KR101245453B1 - 차량의 에코지수 산출방법 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 주행되는 도로의 교통상황 등을 반영하여 차량이 얼마나 경제적인 주행을 하였는지를 보다 정확하게 판정할 수 있도록 하는 차량의 에코지수 산출방법 및 그 표시장치를 제공한다.

Description

차량의 에코지수 산출방법 및 표시장치{Determining Method for ECO-Index of Vehicle and Display Apparatus thereof}

본 발명은 차량의 에코드라이브를 평가하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량이 얼마나 경제적으로 운전되는가를 평가할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

차량의 에코드라이브란, 차량이 상대적으로 연료를 적게 소모하면서 운행되어 경제성이 있는 주행이라는 의미로서, 종래에 차량의 에코드라이브를 평가하는 방법은, 차량의 주행중 연료가 소모되는 양을 측정 및 저장하였다가, 이 데이터를 공인 연비와 비교함으로써 에코드라이브 여부를 판단하도록 하는 것이었다.

즉, 공인 연비가 10Km/L인 차량이 어느 구간을 주행하여 기록된 연비가 9Km/L라면, 이 차량의 에코지수는 Eco_Index = 9/10 x 100 = 90%로 산출하여 90%라고 할 수 있는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 평가방법은 실제 도로의 교통상황을 반영하지 않은 것으로서, 교통상황의 영향으로 부적절한 결과를 나타내게 되는 경우가 많다.

즉, 교통이 혼잡하거나 신호등이 많아 다수의 정차가 필요한 도로에서는 운전자가 아무리 경제적인 운전을 하였더라도 그 주행의 연비가 공인연비에는 미치지 못하기 쉬우므로, 상기와 같은 종래의 방법으로는 에코드라이브를 했다는 판정이 나오지 않는 경우가 많게 되며, 또한 소통이 원활한 고속도로에서는 운전자가 다소 비경제적인 운전을 했다고 하더라도, 그 주행의 평균적인 연비는 공인연비 이상이 나올 가능성이 많아서, 에코드라이브를 했다고 판정되기 쉽다는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량이 주행되는 도로의 교통상황 등을 반영하여 차량이 얼마나 경제적인 주행을 하였는지를 보다 정확하게 판정할 수 있도록 하는 차량의 에코지수 산출방법 및 그 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 에코지수 산출방법은

차대동력계에서 표준시험모드로 측정한 차량의 테스트 평균 차속별 연비가 기준으로 사용되는 기준설정단계와;

실제 차량의 운행시 에코지수를 평가하고자 하는 대상구간에서, 상기 대상구간의 도로 교통 상황에 따라 운행된 상기 차량으로부터 주행 평균차속 별 연비가 상기 실제 차량으로부터 산출되는 대상측정단계와;

상기 대상측정단계에서 측정된 상기 주행 평균 차속 별 연비를 상기 기준설정단계에서의 상기 테스트 평균 차속 별 연비와 비교되어 상기 실제차량의 에코지수를 산출하는 지수산출단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 에코지수 표시장치는

상기 기준설정단계에서 측정된 해당 차종의 차속별 연비에 대한 데이터를 저장하고 있는 기억부와;

주행중인 차량에서 실시간으로 차속과 연비를 측정하는 측정부와;

상기 측정된 차속과 연비로부터 평균차속과 그에 따른 연비를 계산하여, 상기 기억부로부터 상기 계산된 평균차속에 상응하는 차속별 연비에 대한 데이터를 읽어 상기 계산된 평균차속에 그에 따른 연비와 비교함으로써, 상기 지수산출단계를 수행하는 연산부와;

