KR20070040993A - 차량 연료절감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 연료절감 장치에 관한 것으로, 특히 a) 차량속도, b) 엔진 회전속도 및 스로틀 개도, c)공기유량 및 d) 인젝션 펄스 신호로 이루어진 입력신호 그룹으로부터, a)와 b), a)와 c), a)와 d), a)와 b)와 c), a)와 b)와 d), a)와 c)와 d), 또는 a)와 b)와 c)와 d)로 이루어지는 입력신호를 얻어 이를 전송하는 입력장치, 상기 입력장치로부터 전송된 입력신호로부터 차량의 연비를 계산하여 이를 출력하는 제어장치 및 상기 제어장치로부터 출력된 연비값이 해당 운전조건에서의 최적연비를 기준으로 일정범위인 최적운행구간내에 있는 경우와 이를 벗어난 경우를 구별하여 표시하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치에 관한 것으로 이를 통하여 자동차의 연료소비량을 줄이도록 운전자의 운전 형태에 따라 연료의 낭비상태를 표시하고, 최적의 운전상태로 가도록 표시하여 항시 연료절약을 하면서 운전을 할 수 있도록 유도할 수 있다.

차량, 연료절감

Description

차량 연료절감 장치 {DEVICE OF FUEL SAVING FOR VEHICLES}

도 1은 본 발명의 차량 연료절감 장치의 일 실시예에 대한 개략적인 구성을 도시한 시스템 개략도이다.

도 2는 본 발명의 차량 연료절감 장치의 표시장치의 일 실시예로서 LCD를 사용하여 표시한 경우를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 차량 연료절감 장치의 표시장치의 다른 실시예로서 LED를 사용하여 표시한 경우를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 차량 연료절감 장치의 표시장치의 또 다른 실시예로서 아날로그 계기를 사용하여 표시한 경우를 도시한 도면이다.

본 발명은 차량 연료절감 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 연료소비량을 줄이도록 하기 위하여 운전자가 낮은 연비상태로 운전하는 경우에 이를 운전자에게 알리기 위하여 운전자의 운전 형태에 따라 연료의 낭비상태를 표시하고, 최적의 운전상태로 가도록 표시하여 항시 연료절약을 하면서 운전을 할 수 있 도록 유도할 수 있는 차량 연료절감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 통상적인 자동차의 경우 적정부하로 운전을 하는 경우에는 연료의 소비량이 가장 적어 최적의 연비상태로 운전할 수 있으나, 운전자의 나쁜 운전습관 등으로 인하여 급출발, 급가속의 등으로 부하 변동이 많은 경우에는 연료의 소비량이 크게 증가하는 문제가 발생하게 된다.

그러나 기존의 자동차에서는 운전을 하는 경우 자동차 계기판에 속도계나 엔진회전 속도계(RPM 게이지)로 표시만 할뿐 사용자에게 정확한 연비사용에 대한 실시간 정보를 제공하는 수단이나 운전자에게 현재의 운전상태가 어떤 연비를 가지는 지를 알려주거나, 현재 운전 조건이 급가속이나 급출발에 해당한다는 것을 운전자에게 용이하게 알려주어 연료소비 절감 및 운전 습관 개선을 유도하는 장치가 없었다.

따라서 운전자는 자신의 운전상태가 연비와 어떤 관계가 있는지를 알지 못하고 나쁜 습관을 그대로 유지하여 차량운행시 연비를 떨어뜨려 에너지를 낭비하게 되고, 더불어 운전자의 운전습관이 급가속, 추월 등의 연료를 많이 낭비하는 상태로 운전을 하여 적정 연비 아닌 상태로 운전을 하게 되면 불완전 연소로 인한 공해물질이 대량 방출을 하게 되어 환경 문제를 야기시킴과 동시에 많은 연료를 낭비하는 문제와 차량 노후 상태 촉진 및 사고위험을 증가시키게 되므로, 최적 연비의 운전상태를 운전자에게 실시간으로 알려주는 장치의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 운전자에게 정확한 연비사용에 대한 실시간 정보를 제공하여, 운전자에게 현재의 운전상태가 어떤 연비를 가지는 지를 알려주고, 현재 운전 조건이 급가속이나 급출발에 해당한다는 것을 운전자에게 용이하게 알려주어 연료소비 절감 및 운전자의 난폭운전, 연료낭비가 큰 운전습관의 개선과 자동차의 수명연장, 환경, 공해 문제의 감소 등을 유도하도록 하는 차량 연료절감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

