KR100547707B1 - 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기감지장치의 테스팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치를 차량에 직접 설치하지 않고서도 정상적인 동작을 하는지의 여부를 측정하기 위해 외부에서 인위적으로 전자제어유니트에서 발생되는 연료분사신호와 연료압력신호 및 초기화신호를 동일하게 발생하는 테스팅시스템을 제공하여 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 양산시 정상적인 동작여부를 정확히 검사함으로써 품질관리 및 정밀성을 높일 수 있도록 하고 고객에게는 설명용으로 사용할 수 있는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템에 관한 것이다.

본 발명은 파워스위치(502)의 조작에 의해 배터리(501)의 전원을 안정된 전원으로 출력하는 정전압회로(503)와, 상기 정전압회로(503)의 출력단에 연결되어 상기 배터리(501)의 전압레벨을 감지하여 로우배터리신호를 출력하는 로우배터리감지부(504)와, 차량의 연료 종류를 선택하는 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과, 시동스위치로서의 기능을 갖는 스타트버튼(512)과, 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼 (514)으로 이루어진 모드선택부(510)와, 엔진오일 교환시 초기화신호를 발생하는 드레인스위치와 동일한 기능을 갖는 드레인버튼(530)과, 상기 로우배터리감지부 (504)의 로우배터리신호와 모드선택부(510) 및 드레인버튼(530)의 버튼조작에 의해 그에 대응되는 시스템 제어신호를 출력하는 MPU(520)와, 상기 MPU(520)로부터 출력 되는 제어신호에 의해 가솔린 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 가솔린 분사신호발생기(507)와, 상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 디젤 분사신호발생기(509)와, 상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 연료압력센서의 출력전압과 동일한 신호를 발생하는 연료압력신호발생부 (506)와, 상기 MPU(520)의 제어신호에 의해 전원공급시 점등되는 제 1 램프(L1)와, 연료분사신호 출력시 점등되는 제 2 램프(L2)와, 로우배터리시 점등되는 제 3 램프(L3)로 이루어진 표시부(515)로 구성된 것을 특징으로 한다.

자동차, 연료소모량, 윤활오일, 부품교환, 측정, 테스트

Description

자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅 시스템{Testing system of an apparatus for sensing the changing time of lubricant oil and parts by the fuel consumed in a car}

도 1a는 본 발명에 적용되는 일실시예를 나타낸 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 외형도.

도 1b는 도 1a에 도시된 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 상세회로도.

도 1c 내지 도 1e는 도 1b의 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 제어흐름도.

도 1f는 도 1b의 가솔린 자동차의 전자제어유니트에서 인젝터로 인가되는 연료분사 전압파형도.

도 2는 본 발명에 적용되는 자동차 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치에 있어 드레인스위치의 구성도.

도 3a는 본 발명에 적용되는 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 외형도.

도 3b는 도 3a의 상세회로도.

도 3c의 (가) 내지 (라)는 전압파형 인가시 도 3b의 각단 출력파형도.

도 3d는 크랭크 2회전시 인젝터의 펄스폭시간을 나타낸 파형도.

도 3e는 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량 산출과정에 있어 각종 데이터의 산출 과정도.

도 3f 및 도 3g는 도 3b의 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 제어흐름도.

도 4a는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 외형도.

도 4b는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 상세블록도.

도 5는 본 발명에 적용되는 자동차의 부품 교환시기 감지장치와 본 발명의 테스팅시스템과의 연결상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

501 : 배터리 502 : 파워스위치

503 : 정전압회로 504 : 로우배터리감지부

505 : 가변저항 506 : 연료압력신호발생부

507 : 가솔린 분사신호발생기 508, 508a : 제 1, 제 2 연동스위치

509 : 디젤 분사신호발생기 510 : 모드선택부

511 : 가솔린 선택버튼 512 : 스타트버튼

513 : 디젤선택스위치 514 : 가속버튼

520 : MPU 530 : 드레인버튼

550 : 보조케이블 P1~P5 : 제 1 내지 제 5 포트

본 발명은 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치(이하 '자동차의 부품 교환시기 감지장치'라 칭함)를 차량에 직접 설치하지 않고서도 정상적인 동작을 하는지의 여부를 측정하기 위해 외부에서 인위적으로 전자제어유니트에서 발생되는 연료분사신호와 연료압력신호 및 초기화신호를 동일하게 발생하는 테스팅시스템을 제공하여 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 양산시 정상적인 동작여부를 정확히 검사함으로써 품질관리 및 정밀성을 높일 수 있도록 하고 고객에게는 설명용으로 사용할 수 있는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 및 디젤 자동차의 엔진은 열역학법칙에 따라 열이 일로 변하는 열기관으로서, 연소실에 공급된 가솔린의 연소 열량은 일과 방출열량으로 변환되고, 엔진오일과 소모성부품은 엔진이 일한 만큼 열화, 마찰, 마모, 산화, 탄화가 발생된다.

그러므로 엔진오일과 각종 부품의 교환주기를 주행거리로 기준으로 할 경우 도심도로의 저속주행 및 신호등에 의한 잦은 정차, 교통체증, 급출발, 급제동, 에 어컨 가동, 화물적재, 엔진의 노후 등은 주행거리에서는 전혀 나타나지 않으나, 연료사용을 기준으로 할 경우 이들까지 정확히 반영할 수 있다.

따라서, 본 출원인은 가솔린 또는 디젤과 같은 차량의 연료소모량을 산출하고, 이 연료소모량을 누적 연산하여 적정 연료량을 사용하였을 때 마다 엔진오일을 교환시기를 운전자에게 알려 줌은 물론, 엔진오일의 교환회수에 비례하여 그에 따른 각종 윤활오일과 부품의 교환시기를 운전자에게 알려줄 뿐만 아니라, 보다 정확한 근거에 따른 각종 윤활오일과 부품을 교체가 이루어지도록 하여 운전자의 혼선을 방지하고 최적의 상태에서 윤활오일 및 부품의 교체가 이루어져 자동차의 수명을 연장, 연료절감, 공해방지, 안전운전 및 편리성을 추구 할 수 있는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치를 제안한 바 있다.

본 출원인이 제안한 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치(이하 '자동차의 부품 교환시기 감지장치'라 칭함)는 대한민국 특허출원번호 제 2003-12962호(출원일자:2003.3.3) 및 대한민국 특허출원번호 제 2003-82442호(출원일자:2003.11.20)에서 나타나 있다.

즉, 본 출원인이 제안한 특허출원번호 제 2003-12962호(출원일자:2003.3.3)는 도 1a 내지 도 1f 및 도 2에 나타나 있다. 즉, 도 1a는 본 발명에 적용되는 일실시예를 나타낸 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 외형도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 상세회로도이며, 도 1c 내지 도 1e는 도 1b의 가솔린 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 제어흐름도이고, 도 1f는 도 1b의 가솔린 자동차의 전자제어유니트에서 인젝터로 인가되는 연료분사 전압파형도이며, 도 2는 본 발명에 적용되는 자동차 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치에 있어 드레인스위치의 구성도로서, 전체적인 구성 부분의 설명은 생략하고 작용관계 만을 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1b에 도시된 전체 회로구성 중에서 롬(43)에는 차량별로 인젝터 1개의 단계별 분사시간이 분사시간 선택번호와 관련되어 데이터로서 저장되어 있으며, 이와 같이 인젝터 1개의 분사시간 예시와 입력조건설정부(30)인 인젝터 분사시간 선택다이얼(31)의 관계를 아래의 표 1에 나타내었다.

