KR100762096B1

KR100762096B1 - 차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100762096B1
Application number: KR1020060094552A
Authority: KR
Inventors: 장진수
Original assignee: 네스테크 주식회사
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-10-02

Abstract

본원 발명은 차량의 연비측정 및 고장진단을 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량에 따라 차이가 나는 연료 분사량을 차량에 맞게끔 학습하여 정확한 연비를 실시간으로 출력할 수 있도록 하고 차량에 부착된 산소센서의 값을 모니터링하여 차량의 고장에 의한 연비 불량 문제를 해결할 수 있도록 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하며,

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 차량의 연비측정 및 고장진단 장치는, 차량의 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착되는 커넥터부와; 사용자 제어명령을 입력받는 키패드부와; 사용자 입력 정보와 구동소프트웨어 및 연비학습정보를 저장하는 저장부와; 상기 커넥터에 접속되어 상기 차량의 출력신호로부터 차량의 상태정보를 분석하여 출력하는 신호분석부와; 상기 신호분석부에서 출력되는 분석신호를 검출하여 사용자 입력 주유량의 차량의 주행 상태에 따른 소모량을 측정하여 실제 주행시의 연비측정 자료를 생성한 후 실제 주행시의 연비를 실시간으로 출력하는 연비측정부를 구비한 제어부와; 상기 실제 주행시의 연비를 출력하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

연비측정, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 산소센서, 고장진단

Description

차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법{A fuel efficiency measurement and trouble diagnostic apparatus for vehicle and the method thereof}

도 1은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치의 블록 구성도이고,

도 2는 도 1의 장치에 의한 연비학습 과정을 나타내는 순서도이며,

도 3은 도 1의 장치에 의한 산소센서 값에 의한 고장진단 과정을 나타내는 순서도이고,

도 4는 도 1의 장치에 의한 연비측정 및 고장진단의 전체 처리과정을 나타내는 순서도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

1: 커넥터(DLC 커넥터) 2: CAN 어날라이져

3: 시그널 어날라이져 4: CPU

4a: 연비측정모듈 4b: 고장진단모듈

5: 메모리 6: 디스플레이

7: 키패드 8: 전원부

9: 배터리

본원발명은 차량의 연비측정 및 고장진단을 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자동차 제작자, 배기량, 연료압력에 따라 차이가 나는 연료 분사량을 차량에 맞게끔 학습하여 정확한 연비를 실시간으로 출력할 수 있도록 하고 차량에 부착된 산소센서의 값을 모니터링하여 차량의 고장에 의한 연비 불량 문제를 해결할 수 있도록 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

유가 급등으로 인하여 많은 운전자들은 자기 차량의 연비에 관심을 가지게 되었고 "주행거리(km)/주유량(L)"으로 계산되는 본인 차량의 연비를 대략적으로는 알고 있다. 그러나 차량에 따라 지정된 연비는 특정 기준 주행시의 연료 소모 상태를 나타내는 것일 뿐 운전자별 운전습관을 고려한 연비를 나타내는 것은 아니다.

잘 알려진 바와 같이 자동차의 연비가 좋고 나쁘냐는 평소 운전자의 급출발 및 급가속 횟수와 주행속도에 따라 많은 영향을 받으며, 급출발 및 급가속 그리고 고속 주행은 연비를 떨어뜨리는 원인으로 작용하게 된다.

그러나 운전자들은 현재 차량의 연비를 볼 수가 없으므로 급출발 및 급가속이 연비에 도움이 안 된다는 것을 알고 있으면서도 비경제적인 운전습관이 고쳐지지 않아 자신도 모르는 사이에 가속페달을 더 밟게 되고 급출발을 하게 되어 개인 적으로는 그만큼의 유류비 지출과 교통사고의 유발시킬 수 있으며, 사회적으로는 더 많은 원유를 수입하게 되는 문제점을 가진다.

또한, 시내운전이 많은 차량은 연소실 및 흡기, 배기다기관에 카본누적으로 내부 EGR의 증가로 인한 흡기-배기 효율의 저하로 운전자도 모르는 사이 연비가 저감되는 차량이 증가되고 있으며 이런 차량들은 어떻게 정비를 받느냐에 따라서 배기가스 감소 및 연비개선에 많은 차이를 나타낼 수 있다.

