KR100579647B1 - 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법을 개시한다. 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법은 자동차의 주행 중 인젝터에 인가되는 전압과 인젝터 구동시간 및 흡기매니폴드의 진공값을 획득하고 연료분사량 측정식 및 상수값이 저장되어 있는 메모리로부터 대응하는 연료분사량을 계산하여 자동차의 연비를 측정하고 표시한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법은 자동차 운행 중 연비를 정확하게 측정하여 표시할 수 있다.

연비, 연료분사량, 흡기매니폴드의 진공값

Description

자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법 {Apparatus for Measuring and Displaying Fuel Ratio and Method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제1실시예와 제2실시예를 나타내는 구성도,

도 2는 도 1의 구동펄스 측정회로를 나타낸 구성도,

도 3은 인젝터에 인가되는 전압에 따른 연료분사량을 나타내는 그래프,

도 4는 하나의 전압에 대하여 인젝터의 구동시간에 따른 연료분사량을 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예에 사용되는 메모리에 저장되는 연료분사량 측정식 및 상수값을 구하기 위한 실험장치를 나타내는 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예의 제1변형예를 나타내는 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예의 제2변형예를 나타내는 구성도,

도 8은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시방법의 제1실시예를 나타내는 흐름도,

도 9는 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시방법의 제2실시예를 나타내는 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 인젝터 20: A/D컨버터

30: 구동펄스 측정회로 40: 차속카운터

50: 메모리 60: 마이컴

70: LCD 80: 통신모듈

85: ECU 90: 실험장치

본 발명은 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 주행중 연비의 측정오차를 줄임으로써 정확한 연비를 표시할 수 있는 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법에 관한 것이다.

일반적으로 실린더에 연료를 공급하는 방식은 크게 리턴식 연료공급방식과 리턴리스식 연료공급방식이 있다. 리턴식 연료공급방식은 인젝터로 연료를 공급하는연료파이프 끝단에 연료압력 레귤레이터가 장착되어있고, 이 연료압력 레귤레이터는흡기매니폴드와 연결되어 있다. 따라서, 연료파이프와 흡기매니폴드의 압력차는 항상 일정하게 유지된다. 리턴식 연료분사방식에 있어서 인젝터의 연료분사량은 인젝터의 인가전압과 인젝터의 구동시간에 따라 상이하다. 리턴리스식 연료공급방식은 인젝터에 연료를 공급하는 연료펌프에 연료압력 레귤레이터가 설치되어 있어, 흡기매니폴드의 진공도의 변동과 상관없이 항상 일정한 압력으로 인젝터에 연료를 공급하는 방식이다. 따라서, 리턴리스식 연료공급방식은 흡기매니폴드의 진공도에 따라 연료파이프와 흡기매니폴드의 압력차가 일정하지 않은 특징이 있다. 리턴리스식 연료분사방식에 있어서 인젝터의 연료분사량은 인젝터의 인가전압, 인젝터의 구동시간 및 흡기매니폴드의 진공도에 따라 상이하다.

자동차의 연비를 측정하는 장치에는 여러 가지가 있으며, 그 중 한 가지 방법으로 연료파이프에 시간당 연료량을 측정하는 유량계를 접속시키고 여기로부터 발생하는 연료량 신호와, 차량의 변속기에서 발생하는 차속신호를 조합하여 연비를 계산하는 방법이 있다. 이는 실시간으로 운전자에게 연비정보를 제공하기 위하여 별도의 유량측정센서 등이 요구되어 장치의 구성비용이 상승하며, 실제 연료탱크의 기울기등에 의하여 그 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 특허공개공보 제1999-59808호에 순간 연료소모량측정방법에 대하여 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 종래기술은 질량검출식 소모량 측정방식으로 부피단위로 환산할 때 오차가 발생하기 쉬운 단점이 있다. 또한, 인젝터에 인가되는 전압의 변동에 따른 연료분사량의 변동을 알 수 없으며, 리턴리스식 연료공급방식의 경우 흡기매니폴드의 진공도등의 오차요인을 감안하지 않아 연비측정이 부정확한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 유량측정센서를 필요로 하지 않고 연비를 측정할 수 있어, 비용이 저렴한 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 연료의 소모량을 부피단위로 측정하고, 자동차의 운행중 인젝터에 인가되는 전압의 변동 및 흡기매니폴드의 진공도등을 감안하여 연비를 정확하게 측정하여 표시할 수 있는 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 첫 번째 특징으로, 인젝터에 인가되는 기준전압들 및 상기 인젝터의 기준구동시간들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들이 저장된 기억수단과; 상기 인젝터에 인가되는 전압을 획득하여 획득한 값을 출력하는 전압획득수단과; 상기 인젝터의 구동시간을 획득하여 획득한 값을 출력하는 구동시간획득수단과; 자동차의 주행거리를 획득하여 획득한 값을 출력하는 주행거리획득수단과; 상기 기억수단, 상기 전압획득수단, 상기 구동시간획득수단과 상기 주행거리획득수단과 연결되며, 상기 획득된 전압 및 구동시간을 적용하여 상기 기억수단에 저장된 연료분사량 측정식들 및 상기 상수값들 중 상기 획득된 전압 및 구동시간에 대응하는 측정식 및 상수값으로 연료분사량을 계산하고, 상기 연료분사량과 상기 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산하여 연비표시신호를 출력하는 마이컴과; 상기 마이컴으로부터 출력된 상기 연비표시신호를 표시하는 디 스플레이수단으로 이루어진다.

