KR101786655B1 - 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 급감가속 등의 연비조건에 따라 댐핑시간을 가변제어하여 연료소비량을 추종하는 연료게이지의 응답성을 제공하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법이 개시된다.
본 발명은 연료센더의 저항값 변화와 엔진회전수 및 차속을 검출하는 과정; 차속에서 가속도를 연산하고, 가속도와 엔진회전수를 적용하여 연비모드를 판단하는 과정; 연비모드에 따른 설정된 펙터값과 차속에 따른 댐핑시간을 결정하고, 두 값을 연산하여 댐핑시간을 가변결정하는 과정; 가변결정된 댐핑시간을 적용하여 연료센더의 저항값에서 추출되는 연료량 정보를 연료게이지에 지시하는 과정을 포함한다.

Description

차량용 연료게이지의 응답성 제어방법 및 장치{METHOD FOR CONTROLLING RESPONSIBILITY OF FUEL GAUGE VEHICLE AND DEVICE THEREOF}

본 발명은 차량용 연료게이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 급감가속 등의 연비조건에 따라 댐핑시간(Damping Time)을 가변제어하여 연료소비량을 추종하는 연료게이지의 응답성을 제공할 수 있도록 하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

차량에는 연료탱크에 주입되어 있는 연료의 잔량을 검출하여 클러스터를 통해 운전자에게 지시하는 연료량 감지장치가 장착된다.

도 3은 종래의 차량에 적용되는 연료량 감지장치의 구성을 도시한 도면이다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 연료펌프에 장착되는 연료센더(10)가 연료의 소비에 따라 저항값의 변화를 출력하여 제어부(20)에 제공하면 제어부(20)는 현재의 주행차속을 설정된 댐핑시간을 적용하여 현재의 연료량 정보를 클러스터에 구비되는 연료게이지(30)로 지시한다.

상기 댐핑시간은 연료게이지(30)가 'FULL' 위치에서 'EMPTY' 위치까지 변하는데 걸리는 설정된 지연시간을 의미한다.

예를 들어 연료탱크에 'FULL'로 주입된 연료를 정비나 기타의 이유로 배출시켜 'EMPTY'로 변경하여도 연료게이지(30)의 지침은 설정된 댐핑시간이 경과되어야만 'EMPTY'를 지시할 수 있다.

상기 댐핑시간을 설정하는 이유는 주유시나 선회 혹은 구배로 운행에서 연료 유동으로 유면의 변화가 발생되더라도 연료게이지가 급격하게 변화되는 것을 방지하기 위해 설정된다.

그러나, 고성능 차량에서 급가속이나 급감속이 반복되거나 저속 고부하의 운전이 실행되어 연료소비가 많은 경우에는 댐핑시간에 의해 연료게이지의 지침이 실제 연료량을 따라 가지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

이러한 현상은 연료 경고등이 점등된 상태에서 주행거리가 단축될 수 있으며, 연료 경고등이 점등되기 전에 시동 꺼짐이 발생될 수 있다.

즉, 종래 차량의 연료 감지장치에 적용된 댐핑시간은 차량의 급격한 가감속 반복이나 저속 고부하의 운전에 따른 연료소비를 정확하게 반영하지 못한다.

따라서, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 차속과 연비에 비례하여 댐핑시간(A1)이 설정되고 있으나, 'A영역'과 같이 저속 고부하의 운전이 반복되는 경우 연료소비에 대비하여 댐핑시간의 지연이 크므로, 연료게이지가 가르키는 지침은 실제 연료소비 보다 늦게 떨어져 실제 연료량을 추종하지 못하는 문제점이 발생한다.

특히, 고성능 차량의 경우 급가속 및 급감속이 반복될 수 있는 가능성이 높으며, 작은 변속과 높은 엔진회전수 영역의 운전이 빈번하여 고속이 아닌 영역에서도 연료소비가 심각하나 댐핑시간이 연료소비를 추종하지 못하여 연료게이지의 지침은 실제 연료량을 추종하지 못하는 문제점이 발생된다.

