔진 회전수 신호를 입력받고, 상기 토크 측정기를 통해 엔진 토크값을 입력받아 연료 소비율을 계산하는 연료소비율 계산장치와,
상기 연료 소비율 계산장치의 출력을 아날로그 또는 디지탈 데이터로 변환하여 운전자가 눈을 통해 직접 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 장치를 포함하여 이루어짐이 특징이다.
이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 구성도로써, 트랜스 미션(11)에 설치되어 차량 운행상태에서 엔진 회전으로 발생되는 토크값을 측정하는 토크 측정기(10)와,
전자제어 연료분사 장치(20)로부터 연료량 신호와 엔진 회전수 신호를 입력받고, 상기 토크 측정기(10)를 통해 엔진 토크값을 입력받아 연료 소비율을 계산하는 연료소비율 계산장치(30)와,
상기 연료 소비율 계산장치(30)의 출력을 아날로그 또는 디지탈 데이터로 변환하여 운전자가 눈을 통해 직접 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 장치(40)를 포함하여 구성한다. 여기서 50은 엔진이고, 51은 연료분사 노즐이다.
상기와 같이 구성하는 본 발명은 먼저, 차량 운전석의 속도계 옆이나 적당한 장소에 연료소비율을 나타내는 디스플레이장치인 계기판(40)을 만들고, 도면에서와 같이 전자연료분사장치(20) 상에서 연료제어신호를 추출하여 계기판(40)에 연결시키도록 한다.
상기 계기판(40)에서 보여지는 신호는 아날로그 신호나 디지탈 신호로 표시되도록 하여 ℓ/㎏, g/㎞, g/h, g/PSh, g/kWh 단위로 나타내거나, 단순하게 녹색등, 청색등, 황색등, 적색등을 나열하여 상태를 나타내도록 한다.
물론 엔진자체의 초기 추천 연료 소비율이 계기판(40)에 표시되어 항상 현재의 연료 소비율과 비교 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 전자제어 연료분사장치(20)는 엔진 회전수에 대해 연료량을 제어하는 장치로서 초기상태에서 설정이 되어 있는 사항으로서 차량 운전 중간 중간에 연료량을 재조정하는 신호를 엔진에 보내게 되어 있다.
따라서, 전자제어 연료분사장치(20)로부터 연료량(g/s) 신호와 엔진 회전수(RPM) 신호를 받고 트랜스미션 토크 측정기(10)를 부착한후 차량 운전상태에서의 토크값을 측정한다.
이때, 전자제어 연료분사장치(20)는 엔진에 부착되어 있는 피크 업 센서(도시하지 않음)를 통해 엔진 회전수 신호를 입력하며, 이 신호를 연료 소비율 계산장치(30)에 보낸다.
또한, 엔진(50)에 들어가는 연료량 신호도 동시에 연료 소비율 계산장치(30)에 보내고 트랜스미션에 연결되어 있는 토크 측정기(10)를 통해 측정된 엔진 토크값이 연료 소비율 계산장치(30)로 입력된다. 이렇게 입력된 신호는 다음과 같은 수식에 의해 연료 소비량 계산장치 내에서 원하는 신호인 연료 소비율로 계산된다.
출력 P(PS)= (TORQUE*RPM)/716.2(출력계산식)
연료소비율(g/PSh) = 연료소비량(g/s) * 3600/P
이렇게 계산된 연료 소비율값이 모듈에서(주파수 형태) 나와 계기판에서 하나의 값을 나타내도록 만든다.(일반적인 아날로그 신호처리 방식 이용)
따라서, 본 발명을 사용하는 경우 운전자는 어떠한 운전습관일 때 연료소비가 최대가 되는가 하는 것을 알 수 있어 운전습관을 스스로 고칠 수 있다.
또한, 경제적인 운전속도를 유지할 수 있어 요즘들어 문제가 심각해지는 차량 배기가스 과다로 인한 대기오염을 줄일 수 있으며, 이유없이 연료소비가 증대될 경우 조기 정비를 통해 엔진자체 수명을 연장할 수 있는 잇점이 있다.
상술한 바와같이 본 발명은 스로틀 밸브의 개도량이 일정 이상이거나 엔진의 rpm이 일정 이상이면 비경제적인 연료소비가 이루어지고 있음을 표시하고, 기준 이하이면 현재 경제모드로 주행중임을 표시하도록 하는 장치를 구성함으로써 엔진의 효율을 극대화 시키는 효과를 제공한다.
도 1은 혼합비와 엔진의 성능 곡선.
도 2는 본 발명의 회로구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 토크 측정기 11: 트랜스미션
20: 전자제어 연료분사장치 30: 연료소비율 계산장치
40: 디스플레이장치 50: 엔진

Claims (1)

  1. 트랜스 미션(11)에 설치되어 차량 운행상태에서 엔진 회전으로 발생되는 토크값을 측정하는 토크 측정기(10)와,
    전자제어 연료분사 장치(20)로부터 연료량 신호와 엔진 회전수 신호를 입력받고, 상기 토크 측정기(10)를 통해 엔진 토크값을 입력받아 연료 소비율을 계산하는 연료소비율 계산장치(30)와,
    상기 연료 소비율 계산장치(30)의 출력을 아날로그 또는 디지탈 데이터로 변환하여 운전자가 눈을 통해 직접 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 장치(40)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 연료 소비율 표시장치.
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