본 발명의 두 번째 특징으로, 인젝터에 인가되는 전압과, 상기 인젝터의 구동시간과, 자동차의 주행거리를 획득하는 획득단계와; 상기 인젝터에 인가되는 전압들과 상기 인젝터의 구동시간들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들에 상기 획득된 전압 및 구동시간을 적용하여 상기 획득된 인젝터의 전압 및 구동시간에 대응하는 연료분사량 측정식 및 상수값으로 연료분사량을 계산하는 연료분사량계산단계와; 상기 연료분사량과 상기 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산하는 연비계산단계와; 상기 계산된 연비를 표시하는 표시단계로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 연비측정표시장치와 연비측정표시방법의 실시예들을 첨부한 도면들을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제1실시예 및 제2실시예를 나타낸 것이다. 도 1의 일점쇄선으로 표시한 참조번호 100은 연비측정표시장치의 제1실시예를 나타낸다. 본 발명의 제1실시예는 리턴식 연료공급방식의 연비를 측정하여 표시하는 연비측정표시장치이다. 도면을 참조하면, 본 실시예는 인젝터 (10)의 인가전압을 구하는 A/D컨버터(20)와, 인젝터(10)에 인가되는 전압의 구동펄스로부터 인젝터(10)의 구동시간을 구하는 구동펄스측정회로(30)와, 자동차의 주행거리를 구하는 차속카운터(40)와, 인젝터(10)의 기준인가전압들과 인젝터(10)의 기준구동시간들에 대응하는 각각의 연료분사량 측정식들 및 상수값들이 저장된 메모리(50)와, 메모리(50)에 저장된 연료분사량측정식 및 상수값에 구한 값을 대입하여 연료분사량을 계산한 후, 계산된 연료분사량과 자동차의 주행거리로부터 연비를 계 산하여 연비표시신호를 출력하는 마이컴(60)과, 마이컴(60)으로부터 출력된 연비표시신호를 표시하는 LCD(70)로 이루어져 있다.

인젝터(10)에 인가되는 전압을 획득하여 전압값을 출력하는 전압획득수단인 A/D컨버터(20)는 배터리 전원으로부터 인젝터(10)에 인가되는 전압을 구하여 그 값을 마이컴(60)으로 전송한다. 한편, 인젝터(10)에 인가되는 전압은 자동차의 ECU와의 통신을 통해 구한 자동차의 배터리 전압으로 대치할 수도 있다.