(표 1) 차량 종류에 따른 인젝터 1개의 분사시간에 의한 연료소모량 산출 및 인젝터 분사시간 선택다이얼(31)의 조정값.

상기의 표 1에서와 같이 자동차 제조회사와 차종에 따라 인젝터 1개당 분사시간과 사용해야할 연료소모량이 다르므로 표 1의 인젝터 1개당 분사시간 누산과 근사한 시간을 표 1에서 선택하여 현재 운전자의 차량 종류에 따라 선택할 수 있도록 되어 있다.

가령 예를 들어 적용 대상 차량이 인젝터 1개의 연료분사량이 170cc/min인 베르나(4기통)일 경우 인젝터 1개의 분사 누산시간이 11.13분일 경우 이때의 연료소모량은 454.5ℓ가 되며, 이 산출된 연료소모량이 가장 가까운 11시간 즉, 451.4ℓ를 사용할 때 마다 엔진오일의 교환시기가 되므로 인젝터 분사시간 선택다이얼(31)을 5번에 설정한다. 이때 자동차 제조회사의 정비지침서에서 권유하는 가혹조건 주행거리로 5,000Km에 근접하게 된다.

또한, 상기 롬(43)에는 아래의 표 2에서와 같이 차량에 설치된 전자제어유니트(10c)의 연료소모량 출력단으로부터 발생되는 펄스로서 연료소모량을 산출하기 위하여 펄스 1개당 연료소모량에 대한 데이터가 내장되며, 이 펄스의 개수를 누적 계수하여 연료소모량을 산출하고, 이 연료소모량에 따라 최적 엔진오일 교환시기가 테이블화되어 테이터로서 저장되어 있다.

(표 2) 전자제어유니트(10c)의 연료소모량 출력단의 연료소모량 신호에 의해 산출된 연료소모량과 펄스당 연료소모량 선택다이얼(33) 및 연료소모량 한도 선택 다이얼(34)의 조정값.

상기의 표 2에서와 같이 자동차 제조회사와 차종에 따라 전자제어유니트 (10c)의 연료소모량 출력단으로부터 발생되는 1개의 펄스당 연료소모량은 서로 다르나, 펄스당 연료소모량 선택다이얼(33)의 조정으로 전자제어유니트 (10c)의 연료소모량 출력단으로부터 발생되는 1개의 펄스당 연료소모량을 선택하여 현재 운전자의 차량 종류에 따라 선택할 수 있도록 되어 있다.

가령, 예를 들어 적용 대상 차량의 전자제어유니트(10c)의 연료소모량 출력단으로부터 발생되는 1개의 펄스당 연료소모량이 103mcc인 그랜저XG일 경우 펄스가 8,349,514개 출력되었다고 가정하면 이때의 연료소모량은 860ℓ가 되며, 펄스당 연료소모량 선택다이얼(33)과 연료소모량 한도 선택다이얼(34)의 설정에 의해 엔진오일 교환시기가 결정되는 것이다.

즉, 적용 대상 차량이 그랜저XG 일 경우 펄스당 연료소모량 선택다이얼(33)을 103mcc로 설정하고, 이와 동시에 5,000Km 가혹조건 주행시 소모되는 연료 833ℓ와 근사한 연료소모량 한도 선택다이얼(34)을 2번으로 설정하게 되면 860ℓ를 소모 할 때 마다 엔진오일의 교환시기가 되는 것이다.

또한, 상기 롬(43)에는 아래의 표 3에서와 같이 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활 오일 및 부품의 교환시기가 테이블화되어 저장되어 있으며, 이를 통상의 주행거리와 비교하여 나타내었다.

(표 3) 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활 오일 및 부품의 교환시기.

상기의 롬(43)에 표 1 내지 표 3에 나타난 데이터가 저장된 상태에서 적용하고자 하는 차량의 종류에 따라 연료소모량 산출모드를 설정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

가솔린 차량에 있어서는 인젝터모드, 펄스모드, 프로토콜모드가 있으나, 설명의 편의상 인젝터모드 만을 설명하기로 한다.

즉, 인젝터(11)에 본 장치를 연결한 후 인젝터 1개의 연료 분사시간에 의해 연료소모량을 누적 연산하기 위해서는 입력조건설정부(30)인 인젝터 분사시간 선택다이얼(31)을 조작하여 상기의 표 1에 나타낸 바와 같이 차량 종류에 따른 인젝터 1개의 단위 시간당 분사량에 의한 연료소모량을 설정하게 되며, 상기 인젝터 분사시간 선택다이얼(31) 조작으로 도 1c에서와 같이 인젝터모드 설정과정(L1)을 실행 하게 된다.

따라서, 인젝터모드가 설정되면 마이크로 프로세서 유니트(40)는 인젝트 모드임을 인지(단계 101)하게 됨으로써 전자제어유니트(10a)로부터 인젝터(11)에 가해지는 분사신호를 읽어(단계 102)들여 롬(43)에 저장되어 있는 프로그램에 의해 인젝터 분사시간을 누적(단계 103)시키게 된다.

이때, 전자제어유니트(10a)로부터 인젝터(11)에 가해지는 연료분사 파형은 도 1f에 도시된 바와 같이 T1∼T2의 구간 길이가 연료분사 시간(Ti)이 되며, 1개의 인젝터에서 1분당 분사되는 연료분사량을 표 1에서와 같은 연산방법으로 전체 연료소모량을 산출 및 누적(단계 104)시킴과 동시에 누적 연산된 연료소모량을 연료소모량 표시부(61)에 디스플레이(단계 105)시키게 된다.

이와 같이 누적 연산된 연료소모량이 설정레벨에 도달하였을 경우 엔진오일의 교환시기임을 알리고, 상기 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활오일 및 부품교환시기를 알리는 과정을 도 1d 및 도 1e에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1d에서와 같이 마이크로 프로세스 유니트(40)는 연료소모량을 지속적으로 판독하여 소모량에 비례하도록 진행표시부(62)의 램프(62a~62n)를 단계적으로 점등(단계 201)하게 되며, 이때 연료소모량이 표 3에서와 같이 롬(43)에 저장된 엔진오일 교환주기(교환만기)에 해당되는 만큼 연료를 사용한 것으로 판단(단계 202) (엔진오일 교환시기가 완료)되면 스피커(64)를 통해 경보 및 음성을 송출하고 교환부품표시부(63)의 엔진오일램프(62a)를 점등(단계 203)하여 엔진오일 교환시기임을 운전자에게 알리고, 엔진오일의 교환회수를 누적계수(단계 204)하는 엔진오일 교환 시기 판단과정(L8)을 수행하게 된다.

상기 엔진오일 교환시기 판단과정(L8)을 통해 점등되는 교환부품표시부(63)의 엔진오일램프(62a) 및 경보음을 운전자가 인지하여 엔진오일을 교환하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 엔진오일팬(90)에 설치된 드레인볼트(91)를 분리하여 폐 엔진오일을 배출하게 되면 상기 드레인볼트(91)와 결합되어 있는 초기화 홈형와셔 (92)가 엔진오일팬(90)으로부터 분리 후 체결됨에 따라 드레인스위치(45)의 온.오프접점 상태 변화를 감지하거나, 또는 초기화 리셋버튼(48)의 접점변화가 있음이 판단(단계 205)될 경우 상기 마이크로 프로세스 유니트(40)는 엔진오일의 교환을 완료하였음을 인지(단계 206)하게 되어 진행표시부(62)의 램프(62a~62n)를 모두 소등시키는 초기화과정(L9)을 실행하게 된다.