a) 차량속도, b) 엔진 회전속도 및 스로틀 개도, c)공기유량 및 d) 인젝션 펄스 신호로 이루어진 입력신호 그룹으로부터, a)와 b), a)와 c), a)와 d), a)와 b)와 c), a)와 b)와 d), a)와 c)와 d), 또는 a)와 b)와 c)와 d)로 이루어지는 입력신호를 얻어 이를 전송하는 입력장치;

상기 입력장치로부터 전송된 입력신호로부터 차량의 연비를 계산하여 이를 출력하는 제어장치; 및,

상기 제어장치로부터 출력된 연비값이 해당 운전조건에서의 최적연비를 기준으로 일정범위인 최적운행구간내에 있는 경우와 이를 벗어난 경우를 구별하여 표시하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 도면 및 구체적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 차량 연료절감 장치에 관한 것으로 a) 차량속도, b) 엔진 회전속도 및 스로틀 개도, c)공기유량 및 d) 인젝션 펄스 신호로 이루어진 입력신호 그룹으로부터, a)와 b), a)와 c), a)와 d), a)와 b)와 c), a)와 b)와 d), a)와 c)와 d), 또는 a)와 b)와 c)와 d)로 이루어지는 입력신호를 얻어 이를 전송하는 입력장치; 상기 입력장치로부터 전송된 입력신호로부터 차량의 연비를 계산하여 이를 출력하는 제어장치; 및, 상기 제어장치로부터 출력된 연비값이 해당 운전조건에서의 최적연비를 기준으로 일정범위인 최적운행구간내에 있는 경우와 이를 벗어난 경우를 구별하여 표시하는 출력장치를 포함하여 구성된다.

차량의 연비를 계산하는 방법으로는 다양한 방법이 이용되어질 수 있다. 즉, 연비라 함은 단위연료에 대하여 차량이 주행한 거리에 해당하므로 투입연료량과 주행거리를 통하여 얻을 수 있다. 여기서 주행거리는 차량의 속도를 이용하여 이를 일정시간에 대하여 적분하면 구할 수 있으므로 계측이 용이하며, 이외에도 GPS정보를 활용할 수도 있다. 그러나 실질적인 연료 투입량을 실시간으로 얻기는 어려우므로 다양한 간접적인 방법들이 이에 사용될 수 있다. 즉, 엔진 회전속도와 스로틀 개도를 이용하여 계산할 수도 있고, 공기유량센서로부터 공기유량을 구하여 이것을 공연비로 환산하여 계산할 수도 있으며, 인젝션 신호로부터 이들의 인젝션 타임을 통하여 계산할 수도 있다. 그러나 이들은 모두 간접적인 방법이므로 차량 의 운전조건에 따라 실질적인 연료량과는 차이를 가질 수 있다. 따라서 여기에 다양한 보정을 통하여 이를 실질적인 값에 가깝게 보정할 수 있으며, 이를 위하여 상기 언급한 입력신호 및 기타 다른 입력신호와 엔진 맵핑(mapping) 데이터 등이 활용될 수 있다. 또한 이외에도 연비를 구하는 공지의 다양한 기술의 변형이 이에 적용될 수 있음은 물론이다.

