JP4376935B2 - エコ運転支援装置 - Google Patents
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Description
また、車両が走行中のある瞬間での燃料消費率を計算して、瞬間燃費として表示する技術も知られている。
そこで、さらにエコ運転のための支援情報を追加表示すればよいが、複数表示したエコ運転支援情報にずれが生じる場合もある。例えば、ドライバがエコ運転と非エコ運転とを分けるしきい値付近で運転を行った場合、一方の表示ではエコ運転状態を表示し、他方の表示ではエコ運転状態から外れた表示をしてしまう場合がある。このような不整合が起こると、ドライバはストレスを感じてエコ運転に支障をきたす恐れがある。
このように本発明によれば、第1表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態と、第2表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態にずれが生じても、表示状態にずれが生じないように調整することができる。
従って、ドライバがこれらの表示に従って運転することで、燃費を向上させることができる。
本発明によれば、第1表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態と、第2表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態にずれが生じても、表示状態にずれが生じないように調整することができる。
従って、ドライバがこれらの表示に従って運転することで、燃費を向上させることができる。
エコノミーとは、燃料の消費を抑えて燃料を節約(省燃費)することを意味する。また、エコロジーとは、化石燃料の消費を抑えたり、又は化石燃料の燃焼などによって生じる有害物質や二酸化炭素の発生、排出を抑えることを意味する。
図1に示すエコ運転支援システム1Aは、エンジン及びトランスミッションの制御を行うパワートレインECU(Electronic Control Unit)10と、ハイブリッドシステムの制御を行うHV−ECU60と、インジケータパネル30の表示を制御するメータECU20と、モータ・ジェネレータの制御を行うモータ・ジェネレータECU70とを車内通信バスによって接続したシステム構成を有している。なお、本実施例では、HV−ECU60にエコ運転支援装置としての機能を持たせている。また、図1には、車内通信バスに接続するECUとしてパワートレインECU10とメータECU20とHV−ECU60とモータ・ジェネレータECU70とを図示しているが、車内通信バスには、その他複数のECUが接続されている。
なお、図1に実線で示す矢印は、信号の物理的な接続状態を表しており、図1に点線で示す矢印は、データの流れを表している。
エコ判断部62は、エコ運転状態量と、車両の現在のエコ運転状態の判定結果とを表すエコ状態信号をメータECU20の通知制御部21に出力する。
本実施例で生成されるエコ運転状態量は、車両パワーに基づいて算出される。車両パワーは、電力量や仕事率と表現され、エンジンのトルクとエンジン回転数との積と、モータのトルクとモータの回転数との積との和で求めることができる。ハイブリッド車両においては、電力で駆動されるモータと、エンジンとが設けられているので、モータとエンジンの双方で発生するエネルギーを1つの基準で表すために車両パワーを用いる。
エコ判断部62は、各種センサ2から車速を取得すると共に、HV制御部61から車両の現在の車両パワーを取得する。次に、図2に示すマップを参照して、現在の車速でエコ運転状態と判定できる車両パワーの判定しきい値を算出する。マップには、車速と、エコ運転状態であると判定できる車両パワーの上限値(以下、この値を判定しきい値と呼ぶ)が示されている。図2に示すマップを参照して車両パワーの判定しきい値を求めると、エコ判断部62は、式(1)に従ってHV制御部61から取得した現在の車両パワーを判定しきい値で除算し、除算した値に100を積算して、エコ運転状態量を算出する。
エコ運転状態量=((現在の車両パワー/判定しきい値)×100)(%)・・・・・(1)
インジケータパネル30には、車両がエコ運転状態にあるか否かを表示するエコ表示部31が設けられている。エコ表示部31は、通知制御部21の制御に基づいて、エコ運転の状態をリアルタイムに表示する。エコ表示部31の具体的な表示内容については後述する。
この表示例では、エコバー表示50と、エコランプ80の表示とを表示している。
エコ運転状態量を、表示させた判定しきい値に対する相対的な状態が分かるように図形表示させる表示が、エコバー表示50に該当する。また、エコ運転状態量がエコ運転状態にあるか否かを判定するための判定しきい値以上であるか否かをON/OFF表示させる表示が、エコランプ80の表示に該当する。