상기 엔진오일 교환시기 판단과정(L8) 및 초기화과정(L9)을 반복수행함으로서 엔진오일 교환회수를 지속적으로 계수하게 되며, 이 교환회수에 따라 표 3에서와 같이 롬(43)에 저장된 교환대상의 부품 테이블을 읽어들이게 된다.

즉, 도 1e에서와 같이 교환된 엔진오일의 교환회수에 의해 점화플러그, 냉각수, 미션오일 등의 각종 윤활오일 및 부품의 교환시기 인지를 판단하는 부품교환시기 판단과정(L10)를 수행하게 되며, 이때 각각의 윤활오일 및 부품의 교환시기에 만기될 경우 그에 해당되는 교환부품표시부(63)의 해당 램프(63b~63n)를 각각 점등시킴과 동시에 스피커(64)를 통해 경보 및 음성을 송출하는 교환부품 경보과정 (L11)을 실행하게 된다.

상기 교환부품 경보과정(L11)을 실행한 후, 드레인스위치(45)의 온.오프접점 상태 변화를 감지하거나, 또는 초기화 리셋버튼(48)의 접점변화의 여부를 판단하는 접점변화 판단과정(L12)을 실행하게 되며, 상기 과정에서 드레인스위치(45) 또는 초기화 리셋버튼(48)의 접점변화가 감지되면 교환대상에 해당하는 교환부품표시부 (63)의 램프(63a~63n)를 소등시킴과 동시에 각 교환대상의 부품에 대한 오일교환 회수의 만기를 초기화시키는 교환부품 초기화과정(L13)을 수행함으로서 일련의 과정을 완료하게 되는 것이다.

한편, 상기의 모든 정보 즉, 누적 연료소모량, 엔진오일 교환회수, 엔진오일 교환경보, 부품 교환경보 등의 정보는 데이터 전송잭(51)을 사용하여 제 2 통신인터페이스(42)를 통하여 외부단말기(70)인 휴대폰(71), 피디에이(72)에 전송되어 화면에 표시될 수 있으며, 특히 본 장치를 네비게이션(73)과 트립컴퓨터(74)에 내장시킬 경우 정밀성을 높일 수 있도록 하고 있다.

또한, 본 출원인이 제안한 대한민국 특허출원번호 제 2003-82442호(출원일자:2003.11.20)는 도 3a 내지 도 3g에 나타나 있다. 즉, 도 3a는 본 발명에 적용되는 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량에 의한윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 외형도이고, 도 3b는 도 3a의 상세회로도이며, 도 3c의 (가) 내지 (라)는 전압파형 인가시 도 3b의 각단 출력파형도이고, 도 3d는 크랭크 2회전시 인젝터의 펄스폭시간을 나타낸 파형도이며, 도 3e는 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량 산출과정에 있어 각종 데이터의 산출 과정도이고, 도 3f 및 도 3g는 도 3b의 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 제어흐름도로서, 전체적인 구성 부분의 설명은 생략하고 작용관계 만을 설명하면 다음 과 같다.

먼저, 디젤 엔진에 연료를 공급하기 위해서는 MPU(807)에서 인젝터(801)에 도 3c의 (가)와 같은 파형의 전압을 인가하게 되며, 이러한 전압파형은 도 3b에 도시된 파형정형회로(803)를 경유함으로써 펄스를 출력시키게 되며, MPU(807)에서는 이 펄스를 계수하여 연료공급시간을 산출하게 된다.

즉, 디젤 엔진에 연료를 공급하기 위해 MPU(807)로부터 인젝터(801)에 도 3c의 (가)와 같은 파형의 전압을 인가하게 되면 상기 전압파형은 파형정형회로(808)의 리미터회로(803)에 입력됨에 따라 일정레벨 이상은 커팅되어 도 3c의 (나)와 같이 진폭을 제한하여 출력하게 되며, 이러한 진폭이 제한된 전압파형은 구형파발생부(804)에 인가됨으로써 인젝터(801)에서 전압파형이 출력되는 구간동안 도 3c의 (다)와 같이 안전한 구형파를 출력하게 된다.

상기 구형파발생부(804)로부터 출력되는 안정된 구형파는 펄스발생부(805)로 인가되어 도 3c의 (라)와 같이 구형파가 출력되는 시간동안 펄스를 출력시키게 되며, 이러한 펄스를 MPU(807)에서 계수함으로써 펄스폭시간을 측정(도 3e의 단계 301)게 된다

이와 같은 과정을 통해 도 3d에서와 같이 엔진 2회전시 인젝터(801)에 전압이 가해지는 펄스폭시간과 연료사용량이 비례적으로 증가하는 사실을 실험 및 측정과정에서 확인할 수 있었다.

따라서, 설명의 편의상 국산 커먼레일 디젤 차량의 예를 들어 설명한다면 통상적으로 엔진 회전속도가 공회전 800rpm에서의 연료압은 263bar로 연료압력센서의 출력전압은 1.2V이며, 크랭크가 2회전시 실측한 전압파형의 펄스폭시간은 17ms를 기준 값으로 설정하며, 이러한 펄스폭시간은 디젤 차량의 종류에 따라 아주 근소한 차이가 있으나, 오차범위 안에 들어가는 범위이므로 17ms를 기준으로 한다.

이와 같은 근거에 의해 디젤 차량 엔진 2회전 동안에 인젝터에 가해지는 전압 펄스폭시간을 이용하여 그때의 연료소모량 산출과정은 다음과 같다.

즉, 디젤 차량이 공회전 800rpm 상태에서 엔진전체 연료소모량은 0.01ℓ정도이며, 엔진 2회전시 펄스폭시간은 전술한 바와 같이 17ms이므로 아래의 수식(1)에서와 같이 공회전 800rpm 상태에서 전압 펄스폭시간(hr/min)은 6.8sec가 되며, 이러한 공회전 800rpm상태에서의 전압 펄스폭시간은 디젤 차량의 종류에 따라 그의 유사하므로 6.8sec/min를 평균값으로 설정한다.

공회전 800rpm상태에서의 1분당 전압 펄스폭시간 :

17ms×800rpm×1/2 = 6.8sec/min ......수식(1)(도 3e의 단계 302)(여기서 1/2을 곱하는 이유는 공회전 800rpm의 경우 1개의 인젝터가 400번 분사하기 때문이다.)

따라서, 공회전 800rpm상태에서의 연료소모량은 아래의 수식(2)에서와 같이 1시간당 5.295ℓ로 산출되며, 공회전 800rpm상태에서 1ℓ의 연료가 소모될 때 까지의 전압 펄스폭시간은 아래의 수식(3)에서와 같이 0.1889(hr) 소요되며, 이러한 공회전 800rpm 상태에서의 전압 펄스폭시간(6.8sec/min)당 연료소모량은 디젤 차량의 종류에 따라 아주 근소한 차이가 있으나, 오차범위 안에 들어가는 범위이므로 5.295ℓ/hr를 기준으로 한다.

공회전 800rpm 상태에서의 1시간당 연료소모량 :

0.01ℓ/6.8sec×3.600sec = 5.295ℓ/hr .....수식(2) (도 3e의 단계 303)

1ℓ의 연료소모시 전압 펄스폭시간 :

.....수식(3)

상기에서 산출된 내역을 표 4에 나타내었다.

(표 4) 디젤 차량의 공회전 800rpm시 전압 펄스폭시간당 연료소모량 산출표.

다음은 인젝터(또는 커먼레일)압력과 연료사용량의 관계를 살펴보면 디젤 차량에 있어 연료사용량은 커먼레일(또는 인젝터)에 가해지는 압력의 제곱근에 비례하게 된다.