이러한 이유로 차량의 연비를 정확히 확인할 수 있도록 하고, 연비와 관련된 흡기 계통 또는 엔진의 카본 누적 상태 등의 고장 진단을 자동으로 수행할 수 있도록 할 필요성이 발생하였다.

이러한 필요성에 따라 종래의 기술은 ECU K Line과의 통신을 통한 인젝터(연료)분사량, 엔진회전수, 차속을 계산하여 연비를 계산하는 방식에 의한 차량의 연비를 산출하고, ECU에 의한 고장을 수행하였다.

그러나 이러한 종래기술의 연비 산출 방식은 차량별, 배기량, 연료압력에 따라 동일한 연료분사 시간임에도 불구하고 연료 분사량이 틀려지는 것을 보완하지 않아 실제 연비와 다르게 연비가 산출될 수 있는 문제점과, 차량별로 통신 프로토콜이 상이하여 이를 맞추기 위한 프로그램 작업이 필요하게 되어 프로그램 개발을 위해선 많은 시간과 비용이 필요하다는 문제점을 가진다.

그리고 상술한 ECU는 지정된 고장 진단 기능을 구비하여 차량의 진단 기능을 제공하고는 있으나 흡기 계통 또는 엔진의 카본 누적 등에 의한 고장은 진단하지 못하는 문제점을 가진다.

따라서, 본원발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ECU K-LINE 또는 CAN+, CAN- 를 통하여 입력된 데이터를 운전자가 입력한 시간동안 학습하는 것에 의해 주행상태별 인젝터 분사시간에 대한 분사량을 데이터화한 후 학습된 데이터를 실제 인젝터 분사시간에 대입하여 차량의 주행시의 실제 연비를 운전자에게 보여주는 것에 의해 최상의 연비로 운행할 수 있도록 하고,

차량의 제작자들이 공통으로 사용하는 OBD-II 프로토콜과 최근에 적용되는 CAN PROTOCOL을 적용함으로써 제작자별, 차량별로 각각의 ECU 통신프로그램을 개발해야되는 문제점을 해소하며,

산소센서의 모니터링을 이용하여 ECU에서 감지하지 못하는 차량의 흡기 계통 또는 엔진 계통의 고장을 사전에 감지하여 고장을 운전자에게 알려줌으로써 엔진의 상태를 항상 최상의 조건으로 유지할 수 있도록 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 차량의 연비측정 및 고장진단 장치는, K라인(K-Line)과 CAN라인이 접속되도록 구성되어 차량의 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착되는 커넥터부와; 사용자 제어명령을 입력받는 키패드부와; 사용자 입력 정보와 구동소프트웨어 및 연비학습정보를 저장하는 저장부와; 상기 커넥터에 접속되어 상기 차량의 DLC의 출력신호로부터 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 포함하는 차량의 상태 정보를 추출하여 출력하도록 캔(CAN)분석부와 시그널(Signal) 분석부를 구비한 신호분석부와; 상기 신호분석부에서 출력되는 분석신호를 검출하여 사용자 입력 주유량의 차량의 주행 상태에 따른 소모량을 측정하여 실제 주행시의 연비측정 자료를 생성한 후 실제 주행시의 연비를 실시간으로 출력하는 연비측정부를 구비한 제어부와; 상기 실제 주행시의 연비를 출력하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 신호분석부는 CAN분석부 또는 시그널(SIGNAL)분석부중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 연비측정부는 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 포함하는 주행상태정보를 검출하고, 소모 연료 정보, 인젝터분사시간, 엔전회전수 정보를 이용하여 연료분사량을 측정하여 인젝터분사시간당 연료분사량을 공회전시, 주행속도별, 엔진회전수별로 데이터화한 후, 차속에 따른 거리를 나누어 연비를 측정한다.

