KR20030012907A - 자동차 연료소모량과 평균주행연비의 산출방법 및 표시장치 - Google Patents

자동차 연료소모량과 평균주행연비의 산출방법 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 연료소모량과 평균주행연비의 측정방법 및 표시장치에 관한 것으로서, 특히 엔진의 연료분사밸브로부터 자동차의 연료소모량을 측정하는 방법과 측정된 연료소모량과 차속센서의 신호로부터 구한 주행속도를 이용하여 자동차의 평균주행연비를 산출하는 방법 및 이를 표시하기 위한 장치에 관한 것을 특징으로 한다. 자동차의 주행에 따른 누적연료소모량, 순간연비 및 누적평균연비를 실시간으로 측정, 산출 및 표시하여 운전자에게 인식시켜 줌으로써 경제운전 및 안전운전을 유도하기 위한 것을 목적으로 한다.

Description

자동차 연료소모량과 평균주행연비의 산출방법 및 표시장치{An Automobile Fuel Consumption and Fuel Economic Data Acquisition Method and Display Device}
본 발명은 자동차 주행시 소모되는 누적연료량과 평균주행연비를 실시간으로 산출 및 표시하는 방법에 관한 것으로서, 특히 자동차 내부로부터의 각종 신호를 이용하여 주행시 실시간으로 연료소모량과 순간주행연비 및 누적평균주행연비를 산출하여 이를 표시하여 줌으로써 운전자로 하여금 자동차를 효율적으로 이용하도록 함을 목적으로 한다.
일반적으로 연비에 관심을 가진 많은 운전자들은 연료소모량과 연비를 구하기 위하여 주유시 연료탱크를 가득 채우면서 주행거리적산계를 0으로 셋팅하고 일정거리를 주행 후 다시 가득 채울 때 주유하게 되는 양을 기준으로 연료소모량과 주행거리를 이용하여 연비를 어림짐작하였다. 그러나 상기의 방법은 실시간으로의 활용이 불가능하고 정확한 산출방법이 되지 못하고 있다. 또한 운전자 입장에서는 일일이 기록하여야 하는 번거로움이 있으며, 설사 그렇게 하여 계산한 연비라 하여도 평균적 의미에 불과하며 실시간적인 정보로서 활용되지 못하고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 주행에 따른 연료소모량과 연비를 가장 효율적인 방법을 통하여 산출하고, 이를 실시간으로 표시하는 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 연비표시장치 외관도를 나타낸다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : LED 부 2 : FND 부
3 : 리셋 및 선택스위치 부
본 발명은 엔진의 ECU나 연료분사밸브로부터 연료소모량(ℓ), 순간연료소모량(ℓ/h), 누적연료소모량(ℓ)을 산출 및 표시하는 방법과 자동차 차속센서의 신호로부터 구한 주행거리(km)와 상기 누적연료소모량(ℓ)를 이용하여 누적평균주행연비(km/ℓ)를 산출하는 방법 및 그 표시장치에 관한 것으로서, 상세한 연비산출과정은 다음과 같다.
본 발명에서 상기 자동차의 주행속도는 다음과 같은 수학식 1에 의해 산출되는 것으로서,
여기서 a, b, c는 차속센서의 특성에 의해 결정되는 계수이며 f는 차속센서로부터 나오는 신호인 것을 특징으로 하는 주행속도 산출방법을 나타낸다.
또한 본 발명에서는 상기 연료소모량의 산출방법은 엔진의 전자제어유닛(ECU)나 연료분사밸브로부터 나오는 분사밸브 개변신호를 이용하여 다음의 수학식 2에 의한 연료소모량 L_fuel(ℓ)을 구하는 방법으로서,
여기서 a, b, c는 연료분사밸브의 특성에 의해 결정되는 계수이며, 시간 t는 연료분사밸브개변시간을 나타낸다.
상기 방법에 의해 구한 연료소모량을 통하여 측정시간(T)동안 소모된 시간당 연료소모량 Ffuel(ℓ/h)을 다음과 같은 수학식 3에 의하여 구하는 방법에 의한 것을 특징으로 한다.
여기서 T는 측정시간을 나타내는 것으로서,
상기 방법에 의해 시간당 연료소모량을 구하고 이를 앞서 구한 주행속도로 나누게 되면 자동차의 주행연비를 산출 할 수 있게 된다.
따라서 상기 본 발명에 의한 실시 예들은 공통적으로 다음의 수학식 4에 의해 상기 수학식 1에서 구한 주행속도 V(km/h) 및 상기 수학식 3에서 구한 시간당 연료소모량 F(ℓ/h)을 연산하여 주행연비(Driving Fuel Consumption, DFC(km/ℓ)를 산출하게 된다.
본 발명의 누적주행거리는 다음과 같은 수학식 5에 의해 산출되는 것으로서,
여기서 Δt는 측정시간이고 V(km/h)는 차속센서의 신호로부터 구한 차속이며, Total_D(km)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체주행거리를 나타낸다.
본 발명의 누적연료소모량을 다음과 같은 수학식 6에 의해 산출되는 것으로서,
여기서 LFuel(ℓ)는 엔진의 ECU나 연료분사밸브 신호로부터 구한 연료소모량이며, Totalfuel(ℓ)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체연료소모량을 나타낸다.
본 발명의 누적평균주행연비를 다음과 같은 수학식 7에 의해 산출되는 것으로서,
여기서 Total_D(km)는 상기 수학식 5로부터 구한 전체주행거리이고 Total_fuel(ℓ)은 상기 수학식 6로부터 구한 전체연료소모량이며, TotalDFC(km/ℓ)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체평균연비를 나타낸다.
본 발명의 구성은 도 1과 같다.
연비표시장치는 연비표시부와 리셋부로 되어 있다.
상기 표시부는 순간주행연비(km/ℓ), 누적평균연비(km/ℓ), 누적연료소모량(ℓ), 시간당연료소모량(ℓ/h), 주행거리(km) 등을 운전자에게 알려주는 부로서, LED표시부(1)와 FND표시부(2)로 구성되어 있다. LED표시부에는 주행시 실시간으로 순간주행연비(km/ℓ)을 표시하여 운전시 연비가 좋은 조건으로 운전하도록 유도하고, FND표시부는 누적연비(km/ℓ), 누적연료소모량(ℓ), 시간당 연료소모량(ℓ/h) 및 주행거리(km) 중 하나를 스위치를 이용하여 선택하여 볼 수가 있다.
상기 리셋 및 선택스위치부(3)는 연비표시장치 FND 표시부에 순간주행연비(km/ℓ), 누적평균연비(km/ℓ), 누적연료소모량(ℓ), 시간당 연료소모량(ℓ/h), 주행거리(km) 중 운전자가 원하는 정보를 선택하여 표시하도록 하며 스위치를 3초간 누룸에 의하여 모든 정보를 0으로 리셋하여준다.
자동차의 연료소모는 운전자의 운전방법에 따라 많은 연료가 불필요하게 소모되어 지고 있다. 이에 본 장치는 운전자에게 주행시 소모되는 순간연료소모량, 누적연료소모량, 순간연비, 누적평균연비를 실시간으로 보여주어 운전자가 공회전을 줄이고, 불필요한 에어컨 가동을 하지 않으며, 급출발·급제동·급가속 운전을 자제하고, 과속운전을 하지 않게 함으로써 연료의 소모를 줄이고 안전운전을 달성할 수 있다.

