JP2997097B2 - 車両の燃費警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の燃費警報装置に
係わり、特に目標燃費に対して実際の燃費がこれを上回
った場合等に警報を発して運転変更を促す燃費警報装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、省エネルギーの見地から車両にお
いても燃費の向上が重要な要素になっており、このため
各種の工夫がなされている。ここで、一般に燃費は次式
による平均燃費算出方法によって演算されている。平均
燃費＝積算使用燃料量／積算走行距離［ｋｍ］従来、こ
のような燃費の算出は、例えばエンジン制御に用いるマ
イクロコンピュータを利用して行われ、燃費を表示して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な方法で燃費の算出を行っているものの、実際上、燃費
はドライバーの運転性への依存度が大きいにもかかわら
ず、従来は単にドライバーに燃費を知らせるのみで、燃
費が悪化した場合にドライバーに対して燃費の向上を図
るような運転を要請する手段が何らとられておらず、燃
費向上が期待できないという問題点があった。また、目
標とする燃費と実際の燃費を自動的に比較することもで
きず、ドライバーは運転中に燃費向上を図る行動がとれ
ないという問題点もあった。

【０００４】本発明は、運転中にドライバーに対して燃
費向上の処置をとるように要請できる車両の燃費警報装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１により説明すると、請求項１記載の車両の燃費警報装
置は、車両の燃費を計測する燃費計測手段１０１と、計
測燃費を所定の目標値と比較する比較手段１０２と、燃
費に影響を与える運転状態を示す物理量を検出する検出
手段１０５と、この検出手段１０５により検出された運
転状態を示す物理量から適正燃費運転の基準値を演算す
る基準値演算手段１０６と、計測燃費を前記目標値と比
較して余裕燃費を演算する余裕燃費演算手段１０７と、
計測燃費が前記目標値より小さいとき、余裕燃費と適正
燃費運転の基準値とに基づいて車両が適正燃費運転状態
にあるか否かを判別する判別手段１０８と、判別手段１
０８により車両が適正燃費運転状態にないと判別された
とき警報を発する警報手段１０９とを備えるものであ
る。

【０００６】

【作用】余裕燃費演算手段１０７によって計測燃費が目
標値と比較されて余裕燃費が演算されるとともに、検出
手段１０５により検出された燃費に影響を与える運転状
態に基づいて適正燃費運転の基準値が基準値演算手段１
０６で演算される。計測燃費が目標値より小さいとき、
判別手段１０８により余裕燃費と上記基準値とに基づい
て車両が適正燃費運転状態にあるか否かが判別される。
そして、車両が適正燃費運転状態にないと判別されたと
き、警報手段１０９によりドライバーに警報が発せられ
る。

【０００７】

【実施例】図２〜図６により実施例を説明する。図２は
本装置の全体構成図である。この図において、１は車両
に搭載されたエンジンであり、吸入空気はエアクリーナ
２から吸気管３を通して各気筒に供給され、燃料はイン
ジェクタ４により噴射される。気筒内の混合気は点火プ
ラグの放電作用によって所定の点火タイミングで着火・
爆発し、排気管５を通して排出される。

【０００８】吸入空気の流量は熱線式（ホットワイヤ
式）のエアーフローメータ６により検出され、吸気通路
３内のスロットルバルブ７によって制御される。エンジ
ン１のクランク角はクランク角センサ８により検出され
る。クランク角センサ８はエンジン１のクランク軸１ａ
の前端部等に設けられ、クランク軸１ａの一定回転毎に
パルス信号を発生する。なお、このクランク角センサ８
からのパルス信号を計数することによってエンジン回転
数Ｎが検出される。

【０００９】また、車両の速度（車速）は車速センサ９
により検出される。エアーフローメータ６、クランク角
センサ８および車速センサ９からの信号はコントロール
ユニット１０に入力されるとともに、車速センサ９から
の信号は燃費計測ユニット１１に入力されている。コン
トロールユニット１０は主にマイクロコンピュータによ
り構成され、各センサ６、８、９からの信号に基づき所
定のプログラムに従ってインジェクタ４の噴射量、噴射
タイミングおよび点火時期等を制御するとともに、イン
ジェクタ４の噴射量から燃料供給量を検出し、その検出
結果を燃費計測ユニット１１に出力する。