따라서 a) 차량속도, b) 엔진 회전속도 및 스로틀 개도, c)공기유량 및 d) 인젝션 펄스 신호로 이루어진 입력신호 그룹으로부터, a)와 b), a)와 c), a)와 d), a)와 b)와 c), a)와 b)와 d), a)와 c)와 d), 또는 a)와 b)와 c)와 d)로 이루어지는 입력신호를 입력신호 장치를 통하여 얻을 수 있다. 상기 입력신호를 얻는 방법으로는 공지의 다양한 방법이 이에 적용될 수 있으며, 이에는 각 센서로부터 바로 신호를 따로는 방법이 있을 사용하거나, OBD Ⅱ에 따른 ECU연결단자를 통하여 ECU에서 읽어 들인 값을 전송받을 수도 있으며, 이러한 신호선에 적절한 분압기 등의 소자를 결합하여 신호를 레귤레이션(regulation)하여 받아들일 수 있다.

이와 같이 입력된 신호로부터 제어장치는 현재 운전조건에서의 현재 연비를 계산할 수 있다. 상기 연비라 함은 반드시 실질적 의미의 연비를 의미하는 것이 아니고, 차량의 연비에 대응하는 임의의 함수값을 의미한다. 상기 연비의 계산에는 공지의 다양한 방법이 이에 적용될 수 있다.

이와 같이 계산된 연비는 차량의 각 해당 운전조건, 바람직하게는 차량의 속 도에서 기 설정되어진 최적연비와 이를 비교하게 되는데 상기 최적연비는 상기 차량속도를 일정하게 계속 유지하는데 필요한 부하와 이에 해당하는 연비이다. 따라서 해당 운전조건, 바람직하게는 차량속도에서의 최적연비를 기준으로 일정범위(예를 들면 ㅁ 5 %)인 최적운행구간내에 있는 경우에는 적절한 운전상태를 유지하고 있다고 표시하고, 이를 벗어난 경우에는 연비가 떨어지는 구간에서 운전되고 있다는 것을 구별하여 표시하도록 한다.

바람직하게는 상기 출력장치는 해당운전 조건에서의 스로틀 개도의 개방량에 따라 운전상태를 기준부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L1 이 이하인 경우), 속도유지부하(스로틀 개도가 일정기준치 L2 이하인 경우), 가속유지부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L3 이하인 경우), 최고부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L3 이상인 경우)(여기서 L1<L2<L3임)로 부하조건을 구분하고, 상기 계산되어 출력된 연비값이 최적운행구간에 있는 경우에는 '최적'으로 표시하고, 상기 출력된 연비값이 이를 벗어난 경우에 스로틀 개도가 기준부하치에 해당하는 경우는 '부족'으로 표시하고, 가속유지부하치나 최고부하치에 해당하는 경우는 '초과'로 표시하여 운전자가 실질적으로 연비를 개선하기 위하여 스로틀 개도를 어느 방향으로 움직이는 것이 좋은 지를 알려줄 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 출력장치는 공지의 다양한 형태로 표시할 수 있으며, 바람직하게는 디스플레이 화면, 아날로그게이지 또는 LED표시장치를 포함하는 표시장치 또는 음성, 버저 또는 음악을 출력하는 음성출력장치를 이용할 수 있다. 즉, 도 2에 그 구체적인 실시예를 도시한 바와 같이 LCD나 CRT화면으로 이를 구성하여 화면에 구체적인 현재 스로틀(throttle) 개도(opening)값과 현재의 연비값이 어느 구간(A: 부족, B: 최적, C:초과)에 해당하는 지를 표시할 수 있다. 또한 도 3에 다른 구체예를 도시한 바와 LED 조합을 이용하여 현재 엔진회전속도 및 연비값이 표시되게 하고, 현재의 운전상태가 어느 구간에 해당하는 지도 LED의 점등을 통하여 표시되도록 구성할 수 있다. 또한 연비값을 D/A 컨버터 등을 활용하여 도 4에 도시한 바와 같은 아날로그게이지 형태로 도시할 수도 있으며, 이와 같은 구성을 LCD화면에 표시되도록 할 수도 있다.

