KR20100024152A

KR20100024152A - 차량에 공급되는 연료압력을 측정하여 실시간으로 연료소모량을 표시하는 장치

Info

Publication number: KR20100024152A
Application number: KR1020080082870A
Authority: KR
Inventors: 최인섭
Original assignee: 최인섭
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-05
Also published as: WO2010024575A3; WO2010024575A2

Abstract

본 발명은 차량의 연료 소모량을 실시간으로 측정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 분사 밸브 개변신호를 입력받아 유효 분사 시간을 산출하는 유효 분사 시간 산출 모듈과; 차량 주행 속도에 따라 복수의 분사 압력이 미리 설정되고, 차량 주행 속도에 해당하는 분사 압력으로 연료를 분사하도록 상기 분사 밸브에 신호를 제공하는 분사 압력 신호부와; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 입력받은 유효 분사 시간과, 속도계로부터 입력받은 차량 주행 속도에 대응하는 상기 분사 압력 신호부의 분사 압력을 이용하여 분사량을 산출하는 분사량 산출부와; 상기 분사량 산출부로부터 분사량을 입력받고 속도계로부터 차량 주행 속도를 입력받아 연비를 산출하는 연비 산출 모듈과; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 산출한 유효 분사 시간 및 상기 연비 산출 모듈에서 산출한 연비를 운전자에게 표시하는 표시부와; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈과, 분사 압력 신호부와, 분사량 산출부와, 연비 산출 모듈과, 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 주행속도에 따라 연료 분사 압력을 측정, 표시함으로서 주행 조건에 따른 경제적인 운전을 운전자 스스로 선택할 수 있도록 고안한 장치이다.

Description

차량에 공급되는 연료압력을 측정하여 실시간으로 연료소모량을 표시하는 장치{APPARATUS FOR MEASURING AND DISPLAYING FUEL RATIO}

본 발명은, 차량 운행시 소모되는 연료량을 실시간으로 측정하여 운전자에게 안내하기 위한 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량 주행 속도 및 도로의 조건에 따라 분사되는 연료공급압력을 실시간으로 측정, 운전자 스스로 주행속도나 도로의 조건 등에 의해 이상적인 최적의 연료공급압력을 선택하게 함으로서 연료를 효율적으로 사용하게 하여 연료절감 효과와 더불어 배출가스 발생을 미연에 방지하고 연료낭비에 의해 발생되는 온실가스 즉, 지구온난화 현상의 주범인 이산화탄소 발생을 최소화하기 위하여 고안한 장치에 관한 것이다.

자동차에 공급되는 연료압력은 주행속도나 도로의 조건에 따라 변하는 것이 아니라 자동차 제작사에 의해 이미 하나의 압력으로 설정되어 있다.

근자에 들어 자동차 제작사에 의해 공급되는 연료공급압력이 이미 정해져 있음을 이용하여, 전자제어장치 차량에 한하여 전기신호를 받아 인젝터가 열리고 닫히는 시간을 계산하여 연료 소모량을 측정하고 이미 정해진 연료공급압력 속에서 가장 연료소모가 이상적인 구간 즉, 경제속도 구간에서 주행을 할 수 있도록 운전습관을 유도하는 장치들이 개발되고 있다.

이러한 장치는 자동차 제작사에 의해 이미 설정된 연료공급압력을 기준으로 볼 때 연료 소모는 적정부하 영역에서 가장 낮고 저부하 및 고부하 영역에서는 높다. 그러므로, 적정부하 운전을 하게 되면 경제적인 운전을 할 수가 있다. 또한 종래의 자동차는 계기판에 속해 있는 rpm계측기에 녹색으로 경제적인 rpm을 표시하여 대략적이지만 운전자에게 경제속도를 유도하고 있다. 그러나, 연료의 소모량이나 적정부하 정도를 명확하게 알 수 있는 표시장치가 되어 있지 않아 운전자는 운전 중에 어느 부하영역에서 가장 이상적인 연료가 공급되는 지 알 수가 없었기 때문에 이상적인 구간에서 주행 할 수 있도록 엑셀페달을 밟는 정도를 유도하는 장치에 불과하다.