【００１０】燃費計測ユニット１１は、車両に予め搭載
されているコントロールユニット１０のような車載計器
類とは別にユーザが好みに応じてアクセサリとして後に
装着するもので、例えばコントロールユニット１０とイ
ンジェクタ４との間のワイヤの途中から取り出した噴射
パルス信号を取込むとともに、同様に車速センサ９から
の信号を取込む他、コントロールユニット１０の出力ポ
ートと接続されて点火信号を入力可能にしている。な
お、コントロールユニット１０の出力ポートから噴射パ
ルス信号を入力するように構成することもできる。そし
て、燃費計測ユニット１１もコントロールユニット１０
と同様に主にマイクロコンピュータによって構成され、
所定のプログラムに従って燃費の算出や警報信号の発生
に必要な演算を行い、その演算結果を表示部１１ａに表
示するとともに、特に燃費の算出結果等に基づいて所定
の警報信号を警報器１２に出力する。

【００１１】また、図示は省略しているが、計測ユニッ
ト１１にはキースイッチが設けられており、このキー操
作により後述する目標設定燃費が入力できる。

【００１２】表示部１１ａは、例えば燃費計測ユニット
１１と一体のケーシング前面に、燃費の算出結果をデジ
タル表示するようになっている。また、警報器１２は、
例えば発光ダイオードやブザーを内蔵し、燃費計測ユニ
ット１１からの警報信号に基づきドライバーに燃費悪化
を警告する。表示部１１ａを備えた燃費計測ユニット１
１および警報器１２は、例えば自動車のダッシュボード
の上面等に後付けできるように構成されている。

【００１３】次に、本実施例の動作を説明する。最初
に、燃費計測のフローチャートから説明する。図３は燃
費計測処理のフローチャートであり、このフローは所定
時間毎に実行される。まず、ステップＳ１で噴射パルス
信号Ｔｉを読み込む。噴射パルス信号Ｔｉは基本噴射量
Ｔｐに各種補正係数を乗じたもので、基本噴射量Ｔｐ
は、例えば次式に従って演算される。 Ｔｐ＝Ｋ・（Ｑ／Ｎ） ただし、Ｋは定数で、空燃比をλ＝１とするような値、
Ｑはエアーフローメータ６の出力信号から求めた吸入空
気量、Ｎはエンジン回転数である。

【００１４】次いで、ステップＳ２でバッテリ電圧ＶＢ
を読み込み、ステップＳ３でインジェクタ有効パルス信
号Ｔｅを次式に従って演算する。 Ｔｅ＝Ｔｉ−｛Ｔｓ＋Ｋ１（１４−ＶＢ）｝ ただし、Ｔｓは無効パルス信号でインジェクタ４や駆動
回路により決定されるパルス信号であり、例えばＴｓ＝
０．７程度に設定される。

【００１５】次いで、ステップＳ４で車速ＶＳＰを読み
込み、ステップＳ５で走行距離Ｌ［ｋｍ］（例えば、車
速ＶＳＰの積算等の演算処理）を算出する。ステップＳ
６ではインジェクタ有効パルス信号Ｔｅを積算する。こ
れは例えば時間［秒］に対する積分処理によって行い、
積算値［秒］を出す。次いで、ステップＳ７で１秒が経
過したか否かを判別し、経過していなければ、ステップ
Ｓ１に戻り、経過していると、ステップＳ８に進む。１
秒経過を判別するのは、後に平均燃費を算出するのに用
いるからである。ステップＳ８では１秒ごとに算出され
るＴｅ積算値∫Ｔｅをさらに積算する。

【００１６】次いで、ステップＳ９で噴射量ｑ［ｌ］を
次式に従って求める。 ｑ＝（４／１０００）×∫∫Ｔｅ×Ｋ２×Ｋ３ ただし、Ｋ２はインジェクタ流量により決定する定数
で、燃圧を含むものである。実際上は、例えば燃圧２．
５５Ｋｇ／ｃｍ²、２４０ｃｃ／ｍｉｎを基準としてＫ
２＝１となるように設定される。これは、別の値でもよ
い。Ｋ３はシリンダ数により決定する定数で、例えば４
気筒であれば、Ｋ３＝４、６気筒であれば、Ｋ３＝６で
ある。また、（４／１０００）の項は１ｍｓの静的流量
である。

【００１７】なお、Ｋ２、Ｋ３、Ｔｓは車種による数値
がＲＯＭ化して記憶されているが、例えばディップスイ
ッチによってセットするようにしてもよい。

【００１８】次いで、ステップＳ１０で車速ＶＳＰがゼ
ロであるか否かを判別し、ゼロでないときは走行中と判
断してステップＳ１１で燃費ＮＥＮＰＩを次式に従って
演算する。 ＮＥＮＰＩ＝Ｌ／ｑ

【００１９】これにより、単位リットル当たりの燃費が
求められる。次いで、ステップＳ１２で燃費計測ユニッ
ト１１と一体の表示部１１ａに燃費の算出結果をディジ
タル表示する。