그리고 상기 제어부는 상기 인젝터분사시간, 엔진회전수 정보를 상기 표시부에 출력하도록 구성될 수 있으며, 산소센서의 검출값이 일정 범위를 벗어나는 경우 흡기 계통과 엔진 계통의 고장신호를 표시부로 출력하는 고장진단부를 더 포함하여 구성된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 차량의 연비측정방법은, 총 소모 연료를 이용하여 차량의 주행 상태별 실제 연비 측정을 위한 데이터를 수집하는 연비학습과정과; 상기 연비학습과정에서 측정된 연비측정 데이터와 현재 차량의 주행 상태 정보를 이용하여 차량의 주행 중 실제 연비를 산출하는 연비측정과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 연비학습과정은, 차량의 사용자가 주입 연료량을 등록 설정하는 연료량 설정과정과; K라인(K-Line)과 CAN라인이 접속되도록 구성되어 차량의 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착되는 커넥터부를 통해 입력되는 신호로부터 캔(CAN)분석부와 시그널(Signal) 분석부를 구비한 신호분석부가 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 포함하는 차량의 상태 정보를 출력하고, 연비측정부가 상기 신호분석부로부터 출력되는 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 수신하여 상기 저장부에 누적 저장하는 연비측정데이터수집과정과; 상기 사용자의 주입연료량의 소모시까지의 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 이용하여 단위 시간당 연료분사량을 측정한 후 측정된 연료분사량을 차속에 따른 거리로 나누어 연비를 측정하는 것에 의해 상기 차량의 연비정보를 학습하여 상기 저장부에 누적 저장하는 연비측정데이터생성과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 연비측정데이터수집과정에서 저장되는 주행 상태 정보는 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 연비측정데이터생성과정은 인젝터분사시간당 연료분사량을 공회전시, 주행속도별, 엔진회전수별로 데이터화하는 과정인 것을 특징으로 한다.

상기 연비측정데이터생성과정은 생성된 연비측정데이터를 이용하여 주행 상태의 실시간 연비를 측정한 후 출력하는 연비출력과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본원발명의 연비측정 방법에 의하여 운전자는 차량의 실제 주행 중에 소모되는 연비를 정확히 파악할 수 있으며, 이에 의해 잘 못된 운전 습관 또는 고장을 사전에 발견하여 소모되는 연료를 줄일 수 있게 된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 차량의 고장진단 방법은, 정상상태의 산소센서 측정값의 범위를 설정하는 산소센서 측정범위 설정과정과; 상기 산소센서 측정범위 설정과정 이 후 상기 산소센서 측정 값이 상기 산소센서 측정 범위를 벗어나는 경우 고장신호를 출력하는 고장신호 출력과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고장신호 출력과정에서 출력되는 고장신호는 흡기 계통 및 엔진 계통 고장 신호인 것을 특징으로 한다.

일반적으로 전자제어 엔진에서의 산소센서는 엔진을 컨트롤하는 ECU로 하여금 연료의 증감을 결정짓게 한다. 또한 산소센서는 엔진 배기가스 중의 산소량을 감지하기 때문에 이 신호를 통하여 엔진의 상태를 간접적으로 확인할 수가 있으며, 상술한 바와 같은 산소센서 값을 이용하는 본원발명의 고장 진단방법에 의하여 ECU가 진단하지 못하는 차량의 흡기계통 또는 엔진 계통의 고장을 진단할 수 있게 된다.

이하, 본원발명의 바람직한 일 실시 예를 나타내는 첨부도면을 참조하여 본원발명을 더욱 상세히 설명한다.

본원 발명의 일 실시예의 설명에서 커넥터부는 커넥터(1)로, 신호분석부는 CAN 어날라이져(2)와 시그널어날라이져(3)로 구성되고, 제어부는 CPU(4)로, 연비측정부는 연비측정모듈(4a)로, 고장진단부는 고장진단모듈(4b)로, 저장부(5)는 메모리(5)로, 표시부는 디스플레이(6)로, 키패드부는 키패드(7)로 하여 설명한다.