또한 시스템의 안정성을 유지하고, 계산값에 누적 오차를 제거하기 위하여 상기 제어장치는 상기 제어장치를 초기화하는 리셋버튼을 더 포함하도록 구성할 수 있다. 바람직하게는 상기 리셋버튼은 차량의 브레이크가 밟히는 것과 연동하여 작동하도록 하여 운전자가 브레이크를 밟으면 제어장치가 자동으로 초기화되도록 구성할 수 있다.

또한 상기 기 설정된 최적 연비값은 차종에 따라 일률적으로 설정할 수 있으나, 동일 차종의 경우에도 차량의 노후, 차량무게의 변경 또는 운전자의 운전습관 및 ECU의 학습에 따라 그 값이 변경될 수 있으므로, 이에 따른 보정을 위하여, 각 차량마다 상기 제어장치는 해당 운전조건에서 실시간으로 각 부하조건에 따른 연비 또는 이에 추가하여 엔진 회전속도, 스로틀 개도 또는 인젝션 펄스 신호에 해당하는 설정치를 제어장치에 저장하도록 하는 입력수단을 더 포함하도록 구성할 수 있 다.

이에 대한 구체적인 예는 도 1에 도시한 바와 같다. 즉 (1)은 마이크로프로세서와 같은 제어장치이고 (2)는 전원제어장치부, (3)은 초기화 리셋부, (4)는 아날로그 출력을 만들기 위한 디지털-아날로그 변환부이고, (5)는 LCD나 LED등의 표시부이며, (6)은 플래시 메모리, (7)은 음성합성 소자, (8)은 음성출력 앰프, (9)는 스피커나 버져, (10)은 통신버퍼 소자, (11)은 외부에 유선으로 연결하여 본 구성장치의 여러 가지 설정치를 확인 또는 변경하기위한 유선 로더이고, (12)는 브레이크에서 인출한 신호선이고, (13)은 동작모드를 설정하기 위한 조작키이다. 또한, 상기 조작키는 연료절약모드(즉, 본 발명의 차량 연료절감 장치의 작동)를 온/오프하기 위한 S1과, 음성출력을 온/오프하기 위한 S2, 기준부하조건의 입력을 트리거링(trigerring) 하기 위한 S3, 유지부하조건의 입력을 트리거링 하기 위한 S4, 가속유지부하조건의 입력을 트리거링 하기 위한 S5, 최고부하조건의 입력을 트리거링 하기 위한 S6으로 구비할 수 있으며, 이에는 다수의 여분 스위치를 표시하는 SN이 이에 해당한다. 필요에 따라서 스위치의 개수를 증감하는 것은 상식적인 내용이므로 부연 설명은 생략한다. (14)는 도 4에 도시한 바와 같은 아날로그 게이지이다. (15)는 위치와 속도를 함께 얻을 수 있는GPS 위성수신장치이고, (16)은 인젝터에서 인출한 고전압을 저전압신호로 변화시켜 주는 분압 및 고조파 잡음신호를 제거하기 위한 필터기능이 내장된 분압기이고, (100)은 본 발명의 차량 연료절감 장치 전체에 해당하는 것이다. 상기 전원제어장치부(2)는 자동차의 전원의 변동으 로부터 안정된 전원이 본 제어장치(100)에 인가되게 하는 안정화 회로이다. 이외에 J1은 자동차의 엔진의 상태를 출력해주는 OBD 2와 같은 규격에 준한 진단기를 연결하기 위한 표준화된 커넥터이다. J2는 상기 기술한 바와 같은 신호선 분기의 한 방법으로서 자동차 엔진의 인젝터에서 병렬로 인출한 신호선이다. 이 신호선을 인출하는 것은 인젝터 신호선에 전류 CT(시티)로 한 후 병렬저항을 이용해 전압을 얻어 1차 인젝터 신호와 2차 CT의 출력을 분리하게 하여 얻는 형태로 하거나 또는 피복을 벗겨서 곧바로 분압기(16)로 연결하는 형태의 구성일 수 있다.