【００２０】一方、ステップＳ１０で車速ＶＳＰがゼロ
のときはアイドル状態であると判断してステップＳ１３
で停車中の噴射量ｑ〔ｌ〕を積算する。次いで、ステッ
プＳ１４で噴射量ｑ〔ｌ〕の積算値を表示し、さらにス
テップＳ１５で表示終了後は積算値をリセットしてリタ
ーンする。これにより、アイドル中の燃料消費量が燃費
計測ユニット１１の表示部１１ａにディジタル表示され
る。

【００２１】このように、有効噴射パルスを積算して積
算噴射量が算出され、その後車両の走行距離を積算噴射
量で除して燃料消費率が算出される。また、車両か走行
しているか否かを判別し、車両が停止しているときは、
車両停止時の燃料消費率が演算される。したがって、車
両の停止時であっても、エンジンが作動していれば、積
算噴射量が算出され、アイドル時の燃費も適切に求めら
れる。

【００２２】次に、上述のようにして算出した燃費につ
いて警報を発する処理を説明する。図４は燃費警報処理
のフローチャートであり、このフローは所定時間毎に実
行される。まず、ステップＳ２１で燃費の目標値を設定
する。目標値としては経済運転が可能な範囲の適当な値
が選択されるが、これは車種による数値をＲＯＭ化して
記憶してもよいし、あるいはディップスイッチによって
セットするようにしてもよい。

【００２３】次いで、ステップＳ２２で第１回目の平均
燃費を測定する。この平均燃費の測定処理は図３に示し
たフローによって行われる。次いで、ステップＳ２３で
目標値と実際の平均燃費とを比較し、平均燃費が目標値
より大きいときは燃費が悪化していると判断してステッ
プＳ２４に進む。ステップＳ２３で平均燃費が目標値以
下の時は後述するステップＳ４１へ進む。

【００２４】ステップＳ２４ではトランジェントチェッ
クを行う。ここで、トランジェントチェックとは、ドラ
イバーによる運転方法の問題を指すのではなく、外部要
素（例えば、渋滞、交通上の一時停止等）によって必然
的に燃費が悪化したか否かの判定を行うことである。具
体的な判定基準は次の通りである。目標設定後より車
両の走行を開始し、その走行時間に対する停止時間の割
合が１／３以上の場合、トランジェントチェックの結果
をＯＫとする。なお、これに該当しない場合は、トラン
ジェントチェックの結果をＮＧとする。平均車速が１
５ｋｍ／ｈ以下の場合、チェック結果をＯＫとする。
走行距離が５ｋｍ以下の場合、チェック結果をＯＫとす
る。走行時間が３０分以下の場合、チェック結果をＯ
Ｋとする。

【００２５】したがって、トランジェントチェックの結
果がＯＫという状態は、必然的に燃費悪化が避けられな
いということを意味する。そのため、トランジェントチ
ェックの結果がＯＫのときは、ドライバーによる運転方
法が悪いから燃費が悪化したのではなく、外部要素によ
って偶然に燃費が悪化したものと判定する。

【００２６】ステップＳ２４でトランジェントチェック
の結果がＮＧのときは、外部要素によって偶然に燃費が
悪化したのではなく、ドライバーによる運転方法が悪い
から燃費が悪化したものと判断してステップＳ２５に進
み、警報器１２に警報信号を出力して光あるいは音声に
よってドライバーに警告する。これにより、ドライバー
は自分の運転方法が悪いことを認識して以後の運転は燃
費悪化を招かないように注意することになる。したがっ
て、ドライバーによる適切な処置によって、以後は燃費
向上を図ることができる。

【００２７】ステップＳ２４でトランジェントチェック
の結果がＮＧのときは、ステップＳ２５に進んで警報を
発するが、トランジェントチェックの結果がＯＫのとき
は、このプログラムをリターンする。

【００２８】ステップＳ２３で平均燃費が目標値以下と
判定されるとステップＳ４１に進む。ステップＳ４１で
は、余裕燃費ｎ［ｋｍ／ｌ］が（計測燃費−目標設定燃
費）により演算される。次いでステップＳ４２では、後
述するＧマップチェックに使用される基準値ｇが演算さ
れる。この基準値ｇは、いわゆる運転の荒っぽさを表現
するもので、余裕燃費に対する適正燃費運転の基準値と
なり、燃費計測期間中の平均加減速度を算出し、この平
均加減速度に所定の重み付けをして演算される。加減速
度は後述する図６の処理手順で算出される。