그 이유로서는 아래의 수식(4)에서와 같이 인젝터에 노즐의 공식을 적용하게 되면 연소실압력(P2)은 거의 일정하고 인젝터의 압력(P1)에 비해 매우 작으므로 연료분사량은 인젝터압력(P1)의 제곱근의 비례로 간주하여도 실용상 문제는 없게된다.

...........수식(4)

(여기서 Q는 노즐의 유량이고, ε는 보정계수로서 액체인 경우 1이며, Α는 노즐의 단면적이고, g는 중력가속도로서 모두 값이 일정한 상수이다. 그리고 P1은 커먼레일(또는 인젝터)압력이며, P2는 연소실압력이다.)

또한, 디젤 차량에 있어 연료압력센서(802)는 같이 인젝터(801)의 압력이 0~ 1,500bar 범위내에서 약 0.2~4.5V의 전압을 비례적으로 출력하게 된다.

따라서, 상기의 노즐공식에 의한 유량 및 연료압력센서의 출력전압 값과의 관계에 따라 연료압상수를 산출하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

아래의 표 5는 연료압력센서(802)의 출력 전압값에 비례하는 인젝터(801)(또는 커먼레일)의 압력과, 노즐의 공식을 활용하여 연료압상수를 산출한 표이다.

(표 5)

상기 표 5 및 도 3d에서 보는바와 같이 인젝터(또는 커먼레일)의 압력 (P1)이 증가할수록 연료압력센서(802)의 출력전압이 비례적으로 증가함을 알 수 있으며, 또한 상기 수식(4)에서와 같이 연료량(Q)은 인젝터 압력(P1)의 제곱근에 비례함에 따라 연료압력센서(802)의 출력전압에 의해 연료압변환상수를 산출할 수 있게 되는 것이다.

이때, 연료압력센서(802)의 출력전압이 1.2V, 인젝터(801)의 압력이 263bar이면

으로 16.2가 되고, 이 상태가 공회전 800rpm 상태로 가정하여 연료변환상수의 값을 '1'로 설정하여 기준값을 설정하면, 연료압력센서(802)의 출력 전압값 에 대응되는 연료압변환상수가 아래의 수식(5)에 의해 산출된다.

연료압변환상수 =

......수식(5)(도 6의 단계 304)

즉, 상기 수식(5)에 의해 연료압력센서(802)의 출력전압이 2V인 경우의 연료압변환상수는

이며, 또한 연료압력센서(802)의 출력전압이 3.5V일 경우의 연료압변환상수는

이 되므로 연료압력센서(802)의 출력 전압값에 따라 연료압변환상수가 산출될 수 있는 것이며, 이러한 연료압변환상수는 디젤 차량의 종류에 따라 다르므로 후술되는 설정단수 다이얼의 조작으로 선택할 수 있게 한다.

이와같이 공회전 800rpm시의 전압 펄스폭시간과, 상기 수식(2)에서 산출된 전압 펄스폭시간당 연료소모량과, 상기 수식(5)에 의해 산출된 연료압변환상수를 이용하여 디젤 차량의 종류에 따라 선택적으로 조정할 수 있는 설정단수를 다수 단계로 설정하여 기준점을 설정한다.

즉, 아래의 표 6은 상기 표 5에서와 같이 연료압력센서(802)의 평균 출력전압이 3.5V 상태인 평균시속 25Km, 평균 엔진회전수 1,600rpm, 평균 연료압변환상수 2.06의 시내주행(이하의 조건을 '가혹조건주행조건'이라함) 상태를 기준으로 하여 설정단수를 산출한 것이다.

(표 6) 가혹조건주행시 전압 펄스폭누적시간과 연료사용량 및 연료압변환상 수를 이용한 설정단수 산출표

상기 표 6에서와 같이 가혹조건주행시 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형의 펄스폭누적시간이 각각 33.98, 38.83, 804.69, 48.54, 53.801, 58.25, 63.10, 67.96, 72.82, 0.485 시간일 때, 아래의 수식(6)에서와 같이 각각의 펄스폭누적시간에 가혹조건주행시의 연료압변환상수 2.06을 곱한 값, 즉 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 1801, 150, 1을 설정단수로 지정하게 되며, 이럴 경우 전압 펄스폭누적시간은 아래의 수식(6)에서와 같이 설정단수는 연료압변환상수로 나눈 값이 된다.

전압 펄스폭시간(hr) × 연료압변환상수 = 설정단수 ..........수식(6) (도 3e의 단계 305)

설정단수 ÷ 연료압변환상수 = 전압 펄스폭시간 .........수식(7)

또한, 가혹조건주행시의 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형의 펄스폭누적시간이 각각 33.98, 38.83, 804.69, 48.54, 53.801, 58.25, 63.10, 67.96, 72.82, 0.485 시간일 때 연료사용량은 각각의 설정단수(70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 1801, 150, 1)에 상기 수식(2)에서 산출된 공회전 800rpm 상태에서의 연료소모량 5.295ℓ를 곱한 값이 연료사용량이 되는 것이다.

설정단수×공회전 800rpm 상태에서의 연료소모량(ℓ/hr)= 연료사용량(ℓ) ....수식(8)(도 3e의 단계 306)

이와 같이 디젤 차량의 종류에 따라 가혹조건주행시 전압파형의 펄스폭시간에 따라 연료사용량이 서로 다르나, 수식(6)에 의해 산출된 설정단수를 선택함으로서 적절히 대응할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 평균시속 25Km, 엔진회전수 1,600rpm 상태의 가혹조건주행시 디젤의 차량 종류에 따라 그에 적당한 설정단수를 지정하게 됨으로써 연료사용량을 산출하게 되는 것이다.

가령, 예를 들어 쏘렌토는 연비 8km/ℓ일 때 5,000km 주행시 엔진오일 교환시점이라면 그 때의 연료 사용량이 625ℓ이며, 이때 설정단수는 625ℓ와 근사한 120단(635ℓ)을 지정하면 된다.

또한, 트라제 XG는 연비 10km/ℓ일 때 5,000km 주행시 엔진오일 교환시점이라면 그 때의 연료 사용량이 500ℓ이며, 이때 설정단수는 500ℓ와 근사한 100단 (529.5ℓ)을 지정하면 된다.

이와 같이 디젤 차량의 종류에 따라 선택된 설정단수에 의해 윤활오일 및 각종 부품 교환시기 감지장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, MPU(807)에는 전술한 표 6, 표 4에서와 같이 다수 단계의 설정단수와, 상기 설정단수에 대응되는 펄스폭누적시간과, 그 때의 연료사용량이 테이블화되어 저장되어 있으며, 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형의 펄스폭 누적시간과 연료압력센서(802)로부터 출력되는 전압값에 대응되는 연료압변환상수를 읽어들여 연료 사용량을 산출하는 한편, 지정된 설정단수에 대한 연료가 소모되었을 경우 엔진오일교환시점을 알리도록 프로그램되어 있다.

아래의 표 7은 디젤 차량 종류에 따라 설정단수를 지정할 수 있도록 테이블화 한 것이다. 이는 디젤 차량의 종류에 따른 연비와 가혹조건주행시 연료사용량 등을 감안하여 엔진오일과 각종 윤활오일 및 부품의 교환시기를 설정한 것으로서 운전자는 표 5 또는 표 6에 의해 설정단수를 지정하도록 되어 있다.