도 1은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치의 블록 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본원발명의 일 실시 예에 따르는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치는 차량의 DLC에 접속되는 커넥터(1)가 구비되고 상기 커넥터(1)에는 CAN 신호를 송수신하여 데이터 처리를 수행하는 CAN 어날라이져(2)와 K-라인 신호를 수신하여 신호처리를 수행하는 SIGNAL 어날라이져(3)가 접속되며, 상기 CAN 어날라이져(2)와 SIGNAL 어날라이져(3)는 자동차 ECU와의 통신을 위한 연산 처리를 수행하여, 주행 중 차량 상태에 따른 실제 연비를 산출하여 출력하는 연비측정모듈(4a)과 산소센서 신호 분석에 의하여 고장을 진단하는 고장진단모듈(4b)을 구비한 CPU(4)와, CPU(4)의 신호분석을 위한 정상값과 연비계산을 위한 프로그램 등이 저장되어 있는 메모리(5)와, 이 정보들을 표시하여 줄 수 있는 디스플레이부(6)와, 사용자가 연비표시, 자기진단 및 차종선택 등의 각 종 정보를 입력할 수 있는 키패드(7)가 접속되며, 또한 전원공급을 위하여 차량 DLC로부터 전원을 받아 본 장치를 구동할 수 있는 전원부(8) 및 시스템의 백업전원을 공급하는 배터리(9)를 더 포함하여 구성된다. 그리고 상기 CPU(4)에는 차량의 각 기능들의 동작상태를 나타내는 출력음을 출력하는 부져(도면에 미도시)가 연결 구성된다.

상기 구성에서 DLC는 자동차에 차량 수리 및 배기가스 항목의 진단을 목적으로 강제적으로 부착된 장치를 말한다.

상술한 구성에서 상기 CAN어날라이져(2)와 시그널어날라이져(3)가 본원발명의 신호분석부가 되며, 상기 CAN어날라이져(2)와 시그널어날라이져(3)가 모두 구성 되거나 선택적으로 구성될 수 있다.

상술한 구성에서 연비측정기 및 고장진단모듈은 기본적으로 차량의 ECU와 통신을 통해 정보(인젝터분사시간 등)를 얻게 된다. 이때 정보는 시그널 아날라이져 또는 CAN 아날라이져를 거쳐 데이터를 분석하게 되는데 이는 차량에 따라 선택적으로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 도 1의 차량의 연비측정 및 고장진단 장치는 OBD-II 법규상 차량에 강제적으로 부착되는 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착된 후 운전 중 시야 방해를 하지 않기 위하여 운전석 송풍구 등의 위치에 장착되어, 연비학습과정을 수행한 후 자동으로 연비측정하여 현재 주행 중의 연비를 디스플레이 해주며, 산소센서의 검출 값을 분석하여 ECU에서 검출하지 못하는 흡기 계통 또는 엔진의 카본 누적 등에 의한 고장진단 기능을 수행하게 된다.

연비측정에 대하여 먼저 설명하면, 일반적으로 ECU와의 통신을 이용한 연비계산은 인젝터분사시간(ms)과 차속(Km/h), 엔진회전수(rpm)을 이용하여 계산을 할 수 있다. 4행정 사이클 기관인 엔진은 2회전(흡입-압축-폭발-배기)과정을 거쳐 한 사이클이 마무리 된다. 즉 인젝터분사시간(ms)으로는 2회전당 연료분사량(cc)을 확인할 수 있으며 차속(km/h)으로는 이때의 주행한 거리를 엔진회전수(rpm)는 엔진의 회전수를 확인할 수 있다.

우선 지정된 데이터를 이용하여 연료분사량을 계산하는 식은

연료분사량(cc)=인젝터분사시간(ms)*기통수(n)*엔진회전수(rpm)/2/60과 같다.

여기서 2는 엔진 2회전에 한 사이클을 의미하며, 60은 분당 회전수를 초당 회전수로 변환하기 위한 값이다.

따라서 연비(L)을 구하는 계산식은

연비(L)=총주행거리/연료분사량(cc) 과 같이 된다.

즉, 주행상태에 따른 인젝터분사시간 동안의 연료분사량(cc)을 정확하게 측정하는 것에 의해 차량의 주행상태별 실제 연비를 측정하여 표시할 수 있게 된다.