등록특허공보 제10-0440884호(2004.07.08.) 등록특허공보 제10-0768339호(2007.10.11.)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 차량의 가속도와 엔진회전수에 따른 연비조건에 따라 댐핑시간을 가변제어하여 연료소비량을 추종하는 연료게이지의 응답성을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 연료센더의 저항값 변화와 엔진회전수 및 차속을 검출하는 과정; 차속에서 가속도를 연산하고, 가속도와 엔진회전수를 적용하여 연비모드를 판단하는 과정; 연비모드에 따른 설정된 펙터값과 차속에 따른 댐핑시간을 결정하고, 두 값을 연산하여 댐핑시간을 가변결정하는 과정; 가변결정된 댐핑시간을 적용하여 연료센더의 저항값에서 추출되는 연료량 정보를 연료게이지에 지시하는 과정을 포함하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법이 제공된다.

상기 연비모드의 판정은 가속도가 제1기준 G이상이고, 엔진회전수가 제1기준 RPM이상으로 제1기준시간 동안 기준횟수 이상 반복될 때 악연비 모드로 판정하고, 가속도가 제2기준 G이상 제1기준 G이하이고, 엔진회전수가 제2기준 RPM이상 제1기준 RPM이하로 제1기준시간 동안 기준횟수 이상 반복될 때 저연비모드로 판정하며, 가속도가 제2기준 이하이고, 엔진회전수가 제2기준 RPM이하로 제2기준시간 이상 유지될 때 고연비모드로 판정할 수 있다.

상기 연비모드에 따른 펙터값은 고연비모드와 저연비모드 및 악연비모드의 조건으로 구분되어 서로 다른 변수값으로 설정될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 고성능 차량 등 급가속 혹은 급감속이 많고, 정속운전의 연비와 대비하여 가속운전에서의 연비가 좋지 않은 차량에서 실제 연료소비량을 추종하는 연료게이지의 응답성을 제공하여 연료게이지의 정확성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료게이지의 응답성 제어장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료게이지의 응답성 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 종래의 차량에 적용된 연료량 감지장치를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 차량에 적용된 연료량 감지장치에 설정되는 댐핌시간을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료게이지의 응답성 제어장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 연료센더(101)와 엔진회전수검출부(102), 차속검출부(103), 제어부(104) 및 연료게이지(105)를 포함한다.

연료센더(101)는 연료탱크에 주입된 연료의 소비에 따른 저항값의 변화를 제어부(104)에 제공하여 현재의 잔여 연료량을 인식할 수 있도록 한다.

엔진회전수검출부(102)는 크랭크 축 혹은 캠 축의 위상 변화로부터 엔진회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(104)에 제공한다.

차속검출부(103)는 변속기의 출력축 회전수로부터 현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(104)에 제공한다.

제어부(104)는 차량의 가속도와 엔진회전수에 따른 연비모드를 판단하고, 연비모드에 따른 펙터값을 결정하여 댐핑시간을 가변 결정하며, 가변 결정된 댐핑시간을 적용하여 연료센더(101)에서 검출된 연료량을 연료게이지(105)에 출력시켜 실질적인 연료소비량을 추종하는 연료게이지의 응답성을 제공한다.

연료게이지(105)는 클러스터에 설치되며, 상기 제어부(104)에서 인가되는 제어신호에 따라 연료탱크에 잔존하는 연료량을 설정된 소정의 방식으로 지시한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 차량이 운행되면 제어부(104)는 연료센더(101)에서 제공되는 저항값의 변화를 검출하여 현재의 잔여 연료량을 인식하고(S101), 엔진회전수와 주행 차속을 검출한다(S102).

그리고, 상기 제어부(104)는 차속을 단위 시간으로 연산하여 가속도를 계산한 다음(S103) 엔진회전수와 가속도를 분석하여 현재의 연비모드를 판정한다(S104).

상기 연비모드의 판정은 예를 들어, 가속도가 0.15G이상이고, 엔진회전수가 3000RPM이상이며, 이들 조건이 30초 동안 4회 이상 반복될 때 악연비 모드로 판정한다.

그리고, 가속도가 0.05G이상 0.15G이하이고, 엔진회전수가 2000RPM이상 3000RPM이하이며, 이들 조건이 30초 동안 4회 이상 반복될 때 저연비모드로 판정한다.