그리고, 이러한 장치들은 신차 출고 시 자동차 제작사에 의해 이미 설정되어 있는 연료공급압력을 그대로 이용하고 있다. 그러나 신차 출고 이 후 년식이나 주행거리에 따라 연료를 압송하는 연료펌프의 성능변화 및 엔진 성능변화로 인하여 공급되는 연료압력 또한 변화하게 됨으로 설정되어 있는 연료공급압력을 기준으로 단순히 인젝터가 열리고 닫히는 시간만을 계산하여 연료소모량을 측정한다면 측정오차가 크게 나타날 수밖에 없는 문제가 있었다.

이렇게 년식에 의해 연료펌프의 성능변화 및 엔진의 성능변화에 따른 피할 수 없는 측정오차의 문제를 해결하지 못한 채 단순히 인젝터의 전기신호만으로 연비를 계산하여 표시하는 장치들로 인하여 장치에 표시된 연비와 실제 연비에서 많 은 차이가 있어 이러한 장치를 구매한 소비자들의 불만이 적지가 않다.

또한 이미 여러 실험에서 밝혀진 바와 같이 100km/h로 주행할 때와 130km/h로 주행할 때는 연료 소모량이 20％ 이상 나고, 또 서서히 가속할 때와 급격히 가속할 때와의 연료소모량의 차도 30％ 가까이 나는 것으로 밝혀지고 있다.

그런데, 운전자들은 위와 같이 운전에 따라 연료 소모의 차이가 많이 나는 줄을 알고 있으나, 주행속도에 따른 연료소모량을 가시적으로 볼 수 없기 때문에 운전자들은 연료 소모를 체감하지 못함으로 경제적 운전을 실천하지 못하고 있다.

일반적으로 연료 소모량의 측정은 연료공급라인에 연료소모량 측정기기를 설치하여 측정하였다. 그러나, 연료소모량 측정기기는 고가여서 자동차 제조사나 자동차 관련 연구소 등에서 엔진 개발을 위한 목적으로 사용하였고, 일반 자동차 운전자들은 자기 자동차의 연료소모량을 아는 것은 거의 불가능하였다. 또한, 연비에 관심을 가진 많은 운전자들은 연료소모량과 연비를 구하기 위하여 주유시 연료탱크를 가득 채우면서 주행거리 적산계를 '0'으로 세팅하고 일정 거리를 주행한 후에 다시 가득 채울 때 주유하게 되는 양을 기준으로 연료소모량과 주행거리를 이용하여 연비를 어림짐작하였다.

그러나, 이러한 방법은 측정치가 정확하지 않을 뿐만 아니라 실시간으로 활용이 불가능하고 평균적 의미에 불과하며 실시간적인 정보로서 활용되지 못하고 있다.

한편, 자동차 제조사에서는 차량구입자가 여러 차량 사이의 연비 값을 비교하여 연비가 우수한 차량을 구입하는데 활용할 수 있도록 차량의 인증시 측정된 공 인 연비를 제공하고 있다.

일반적으로 연비는 자동차의 연료소비를 나타낸 것으로서, 연료 1리터 또는 1갤런으로 주행 가능한 거리인 km/ℓ, mpg(miles per gallon) 또는 100km를 주행하는데 소비되는 연료량인 ℓ/100km로 표시하며, 자동차의 에너지 소비 효율이라고도 지칭한다.

이러한 연비는 차량이 실제의 도로상을 주행할 때에 구해지는 실 주행 연비와 차량의 인증시에 측정되는 공인 연비로 대별된다.

그런데, 최근 들어 도로 상황과 주행 조건이 점차 악화되어 공인 연비와 실 주행 연비의 차이가 커서 소비자의 오해 내지는 불만이 야기되는 등 공인 연비 측정에 대한 신뢰성이 의문시되고 있다.

이러한 문제점을 해결하고 운전자에 대한 경제적인 운전 습관을 유도하기 위한 해결 방안으로서, 실시간 연비를 측정하여 화면 등을 통해 운전자에게 안내하는 다양한 연비측정 표시장치가 알려져 있다.