エコバー表示50には、車両の現在のエコ運転状態を表すエコ運転状態量のバー表示51と、車両がエコ運転状態にあると判定できる領域を示したエコ運転領域(図4(A)に示すO−A間)52と、エコ運転状態にないと判定できる領域を示した非エコ運転領域(図4(A)に示すA−B間)53と、車両が回生運転状態にあると判定できる領域を示した回生領域(図4(A)に示すC−O間)54と、回生領域側の非エコ運転領域(図4(A)に示すC−D間)55と、エンジンの始動しきい値(図4(A)に示すG点)と、HVエコゾーン56とが表示される。
なお、図4(A)に示すA点が、エコ運転領域52の上限値、すなわち判定しきい値を示し、エコ運転領域52と非エコ運転領域53との境界線を示している。エコ運転状態量が判定しきい値A上にあると、エコ運転状態量が100%であることを示している。また、O点は原点であり、エコ運転領域52と回生領域54との境界線を示している。エコ運転状態量がO点上にあると、エコ運転状態量が0%であることを示している。また、C点は回生領域54の判定しきい値を示している。エコ運転状態量がC点上にあると、エコ運転状態量が−100%の状態を示している。O点からC点までの回生領域54は、ハイブリッド車両用に用意された領域であり、回生ブレーキ等の操作によって車両の運転状態が回生運転状態にあることを示している。また、回生領域54側の非エコ運転領域55は、回生ブレーキだけでなく、機械式のブレーキを使用したブレーキ操作が行われている状態を示している。また、エンジン始動しきい値Gは、ハイブリッド車両のエンジンを始動させるか否かを示すしきい値であり、エコ運転状態量がエンジン始動しきい値を超えていると、パワートレインECU10によってエンジンが始動している。運転状態量がエンジン始動しきい値以下、すなわちHVエコゾーン56内にあれば、モータの駆動力によって車両を駆動している。
エコ運転状態量がエコ運転領域52内にある場合には、エコ運転の判定しきい値に対する操作余量を表示することができる。図4(A)に示す例では、E−A区間が操作余量を示している。
また、エコ運転状態量が非エコ運転領域53内にある場合には、エコ運転の判定しきい値からの操作逸脱量を表示することができる。図4(B)に示す例では、A−F区間が操作逸脱量を示している。
そこで、図5(A)に示すように判定しきい値の下側、又は図5(B)に示すように判定しきい値の上側にガード値を設けて、このガード値と判定しきい値との間にエコ運転状態量がある場合には、エコランプ80の表示の切り替えは行わないようにすることで、チャタリングの発生を防止することができる。
しかし、ガード値を設けたことで、エコバー表示50と、エコランプ80の表示に不整合が生じてしまうことがある。
例えば、判定しきい値の下側に下側ガード値を設けた場合について説明する。判定しきい値よりも上側の非エコ運転領域にあったエコ運転状態量が、図5(A)に示すように降下して、判定しきい値と下側カード値との間に入ると、エコバー表示50では、エコ運転領域52内にエコ運転状態量が表示される。しかし、エコ運転状態量が判定しきい値と下側ガード値との間にあるので、エコランプ80の表示は非エコ運転状態で消灯されたままとなる。
同様に、上限ガードの上側に上側ガード値を設けた場合にも表示の不整合が生じる。図5(B)に示すように、判定しきい値よりも下側のエコ運転領域にあったエコ運転状態量が、図5(B)に示すように上昇して、判定しきい値と上側ガード値との間に入ると、エコバー表示50では、非エコ運転領域53内にエコ運転状態量が表示される。しかし、エコ運転状態量が判定しきい値と上側ガード値との間にあるので、エコランプ80の表示はエコ運転状態で点灯されたままとなる。
下側ガード値と上側ガード値とは、両方同時に用いられるものではなく、いずれか一方のみが設定される。また、下側ガード値が設定されている場合において、エコ運転状態量が下側ガード値よりも下側から上昇して、下側ガード値と判定しきい値との間に入っている場合には、エコバー表示50とエコランプ80の表示とにずれが生じないので、タイマのカウントは行わない。エコ運転状態量はエコ運転領域52内に継続してあり、エコランプ80の表示もエコ運転状態で点灯となる。
同様に、上側ガード値が設定されている場合において、エコ運転状態量が上側ガード値よりも上側から降下して、上側ガード値と判定しきい値との間に入っている場合にも、エコバー表示50とエコランプ80の表示とにずれが生じないので、タイマのカウントは行わない。エコ運転状態量は非エコ運転領域53に継続してあり、エコランプ80の表示も非エコ運転状態で非点灯となる。
図6に示すA点で、車両の操作量(例えば、アクセル開度)が上がり、エコ運転状態量が判定しきい値を超えると、エコ判断部62は、車両の運転状態を非エコ状態と判定する。運転状態が非エコ状態に遷移したので、エコランプ80も点灯から非点灯に変更される。
その後、図6に示すB点で、車両の操作量が下がりエコ運転状態量が判定しきい値を下回ると、エコ判断部62は、カウンタのカウントを開始する。カウンタのカウント値がタイムアウト値を超える前に、エコ運転状態量が判定しきい値を上回った場合には(図6に示すC点)、非エコ状態の判定を継続させる。また、タイムアウト値を超える前に、エコ運転状態量が下側ガード値を下回った場合には、エコ判断部62はエコ運転状態と判定し、エコランプ80を点灯させる。