상기 연산부에서 계산된 에코지수를 디스플레이하는 표시부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량이 실제로 주행되는 도로의 교통상황 등을 반영하여 차량이 얼마나 경제적인 주행을 하였는지를 보다 정확하게 판정할 수 있도록 함으로써, 종래의 도로 사정에 의한 영향을 고려하지 못하여 발생하였던 에코드라이브 판정의 오류를 시정하고 보다 정확한 에코드라이브 여부의 판정이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 기준이 되는 표준연비와 실제 측정 연비와의 비교에 의하여 에코지수를 산출하는 순서도 도면,
도 2는 본 발명에 따른 시내, 국도, 고속도로가 반영된 속도별 표준연비와 각속도별 연비측정을 위한 시험모드의 예를 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 에코지수 표시장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 차대동력계에서 표준시험모드로 측정한 차량의 테스트 평균차속 별 연비가 기준으로 사용되는 기준설정단계(S101)와; 실제 차량의 운행시 에코지수를 평가하고자 하는 대상구간에서, 상기 대상구간의 도로 교통 상황에 따라 운행된 상기 차량으로부터 주행 평균차속 별 연비가 상기 실제 차량으로부터 산출되는 대상측정단계(S102)와; 상기 대상측정단계(S102)에서 측정된 평균차속에서의 연비를 상기 기준설정단계(S101)에서의 동등 차속에 대한 연비와 비교하여 에코지수를 산출하는 지수산출단계(S103)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 동등 차속은 상기 테스트 평균차속과 상기 주행 평균차속을 의미한다.

도 2는 상기 기준설정단계(S101)를 상세히 설명한 것으로서, 차속별 기준연비를 규정하기 위하여 시내, 국도, 고속도로가 반영된 속도별 표준연비를 측정하여 나타낸 예시이다. 이때, 상기 기준연비를 규정하기 위한 차속은 상기 테스트 평균차속으로 정의된다. 도면의 그래프에 보듯이 차속은 4.7, 10.8, 24.6, 65.4, 97.3, 110km/h에 대하여 시험하여 표시하였으며, 시험차량은 배기량이 1.0ℓ, 1.5ℓ, 2.0ℓ, 2.7ℓ, 3.5ℓ급인 가솔린차량에 대하여 시험하여 나타낸 예시이다.

이때, 각 차속별 시험모드는 그림에 나타낸 것과 같고, 각 모드별 시험은 차대동력계에서 수행이 가능하다. 상기 차속별 시험모드는 국내의 C0₂ 배출계수 개발 시험방법인 Nier 1모드로부터 Nier 12모드까지 12가지 차속에 따라 구성된 시험모드를 이용할 수 있으며, 해외의 배출계수 시험방법인 ARTEMIS 주행모드에서 Urban road, Rural road, Highway road를 대변하는 모드 등을 이용할 수 있다.

도면에 보듯이, 차량이 혼잡한 시내 주행의 경우에는 평균속도가 낮아 연비도 상대적으로 낮으며, 국도를 주행하는 경우에는 평균속도가 올라가 연비가 높게 되며, 고속도로 주행의 경우에는 평균속도가 너무 높게 되어 오히려 연비가 낮아 지는 경향을 나타내므로, 이러한 도로 상황 등을 감안하여 차속별 기준연비를 설정하도록 한 것이다.

상기 에코지수평가 대상측정단계(S102)에서 구하는 차량의 평균차속과 연비는, 대상 차량이 상기 구간에서 주행시 실제 측정된 주행시간, 주행거리, 차속 및 연료소모량으로부터 산출한다. 이때, 상기 평균 차속은 주행 평균 차속으로 정의된다.

상기 에코지수산출단계(S103)에서는, 상기 평가하고자 하는 대상 주행구간에서 측정된 상기 주행 평균차속(Vm)에서의 실제연비[FE_Actual(Vm)]를 상기 기준설정단계(S101)에서 상기 테스트 평균차속(Vm)과 동등한 차속에 대한 기준연비[FE_Std(Vm)]와 비교하여, 에코지수를 다음의 식으로 산출한다. 이때, 상기 동등 차속은 상기 테스트 평균차속과 상기 주행 평균차속을 의미한다.

즉, 에코지수, Eco_Index(%) = FE_Actual(Vm) / FE_Std(Vm) 인 것이다.

참고로, 도 1에서는 에코지수 평가 대상 구간에서 연비가 9km/L로 측정되었고 이때 주행 평균속도가 40km/h이었을 경우, 표준연비 곡선식에서 속도가 40kkm/h에서 표준연비가 11.3km/L이 되어 에코지수는 Eco_Index(%) = 9.0 / 11.3 x 100의 식에 의하여 80%로 산출되고 있음을 나타내고 있다.

상기 에코지수 산출단계(S103)에서 도1과 도2의 차속별 표준연비를 나타내는 그래프에서 차속이 70 ~ 80km/일 때 가장 좋은 연비를 나타내고, 그 이상에서는 오히려 과속운전에 의하여 연비가 저하됨을 알 수 있다.