종래의 연료측정 표시장치는 자동차 제작사에 의해 이미 지정된 연료공급압력을 기준으로 인젝터가 ECU의 전기신호를 받아 열리고 닫히게 되는데 이러한 장치들은 단순히 인젝터 전기 신호선에 장치를 연결하여 인젝터가 열린시간을 계산하여 연비를 측정하나, 차량의 년식이나 엔진의 성능변화에 따라 달라지는 연료공급압력을 단순히 인젝터가 열려있는 시간을 계산하여 측정함으로써 정확성이 떨어질 수밖에 없는 문제가 있다.

따라서, 본 출원인은 주행 속도 및 도로의 조건 또는 년식 및 엔진성능에 따 라 연료 분사 압력이 가변하게 되는데 이때 가변 되어 공급되는 연료압력을 측정하고 ECU의 전기신호를 받아 인젝터가 열리는 시간을 동시에 계산하여 차량의 정확한 연비를 측정, 표시함으로써, 주행 조건에 따른 경제적인 운전을 운전자 스스로 선택할 수 있도록 차량의 연료소모량을 실시간으로 측정하기 위한 장치를 개발하기에 이르렀다.

상기 배경기술의 문제점에서 해결하고자 하는 과제는, 본 발명은 주행 속도 및 도로의 조건 또는 차량의 년식에 의해 연료펌프 및 인젝션 펌프의 성능과 엔진의 성능이 변화하게 된다. 이렇게 달라지는 성능 변화에 따라 연료 분사 압력이 가변하게 되는데 이때 이러한 조건에 해당되는 차량의 정확한 연비를 오차 없이 측정하여 실시간 표시함으로써 엑셀페달을 밟는 정도를 유도하는 장치가 아니라 실제 주행 조건에 따른 경제적인 운전을 운전자 스스로 선택할 수 있도록 표시하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 분사 밸브 개변신호를 입력받아 유효 분사 시간을 산출하는 유효 분사 시간 산출 모듈과; 차량 주행 속도에 따라 복수의 분사 압력이 미리 설정되고, 차량 주행 속도에 해당하는 분사 압력으로 연료를 분사하도록 상기 분사 밸브에 신호를 제공하는 분사 압력 신호부와; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 입력받은 유효 분사 시간과, 속도계로부터 입력받은 차량 주행 속도에 대응하는 상기 분사 압력 신호부의 분사 압력을 이용하여 분사량을 산출하는 분사량 산출부와; 상기 분사량 산출부로부터 분사량을 입력받고 속도계로부터 차량 주행 속도를 입력받아 연비를 산출하는 연비 산출 모듈과; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 산출한 유효 분사 시간 및 상기 연비 산출 모듈에서 산출한 연비를 운전자에게 표시하는 표시부와; 상기 유효 분사 시간 산출 모듈과, 분사 압력 신호부와, 분사량 산출부와, 연비 산출 모듈과, 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 표시하기 위한 측정 장치를 제공한다.

여기서, 상기 유효 분사 시간 산출 모듈은 상기 인젝터로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유효 분사 시간 산출 모듈은 전자제어장치로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받을 수도 있다. 그러나 분사 밸브 개변신호를 받지 못하는 디젤차량의 경우 인젝션 펌프로부터 노즐을 통해 압송되는 연료공급압력에 따른 맥동을 이용하여 rpm을 찾을 수 있음으로 전자제어장치 차량이나 인젝션 펌프를 사용하는 차량 모두에서 동일한 신호를 받을 수 있다.