도 2는 인젝터의 구동시간을 획득하는 구동시간획득수단인 구동펄스측정회로를 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 구동펄스측정회로(30)는 인젝터신호(Vi)와 비교전압(Vr)이 인가되는 비교기(31)와, 비교기(31)의 출력신호로부터 인젝터(10)의 구동시간을 구하는 CPU(34)와, CPU(34)와 연결된 타이머(35)로 구성된다. 비교전압 (32)은 6V정도이며, 타이머(35)는 마이크로세컨드까지 측정이 가능하다. 일반적으로 인젝터신호(Vi)는 인젝터(10)가 작동하지 않을 때는 12V ~ 14V, 작동할 때는 0V의 값을 갖는다. 인젝터신호(Vi)가 비교전압(Vr)인 6V 이하로 떨어지는 시점에 비교기(31)의 출력신호는 변하며, CPU(34)는 비교기(31)의 출력신호가 변할 때 타이머(35)로부터 인젝터(10)의 가동시점(Tf)을 구한다. 마찬가지로, 인젝터신호(Vi)가 비교전압(Vr)인 6V이상으로 상승하는 시점에 비교기(31)의 출력은 변하며, 비교기 (31)의 출력신호의 변동으로부터 CPU(34)는 타이머(35)로부터 인젝터의 중단시점 (Tr)을 구한다. 따라서, 구동펄스 측정회로(30)는 인젝터의 중단시점(Tr)에서 인젝터의 가동시점(Tf)을 빼면 인젝터(10)의 가동시간을 구할 수 있다.

자동차의 주행거리를 구하는 주행거리측정수단인 차속카운터(40)는 자동차에 기본적으로 장착되어 있는 차속센서(미도시)와 연결되어 있다. 차속센서의 출력신호는 디지털 펄스이고, 이러한 펄스는 자동차의 주행거리에 비례하므로, 차속카운터(40)는 차속센서의 출력신호 펄스를 카운트하여 자동차의 주행거리를 구한다.

메모리(50)는 인젝터(10)에 인가되는 기준전압들과, 인젝터(10)의 기준구동시간들에 대응하는 연료분사량측정식들 및 상수값들이 저장되어 있다. 도 3은 인젝터(10)에 인가되는 전압에 따른 연료분사량을 도시한 그래프이다. 도 3에서 알 수 있듯이, 동일한 구동시간에 있어서 인젝터(10)는 인가되는 전압이 높을수록 더 많은 연료를 분사한다. 이는 인가전압이 높을수록 인젝터(10)의 출구인 솔레노이드 밸브가 일찍 열려 연료분사시점이 빨라지기 때문이다.

도 4는 도 3의 그래프에서 인젝터(10)에 인가된 하나의 전압에 대한 시간에 따른 연료분사량을 도시한 그래프이다. 그래프의 직선은 연료분사량을 나타낸 것이며, 직선의 방정식은 다음의 [수학식 1]과 같다.

Ti < T1 :Q = 0

T1 ≤ Ti < T2 :Q = {C1 ×(Ti -T1)+R1}/30000

T2 ≤ Ti < T3 :Q = {C2 ×(Ti -T2)+R2}/30000

T3 ≤ Ti :Q = {C3 ×(Ti -T3)+R3}/30000

여기서, Q는 인젝터(10)에서 분사되는 연료분사량(㎖)이고, 상수값인 C1, C2, C3은 각 구간에서의 기울기에 해당하는 값으로 단위시간당 연료분사량을 나타낸 값이며, T1(㎳)은 인젝터(10)의 출구가 개방되기 시작하는 시점, T2(㎳)는 인젝터(10)의 출구가 개방중일 때 연료의 단위시간당 분사량이 변하는 시점, T3(㎳)는 인젝터(10)의 출구가 완전히 개방되는 시점을 나타낸다. R1, R2, R3은 각 구간별 시간차의 보정값이다. 이러한 상수값들은 실제 자동차에 설치되어 있는 인젝터(10)의 연료분사메커니즘을 구현한 실험장치의 실험에 의하여 정해지는 실험값들이며, 이들 실험값들은 인젝터(10)의 특성에 따라 서로 상이하다.

한편, 동일한 인젝터(10)에 대한 상수값들은 인젝터(10)에 인가되는 전압에 따라 서로 상이하며, 아래의 표는 각 기준전압에 따른 상수값들의 일예를 나타낸 것이다.

전압(V)	T1(ms)	T2(ms)	T3(ms)	C1	C2	C3	R1	R2	R3
· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·
12	1.2	1.4	2.1	435	178	157	4	78	203
13	1.1	1.3	1.9	429	190	157	5	78	192
14	1.0	1.2	1.7	481	198	157	8	80	179
· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·

마이컴(60)은 상술한 각 획득수단으로부터 획득값에 대응하는 연료분사량 측정식 및 상수값을 메모리(50)로부터 검출하여 인젝터(10)의 연료분사량을 계산하고, 계산된 값과 자동차의 주행거리로부터 연비를 계산하여 LCD(70)로 연비표시정보를 전송한다.