시내도로 등 차속이 낮을 때에는 운전자의 의지에 상관없이 도로 상황에 의해 연비가 낮게 나와서 차속에 따른 표준연비를 기준으로 평가하지만, 고속도로 등 차속이 높을 때에는 연비가 좋은 경제 속도로 운전할 수 있음에도 불구하고 과속운전에 의하여 연비가 낮아 질 수 있다. 따라서 70-80km/h 이상 속도에서 에코지수평가의 기준연비 수치는 차속에 따른 표준연비를 기준으로 하는 것이 아니라 연비가 가장 좋은 70 ~ 80km/h (이하, 최고연비차속)에서의 표준연비를 기준으로 산출하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 에코지수 산출단계(S103)에서 차량에 화물을 적재하여 차량 중량이 증가 되었을 경우도 이에 따른 기준연비가 틀려질 수 있기 때문에 기준설정단계에서 차량의 중량이 고려되어 중량 가중치가 보정된 기준연비와 비교하는 것이 바람직하다.

또한 계절의 변화에 따른 에어컨의 작동여부 등 차량 운전조건에 따라 달라질 수 있기 때문에 이를 고려한 기준설정단계의 표준연비가 보정되었을 경우, 보정된 연비와 비교하는 것도 바람직하다.

이것은, 차량이 실제 운행시 화물의 적재, 에어컨 작동 등이 연료소모량에 영향을 미쳐서 상기 에코지수산출단계(S103)의 판단결과에 영향을 줄 수 있기 때문에 이를 상기 중량가중치 혹은 계절가중치로 보정하도록 하는 것이다.

물론, 상기 중량가중치 혹은 계절 가중치 등은 당해 기준설정단계시 차량의 시험 등에 의해 적절한 값으로 결정될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 차속별로 연비를 대표할 수 있는 물리량을 실제 도로를 주행하면서 차량에서 측정하고, 시험실 등의 차대동력계에서 시험하여 설정된 기준연비와 이들을 서로 차속별로 비교함으로써, 상기 차속이 함축하고 있는 도로 상황 및 주행패턴에 대한 영향이 고려된 보다 정확한 에코지수의 산출 및 그에 따른 에코드라이브 여부의 판단이 가능해지도록 한다.

한편, 도 3은 상기한 바와 같은 차량의 에코지수 산출방법을 사용하여 산출된 에코지수를 표시하는 장치의 구성을 예시한 것으로서, 상기 기준설정단계(S101)에서 측정된 해당 차종의 차속별 연비에 대한 데이터를 저장하고 있는 기억부(10)와; 주행중인 차량에서 실시간으로 차속과 연비를 측정하는 측정부(12)와; 상기 측정된 차속과 연비로부터 평균차속과 그에 따른 연비를 계산하여, 상기 기억부(10)로부터 상기 계산된 평균차속에 상응하는 차속별 연비에 대한 데이터를 읽어 상기 계산된 평균차속에 그에 따른 연비와 비교함으로써, 상기 지수산출단계(S103)를 수행하는 연산부(14)와; 상기 연산부(14)에서 계산된 에코지수를 디스플레이하는 표시부(16)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 기억부(10)의 차속은 테스트 평균차속이고, 상기 측정부(12)의 차속은 주행 평균차속을 의미한다.

상기 기억부(10)는 해당 차종에 대하여 차대동력계를 통하여 상기 기준설정단계(S101)를 수행한 결과를 저장하고 있는 것으로서, 각종 전자식 기억소자가 사용될 수 있을 것이다.

상기 측정부(12)는 주행중인 차량의 차속과 연비를 측정할 수 있는 모든 종류의 센서나 기타 수단이 사용될 수 있을 것인 바, 예컨대 차속의 측정을 위해서는 차속센서 등이 별도로 사용되거나 변속기제어유닛이나 엔진제어유닛으로부터 제공되는 차속정보를 이용할 수 있고, 연비에 대해서는 인젝터의 연료분사량이나 연료분사시간에 대한 정보를 엔진제어유닛으로부터 제공받아 사용할 수 있을 것이다.