상기 유효 분사 시간 산출 모듈은, 분사 밸브 개변 신호를 입력받는 분사 신호 입력부와; 상기 분사 신호 입력부로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받아 분사 시간을 산출하는 분사 시간 산출부와; 상기 분사 시간 산출부에서 산출한 분사 시간에서 분사 가능 시간과 무효 분사 시간을 산출한 후에 유효 분사 시간을 산출하는 유효 분사 시간 산출부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연비 산출 모듈은, 속도계로부터 차량 주행 속도를 입력받는 속도 입력부와; 상기 속도 입력부로부터 차량 주행 속도를 입력받고 상기 분사량 산출부로부터 분사량을 입력받아 연비를 산출하는 연비 산출부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연비 산출 모듈은 상기 속도 입력부로부터 차량 주행 속도를 입력받아 주행거리를 산출하는 주행 거리 산출부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 표시부 에 주행거리 또는 구간 주행 거리를 표시하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 과제의 해결 수단에 따르면, 주행속도 및 도로의 조건에 따라 연료 분사 압력이 일정하거나 또는 가변되는 차량의 실제 엔진으로 공급되는 압력을 찾아 정확한 연비를 측정, 표시할 수 있도록 하여, 주행 조건에 따라 운전자 스스로 주행속도 및 도로의 조건에 따라 가장 이상적이라고 판단하는 공급압력과 주행 속도를 선택하도록 제공함으로써 연료절감 효과와 배출가스 발생억제 효과를 동시에 얻을 수 있을 뿐만 아니라 국제사회가 염려하고 있고 지구온난화 현상의 주범인 이산화탄소 발생을 최소화하는데 중요한 역할을 하게 될 것이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 차량의 연료 절감을 위한 표시장치가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 연료절감을 위한 표시장치는, 인젝터(100), 분사 압력 신호부(103), 속도계(104), 분사 신호 입력부(110), 분사 시간 산출부(120), 유효 분사 시간 산출부(130), 분사량 산출부(140), 연비 산출부(150), 속도 입력부(160), 주행거리 산출부(170), 메모리(200), 표시부(210), 키입력부(220), 제어부(230)로 구성된다.

여기에서, 분사 신호 입력부(110)과, 분사 시간 산출부(120)과, 유효 분사 시간 산출부(130)은 유효 분사 시간 산출 모듈로 구분될 수 있으며, 연비 산출 부(150)와 속도 입력부(160)는 연비 산출 모듈로 부를 수 있다.

인젝터(100)는 연료파이프까지 온 정상 압력의 연료를 전기적 분사신호에 의해 흡기 매니폴드로 분사해주는 분사장치로서 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

즉, 인젝터(100)는 전자 제어 장치(ECU)로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받아 분사 밸브를 개방하게 되며, 전자 제어 장치로부터 전송받은 분사 밸브 개변 신호를 분사 신호 입력부(110)로 전송한다.

속도계는 GPS 속도계(104)로 이루어지며, GPS 속도계(104)는 GPS 수신기를 포함하는 구성이며 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 따라서 현 위치를 산출한다. 이러한 GPS 속도계(104)는 위도·경도·고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있으며, 이러한 GPS 수신기를 이용한 차량의 속도를 인식하는 방법은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

분사 신호 입력부(110)는 인젝터(100)로부터 유선을 통하여 분사 밸브 개변신호를 입력받으며, 입력받은 분사 밸브 개변 신호를 분사 시간 산출부(120)로 전송한다. 그리고, 분사 시간 산출부(120)는 분사 신호 입력부(110)로부터 입력받은 분사 밸브 개변 신호로부터 분사 시간을 산출한다.

여기서, 분사 신호 입력부(110)가 인젝터(100)로부터 입력받은 분사밸브 개변 신호는 계단 파형의 신호이며, 계단 파형에서 'O' 볼트 전압을 가지는 구간이 분사구간이 된다.

따라서, 분사 시간 산출부(120)는 분사 시간을 산출하기 위하여 계단 파형의 분사밸브 개변 신호에서 분사 구간의 시간을 측정하여 분사시간을 산출한다.

한편, 유효 분사 시간 산출부(130)는 분사 시간 산출부(120)에서 산출한 분사 시간으로부터 유효 분사 시간을 구하게 된다. 이처럼 유효 분사 시간을 구하는 이유는 인젝터(100)가 전자 제어 장치로부터 분사 밸브 개변 신호를 전송받아 분사밸브를 개방하게 될 때 실제 유류가 흡입될 정도로 개방되는데 시간이 필요하기 때문이다.