(표 7) 디젤 차량 종류에 따른 설정단수 지정 테이블

설정단수	차량 종류
70	ⓐ, ⓙ
80	ⓑ, ⓚ
90	ⓒ, ⓛ
100	ⓓ, ⓜ
110	ⓔ, ⓝ
120	ⓕ, ⓞ
130	ⓖ, ⓟ
140	ⓗ, ⓠ
150	ⓘ, ⓡ

즉, 운전자가 보유하고 있는 디젤 차량에 맞는 설정단수를 설정단수다이얼 (821)을 상기 표 7에 의해 지정하게 되면 MPU(807)는 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형의 펄스폭시간을 누적 계수하여 지정된 설정단수에 해당하는 연료사용량을 연료사용량 표시부(814)에 디스플레이함과 동시에 스피커(818)를 통해 엔진오일의 교환시기임을 알리게 된다.

또한, MPU(807)에는 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활오일 및 부품 교환시기가 테이블화되어 저장되어 있다. 즉 아래의 표 8은 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활 오일 및 부품의 교환시기를 테이블화 한 것으로, 이를 통상의 주행거리와 비교하여 나타내었다.

(표 8) 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활오일 및 부품의 교환시기

교환부품	주행거리(Km)	엔진오일교환회수
엔진오일	5,000
점화플러그	20,000	5
미숀오일	40,000	8
브레이크오일	40,000	8
연료필터	20,000	4
냉각수	40,000	8
앞브레이크라이닝	30,000	6

이하 실시예 1 내지 실시예 3에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

(실시예 1) (통상적인 가혹주행조건의 경우)

디젤 차량의 종류가 ⓒ인 경우의 실시예 1을 설명하면 다음과 같다.

디젤 차량의 종류가 ⓒ인 운전자가 표 6에 따라 설정단수다이얼(821)을 90단으로 설정한 상태에서 주행하게 되면 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형을 전술한 바와같이 파형정형회로(803)를 경유함으로써 클럭을 출력하게 되며, MPU(807)에서는 상기 파형정형회로(803)에서 출력되는 클럭을 계수한 것에 연료압력센서(802)로부터 출력되는 전압에 의한 연료압변환상수를 곱한 값을 누적시키게 된다.

상기의 과정을 반복하여 표 6에서와 같이 인젝터(801)로부터 출력되는 전압 펄스폭의 누적된 시간이 설정단수다이얼(821)에 의해 설정된 90단에 대응되는 804.69시간과 평균 연료압변환상수 2.06을 이용하여 전압파형 모드일 경우90 ×5.295ℓ= 8087ℓ(전류파형 모드일 경우또는 90 ×7.5ℓ= 8215ℓ)의 식을 연산하여 연료사용량 표시부(814)에 현재의 연료사용량을 수치로 표시하는 한편, 10등분으로 표시된 진행표시부(815)에 8087ℓ의 1/10인 808.7ℓ사용할 때 마다 1칸씩 점등시키고 8087ℓ사용할 때 모두 점등됨과 동시에 다른 교환부품에도 엔진오일 1회 교환의 정보를 주게된다.

(실시예 2) (평균 연료압력센서의 출력이 다른 경우)

디젤 차량의 종류에 따라 연료압력센서(802)의 평균 출력 전압이 다른 경우설 설명한 것이다.

디젤차량의 종류가 ⓕ인 경우 운전자가 설정단수(814)를 조작하여 차량의 종류에 해당하는 설정단수를 120단으로 지정하게 되면 MPU(807)에서는 표 6에서와 같이 연료 635ℓ(900ℓ)를 사용할 때 엔진오일 1회 교환시기로 한다.

운전자의 운전습관이 급가속 등으로 인해 평균 연료압력센서 출력전압이 상승되어 4V로 가정하면 표 5에 의하여 2.23으로 되고 펄스폭누적시간은 53.8시간 (120단÷2.23)이 된다.

즉, 설정단수 다이얼(821)을 120단으로 설정한 상태에서 주행하게 되면 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형은 전술한 바와 같이 파형정형회로(803)를 경유함으로서 클럭을 출력하게 되며 MPU(807)에서는 클럭을 계수한 것에 연료압력센서 (802)에 출력되는 전압에 의한 연료압 변환상수를 곱하여 누적시키게 된다.

이때, 120단에 대응하는 즉, 연료압변환상수를 곱한 누적 시간은 이미 설정되어 있으므로 120단의 1/10인 12(펄스폭시간 × 연료압변환상수)가 될 때마다 10등분으로 표시된 진행표시부(815)에 1칸씩 점등 진행시키고, 120단 즉, 10칸이 다 점등시는 연료 635ℓ로 사용한 것이되므로 엔진오일 교환시기가 되고, 이에 다른 소모품에도 엔진오일 교환 1회 정보를 주게된다.

(실시예 3) (인젝터(801)의 평균 출력전압이 다른 경우)

디젤 차량의 종류에 따라 인젝터(801) 평균 출력전압이 다른 경우를 설명한 것이다.

표 4에서는 공회전 800rpm시 펄스폭시간당 연료사용량이 5.295ℓ이나 차종이 달라 펄스폭시간당 연료사용량이 6.00ℓ인 차가 있다고 하면 5,000km 주행 연료사용량이 480ℓ 사용할 때 엔진오일 교환주기로 가정한다면 80단(480ℓ÷6ℓ/hr)으로 설정하여야 한다.

즉, 설정단수다이얼(821)을 80단으로 설정한 상태에서 주행하게 되면 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형을 전술한 바와 같이 파형정형 회로(803) 경유함으로 클럭을 출력하게 되며, 출력을 계수한 것에 연료압력센서(802)로부터 출력되는 전압에 의한 연료압변환상수를 곱하여 누적시키게 된다.

이때, 80단에 대응하는 즉, 연료압 변환상수를 곱한 누적 클럭수는 이미 설정되어 있으며, 상기 80단의 1/10인 8(펄스폭시간 × 연료압 변환상수) 이 될 때 마다 10등분으로 표시된 진행표시부(815)에 1칸씩 점등진행시키고 80단 즉, 10칸이 모두 다 점등시 연료 480ℓ사용한 것이 되므로 엔진오일 교환시기가 되고, 다른 소모품에도 엔진오일 교환 1회 정보를 주게 된다.

이와 같이 상기 제 1 내지 제 3 실시예에 의해 누적 연산된 연료사용량이 설정레벨에 도달하였을 경우 엔진오일의 교환시기임을 알리고, 상기 엔진오일의 교환회수에 따라 각종 윤활오일 및 부품교환시기를 알리는 과정을 도 3e 내지 도 3g에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3f에서와 같이 MPU(807)는 인젝터(801)로부터 출력되는 전압파형의 시간을 누적시켜 연료사용량을 지속적으로 판독하여 사용량에 비례하도록 진행표시부 (815)의 램프(816a~816j)를 단계적으로 점등(단계 401)하게 되며, 이때 연료사용량이 설정단수다이얼(821) 조작으로 지정된 엔진오일 교환주기(교환만기)에 해당되는 만큼 연료를 사용한 것으로 판단(단계 402)(엔진오일 교환시기)되면 스피커(818)를 통해 경보음성을 송출하고 교환부품표시부(817)에 '엔진오일교환'이라는 교환부품을 표시(단계 403)함과 동시에 엔진오일의 교환회수를 누적계수(단계 404)하는 엔진오일 교환시기 판단과정(L14)을 수행하게 된다.