이와 같은 구성에서 상기 조작키 S3 내지 S6을 이용하여 부하조건에 따른 데이터 값을 저장할 수 있다. 즉, 구비된 스위치 S3이 기준부하, S4가 유지부하, S5가 가속유지부하, S6이 최고부하라고 정의할 때, 자동차를 시동을 건 다음 S3을 누르면 S3에 해당하는 자동차의 기준 부하치 M1이 플래시메모리(6)에 저장된다. 차량을 서서히 움직이면서 엑셀을 밟아 일정한 속도로 유지되게 된 상황에서 엑셀을 밟지 않고 그 속도가 유지되는 상황에서 S4를 누르면 S4에 해당하는 유지 부하치 M2가 플래시메모리(6)에 저장된다. 아울러 자동차의 엑셀을 밟아 가속을 하면서 S3을 누르면 S5에 해당하는 가속유지 부하치 M3이 플래시메모리(6)에 저장된다. 또한 정지상태에서 급하게 엑셀을 최고로 밟아 자동차가 급출발, 급가속이 되는 상황에서 S6을 누르면 최고 부하치 M4가 플래시메모리(6)에 저장된다.

이러한 설정치 입력은 하나의 운전조건(차량속도)에 대하여 한 이후에 이를 공통적으로 사용하거나, 이 값에 차량속도에 따른 가중치를 부가하여 운전조건별 값을 구하거나, 다수의 운전조건에 대하여 이를 수행한 후 이 값들을 연접하여 맵(MAP)을 구성하거나 하는 등의 다양한 방법을 통하여 설정치를 구성할 수 있다.

또한 이와 달리 상기 제어장치는 해당 운전조건에서 각 부하조건에 따른 연비 또는 이에 추가하여 엔진 회전속도, 스로틀 개도 또는 인젝션 펄스 신호에 해당하는 설정치를 차량정시 상태에서 입력값으로 제어장치에 입력하여 저장하도록 하는 입력수단을 더 포함하는 형태로 구성할 수도 있다. 이경우도 동일하게 사용자의 운전습관과 자동차의 노후화 정도, 중량 등의 기존 패턴에 따라 자동차의 연료 소비량과 기준부하, 속도유지부하, 가속유지부하, 최고부하의 정도가 달라질 수 있으므로 이를 외부에 데이터 입력 장치나 로더(11)를 이용하여 사용자가 직접 설정치를 변경, 입력할 수 있는데, 상기와 같이 S3,S4,S5,S6을 누르지 않고 도시한 바와 같이 별도의 외부 장치를 사용하여 기준을 입력할 수 있게 한 것이 통신버퍼(10)를 통한 로더(11)이다.

이와 같은 과정을 통하여 저장되는 값은 계산된 연비값만일 수도 있고, 이에 추가하여 엔진 rpm, 스로틀 개도, 공기유량, 인젝션 펄스 신호 등의 다양한 엔진정보를 함께 받아들일 수도 있다. 이와 같은 데이터는 보정 및 모니터링에 활용할 수 있다.

이를 통하여, 상기 기술한 바와 같이 상기 부하조건은 아이들링 또는 내리막 운전구간에 해당하는 기준부하, 일정속도로 차량이 운전되는 속도유지부하, 차량의 속도가 증가되어 가속하는 가속유지부하, 최대가속으로 진행하는 최고부하로 구분되어 특정할 수 있고, 상기 출력장치는 해당운전 조건에서의 부하조건을 상기 설정치로부터 판단하여, 상기 출력된 연비값이 최적운행구간에 있는 경우에는 '최적'으로 표시하고, 상기 출력된 연비값이 이를 벗어난 경우에 설정치를 기준으로 부하조건이 기준부하치에 해당하는 경우는 '부족'으로 표시하고, 가속유지부하치나 최고부하치에 해당하는 경우는 '초과'로 표시할 수 있다. 즉, 설정치와 비교하여 현재의 운전조건이 어느 부하조건에 가까운 지를 판단하여 현재의 차량운전상태를 판단할 수 있고, 이에 따라 최적, 부족, 초과를 구분하여 표시할 수 있다.