그러나 인젝터분사시간(ms)에 따른 연료분사량(cc)은 배기량, 연료압력, 인젝터 사양에 따라 큰 차이를 보인다. 또, 차량별로 인젝터분사시간(ms)당 연료분사량(cc)은 공개되지 않으므로 알 수 있는 방법이 없다. 따라서 연료분사량(cc)의 정확한 측정을 위해선 실제 사용된 총 연료량과 총 인젝터분사시간, 실제 주행한 거리가 필요하게 되며 공회전 상태(차속 0km/h)에서의 인젝터분사시간도 유효분사시간으로 처리하여 계산하여 주어야 한다.

즉, 차량의 실제 연비를 측정하기 위해서는 도 2와 같이 실제 사용연료량에 대한 총 인젝터 분산시간을 구한 후 인젝터 분사시간당의 연료분사량 데이터를 생성하여 연비를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

도 2는 도 1의 연비측정모듈(4a)에 의한 연비학습과정을 나타내는 순서도로서 상술한 바와 같은 연비학습과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

연비학습과정의 수행을 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 사용자는 연비학습을 위한 주입연료량을 키패드(7)를 통해 입력하여 메모리(5)에 저장한다. 이 경우 주입연료는 자동차의 연료 경고등이 켜지는 시점에 주유를 수행한 연료량을 입력하는 것이 바람직하다. 이 경우 CPU(4)의 연비측정모듈(4a)은 주유 이후에 연료 경고등이 켜지는 시점에서 연비학습과정을 자동으로 종료할 수 있기 때문이다. 그러나 연비학습과정의 종료 시점은 사용자가 연료 경고등이 켜지는 시점에 수동으로 입력할 수도 있다(연료량 설정과정)(S10).

다음으로 운전자가 차량을 운전하여 주행을 수행하면, 연비측정 및 고장진단장치(100)의 CPU(4) 내에 탑재되는 연비측정모듈(4a)이 CAN 어날라이져(2) 및 시그널어날라이져(3)에서 분석된 신호를 입력받아서 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 추출한 후 메모리(5)에 저장한다(연비측정데이터수집과정)(S20).

이 후 CPU(4)의 연비측정모듈(4a)은 경고등의 켜짐 또는 사용자의 입력에 의하여 초기 설정된 연료가 모두 소모된 것을 판단한다. 즉, 연비측정모듈(4a)은 경고등의 켜짐 또는 사용자의 입력 이전에는 S20과정을 반복 수행하여 연비측정을 위한 데이터를 수집하게 된다(연료소모판단과정)(S30).

상기 S30 과정에서 초기 설정된 연료가 모두 소비된 것으로 판단되면 연비측정모듈(4a)은 연비측정데이터를 생성한 후 연비학습과정을 종료한다. 이때 생성되는 연비측정데이터는 인젝터분사시간당 연료분사량이 된다. 그리고 측정되는 인젝터분사시간당 연료분사량은 공회전시, 주행속도별로 데이터화 된다.(연비측정데이터 생성과정)(S40)

상술한 도 2의 처리과정에 의하여 차량별로 주행상태 또는 주행속도별로 단위 시간당 소비되는 연료량을 정확히 산출할 수 있게 되어 주행 중인 차량의 연비 를 실시간으로 표시하여 줄 수 있게 되는 것이다.

다음으로 산소센서에 의한 고장진단과정을 설명한다.

본원 발명의 특징 중 하나는 산소센서 데이터 값을 지속적으로 모니터링하여 자동차의 ECU에서 인식하지 못하는 고장을 차주에게 알려 주어 정비업소를 이용하여 수리를 받을 수 있도록 하는 기능이다.

일반적인 가솔린 엔진은 14.7:1의 공연비로 공기와 연료의 혼합비를 조정한다. 혼합비의 정확한 제어를 위해서 ECU에서는 공기량을 더 넣어주거나 줄이기도 하며 연료량을 더 넣어주거나 줄이기도 한다. 이때 연료와 공기의 혼합비를 ECU에 알려주는 역할을 하는 센서가 산소센서이다. 산소센서는 엔진 및 공연비가 정상일 경우 0~1V 구간을 50%의 듀티로 오르락 내리락을 반복하여 ECU에서 연료 및 공기를 조절하는 양 만큼 움직이게 된다.