상기 엔진오일 교환시기 판단과정(L14)을 통해 점등되는 교환부품표시부 (817)의 '엔진오일교환'의 문자와 스피커(818)를 통한 경보음을 운전자가 인지하여 엔진오일을 교환하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 엔진오일팬(90)에 설치된 드레인볼트(91)를 분리하여 폐 엔진오일을 배출하게 되면 상기 드레인볼트(91)와 결합되어 있는 초기화 홈형와셔(92)가 엔진오일팬(90)으로부터 분리 후 체결됨에 따라 드레인스위치(45)의 온.오프접점 상태 변화를 감지하거나, 또는 초기화 리셋버튼 (824)의 접점변화가 있음이 판단(단계 405)될 경우 상기 MPU(807)는 엔진오일의 교환을 완료하였음을 인지(단계 206)하게 되어 진행표시부(815)의 램프(816a~816j)를 모두 소등시키는 초기화과정(L15)을 실행하게 된다.

상기 엔진오일 교환시기 판단과정(L14) 및 초기화과정(L15)을 반복수행함으로서 엔진오일 교환회수를 지속적으로 계수하게 되며, 이 교환회수에 따라 표 6에서와 같이 MPU(807)에 저장된 교환대상의 부품 테이블을 읽어들이게 된다.

즉, 도 3g에서와 같이 교환된 엔진오일의 교환회수에 의해 점화플러그, 냉각수, 미션오일 등의 각종 윤활오일 및 부품의 교환시기 인지를 판단하는 부품교환시 기 판단과정(L16)를 수행하게 되며, 이때 각각의 윤활오일 및 부품의 교환시기에 만기될 경우 그에 해당되는 부품을 교환부품표시부(817)에 디스플레이시킴과 동시에 스피커(818)를 통해 경보음성을 송출하는 교환부품 경보과정(L17)을 실행하게 된다.

상기 교환부품 경보과정(L17)을 실행한 후, 드레인스위치(45)의 온.오프접점 상태 변화를 감지하거나, 또는 초기화 리셋버튼(824)의 접점변화의 여부를 판단하는 접점변화 판단과정(L18)을 실행하게 되며, 상기 과정에서 드레인스위치(45) 또는 초기화 리셋버튼(824)의 접점변화가 감지되면 교환대상에 해당하는 교환부품표시부(817)의 램프(816a~816j)를 소등시킴과 동시에 각 교환대상의 부품에 대한 오일교환 회수의 만기를 초기화시키는 교환부품 초기화과정(L19)을 수행함으로서 일련의 과정을 완료하게 되는 것이다.

전술한 바와같이 동작하며 본 출원인이 제안한 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 생산하여 출하하기 전에 정상적인 동작여부를 먼저 검사하여야 하는 것은 필수적인 사항으로서 전자제어유니트(ECU)로부터 인젝터에 공급되는 연료분사 및 연료압력신호와 동일한 신호를 발생하는 테스팅시스템의 개발이 요구되는 것이다.

본 발명은 전술한 바와같이 본 출원인이 제안한 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 생산하여 출하할 경우 정상적인 동작여부를 검사하기 위해 전자제어유니트(ECU)로부터 인젝터에 공급되는 연료분사신호와 연료압력신호 및 차속신호( 액설레이터신호)를 동일하게 발생시키는 테스팅시스템을 제공하여 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 양산시 차량에 직접 설치하지 않고서도 정상적인 동작여부를 정확히 검사함으로써 품질관리 및 정밀성을 높일 수 있도록 하고 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 판매시 고객 설명용으로 사용하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 파워스위치(502)의 조작에 의해 배터리(501)의 전원을 안정된 전원으로 출력하는 정전압회로(503)와, 상기 정전압회로(503)의 출력단에 연결되어 상기 배터리(501)의 전압레벨을 감지하여 로우배터리신호를 출력하는 로우배터리감지부(504)와, 차량의 연료 종류를 선택하는 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과, 시동스위치로서의 기능을 갖는 스타트버튼(512)과, 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼 (514)으로 이루어진 모드선택부(510)와, 엔진오일 교환시 초기화신호를 발생하는 드레인스위치와 동일한 기능을 갖는 드레인버튼(530)과, 상기 로우배터리감지부 (504)의 로우배터리신호와 모드선택부(510) 및 드레인버튼(530)의 버튼조작에 의해 그에 대응되는 시스템 제어신호를 출력하는 MPU(520)와, 상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 가솔린 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 가솔린 분사신호발생기(507)와, 상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 디젤 분사신호발생기(509)와, 상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 연료압력센서의 출력전압과 동일한 신호를 발생하는 연료압력신호발생부(506)와, 상기 MPU(520)의 제어신호에 의해 전원공급시 점등되는 제 1 램프(L1)와, 연료 분사신호 출력시 점등되는 제 2 램프(L2)와, 로우배터리시 점등되는 제 3 램프(L3)로 이루어진 표시부(515)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도 4a 및 도 5에 의해 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 외형도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 상세블록도이며, 도 5는 본 발명에 적용되는 자동차의 부품 교환시기 감지장치와 본 발명의 테스팅시스템과의 연결상태도이다.

먼저, 도 4a는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 외형도로서, 사각형의 본체(540) 상부 일측면에는 도 5에 도시된 보조케이블 (550)의 Pb단자에 연결되며 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 연료분사신호를 출력하는 제 2 포트(P2)와, 상기 보조케이블(550)의 Pc, Pd단자와 연결되며 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 구동전원을 공급하는 제 3, 제 4 포트(P3)(P4)와, 상기보조케이블(550)의 Pa단자와 연결되며 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 연료압력신호를 출력하는 제 1 포트(P1)와, 상기 보조케이블(550)의 Pe단자와 연결되며 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 드레인초기화 신호를 출력하는 제 5 포트(P5)가 설치된다.

또한, 상기 본체(540) 상부 타측면에는 차량의 연료 종류를 선택하는 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과, 시동스위치로서의 기능을 갖는 스타트버튼(512) 과, 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼(514)으로 이루어진 모드선택부(510)가 설치된다.

그리고, 상기 본체(540) 상부 다른 일측에는 전원공급시 점등되는 제 1 램프(L1)와, 연료분사신호가 출력될 때 마다 점등되는 제 2 램프(L2)와, 로우배터리시 점등되는 제 3 램프(L3)로 이루어진 표시부(515)가 설치되며, 상기 본체(540) 상부의 다른 타측에는 파워스위치(502)와 드레인버튼(530)이 각각 설치된다.

도 4b는 본 발명에 따른 자동차 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템 상세블록도로서, 배터리(501)의 B+ 전원을 본 발명의 테스팅시스템에 공급하는 파워스위치(502)가 구비되고, 상기 파워스위치(502)의 일측단에는 상기 배터리(501)의 B+ 전원을 안정된 Vcc의 전원으로 출력하는 정전압회로(503)가 연결된다.

또한, 상기 정전압회로(503)의 출력단에는 배터리(501)의 저전압을 감지하여 로우배터리신호를 출력하는 로우배터리감지부(504)가 연결됨과 동시에 상기 정전압회로(503)의 출력전원에 의해 구동되며 로우배터리감지부(504)의 신호수신시 경고램프를 하고 테스팅시스템을 제어하는 MPU(520)가 연결된다.

그리고, 상기 MPU(520)의 입력단에는 차량의 연료 종류를 선택하는 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과, 시동스위치로서의 기능을 갖는 스타트버튼(512)과, 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼(514)으로 이루어진 모드선택부(510)가 연결되며, 상기 MPU(520)의 또 다른 입력단에는 도 1b 및 도 3b에 도시되며 엔진오일 교환시 초기화신호를 발생하는 드레인스위치(45) 기능과 동일한 드레인버튼(530)이 설치된다.