또한, 인젝터(100)가 전자 제어 장치로부터 분사 밸브 개변신호를 전송받아 분사 밸브를 개방한다 하더라도 개방되는 시간에 흡입되는 유량은 분사 밸브의 개방된 폭에 따라 흡입량이 서로 달라질 수 있기 때문에 평균적 의미에서 유효 분사 시간이 필요하다.

따라서, 유효 분사 시간 산출부(130)는 이와 같이 실제적인 분사 밸브의 동작을 고려하여 유효 분사 시간을 구하게 되는데, 이는 다음 [수학식 1]로 표시된다.

[수학식 1]

T=Tc(=Teff*K1))+Tnull

여기에서, T는 분사 시간, Tc는 분사 가능 시간, Teff는 유효 분사 시간, Tnull은 무효 분사 시간을 지칭한다.

이 때, 분사 시간 T는 분사 시간 산출부(120)에서 산출한 분사 시간을 말하며, 인젝터(100)가 전자 제어 장치로부터 전송받은 분사 밸브 개변 신호로부터 산 출한 시간이다.

그리고, 분사 가능 시간 Tc는 인젝터(100)가 전자 제어 장치의 분사 밸브 개변 신호에 응답하여 분사 밸브를 개방하게 될 때 실제로 유류가 흡입될 수 있는 시간을 말하며, 분사 가능 시간에 흡입되는 유류의 양은 시간이 경과함에 따라 점점 더 증가하게 된다. 이러한, 분사 가능 시간 Tc는 분사 시간 T에서 무효 분사 시간 Tnull을 감산하여 구한다.

다음으로, 유효 분사 시간 Teff는 흡입되는 양의 평균량을 구하고 그러한 평균량의 유류가 흡입된다고 가정할 때 한번의 엔진 공정에서 소요되는데 필요한 시간을 말한다. 즉, 유효 분사 시간이란 평균량의 유류가 흡입될 때 걸리는 시간을 말하며, 분사 가능 시간 Tc에 가변인자 K1을 나누면 구할 수 있다.

다음으로, 무효 분사 시간 Tnull은 인젝터(100)가 전자 제어 장치로부터 분사 밸브 개면 신호를 입력받아 분사 밸브를 개방할 때 분사 밸브가 흡입이 가능할 때까지 열리는 시간을 말한다. 이러한 무효 분사 시간은 자동차의 배터리의 전압에 영향을 받게 되는데, 유효 분사 시간 산출부(130)는 인젝터(100)로부터 전송받은 분사 밸브 개변 신호의 정격 전압을 측정하여 자동차의 배터리의 전압을 얻으며, 이 결과를 이용하여 무효 분사 시간을 산출한다.

위에서 설명한 분사 시간은 분사 가능 시간과 무효 분사 시간의 합이며, 무효 분사 시간은 분사 밸브 개변 신호에 응답하여 인젝터(100)가 개방될 때 개방의 시작부터 일정 폭의 증가가 무효 분사 시간이 되며, 그 이후에는 분사 가능 시간이 된다.

한편, 유효 분사 시간 산출부(130)는 분사 시간 산출부(120)로부터 입력받은 분사 시간에서 위의 [수학식 1]을 이용하여 유효 분사 시간을 산출할 수 있다.

즉, 유효 분사 시간 산출부(130)는 분사 시간 산출부(120)에서 산출한 분사 시간을 입력받고, 분사 신호 입력부(110)에서 분사 밸브 개변 신호를 입력받아 정격 전압을 측정하여 무효 분사 시간을 산출한 후에 위의 [수학식 1]을 사용하여 유효 분사 시간을 산출할 수 있다.

이와 같이 산출된 유효 분사 시간을 유효 분사 시간 산출부(130)는 분사량 산출부(140)로 전송하고, 메모리(200)에 저장한다.