이때 흡기공기의 누설 등으로 공기량이 현저히 많아져 산소센서가 0V 구간으로 내려가 있으면 ECU에서는 공연비를 맞추기 위하여 연료분사량을 계속 증가하게 되며 이는 곳 연비 불량으로 이어지게 된다.

위와 같이 흡기 계통이나 엔진의 카본 누적 등에 의해 ECU에서 공연비 제어가 불가능할 경우 차량의 연비는 나빠질 수 밖에 없으며 결정적으로 차량의 전자제어 시스템을 제어하는 ECU에서는 위와 같은 내용을 고장으로 판단하지 않는 경우가 많다.

따라서, 본원발명은 산소센서 값의 측정 전압 값에 대한 임계 값 범위를 설 정한 후 임계 값을 벗어 나는 경우에 흡기 계통의 고장 또는 엔진내부의 카본 누적 등에 의해 ECU에서 감지 못하는 연비와 관련된 고장을 진단할 수 있도록 한다.

도 3은 도 1의 CPU(4)의 고장진단모듈(4a)에 의한 상술한 바와 같은 산소센서의 측정값에 의한 고장진단 과정을 나타내는 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 산소센서의 측정값에 의한 고장진단 방법은, 먼저, 고장으로 진단하기 위하여 정상상태의 산소센서 측정값의 범위를 설정한다(S50).

다음으로 차량의 주행시 고장진단모듈(4b)은 CAN 어날라이져(2)와 시그널어날라이져(3)로부터 입력되는 산소센서 측정값을 입력 받은 후 S50 과정에서 설정된 산소센서 측정값의 범위를 벗어나는지를 판단하여 벗어나는 경우 고장신호를 출력하는 것에 의해 흡기 계통 또는 엔진 계통의 고장에 대한 정비를 수행할 수 있도록 한다(S60).

도 4는 상술한 바와 같은 본원발명의 차량의 연비측정 및 고장 진단 장치(100)가 연비학습과정 및 고장진단 과정을 통해 주행 중 차량의 실시간 연비 출력 및 고장 진단의 전체 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 엔진시동(S70) 이후 본원발명의 차량의 연비측정 및 고장진단장치(100)는 차량과 통신을 수행하여(S80), 차량의 주행 상태정보를 수집한다(S80). 이때 수집되는 차량의 주행 상태정보는 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속, 산소센서 값 등이 된다.

이 후, 인젝터분사시간과 엔진회전수, 차속 정보와 연비학습과정에서 습득된 차량 속도 및 엔진회전수에 따른 연료 분사량 정보를 이용하여 현재 주행 상태에서의 연비를 산출하고, 산소센서 측정값이 기 설정된 정상상태의 측정값의 범위를 초과하는 지를 판단하여 고장진단을 수행한다(S100).

이 후 S100에서 산출된 연비정보 및 고장진단 정보를 디스플레이(6)에 표시한다(S110).

그리고 CPU(4)는 시동이 꺼지는 지를 주기적으로 감시한 후 시동이 꺼지지 전까지는 S80 과정부터 처리과정을 주기적으로 반복수행하여 연비측정, 연비출력 및 고장진단을 반복 수행한다(S120).

상술한 바와 같은 본원발명은 운전자에게 연비와 현재 소모되는 연료량을 보여주는 것에 의해 연비를 악화시키는 사용자의 운전습관을 개선할 수 있도록 하며, 이에 따라 차량에 드는 연료 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.