또한, 상기 MPU(520)의 일측 출력단에는 가변저항(505)을 통해 제 1 포트(P1)에 연결되어 연료압력에 비례하는 신호를 출력하는 연료압력신호발생부 (506)가 접속되며, 상기 MPU(520)의 타측 출력단에는 가솔린 차량에서 인젝터의 연료분사신호와 동일한 분사신호 발생하는 가솔린 분사신호발생기(507)와, 디젤 커먼레일 차량에서 인젝터의 연료분사신호와 동일한 분사신호를 발생하는 디젤 분사신호발생기(509)가 연결된다.

그리고, 상기 연료압력신호발생부(506) 및 가솔린 분사신호발생기(507)의 출력단에는 상기 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과 연동되는 제 1, 제 연동스위치 (508)(508a)를 통해 제 2 포트(P2)에 연결되며, B+ 전원단에는 제 3, 제 4 포트 (P3)(P4)가 접속되어 있다.

또한, 상기 MPU(520)의 타측 출력단에는 전원공급시 점등되는 제 1 램프(L1)와, 연료분사신호가 출력될 때 마다 점등되는 제 2 램프(L2)와, 가속버튼(514)의 조작에 따라 그에 비례하는 주기로 점멸되는 제 3 램프(L3)로 이루어진 표시부 (515)가 연결되어 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템의 작용관계를 도 4a 및 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1a 및 도 3a에서와 같이 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 도 5에 도시된 보조케이블(550)을 사용하여 본 발명의 테스팅시스템과 연결한다.

즉, 자동차의 부품 교환시기 감지장치가 가솔린을 사용하는 차량으로 제작될 경우 회로적인 구성은 도 1b와 같은 구성으로 이루어진 것이므로, 이때에는 인젝터 로부터 출력되는 가솔린 연료분사신호와 드레인스위치(45)신호 만을 필요하게 된다.

따라서, 도 5에서와 같이 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 본체케이블 (82)에 보조케이블(550)을 접속한 후, 상기 보조케이블(550)의 Pb 단자와 테스팅 시스템의 제 2 포트(P2)를 연결하고, 이와 동시에 보조케이블(550)의 Pc,Pd 단자와 테스팅 시스템의 제 3, 제 4 포트(P3)(P4)를 연결하고, 보조케이블(550)의 Pe단자와 테스팅 시스템의 제 5 포트(P5)를 각각 접속한다.

이럴 경우 실질적으로 보조케이블(550)의 Pb 단자는 도 1b에 도시되어 있는 가솔린 차량 전용인 MPU(40)의 입력단자(Pb)에 접속되는 경우와 같게되어 테스팅 시스템에서 발생되는 가솔린 연료분사신호를 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 전송할 수 있게 되며, 또한 보조케이블(550)의 Pe단자는 도 1b에 도시된 드레인스위치(45)의 일측단에 연결되는 경우와 같게되어 드레인스위치신호를 자동차 부품 교환시기 감지장치에 보낼수 있게 되며, 이와 동시에 보조케이블(550)의 Pc, Pd단자를 통하여 자동차 부품 교환시기 감지장치에 구동전원을 공급할 수 있게 된다.

그 다음, 파워스위치(502)를 온상태로 조작하게 되면 배터리(501) 자체로부터 출력되는 B+ 전원이 가솔린 분사신호발생기(507) 및 디젤 분사신호발생기(509)에 인가되어 구동전원을 공급하는 한편, 상기 배터리(501)의 전원이 정전압회로 (503)를 경유함에 따라 일정한 Vcc전원을 출력하여 MPU(520)의 구동전원으로 공급함으로써 시스템을 초기화함과 동시에 상기 배터리(501)의 전원은 로우배터리감지부(504)에 인가되며, 또한 보조케이블(550)의 Pc, Pd단자를 통하여 자동차 부품 교 환시기 감지장치에 구동전원을 공급하게 되어 동작 가능한 상태가 된다.

이러한 상태에서 모드선택부(510)의 가솔린선택버튼(511)을 온상태로 조작하게 되면 제 1 연동스위치(508) 역시 온상태로 접속이 이루어지게되어 제 2 포트(P2)와 가솔린 분사신호발생기(507)가 서로 연결상태가 된다.

이와같이 모드선택부(510)의 가솔린선택버튼(511)이 온상태로 접속된 상태에서 상기 MPU(520)는 대기상태에 있다가 스타트버튼(512)를 온상태로 조작됨이 인지되면 가솔린 분사신호발생기(507)에 펄스형태의 제어신호를 출력시키게 되며, 상기 가솔린 분사신호발생기(507)는 MPU(520)로부터 펄스형태의 제어신호가 수신되면 도 1f와 같은 차량의 인젝터에서 출력되는 동일한 연료분사로 변환하여 출력하게 되며, 이러한 연료분사신호는 제 2 포트(P2)와 보조케이블(550)의 Pb단자를 통하여 도 1b에 도시된 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 MPU(40)에 전송되는 것이다.

또한, 모드선택부(510)의 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼(514)을 1회 접속할 때 마다 MPU(520)에서는 가솔린 분사신호발생기(507)에 펄스형태의 제어신호 주기를 빠르게 전송함으로 인해 상기 가솔린 분사신호발생기(507)의 출력신호 즉, 연료분사신호의 주기 역시 빠르게 출력하게 된다.

따라서, 테스팅시스템의 제 2 포트(P2)로부터 출력되는 연료분사신호를 도 1b에 도시된 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 MPU(40)에서 수신하여 전술한 바와같이 자체의 프로그램에 의해 차량의 연료소모량을 산출하고, 이 연료소모량을 누적 연산하여 적정 연료량을 사용하였을 때 마다 엔진오일을 교환시기를 운전자에게 알려줌은 물론, 엔진오일의 교환회수에 비례하여 그에 따른 각종 윤활오일과 부 품의 교환시기를 운전자에게 알려주게 되는 것이다.

한편, 자동차의 부품 교환시기 감지장치가 디젤 커먼레일 차량에 장착될 목적으로 제작될 경우 회로적인 구성은 도 3b와 같은 구성으로 이루어진 것이므로, 이때에는 인젝터로부터 출력되는 가솔린 연료분사신호와 드레인버튼신호 및 연료압력신호를 필요하게 된다.

따라서, 도 3a에 도시된 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 본체케이블(52)을 보조케이블(550)에 접속하게 되면 실질적으로 보조케이블(550)에 의해 3b에 도시되어 있는 MPU(807)의 입력단자(Pa)와 도 4b에 도시된 테스팅시스템의 제 1 포트(P1)가 연결되는 경우와 같게되어 테스팅 시스템에서 발생되는 연료압력신호를 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 전송할 수 있게 된다.

그리고, 도 3b에 도시된 파형정형회로(808)의 리미터회로(803) 입력단(Pb)과 테스팅 시스템의 제 2 포트(P2)가 연결되는 경우와 같게되어 보조케이블(550)을 통해 테스팅 시스템에서 발생되는 디젤 연료분사신호를 부품 교환시기 감지장치에 보낼수 있게 되며, 또한 보조케이블(550)의 Pe단자는 도 3b에 도시된 드레인스위치 (45)의 Pe단자와 연결되는 경우와 같게되어 드레인스위치신호를 자동차 부품 교환시기 감지장치에 보낼수 있게되며, 이와 동시에 보조케이블(550)의 Pc, Pd단자를 통하여 자동차 부품 교환시기 감지장치에 구동전원을 공급할 수 있게된다.