디스플레이수단인 LCD(70)는 마이컴(60)으로부터 전송된 연비의 표시정보를 표시한다. LCD는 자동차의 계기판에 설치되거나 계기판과 별도의 장치로 설치할 수 있다. 또한, 디스플레이수단으로 LCD외에 LED등의 여러 표시장치가 사용될 수 있다.

지금부터는 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제1실시예의 작용을 설명한다.

자동차의 엔진이 가동하기 시작하면, 자동차의 연료탱크로부터 연료가 인젝터(10)로 공급된다. 인젝터(10)는 솔레노이드 밸브로 구성되어 있어, 인젝터(10)의 인가되는 전압에 의해 인젝터(10)의 출구가 개방된다. 이때, 인젝터(10)에 인가되는 전압은 인젝터(10)와 연결되어 있는 A/D 컨버터(20)로부터 구할 수 있다.

한편, 인젝터(10)의 출구는 전압이 인가된 후 수 미리세컨드의 시간이 지나면 개방되기 시작하여, 일정 시간이 지나야 완전히 개방된다. 전압이 인가되어 인젝터(10)의 출구가 개방되는 시점으로부터 출구가 완전히 개방되는 시점의 구간은 도 4의 그래프에서 T1 ~ T3구간이다. 도 4의 그래프에서 알 수 있듯이, 인젝터(10)에 전압이 인가된 후 시간이 흐름에 따라 단위시간당 연료분사량이 서로 상이하므로, 연료분사량을 계산하기 위해서는 인젝터(10)가 구동되는 구동시간을 구해야 한다. 인젝터(10)의 구동시간은 상술한 구동펄스측정회로(30)로부터 구할 수 있다.

마이컴(60)은 상술한 과정에 의해 획득된 인젝터(10)의 인가전압과 구동시간으로부터 메모리(50)에 저장되어 있는 [수학식 1] 및 [표 1]의 각 획득값에 대응하 는 연료분사량 측정식 및 상수값을 찾아 각 획득값을 대입하여 연료분사량을 계산한다.

예를 들어, 2000rpm의 엔진회전속도, 60㎞/h의 속도로 1분간 정속주행을 하는 자동차에 있어서, 인젝터(10)에 인가되는 전압이 14V이고, 인젝터(10)의 1회작동시 인젝터(10) 출구의 개방시간은 5ms(=Ti)로 가정한다. [표 1]에서 인젝터 (10)에 인가되는 전압이 14V인 경우, T1=1.0㎳, T2=1.2㎳, T3=1.7㎳ 이고, Ti (=5ms)>T3이므로 [수학식 1]에서 연료분사량 측정식은 Q = {C ×(Ti -T3)+R3}/

30000이 된다. [표 1]에서 찾은 상수값 C3=157, R3=179를 상기의 식에 대입하고, 인젝터(10) 구동시간을 대입하여 계산하면 1개 실린더에서 인젝터(10)의 1회 연료분사량(Q)은 0.023㎖가 된다. 엔진의 회전수가 2000rpm인 엔진의 사이클은 1000사이클이 되므로 1분 동안 인젝터(10)는 1000회 연료를 분사한다. 따라서, 1분 동안 1개의 실린더에서 인젝터(10)에 의한 연료분사량은 23㎖가 된다. 만약 엔진이 4기통이라면 1개의 실린더에서 분사되는 연료분사량에 실린더 수를 곱하면 1분간 전체 실린더에서 분사되는 연료분사량인 92㎖을 구할 수 있다. 다음으로, 연료분사량을 차속카운터(40)로부터 구한 주행거리로 나누어 일정시간에 대하여 자동차의 연비를 계산한다, 앞선 조건에서 자동차가 60㎞/h의 차속으로 1분간 정속주행을 했으므로, 주행거리는 1㎞가 되고 자동차의 연비는 10.7㎞/ℓ가 된다.

한편, 상술한 계산에서 하나의 인젝터(10)에 대하여 연료분사량을 구하고, 실린더의 개수를 곱하여 전체 연료분사량을 구하였지만, 실린더에 설치된 각 인젝터(10)마다 각 연료분사량을 계산하여 그 값을 더하여도 전체 실린더에서 분사된 연료분사량의 총합을 구할 수 있다. 이 경우, 실제 인젝터(10)에서 분사되는 연료분사량을 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 마이컴(60)은 실제 운행 중에 획득된 값으로부터 소정의 시간에 대한 정확한 연비를 계산할 수 있다.