분사 압력 신호부(103)는 차량 주행 속도에 따라 복수의 분사 압력이 미리 설정되어 있고, 차량 주행 속도에 해당하는 분사 압력으로 연료를 분사하도록 분사 밸브에 신호를 제공한다. 또한, 분사 압력 신호부(103)는 GPS 속도계(104)로부터 차량 주행 속도를 실시간으로 입력받아, 차량 주행 속도에 해당하는 분사 압력을 분사량 산출부(140)로 전송하고 메모리(200)에 저장한다. 여기서, 분사 압력은 차량 주행 속도가 증가함에 따라 증대하게 된다. 일 예로, 연료 탱크의 연료를 연료파이프를 거쳐 분사 밸브에 제공하는 연료펌프의 토출 압력을 차량 주행 속도가 증가함에 따라 증대시켜 분사 압력을 증대시킬 수 있게 된다.

그리고, 분사량 산출부(140)는 유효 분사 시간 산출부(130)에서 산출한 유효 분사 시간에 분사 압력 신호부(103)에서 제공한 차량 주행 속도에 대응하는 분사 압력을 곱하여 단위 분사량을 구하며, 아래 [수학식 2]로 표현된다.

[수학식 2]

Q=K2*Teff*P

여기에서, Q는 분사량, K2는 가변 인자, Teff는 유효 분사 시간, P는 차량 주행 속도에 대응하는 분사 압력을 말한다.

가변인자 K2가 필요한 이유는 유효 분사 시간과, 분사 압력의 단위가 분사량과 상이하기 때문에 단위를 통일한 필요가 있으며, 그에 따라 일정값이 승산되어야 한다.

이처럼, 분사량 산출부(140)는 분사량이 산출되면 산출된 분사량은 메모리(200)에 저장한다.

다음으로, 속도 입력부(160)는 GPS 속도계(104)로부터 차량 주행 속도를 입력받으며, 입력받은 차량 주행 속도를 주행거리 산출부(170)와 연비 산출부(150)로 전송하고, 메모리(200)에 저장한다.

주행거리 산출부(170)는 속도 입력부(160)로부터 입력받은 차량 주행 속도를 이용하여 주행거리를 산출하여 메모리(200)에 저장한다. 즉, 주행 거리 산출부(170)는 속도 입력부(160)로부터 입력받은 차량 주행 속도에 시간을 승산하여 주행 거리를 산출하여 메모리(200)에 저장한다.

그러면, 연비 산출부(150)는 분사량 산출부(140)로부터 입력받은 분사량과 속도 입력부(160)에서 입력받은 차량 주행 속도를 이용하여 다음 [수학식 3]을 사용하여 연비를 산출한다.

[수학식 3]

DFC=V(km/h)/Q(1/h)

여기에서, DFC는 자동차의 주행 연비를 표시하며, V는 차량 주행 속도를 표시하고, Q는 분사량을 나타낸다.

즉, 연비 산출부(150)는 차량 주행 속도를 분사량으로 나누어 자동차의 주행 연비를 구한다.

한편, 제어부(230)는 분사 신호 입력부(110), 분사 시간 산출부(120), 유효 분사 시간 산출부(130), 분사 압력 신호부(103), 분사량 산출부(140), 연비 산출부(150), 속도 입력부(160), 주행 거리 산출부(170)를 제어한다.

그리고, 제어부(230)는 표시부(210)가 차량 주행 속도와, 유효 분사 시간을 히스토그램을 사용하여 표시하며, 연비를 표시하도록 제어한다. 또한, 그 외에 제어부(230)는 표시부(210)가 누적 주행 연비, 구간 주행 연비, 구간거리, 연료소모량, 분사 시간, 엔진 오일 교체 거리 등을 표시할 수 있도록 제어한다.

표시부(210)에 표시된 차량 주행 속도, 유효 분사 시간 히스토그램, 유효 분사 시간, 유효 연비의 일 예가 도 2에 도시되어 있는데, 표시부(210)의 하부의 좌측에 차량 주행 속도가 숫자를 사용하여 표시되어 있으며, 우측의 하부에 연비가 숫자를 사용하여 표시되어 있고, 우측 상부에 유효 분사 시간이 숫자를 사용하여 표시되어 있으며, 상부에는 굽은 히스토그램 그래프를 사용하여 유효 분사 시간이 표시되어 있다. 굽은 히스토그램 그래프는 녹색 구간, 청색 구간, 적색 구간으로 구성되어 있으며, 녹색 구간은 일 예로 5개의 바로 이루어져 있으며 하나의 바가 0.5ms를 나타내도록 설정하면 유효분사 시간이 0 내지 2.5인 경우를 표시하며, 청색 구간은 일 예로 5개의 바로 이루어져 있으며 하나의 바가 0.5ms를 나타낸다고 설정하면 유효분사 시간이 2.5∼5이하인 경우에 표시되며, 적색 구간은 일 예로 6개의 바로 이루어져 있으며 하나의 바가 0.5ms를 나타내도록 설정하면 5∼8ms를 표시한다. 물론, 유효 분사 시간이 8ms이상인 경우에 히스토그램의 바의 증가는 없다.