【００２９】次いでステップＳ４３でＧマップチェック
を行なう。ここで、Ｇマップは図５に示すように、横軸
が余裕燃費ｎ［ｋｍ／ｌ］、縦軸が上記基準値ｇで表さ
れるものである。図５に示すＧマップは所定の判定ライ
ンを有し、このラインによってＧマップがＮＧゾーン
と、ＯＫゾーンとに区分されている。ＧマップのＮＧゾ
ーンは余裕燃費ｎの値に対して運転が荒っぽいことを意
味しており、また、ＯＫゾーンは余裕燃費ｎの値に対し
て運転が荒っぽくなく、通常であることを意味してい
る。つまり、余裕燃費がたとえば４［ｋｍ／ｌ］であっ
ても基準値ｇが±０．５以上の場合、運転が荒っぽいか
ら今後の燃費が目標値を下回ってしまうおそれがあり、
ＮＧゾーンとして警告するようにしている。

【００３０】ステップＳ４３の判別結果から今回の運転
がＧマップのＮＧゾーンにあるときは、余裕燃費ｎの値
に対して運転が運転の荒っぽいと判断してステップＳ２
５に進み、警報器１２に警報信号を出力して光あるいは
音声によってドライバーに警告する。一方、ステップＳ
４３の判別結果から今回の運転がＧマップのＯＫゾーン
にあるときは、運転が適正であると判断してステップＳ
２６に進む。ステップＳ２６に進み、ここで第２回目の
平均燃費を測定して今回のルーチンを終了する。この平
均燃費の測定処理も同様に図３に示したフローによって
行われる。

【００３１】図６は車両の加減速度測定処理のフローチ
ャートであり、このフローは車両の加減速度を検出する
ための割り込み処理によって実行される。すなわち、ス
テップＳ３１で車速パルスを計数するカウンタをオンと
し、ステップＳ３２でカウンタオン後に所定時間が経過
したか否かを判別する。経過していないときはこのステ
ップに待機し、経過したときはステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３ではカウンタによる所定時間内における
車速パルスの計数結果から車速を演算する。次いで、ス
テップＳ３４で車速の変化に基づいて、今回、車両が加
速状態であるか減速状態であるかを判別するとともに、
このときの加減速度を演算する。なお、車両の加減速度
測定処理は、例えばＧセンサを用いて行ってもよい。

【００３２】このように、この実施例では、実際の燃費
を目標値と自動的に比較して燃費が悪化した場合にはド
ライバーに対して警報が発せられて、燃費の向上を図る
ような運転が要請される。したがって、ドライバーによ
る適切な処置によって、以後は燃費向上を期待すること
ができる。また、トランジェントチェックに加えてＧマ
ップチェックも行なっているので、特に運転が荒っぽい
か否かまでも含めて燃費悪化を判断できるので、より一
層適切に燃費向上を期待することができる。

【００３３】なお、運転の荒っぽさを車速から求めた加
減速度に基づいて検出するようにしたが、アクセルペダ
ルの操作状態やシフトレバーの操作状態などから検出し
てもよい。

【００３４】本実施例において、燃費計測ユニット１１
が燃費計測手段１０１、比較手段１０２、検出手段１０
５、基準値演算手段１０６、余裕燃費演算手段１０７お
よび判別手段１０８を、警報器１２が警報手段１０９を
それぞれ構成する。また、基準値ｇが適正燃費運転の基
準値に相当する。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、計測燃費
が目標燃費よりも小さいときでも、余裕燃費と適正燃費
運転の基準値とに基づいて行われた適正燃費運転状態の
判断により、運転が荒っぽく今後の燃費が悪化しそうな
場合には警報を発してドライバーに燃費向上の処置をと
るように促すことができ、より一層適切に燃費向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図である。

【図２】発明に係る車両の燃費警報装置の一実施例の全
体構成図である。

【図３】燃費計測処理のフローチャートである。

【図４】燃費警報処理のフローチャートである。

【図５】Ｇマップを示す図である。

【図６】加減速度測定処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１：エンジン ４：インジェクタ ９：車速センサ １０：コントロールユニット １１：燃費計測ユニット １１ａ：表示部 １２：警報器 １０１：燃費計測手段 １０２：比較手段 １０５：検出手段 １０６：基準値演算手段 １０７：余裕燃費演算手段 １０８：判別手段 １０９：警報手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の燃費を計測する燃費計測手段と、 計測燃費を所定の目標値と比較する比較手段と、 燃費に影響を与える運転状態を示す物理量を検出する検
   出手段と、 この検出手段により検出された運転状態を示す物理量か
   ら適正燃費運転の基準値を演算する基準値演算手段と、 計測燃費を前記目標値と比較して余裕燃費を演算する余
   裕燃費演算手段と、 計測燃費が前記目標値より小さいとき、前記余裕燃費と
   前記適正燃費運転の基準値とに基づいて車両が適正燃費
   運転状態にあるか否かを判別する判別手段と、 この判別手段により車両が適正燃費運転状態にないと判
   別されたとき警報を発する警報手段と、を備えたことを
   特徴とする車両の燃費警報装置。