마이컴(60)은 계산된 연비의 표시정보를 LCD(70)로 전송하고, LCD(70)는 이를 운전자에게 실시간으로 표시한다. 한편, 마이컴(60)은 시간단위나 분단위의 연비를 계산할 수 있으므로, 운전자는 원하는 형태의 연비표시방법을 선택할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 연비측정표시장치의 제2실시예에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예는 리턴리스식 연료분사방식을 채택하고 있는 자동차의 연비를 측정하고 표시하는 장치이다. 리턴리스식 연료분사방식에서는 인젝터(10)에 공급되는 연료공급파이프의 연료압이 항상 일정하고, 흡기매니폴드의 진공도가 변함에 따라 연료공급파이프와 흡기매니폴드의 압력차가 변하므로, 인젝터(10)에서 분사되는 연료분사량이 일정치 않다. 따라서, 정확한 연료분사량을 측정하기 위해서는 흡기매니폴드의 진공도를 측정하여야 한다.

제2실시예는 도 1의 점선으로 표시된 참조번호 200에 도시되어 있다. 제2실시예는 흡기매니폴드의 진공도를 획득하는 진공도획득수단인 ECU(85)에 연결된 통신모듈(80)을 더 포함한다. ECU(85)에 연결된 통신모듈(80)은 ECU(85)에 제공되는 흡기매니폴드의 진공값을 마이컴(60)으로 전송한다.

메모리(50)에는 흡기매니폴드의 기준진공도들에 따른 연료분사량 측정식들 및 상수값들이 저장되어 있다. 즉, [표 1]과 같은 데이터가 흡기매니폴드의 기준진 공도에 따라 그 상수값들을 달리하며 저장되어 있다. 메모리(50)에 저장되는 값들은 연료분사매커니즘을 모델링한 실험장치에 의하여 구해진다.

도 5는 리턴리스식 연료분사방식의 연료분사매커니즘을 모델링한 실험장치를 나타내는 구성도이다. 도면을 참조하면, 제 2실시예에 사용되는 실험장치(90)는 인젝터(91)와, 인젝터(91)의 출구를 둘러싸는 진공용기(92)와, 인젝터(91)의 인가전압과 구동펄스를 제어하는 인젝터제어부(93)와, 진공용기(92)의 진공도를 제어하는 진공제어부(94)와, 인젝터(91)에 연료를 공급하는 연료공급부(95)를 포함한다. 이와 같은 실험장치(90)로부터 인젝터(91)의 인가전압, 인젝터(91)의 구동시간 및 진공용기(92)의 진공도를 변화시키면서 인젝터(91)에 연료를 공급하여 각 조건에 해당하는 실제 연료분사량을 측정한다. 여러 회의 반복된 실험에 의해 각 조건에 따른 연료분사량을 구하고, 구해진 연료분사량으로부터 각 조건에 대응하는 실험식을 도출해낸다. 도출된 실험식으로부터 각 조건에 해당되는 상수값들을 구한다. 이와 같은 실험에 의해 구해진 상수값들은 인젝터(91)의 기준전압, 인젝터(91)의 기준구동시간, 흡기매니폴드의 기준진공값에 대응하여 메모리에 저장된다.

마이컴(60)은 제1실시예와 동일하게, 획득된 인젝터(10)의 인가전압, 인젝터 (10)의 구동시간 및 흡기매니폴드의 진공도로부터 메모리(50)에 저장된 연료분사량 측정식 및 상수값을 적용하여 연비를 계산하고, LCD(70)로 연비표시정보를 전송한다. LCD(70)는 전송된 연비표시정보를 운전자에게 표시한다.