여기에서, 만곡된 히스토그램 그래프의 눈금이 증가하게 되면, 운전자는 유효 분사 시간이 길어지는 것을 시간적으로 인지하게 되고, 적색 구간에 진입하게 되면 녹색 구간에 위치하도록 액셀레이터 패달을 밟지 않게 되어 연료 소비를 절감할 수 있다.

한편, 제어부(230)는 표시부(210)에 누적 주행 연비, 구간 주행 연비, 구간 거리, 연료 소모량, 분사 시간, 엔진 오일 교체 거리, GPS 정보 등을 제공한다.

여기에서, 누적 주행 연비란 운전자가 설정한 특정 시점부터 현재 시전까지의 누적 주행 연비를 말하며, 구간 주행 연비란 운전자가 설정한 특정 구간에서 구간 주행 연비를 말한다.

그리고, 구간 거리란 당해 장치에 운전자가 설정한 특정 구간의 운행 거리를 말하며, 연료 소모량이란 특정 시점에서 연료 소모량을 말한다.

유효 분사 시간이란 유류가 흡입되는 시간을 말하고, 엔진 오일 교체 거리란 엔진 오일을 교체한 시점부터 현재까지의 운행 거리를 말한다. 그리고, GPS 정보란 지리 정보를 말한다.

즉, 제어부(230)는 운전자가 키입력부(220)의 키조작을 통하여 누적 주행 연비를 알고 싶은 경우에 메모리(200)에 저장된 실시간 주행 연비를 읽어와서 누적연 비를 산출하여 표시부(210)를 통하여 운전자에게 제공한다.

또한, 제어부(230)는 운전자가 키입력부(220)의 키조작을 통하여 특정 구간에 대한 구간 누적 연비를 알고 싶은 경우에 사용자가 지정한 구간에 대한 구간 누적 연비를 산출하여 표시부(210)를 통하여 운전자에게 보여준다.

제어부(230)는 운전자가 키입력부(220)의 키조작을 통하여 특정 구간에 대한 구간 거리를 알고 싶은 경우에 메모리(200)에 저장된 주행 거리를 읽어와서 특정 구간에 대한 구간 거리를 산출하여 산출된 구간 거리를 표시부(210)에 표시한다.

제어부(230)는 운전자가 키입력부(220)의 키조작을 통하여 특정 구간에 대한 연료 소모량을 알고 싶은 경우에 메모리(200)에 저장되어 있는 특정 구간에 대한 연료 소모량을 읽어와서 표시부(210)에 표시한다.

제어부(230)는 키입력부(220)의 키조작을 통하여 엔진 오일의 교환시기를 알고 싶어 엔진오일을 교환한 시점부터 누적 주행거리를 알기를 원하면 메모리(200)에 저장된 엔진 오일을 교환한 시점부터 현재까지의 주행거리를 누적하여 운전자에게 보여준다. 운전자는 이러한 정보를 이용하여 엔진 오일을 교환할 수 있다.

이와 같이 누적 주행 연비, 구간 주행 연비, 구간 거리, 연료 소모량, 분사 시간, 엔진 오일 교환 거리 등을 운전자가 키입력부(220)의 키조작에 따라 제어부(230)가 메모리(200)에서 읽어와서 제공한다.

즉, 키입력부(220)의 중앙 부분에 있는 키는 온오프 키를 나타내는데 운전자가 온오프 키를 온하면, 제어부(230)는 표시부(210)에 사용가능한 메뉴를 제공한 다.