그 다음, 파워스위치(502)를 온상태로 조작하게 되면 배터리(501) 자체로부터 출력되는 B+ 전원이 가솔린 분사신호발생기(507) 및 디젤 분사신호발생기(509)에 인가되어 구동전원을 공급하는 한편, 상기 배터리(501)의 전원이 정전압회로 (503)를 경유함에 따라 일정한 Vcc전원을 출력하여 MPU(520)의 구동전원으로 공급함으로써 시스템을 초기화함과 동시에 상기 배터리(501)의 전원은 로우배터리감지부(504)에 인가되며, 또한 제 3, 제 4 포트(P3)(P4)와 보조케이블(550)의 Pc, Pd단자를 통하여 자동차 부품 교환시기 감지장치에 구동전원을 공급하게 되어 동작 가능한 상태가 된다.

이러한 상태에서 모드선택부(510)의 디젤선택버튼(513)을 온상태로 조작하게 되면 제 2 연동스위치(508a) 역시 온상태로 접속이 이루어지게되어 제 2 포트(P2)와 디젤 분사신호발생기(509)가 서로 연결상태가 된다.

상기와 같이 상기 디젤선택버튼(513)이 온상태로 접속된 상태에서 MPU(520)는 대기상태에 있다가 스타트버튼(512)을 온상태로 조작됨이 인지되면 디젤 분사신호발생기(509)에 펄스형태의 제어신호를 출력시키게 되며, 상기 디젤 분사신호발생기(509)는 MPU(520)로부터 펄스형태의 제어신호가 수신되면 도 3c의 (가)와 같이 디젤 커먼레일 차량의 인젝터에서 출력되는 동일한 연료분사로 변환하여 출력하게 되며, 이러한 연료분사신호는 제 2 포트(P2)를 통하여 도 3b에 도시된 파형정형회로(808)의 리미터회로(803) 입력단(Pb)에 전송되는 것이다.

이와 동시에 상기 MPU(807)는 대기상태에 있다가 스타트버튼(512)이 온상태로 조작됨이 인지되면 가변저항(505)을 통해 연료압력신호발생부(506)에 제어신호를 출력하게 되며, 상기 연료압력신호발생부(506)는 MPU(807)로부터 제어신호가 인가될 경우 차량의 인젝터(또는 커먼레일)의 연료압력센서로부터 출력되는 전압과 동일한 신호를 출력하게 되고, 이러한 연료압력신호는 제 1 포트(P1)를 통하여 도 3b에 도시된 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 MPU(807) Pa단자에 전송되며, 가변저항(505)의 조정으로 연료압력신호의 출력값을 가변할 수 있도록 되어 있다.

또한, 모드선택부(510)의 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼(514)을 1회 접속할 때 마다 MPU(520)에서는 디젤 분사신호발생기(509)에 인가되는 펄스형태의 제어신호 주기를 빠르게 전송함으로 인해 상기 디젤 분사신호발생기(509)의 출력신호 즉, 연료분사신호의 주기 역시 빠르게 출력하게 된다.

따라서, 테스팅시스템의 디젤 분사신호발생기(509)로부터 출력되는 연료분사신호와 연료압력신호발생부(506)로부터 출력되는 연료압력신호를 도 3b에 도시된 자동차의 부품 교환시기 감지장치의 MPU(807)에서 수신하여 전술한 바와같이 자체의 프로그램에 의해 차량의 연료소모량을 산출하고, 이 연료소모량을 누적 연산하여 적정 연료량을 사용하였을 때 마다 엔진오일을 교환시기를 운전자에게 알려 줌은 물론, 엔진오일의 교환회수에 비례하여 그에 따른 각종 윤활오일과 부품의 교환시기를 운전자에게 알려주게 되는 것이다.

한편, 도 1b 및 도 3b에서 엔진오일교환을 알리는 드레인스위치(45)의 기능을 수행하기 위해서는 도 4b에 도시된 드레인버튼(530)을 온상태로 조작할 경우 상기 MPU(807)에서는 이를 인지하여 드레인 초기화신호를 발생하게 되며, 이 신호는 제 5 포트(P5)와 보조케이블(550)의 Pe단자를 통해 도 1b 및 도 3b의 MPU(40) (807)에 전송됨으로써 드레인버튼 기능을 완벽하게 수행하게 된다.

또한, 테스팅시스템의 MPU(520)에서는 파워스위치(502)를 온상태로 접속될 경우 전원공급 상태임을 알리는 제 1 램프(L1)를 점등시키고, 가솔린 분사신호발생 기(507) 및 디젤 분사신호발생기(509)에 분사신호를 출력할 경우 분사신호의 출력을 시각적으로 확인할 수 있도록 제 2 램프(L2)를 점등시키게 된다.

그리고, 상기 로우배터리감지부(504)에서는 정전압회로(503)로부터 출력되는 전압레벨을 지속적으로 센싱하여 테스팅시스템을 구동할 수 없을 정도의 전압이하로 강하될 경우 MPU(520)에 로우배터리신호를 전송하게 되며, 상기 MPU(520)는 로우배터리감지부(504)로부터 신호수신시 제 3 램프(L3)를 점등시켜 배터리(501)의 교환시기를 알리게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 전술한 바와같이 본 출원인이 제안한 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 생산하여 출하할 경우 정상적인 동작여부를 검사하기 위해 전자제어유니트(ECU)로부터 인젝터에 공급되는 연료분사신호와 연료압력신호 및 차속신호(액설레이터신호)를 동일하게 발생시키는 테스팅시스템을 제공하여 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 대량 양산시 차량에 직접 설치하지 않고서도 정상적인 동작여부를 정확히 인지함으로써 품질관리 및 정밀성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 자동차의 부품 교환시기 감지장치를 차량에 장착하고자 하는 고객에게 사무실 등에서 자동차의 부품 교환시기 감지장치에 용이하게 연결하여 작동상태를 쉽게 설명할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 파워스위치(502)의 조작에 의해 배터리(501)의 전원을 안정된 전원으로 출력하는 정전압회로(503)와,

   상기 정전압회로(503)의 출력단에 연결되어 상기 배터리(501)의 전압레벨을 감지하여 로우배터리신호를 출력하는 로우배터리감지부(504)와,

   차량의 연료 종류를 선택하는 가솔린/디젤선택버튼(511)(513)과, 시동스위치로서의 기능을 갖는 스타트버튼(512)과, 액설레이터 기능을 갖는 가속버튼(514)으로 이루어진 모드선택부(510)와,

   엔진오일 교환시 초기화신호를 발생하는 드레인스위치와 동일한 기능을 갖는 드레인버튼(530)과,

   상기 로우배터리감지부(504)의 로우배터리신호와 모드선택부(510) 및 드레인버튼(530)의 버튼조작에 의해 그에 대응되는 시스템 제어신호를 출력하는 MPU(520)와,

   상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 가솔린 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 가솔린 분사신호발생기(507)와,

   상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 인젝터에 가해지는 분사신호와 동일한 신호를 발생하는 디젤 분사신호발생기(509)와,

   상기 MPU(520)로부터 출력되는 제어신호에 의해 디젤 차량의 연료압력센서의 출력전압과 동일한 신호를 발생하는 연료압력신호발생부(506)와,

   상기 MPU(520)의 제어신호에 의해 전원공급시 점등되는 제 1 램프(L1)와, 연료분사신호 출력시 점등되는 제 2 램프(L2)와, 로우배터리시 점등되는 제 3 램프(L3)로 이루어진 표시부(515)와,

   상기의 각종 제어신호를 외부로 출력하기 위한 제 1 내지 제 5 포트(P1~P5)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료소모량에 의한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치의 테스팅시스템.

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