Claims (5)

  1. 자동차의 차속센서 신호로 부터,
    누적주행거리를 다음 식에 의해 구하는 방법,
    여기서 Δt는 측정시간이고 V(km/h)는 차속센서의 신호로부터 구한 차속이며, Total_D(km)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체주행거리를 나타내며;
    를 통하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전체주행거리 산출방법.
  2. 엔진의 ECU나 연료분사밸브의 신호로부터,
    누적연료소모량을 다음 식에 의해 구하는 방법,
    여기서 LFuel(ℓ)는 엔진의 ECU나 연료분사밸브 신호로부터 구한 연료소모량이며, Totalfuel(ℓ)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체연료소모량을 나타내며;
    를 통하여 산출되는 것을 특징으로 하는 누적연료소모량 산출방법.
  3. 상기 제 1항과 제 3항으로부터,
    누적평균연비를 다음 식에 의해 구하는 방법,
    여기서 Total_D(km)는 상기 제1항으로부터 구한 전체주행거리이고 Total_fuel(ℓ)은 상기 제 2항으로부터 구한 전체연료소모량이며, TotalDFC(km/ℓ)는 리셋 후부터 시간 t 시간경과 후까지의 전체평균연비를 나타내며;
    를 통하여 산출되는 것을 특징으로 하는 누적평균연비 산출방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항으로부터,
    순간주행연비[km/ℓ]와;
    누적평균연비[km/ℓ]와;
    누적연료소모량[ℓ]과;
    주행거리[km]와;
    순간연료소모량[ℓ/h]; 및
    분당 연료소모량[cc/min]의 전부 또는 일부를 표시하기 위한 연비표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 연비표시장치는 LED(1)부에는 순간주행연비(KM/L)을 LED 방식으로 표시하며, FND부(2)에는 선택스위치에 의해 누적평균연비[km/ℓ], 누적연료소모량[ℓ],누적주행거리[km], 시간당 연료소모량[ℓ/h], 분당 연료소모량[cc/min]중 하나를 선택하여 FND 방식에 의하여 표시되는 것을 특징으로 하는 연비표시장치.
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