도 6은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예의 제1변형예를 도시한 것이다. 제1변형예는 진공도획득수단으로 진공센서를 채용한 것이다. 즉, 흡기매니폴드에 직접 진공센서(81)를 설치하여 흡기매니폴드의 진공도를 측정한다. 진공센서(81)는 흡기매니폴드의 진공도를 측정하여 측정값을 마이컴(60)으로 전송한다. 이와 같이, 제1변형예에 의하면 진공센서(81)에 의해 흡기매니폴드의 정확한 진공값을 구할 수 있어 보다 정확한 연비를 측정할 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예의 제2변형예를 도시한 것이다. 제2변형예는 스로틀밸브(82)의 개도량 데이타인 TPS와 차속카운터로(40)부터 구한 차속데이타로부터 간접유추하여 흡기매니폴드의 진공도를 획득한다. 즉, TPS로부터 구한 공기의 유량과, 차속데이타로부터 흡기매니폴드의 진공도를 획득할 수 있다. 이는 별도의 장치를 필요치 않고 흡기매니폴드의 진공도를 획득할 수 있어 경제적인 장점이 있다.

지금부터는 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시방법의 제1실시예에 대하여 설명한다.

도면을 참조하면, 인젝터(10)에 인가되는 전압, 인젝터(10)의 구동시간 및 주행거리를 획득한다(S11). 인젝터(10)에 인가되는 전압은 A/D컨버터(20)에 의하면, 인젝터(10)의 구동시간은 상술한 인젝터 구동펄스 측정회로(30)에 의하여, 자동차의 주행거리는 차속카운터(40)에 의하여 획득된다.

획득된 인젝터(10)의 인가전압, 인젝터(10)의 구동시간으로부터 이에 대응하는 연료분사량 측정식과 상수값을 메모리(50)에서 구하고, 각 획득값를 대입하여 연료분사량을 계산한다(S13). 연료분사량의 계산은 상술한 자동차의 연비측정표시장치의 제1실시예에서의 설명과 동일하다. 계속하여, 계산된 연료분사량과 자동차 의 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산한다(S15). 계산한 연비를 LCD(70)로 전송하여 운전자가 용이하게 볼 수 있도록 표시한다(S16).

다음으로 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시방법의 제2실시예에 대하여 설명한다.

도면을 참조하면, 인젝터(10)에 인가되는 전압, 인젝터(10)의 구동시간, 흡기매니폴드의 진공도 및 주행거리를 획득한다. 인젝터(10)에 인가되는 전압, 인젝터(10)의 구동시간 및 자동차의 주행거리는 상술한 자동차의 연비측정표시방법의 제1실시예와 동일한 방법으로 획득하며, 흡기매니폴드의 진공도는 ECU(85)와 연결되어 있는 통신모듈(80)로부터 획득한다(S12).

획득된 인젝터(10) 인가전압, 인젝터(10) 구동시간 및 흡기매니폴드의 진공도로부터 이에 대응하는 연료분사량 측정식과 상수값을 메모리에서 구하고, 각 측정치를 대입하여 연료분사량을 계산한다(S14). 이는 상술한 자동차의 연비측정표시장치의 제2실시예에서의 설명과 동일한 방법으로 계산할 수 있다. 이어 계산된 연료분사량과 자동차의 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산한다(S15). 계산한 연비를 LCD(70)로 전송하여 운전자가 용이하게 볼 수 있도록 표시한다(S16).

한편, 흡기매니폴드의 진공도는 흡기매니폴드에 진공센서(81)를 설치하여 측정할 수도 있으며, 스로틀밸브(82)의 개도량 데이타인 TPS와 차속카운터(40)에 의해 획득되는 차속에 의하여 구할 수도 있다.

또한, 모든 실린더의 인젝터(10)에 대하여 인젝터(10)의 인가전압 및 구동시간를 획득하여, 각 인젝터(10)의 연료분사량들을 계산하고 구해진 연료분사량들을 합하여 연비를 계산할 수도 있으며, 하나의 인젝터(10)에 대하여 각 획득값을 구하고 실린더 수를 곱하여 전체 연료분사량 및 연비를 계산할 수도 있다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법의 예시에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법은 자동차의 운행 중 인젝터에 인가되는 전압의 변동 및 흡기매니폴드의 진공도에 따라 실시간으로 변하는 연비를 정확하게 측정하여 표시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 연료의 분사량을 부피단위로 측정하여 연비를 표시할 수 있으며, 더욱이, 별도의 유량측정센서를 필요로 하지 않고 연비를 측정할 수 있어, 비용이 저렴한 자동차의 연비측정표시장치 및 연비측정표시방법이 제공된다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 인젝터에 인가되는 기준전압들 및 상기 인젝터의 기준구동시간들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들이 저장된 기억수단과;