또한, 상술한 본원발명은 엔진회전수, 산소센서, 흡입공기량 등의 센서값을 보여주는 자동차 메니아들의 호기심을 자극하여 차량의 판매를 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 상술한 본원발명은 산소센서 값에 의한 고장을 진단할 수 있도록 하여 ECU에서 고장감지를 하지 못하는 연비관련 계통의 고장을 진단하여 줌으로써 항상 차량의 엔진 상태를 최적으로 유지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims

K라인(K-Line)과 CAN라인이 접속되도록 구성되어 차량의 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착되는 커넥터부와;

상기 차량의 연료주입량, 고장진단, 연비학습과정 수행명령을 포함하는 사용자 제어명령을 입력받는 키패드부와;

사용자 입력 정보와 구동소프트웨어 및 연비학습정보를 저장하는 저장부와;

상기 커넥터에 접속되어 상기 차량의 DLC의 출력신호로부터 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 포함하는 차량의 상태 정보를 추출하여 출력하도록 캔(CAN)분석부와 시그널(Signal) 분석부를 구비한 신호분석부와;

상기 신호분석부에서 출력되는 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 수신하여 상기 저장부에 누적저장하고, 상기 사용자의 주입연료량의 소모시까지의 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 이용하여 단위 시간당 연료분사량을 측정한 후 측정된 연료분사량을 차속에 따른 거리로 나누어 연비를 측정하는 것에 의해 상기 차량의 연비정보를 학습하여 상기 저장부에 누적 저장하며, 상기 사용자로부터 연비 표시 신호가 입력되는 경우 상기 학습된 연비 정보로부터 소모 연료량을 산출한 후 상기 차량의 단위 이동거리에 따른 실시간 연비 정보로 출력하는 연비측정부를 구비한 제어부와;

상기 실제 주행시의 연비를 출력하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치.
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삭제
제1항에 있어서, 상기 연비측정부는 인젝터분사시간당 연료분사량을 공회전시, 주행속도별, 엔진회전수별로 데이터화하는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 인젝터분사시간, 엔진회전수 정보를 상기 표시부에 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 산소센서의 검출값이 일정 범위를 벗어나는 경우 흡기 계통과 엔진 계통의 고장신호를 표시부로 출력하는 고장진단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 장치.
차량의 사용자가 주입 연료량을 등록 설정하는 연료량 설정과정과; K라인(K-Line)과 CAN라인이 접속되도록 구성되어 차량의 DLC(Diagnostic Link Connector)에 부착되는 커넥터부를 통해 입력되는 신호로부터 캔(CAN)분석부와 시그널(Signal) 분석부를 구비한 신호분석부가 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 포함하는 차량의 상태 정보를 출력하고, 연비측정부가 상기 신호분석부로부터 출력되는 상기 차량의 소모연료량, 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 수신하여 상기 저장부에 누적 저장하는 연비측정데이터수집과정과; 상기 사용자의 주입연료량의 소모시까지의 인젝터분사시간, 엔진회전수, 차속 정보를 이용하여 단위 시간당 연료분사량을 측정한 후 차속에 따른 거리를 나누어 연비를 측정하는 것에 의해 상기 차량의 연비정보를 학습하여 상기 저장부에 누적 저장하는 연비측정데이터생성과정;으로 이루어지는 연비학습과정과;

상기 차량의 사용자로부터 연비 표시 신호가 입력되는 경우 상기 학습된 연비 정보로부터 소모 연료량을 산출한 후 상기 차량의 단위 이동거리에 따른 실시간 연비 정보로 출력하는 연비측정과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장 진단 방법.
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제8항에 있어서, 상기 연비측정데이터생성과정은 인젝터분사시간당 연료분사량을 공회전시, 주행속도별, 엔진회전수별로 데이터화하는 과정인 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 방법.
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제8항에 있어서, 상기 연비학습과정은,

정상상태의 산소센서 측정값의 범위를 설정하는 산소센서 측정범위 설정과정과;

상기 산소센서 측정범위 설정과정 이 후 상기 산소센서 측정 값이 상기 산소센서 측정 범위를 벗어나는 경우 고장신호를 출력하는 고장신호 출력과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 방법.
제13항에 있어서, 상기 고장신호 출력과정에서 출력되는 고장신호는 흡기 계통과 엔진 계통 고장 신호인 것을 특징으로 하는 차량의 연비측정 및 고장진단 방법.