이때, 제어부(230)가 표시부(210)에 제공하는 사용 가능한 메뉴로 누적 주행 연비, 구간 주행 연비, 구간 거리, 연료 소모량, 분사 시간, 엔진 오일 교환 거리, GPS 정보 등이 있다.

이와 같은 메뉴가 표시부(210)를 통해 제공되면, 운전자는 키입력부(220)의 상하 이동키를 이용하여 원하는 메뉴를 선택할 수 있으며, 선택된 메뉴에 대한 정보를 제어부(230)는 메모리(200)로부터 읽어와서 표시부(210)에 표시한다.

특히, 운전자가 키입력부(220)의 키조작을 통하여 GPS 정보를 요구하면, 제어부(230)는 GPS 단말기로부터 GPS 정보를 읽어와서 제공한다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 차량 주행 속도에 따라 연료 분사 압력을 가변하며 주행에 따른 연료 소모량과 연비를 가장 효율적인 방법을 통하여 산출하고 이를 실시간으로 표시함으로써, 운전자는 이러한 정보를 기초로 주행 환경에 따라 경제적인 운전을 실시할 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료 절감을 위한 표시장치의 구성도,

도 2는 도 1의 표시부의 일 실시예를 도시한 도면이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

100 : 인젝터 103 : 분사 압력 신호부

104 : GPS 속도계 110 : 분사 신호 입력부

120 : 분사 시간 산출부 130 : 유효분사 시간 산출부

140 : 분사량 산출부 150 : 연비 산출부

160 : 속도 입력부 170 : 주행 거리 산출부

200 : 메모리 210 : 표시부

220 : 키입력부 230 : 제어부

Claims

분사 밸브 개변신호를 입력받아 유효 분사 시간을 산출하는 유효 분사 시간 산출 모듈과;

차량 주행 속도에 따라 복수의 분사 압력이 미리 설정되고, 차량 주행 속도에 해당하는 분사 압력으로 연료를 분사하도록 상기 분사 밸브에 신호를 제공하는 분사 압력 신호부와;

상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 입력받은 유효 분사 시간과, 속도계로부터 입력받은 차량 주행 속도에 대응하는 상기 분사 압력 신호부의 분사 압력을 이용하여 분사량을 산출하는 분사량 산출부와;

상기 분사량 산출부로부터 분사량을 입력받고 속도계로부터 차량 주행 속도를 입력받아 연비를 산출하는 연비 산출 모듈과;

상기 유효 분사 시간 산출 모듈에서 산출한 유효 분사 시간 및 상기 연비 산출 모듈에서 산출한 연비를 운전자에게 표시하는 표시부와;

상기 유효 분사 시간 산출 모듈과, 분사 압력 신호부와, 분사량 산출부와, 연비 산출 모듈과, 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.
제1항에 있어서,

상기 유효 분사 시간 산출 모듈은 상기 인젝터로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.
제1항에 있어서,

상기 유효 분사 시간 산출 모듈은 전자제어장치로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.
제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유효 분사 시간 산출 모듈은,

분사 밸브 개변 신호를 입력받는 분사 신호 입력부와;

상기 분사 신호 입력부로부터 분사 밸브 개변 신호를 입력받아 분사 시간을 산출하는 분사 시간 산출부와;

상기 분사 시간 산출부에서 산출한 분사 시간에서 분사 가능 시간과 무효 분사 시간을 산출한 후에 유효 분사 시간을 산출하는 유효 분사 시간 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.
제1항에 있어서,

상기 연비 산출 모듈은,

속도계로부터 차량 주행 속도를 입력받는 속도 입력부와;

상기 속도 입력부로부터 차량 주행 속도를 입력받고 상기 분사량 산출부로부터 분사량을 입력받아 연비를 산출하는 연비 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하 는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.
제5항에 있어서,

상기 연비 산출 모듈은 상기 속도 입력부로부터 차량 주행 속도를 입력받아 주행거리를 산출하는 주행 거리 산출부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 표시부에 주행거리 또는 구간 주행 거리를 표시하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 소모량을 측정하기 위한 장치.