또한 이에 추가하여 상기 연비 계산에서 필요한 경우에는 상기 제어장치의 연비값은 산소센서의 값에 따라 그 값이 보정되어지도록 할 수 있다. 즉, 산소센서를 이용하여 적정 공연비를 벗어난 경우를 판단하고, 이를 통하여 상기 공기유량으로부터 연료소비량을 계산하는 경우에 이를 보정값으로 사용할 수 있으며, 최적 연비 설정시에 산소센서가 적정 공연비를 나타내지 않는 경우에는 설정치를 재입력하도록 하는 등의 다양한 용도를 산소센서 데이터를 활용할 수 있다.

본 발명의 차량 연료절감 장치의 작동예는 다음과 같다.

즉, 도 1의 구성과 같은 장치를 구성하여 이를 차량에 장착하고, 자동차의 시동이 걸리면, 브레이크를 밟고 있는 상태에선 본 제어장치(1)에 리셋신호가 인가되어 초기화가 되면서 초기상태가 된다. 이 리셋신호는 브레이크를 밟으면 전기적으로 온/오프의 형태의 전기적 신호를 의미한다, 이 초기화는 통상 제어장치(1)에 해당하는 마이크로프로세서의 특정 포트에 적용하여 하드웨어적이나 소프트웨어적으로 에지나 레벨을 검출하여 사용가능하므로 굳이 리셋단자에 한정하는 것은 아니다. 이 리셋신호를 받으면 제어장치(1)는 모든 표시치, 지시치를 모두 초기화 시키게 된다.

자동차가 서서히 움직이게 되면 자동차엔진 제어보드의 J1, J2단자를 통하여 여러 가지 데이터를 받게 되고 이것은 제어장치(1)가 판독하여 엔진의 회전수와 스로틀 개도, 속도를 읽을 수 있고 여기에서 자동차의 속도를 a, 스로틀 개도는 b,회전수를 c 라고 할 때, 자동차의 연비는 f(a,b,c)의 관계에 의해 연비를 산출할 수 있고 b의 값을 여러 단계로 나누어 (L1<L2<L3) 의 조건에서 기준부하치= b가 일정 기준치 L1 이 이하인 경우, 속도유지부하치= b 가 일정기준치 L2 이하인 경우, 가속유지부하치= b 가 일정 기준치 L3 이하인 경우, 최고부하치= b 가 일정 기준치 L3 이상인 경우로 구분한다.

이를 통하여 현재 자동차의 운전 상태가 기준부하, 속도유지부하, 가속유지부하, 최고부하의 어느 영역에 해당하는지 알 수 있고, a, c, b를 통해 급출발, 급가속 상태인지도 알 수 있게 된다. 또한 부가적으로 J2를 활용하여 인젝터 신호를 받는 경우 분압기(16)를 통하여 제어장치(1)로 연결을 하여 사용하는 것이 가능하다. 분압기(16)의 용도는 인젝터의 전압이 높은 경우 이를 제어장치(1)가 데이터를 쉽게 판독할 수 있게 하기 위하여 5V 와 같이 낮은 신호로 변환하여 주는 기능을 하는 것이다. 이 J2로부터 얻은 데이터를 이용하여서도 엔진 부하량의 상태와 연비 등을 모두 산출 가능하다.

이렇게 얻은 데이터는 플래시메모리(6)에 조작키 SN(13)(S3, S4, S5, S6이 이에 해당)을 통하여 사용자가 설정, 입력하여 놓은 기준부하, 속도유지부하, 가속유지부하, 최고부하등의 값과 비교하고 최적운행구간의 범위를 벗어나면 일예로, 이에 적합한 음성합성소자(7)를 통하여 사전에 저장한 음성을 출력을 하게 한다.