   상기 인젝터에 인가되는 전압을 획득하여 획득한 값을 출력하는 전압획득수단과;

   상기 인젝터의 구동시간을 획득하여 획득한 값을 출력하는 구동시간획득수단과;

   자동차의 주행거리를 획득하여 획득한 값을 출력하는 주행거리획득수단과;

   상기 기억수단, 상기 전압획득수단, 상기 구동시간획득수단과 상기 주행거리획득수단과 연결되며, 상기 획득된 전압 및 구동시간을 적용하여 상기 기억수단에 저장된 연료분사량 측정식들 및 상기 상수값들 중 상기 획득된 전압 및 구동시간에 대응하는 연료분사량 측정식 및 상수값으로 연료분사량을 계산하고, 상기 연료분사량과 상기 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산하여 연비표시신호를 출력하는 마이컴과;

   상기 마이컴으로부터 출력된 상기 연비표시신호를 표시하는 디스플레이수단을 포함하며,

   상기 마이컴과 연결되어 흡기매니폴드의 진공도를 획득하여 획득한 값을 마이컴으로 출력하는 진공도획득수단을 더 포함하고, 상기 기억수단에 인젝터에 인가되는 기준전압들, 상기 인젝터의 기준구동시간들 및 흡기매니폴드의 기준진공도들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들이 저장되며, 상기 마이컴은 상기 획득된 전압, 구동시간 및 진공도를 적용하여 자동차의 연비를 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 기억수단에 저장된 연료분사량 측정식들 및 상수값들은 인젝터와, 상기 인젝터의 출구를 둘러싸는 진공용기와, 상기 인젝터의 인가전압과 구동펄스를 제어하는 인젝터 제어부와, 상기 진공용기의 진공도를 제어하는 진공제어부와, 상기 인젝터에 연료를 공급하는 연료공급부를 구비하는 실험장치로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 진공도획득수단은 통신모듈에 의해 마이컴과 연결된 ECU인 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 진공도획득수단은 상기 흡기매니폴드에 부착된 진공센서인 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이컴은 흡기매니폴드에 설치된 하나의 인젝터의 인가전압과 구동시간으로부터 연비를 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 구동시간획득수단은 인젝터의 전압신호와 비교전압을 입력신호로 하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호로부터 인젝터 가동시간을 구하는 CPU와, 상기 CPU와 연결된 타이머로 이루어진 구동펄스 측정회로인 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시장치.
8. 삭제
9. 인젝터에 인가되는 전압과, 상기 인젝터의 구동시간과, 자동차의 주행거리를 획득하는 획득단계와;

   상기 인젝터에 인가되는 기준전압들과 상기 인젝터의 기준구동시간들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들에 상기 획득된 전압 및 구동시간을 적용하여 획득된 상기 인젝터의 전압 및 구동시간에 대응하는 연료분사량 측정식 및 상수값으로 연료분사량을 계산하는 연료분사량계산단계와;

   상기 연료분사량과 상기 주행거리로부터 자동차의 연비를 계산하는 연비계산단계와;

   상기 계산된 연비를 표시하는 표시단계를 포함하며,

   상기 획득단계는 흡기매니폴드의 진공도를 더 획득하고, 상기 연료분사량계산단계는 인젝터에 인가되는 기준전압들과 인젝터의 기준구동시간들과 흡기매니폴드의 기준진공도들에 대응하는 연료분사량 측정식들 및 상수값들에 상기 획득된 상기 전압, 상기 구동시간, 상기 진공도를 적용하여 획득된 상기 인젝터의 전압, 구동시간 및 상기 진공도에 대응하는 연료분사량 측정식과 상수값으로 연료분사량을 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 기억수단에 저장된 연료분사량 측정식들 및 상수값들은 인젝터와, 상기 인젝터의 출구를 둘러싸는 진공용기와, 상기 인젝터의 인가전압과 구동펄스를 제어하는 인젝터 제어부와, 상기 진공용기의 진공도를 제어하는 진공제어부와, 상기 인젝터에 연료를 공급하는 연료공급부를 구비하는 실험장치의 실험으로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 획득단계의 진공도는 ECU와 연결된 통신모듈로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 획득단계의 진공도는 매니폴드에 부착된 진공센서로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 획득단계의 진공도는 스로틀밸브의 개도량과 차속으로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 자동차의 연비측정표시방법.

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