또한, 가속도가 0.05G이하이고, 엔진회전수가 2000RPM이하이며, 이들 조건이 2분이상 유지될 때 고연비모드로 판정한다.

상기 S104에서 제어부(104)는 엔진회전수와 가속도의 조건에서 연비모드가 판정되면 하기의 표 1을 적용하여 연비모드에 따른 펙터값을 결정하고(S105), 하기의 표 2를 적용하여 차속에 따른 댐핑시간을 결정한다(S106).

상기 연비모드의 펙터값은 아래의 표 1과 같이 설정될 수 있다.

모드	고연비모드	저연비모드	악연비모드
펙터값	1	0.7	0.3

또한, 차속에 따른 댐핑시간은 아래의 표 2와 같이 설정될 수 있다.

속도	80KPH 이하	120KPH 이하	150KPH 이상
댐핑시간	150min	80min	50min

상기 제어부(104)는 상기 S105에서 연비모드의 펙터값이 결정되고 상기 S106에서 차속에 따른 댐핑시간이 결정되면 두 값을 곱 연산하여 연료게이지의 출력을 제어하기 위한 댐핑시간을 가변결정한다(S107).

상기 S107에서 제어부(104)는 댐핑시간이 가변결정되면 가변결정된 댐핑시간을 적용하여 연료센더(101)에서 검출된 연료량을 연료게이지(105)에 지시하여 실제로 소비되는 연료량을 추종하는 정확한 연료량이 표시된다(S107).

예를 들어, 80KPH 이하에서 악연비모드가 실행되는 경우 댐핑시간은 150min × 0.3 = 45min으로 댐핑시간이 가변설정되어 연료 소비에 정확하게 추종하는 연료게이지의 지침을 제공할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

101 : 연료센더 102 : 엔진회전수검출부
103 : 차속검출부 104 : 제어부
105 : 연료게이지

Claims (4)

1. 연료센더의 저항값 변화와 엔진회전수 및 차속을 검출하는 과정;
   차속에서 가속도를 연산하고, 가속도와 엔진회전수를 적용하여 연비모드를 판단하는 과정;
   연비모드에 따른 설정된 펙터값과 차속에 따른 댐핑시간을 결정하고, 두 값을 연산하여 댐핑시간을 가변결정하는 과정;
   상기 가변결정된 댐핑시간을 적용하여 상기 연료센더의 저항값에서 추출되는 연료량 정보를 연료게이지에 지시하는 과정;
   을 포함하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연비모드의 판정은 가속도가 제1기준 G이상이고, 엔진회전수가 제1기준 RPM이상으로 제1기준시간 동안 기준횟수 이상 반복될 때 악연비 모드로 판정하고,
   가속도가 제2기준 G이상 제1기준 G이하이고, 엔진회전수가 제2기준 RPM이상 제1기준 RPM이하로 제1기준시간 동안 기준횟수 이상 반복될 때 저연비모드로 판정하며,
   가속도가 제2기준 G 이하이고, 엔진회전수가 제2기준 RPM이하로 제2기준시간 이상 유지될 때 고연비모드로 판정하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연비모드에 따른 펙터값은 고연비모드와 저연비모드 및 악연비모드의 조건으로 구분되어 서로 다른 변수값으로 설정되는 차량용 연료게이지의 응답성 제어방법.
4. 연료 소비에 따른 저항값의 변화를 출력하는 연료센더;
   엔진회전수를 검출하여 제어부에 제공하는 엔진회전수검출부;
   주행 차속을 검출하여 제어부에 제공하는 차속검출부;
   연료센더의 저항값 변화에서 연료량을 추출하고, 댐핑시간을 적용하여 연료게이지에 지시하는 제어부;
   을 포함하고,
   상기 제어부는 설정된 프로그램에 따라 동작되어 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 방법을 실행하여 댐핑시간을 가변결정하고, 가변결정된 댐핑시간을 적용하여 연료소비량을 추종하는 잔여연료량을 연료게이지에 지시하는 차량용 연료게이지의 응답성 제어장치.

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