즉, 운행중 사용자가 엑셀을 밟을 때 엔진으로부터 읽어 들인 데이터가 플래시메모리(6)에 저장된 최적 연비값과 비교시 이를 벗어나고, 스로틀 개도나 기 입력된 부하조건에 따른 값에 따라 최고부하치로 판명되면 "최고부하입니다. 천천히 운전하시기 바랍니다."또는 "최고부하입니다. 엑셀을 천천히 밟아주시기 바랍니다."등과 같은 음성을 출력하고, 이를 음성출력앰프(8)를 통해 스피커(9)로 출력되게 한다. 만약 (9)를 스피커 대신 버져를 사용하는 경우 음성을 출력하기가 어렵게 되므로 멜로디를 상황에 맞게 여러 가지를 출력 하게 한다. 이러한 방식으로 엔진으로부터 얻은 데이터를 기준으로 기준부하, 속도유지부하, 가속유지부하, 최고부하를 판단하여 이에 적합한 음성을 출력시키게 된다. 또한 S2를 오프상태로 놓으면 음성이 출력되지 않는다.

아울러 도 2와 도 4의 C 영역에 점등이 되게 한다. 이러한 것은 급가속, 최고부하인 경우도 마찬가지로 C 의 영역이 점등되게 한다. 도면 3에서는 "초과"영역이 점등이 되게 되는 것이다.

또한 자동차의 시동만 걸고, 정지된 상태로 있게 되거나 자동차의 속도가 저속의 운행 상태이면 기준부하의 상태가 되고 이를 스로틀 개도나 플래시메모리(6)에 저장된 값과 비교하여 기준부하치로 판명되면 "기준부하입니다"등과 같은 음성이 출력된다. 이때 도 2 또는 도 4의 A 영역이 점등이 되게 하는 것이다. 도면 3의 경우는 "부족" 영역이 점등이 되는 것이다.

이후 사용자가 적정 속도, 속도유지의 상태로 자동차를 운전하게 되면 도 2,3,4에 도시한 바와 같이 사용자가 자동차의 최적연비의 운전 상태가 되고, 각각 B 영역과 "최적운행"영역이 점등되게 되는 것이다. 따라서 운전자는 이 최적운행이 점등되게 운전을 계속하거나, 또는 B 영역이 점등되게끔 운전을 하게 되면 최적의 연비 상태가 되어 적은 연료소비를 하는 결과를 얻게 된다.

또한 이러한 상태를 음성으로만 출력시키지 않고 시각적으로 표시하는 것이 표시부(5)이다. 이때 표시수단으로 LCD나 LED를 사용하여 표출하는 경우의 예를 도 2,3에 도시하였다. 경우에 따라서는 디지털의 형태로 표시하지 않고 아날로그 계기의 형태로 지시하는 것이 필요한 경우가 있으므로 제어장치(1)에서 얻은 데이터를 이진수로 변환하여 이에 적합한 R-2R이나 반도체 디지털-아날로그 변환기(4)를 통해 일정 직류전압으로 만든 후 이를 아날로그 게이지(14)에 인가하여 적절한 운전상태를 표시하게 한다. 아울러 제어장치(1)가 2진수로 출력하는 것 이외에도 PWM의 출력으로 변환기(4)에 인가하여 직류전압을 만드는 것도 가능하게 하다.

여기에서 더욱 확장하여 또 다른 실시예를 들면 자동차의 J1 커넥터를 통해 연결하기가 어려운 경우 위성수신장치(15)를 제어장치의 포트에 연결하여 사용하게 되면 자동차의 위치와 방위 및 속도에 대한 정보를 얻음에 의해 용이하게 연비의 계산과 속도를 표시하게 할 수 있는 장점을 얻게 된다. 아울러 연료절감 운전을 하면서 감시카메라나 과속방지 지역에 대한 적절 속도치를 알려주게 되어 안전운전을 유도하게 할 수 있다.

이상과 같은 동작을 하다가 사용자가 브레이크를 밟으면 다시 제어장치(1)가 초기화(리셋)되어 초기상태가 되게 되고, 브레이크를 떼는 순간 다시 처음부터 동작을 개시하여 상기와 같은 동작을 반복하게 된다.