상기 연산부(14)는 상기 전자식 기억소자나 변속기제어유닛 또는 엔진제어유닛과 전기적 신호에 의해 통신하여, 원하는 정보를 전자적으로 연산하는 마이크로컨트롤러 등으로 구성됨이 바람직할 것이며, 그에 따라 상기 표시부(16)도 상기 전자적으로 동작하는 연산부(14)에 의해 전기적으로 동작하는 LCD패널이나 각종 램프 또는 LED 등이 사용될 수 있을 것이다.

S101; 기준설정단계
S102; 대상측정단계
S103; 지수산출단계
10; 기억부
12; 측정부
14; 연산부
16; 표시부

Claims (8)

1. 차대동력계에서 표준시험모드로 측정한 차량의 테스트 평균차속 별 연비가 기준으로 사용되는 기준설정단계와;
   실제 차량의 운행시 에코지수를 평가하고자 하는 대상구간에서, 상기 대상구간의 도로 교통 상황에 따라 운행된 상기 차량으로부터 주행 평균차속 별 연비가 상기 실제 차량으로부터 산출되는 대상측정단계와;
   상기 대상측정단계에서 측정된 상기 주행 평균차속 별 연비를 상기 기준설정단계에서의 상기 테스트 평균차속 별 연비와 비교되어 상기 실제 차량의 에코지수로 산출되는 지수산출단계; 를 포함하고,
   상기 지수산출단계에서는, 상기 평가하고자 하는 대상 도로 구간에서 측정된 상기 주행 평균차속(Vm)에서의 실제연비[FE_Actual(Vm)]를 상기 기준설정단계에서 상기 테스트 평균차속(Vm)과 동일한 차속에서의 기준연비[FE_Std(Vm)]와 비교하여, 운행 시 상기 주행 평균차속과 상기 테스트 평균차속 변화에 따른 에코지수를 다음의 식으로 산출하는 것
   에코지수, Eco_Index(%) = FE_Actual(Vm) / FE_Std(Vm)
   을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기준설정단계에서 상기 테스트 평균 차속 별 기준연비의 설정은 차대동력계에서 국내의 CO2 배출계수 시험방법인 Nier 1모드로부터 Nier 12모드까지로 구성된 차속별 시험모드로 측정하는 CO₂(g/km) 혹은 연비(km/l)로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 기준설정단계에서는 차종별로 차대동력계에서 해외의 배출계수 시험방법인 ARTEMIS 주행모드에서 Urban road, Rural road, Highway road를 대변하는 사이클에서 측정된 CO₂(g/km)를 연비(km/l)로 환산하여, 상기 테스트 평균 차속 별 기준연비로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 지수산출단계에서는, 상기 평가하고자 하는 대상 도로 구간에서 측정된 상기 주행 평균차속(Vm)이 최고연비차속 이상인 경우, 상기 대상측정단계에서 측정된 상기 주행 평균차속에서의 연비를 상기 최고연비차속에서의 표준연비와 비교하여 에코지수를 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 지수산출단계에서는 상기 대상측정단계에서 측정된 상기 주행 평균차속에서의 연비에 차량의 중량 증가에 따른 영향을 고려한 중량가중치를 연산한 후, 상기 기준설정단계에서 설정된 연비와 비교하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 지수산출단계에서는 상기 대상측정단계에서 측정된 상기 주행 평균차속에서의 연비에 차량의 에어컨 작동에 따른 영향을 고려한 계절가중치를 연산한 후, 상기 기준설정단계에서 설정된 연비와 비교하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코지수 산출방법.
8. 청구항 1 내지 3항, 청구항 5내지 7항 중 어느 한 항의 차량의 에코지수 산출방법을 사용하여 산출된 에코지수를 표시하는 장치에 있어서,
   상기 기준설정단계에서 측정된 해당 차종의 차속별 연비에 대한 데이터를 저장하고 있는 기억부와;
   도로 교통상황에 따라 주행중인 차량에서 실시간으로 차속과 연비를 측정하는 측정부와;
   상기 측정된 차속과 연비로부터 평균차속과 그에 따른 연비를 계산하여, 상기 기억부로부터 상기 계산된 평균차속에 상응하는 차속별 연비에 대한 데이터를 읽어 상기 계산된 평균차속에 그에 따른 연비와 비교함으로써, 상기 지수산출단계를 수행하는 연산부와;
   상기 연산부에서 계산된 에코지수를 디스플레이하는 표시부;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 에코지수 표시장치.

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