이러한 결과로 인하여 자동차 엔진으로부터 얻은 데이터와 위성 데이터를 이용하여 연비향상과 더불어 운전자의 비효율적인 운전습관의 개선과 연료낭비의 문제를 줄여 줄 수 있는 효과를 얻게 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 차량 연료절감 장치에 따르면, 운전자에게 주위를 환기시키면서 급출발, 급가속 등의 상황을 실시간으로 인지시켜 줌에 의해 과다한 연료의 낭비를 줄이게 되고 경제적인 연비를 달성하게 되고, 환경공해물질의 방출감소와 연료절감, 엔진의 수명연장, 교통사고 위험도를 저감시키는 등의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명, 사용예 및 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

Claims (10)

1. a) 차량속도, b) 엔진 회전속도 및 스로틀 개도, c)공기유량 및 d) 인젝션 펄스 신호로 이루어진 입력신호 그룹으로부터, a)와 b), a)와 c), a)와 d), a)와 b)와 c), a)와 b)와 d), a)와 c)와 d), 또는 a)와 b)와 c)와 d)로 이루어지는 입력신호를 얻어 이를 전송하는 입력장치;

   상기 입력장치로부터 전송된 입력신호로부터 차량의 연비를 계산하여 이를 출력하는 제어장치; 및,

   상기 제어장치로부터 출력된 연비값이 해당 운전조건에서의 최적연비를 기준으로 일정범위인 최적운행구간내에 있는 경우와 이를 벗어난 경우를 구별하여 표시하는 출력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 출력장치는 해당운전 조건에서의 스로틀 개도의 개방량에 따라 운전상태를 기준부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L1 이 이하인 경우), 속도유지부하(스로틀 개도가 일정기준치 L2 이하인 경우), 가속유지부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L3 이하인 경우), 최고부하(스로틀 개도가 일정 기준치 L3 이상인 경우)(여기서 L1<L2<L3임)로 부하조건을 구분하고, 상기 출력된 연비값이 최적운행구간에 있는 경우에는 최적으로 표시하고, 상기 출력된 연비값이 이를 벗어난 경우에 스로틀 개도가 기준부하치에 해당하는 경우는 부족으로 표시하고, 가속유지부하치나 최고부 하치에 해당하는 경우는 초과로 표시하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 출력장치는 디스플레이 화면, 아날로그게이지 또는 LED표시장치를 포함하는 표시장치 또는 음성, 버저 또는 음악을 출력하는 음성출력장치인 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어장치는 상기 제어장치를 초기화 하는 리셋버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 리셋버튼은 차량의 브레이크가 밟히는 것과 연동하여 작동하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제어장치는 해당 운전조건에서 실시간으로 각 부하조건에 따른 연비 또는 이에 추가하여 엔진 회전속도, 스로틀 개도 또는 인젝션 펄스 신호에 해당하는 설정치를 제어장치에 저장하도록 하는 입력수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제어장치는 해당 운전조건에서 각 부하조건에 따른 연비 또는 이에 추가하여 엔진 회전속도, 스로틀 개도 또는 인젝션 펄스 신호에 해당하는 설정치를 차량정시 상태에서 입력값으로 제어장치에 입력하여 저장하도록 하는 입력수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 부하조건은 아이들링 또는 내리막 운전구간에 해당하는 기준부하, 일정속도로 차량이 운전되는 속도유지부하, 차량의 속도가 증가되어 가속하는 가속유지부하, 최대가속으로 진행하는 최고부하로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 출력장치는 해당운전 조건에서의 부하조건을 상기 설정치로부터 판단하여, 상기 출력된 연비값이 최적운행구간에 있는 경우에는 최적으로 표시하고, 상기 출력된 연비값이 이를 벗어난 경우에 설정치를 기준으로 부하조건이 기준부하치에 해당하는 경우는 부족으로 표시하고, 가속유지부하치나 최고부하치에 해당하는 경우는 초과로 표시하는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 제어장치의 연비값은 산소센서의 값에 따라 그 값이 보정되어지는 것을 특징으로 하는 차량 연료절감 장치.

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