また、エコ運転状態量が判定しきい値を下回り(図6に示すD点)、判定しきい値と下側ガード値との間にある間に、カウンタのカウント値がタイムアウト値を超えると(図6に示すE点)、エコ判断部62はエコ運転状態であると判定して、エコランプ80を点灯させる。
図7に示すF点で、車両の操作量が下がり、エコ運転状態量が判定しきい値を下回ると、エコ判断部62は、車両の運転状態をエコ状態と判定する。運転状態がエコ状態に遷移したので、エコランプ80も非点灯から点灯に変更される。
その後、図7に示すG点で、車両の操作量が上がりエコ運転状態量が判定しきい値を上回ると、エコ判断部62は、カウンタのカウントを開始する。カウンタのカウント値がタイムアウト値を超える前に、エコ運転状態量が判定しきい値を下回った場合(図7に示すH点)には、エコ状態の判定を継続させる。また、タイムアウト値を超える前に、エコ運転状態量が上側ガード値を超えると、エコ判断部62は非エコ状態と判定する。
また、エコ運転状態量が判定しきい値を上回り(図7に示すI点)、判定しきい値と上側ガード値との間にある間に、カウンタのカウント値がタイムアウト値を超えると(図7に示すJ点)、エコ判断部62は非エコ状態であると判定する。
まずエコ判断部62は、各種センサ2から測定データを入力すると、入力したデータが正常であるか否かを判定する(ステップS1)。エコ判断部62は、入力したデータから各種センサ2が正常に動作しているか否かを判定する。例えば、所定時間以上継続して同一のデータを入力した場合には、各種センサ2に固着異常が発生していると判定する。
エコ判断部62は、測定データが正常ではないと判定すると(ステップS1/NO)、センサのフェール時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS8)。
エコ判断部62は、エコ運転表示が可能な状態ではないと判定すると(ステップS2/NO)、除外時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS9)。
車両が停止状態にあると判定した場合には(ステップS5/YES)、車両停止時のエコ運転状態量として0%を算出する(ステップS10)。
エコランプ80の表示状態を決定すると、エコ判断部62は、エコ運転状態量と、エコランプ80の表示状態を表す情報をメータECU20に通知する。メータECU20は、エコ判断部62により通知されたエコ状態量と、エコランプ表示状態の情報とに基づいてエコバー表示50とエコランプ80の表示とを表示させる。
まず、エコ判断部62は、前回の測定データによる判定結果は、エコ判定であるか非エコ判定であるかを認識する(ステップS21)。前回の測定データによる判定がエコ判定であった場合には(ステップS21/NO)、エコ判断部62はフラグをオフして(ステップS26)、この処理を終了する。また、前回の測定データによる判定が非エコ判定であった場合には(ステップS21/YES)、エコ判断部62はエコ運転状態量が判定しきい値よりも大きいか否かを判定する(ステップS22)。エコ運転状態量が判定しきい値よりも大きい場合には(ステップS22/YES)、エコ判断部62は非エコ判定を継続させる(ステップS23)。また、エコ運転状態量が判定しきい値以下である場合には(ステップS22/NO)、エコ判断部62は、エコ運転状態量が下側ガード値以上で、判定しきい値以下であるか否かを判定する。エコ運転状態量が下側ガード値以上で、判定しきい値以下ではない場合(ステップS24/NO)、すなわち、エコ運転状態量が下側ガード値よりも小さい場合には、エコ判断部62はエコ判定を行い(ステップS25)、フラグをオフにしてこの処理を終了する。
また、エコ運転状態量が下側ガード値以上で、判定しきい値以下である場合には(ステップS24/YES)、エコ判断部62はフラグがオンに設定されているか否かを判定する(ステップS27)。このフラグは、エコ運転状態量が、非エコ領域から判定しきい値と下側ガード値との間に入ったときにオンされるフラグである。
また、フラグがオンになっている場合には(ステップS27/YES)、エコ判断部62はカウンタのカウント値がタイムアウト値以上であるか否かを判定する(ステップS30)。カウンタのカウント値がタイムアウト値よりも小さい場合には(ステップS30/NO)、エコ判断部62はステップS21に戻って次の測定データに対する処理を行う。また、カウンタのカウント値がタイムアウト値以上である場合には(ステップS30/YES)、エコ判断部62はエコ運転状態量が所定時間以上下限ガードと判定しきい値との間に位置していると判定して、エコ判定を行い(ステップS31)、カウンタをリセットし(ステップS32)、フラグをオフする(ステップS33)。
まず、エコ判断部62は、前回の測定データによるエコ判定の結果は、エコ判定であるか非エコ判定であるかを認識する(ステップS41)。前回の測定データによる判定が非エコ判定であった場合には(ステップS41/NO)、エコ判断部62はフラグをオフして(ステップS46)、この処理を終了する。また、前回の測定データによる判定がエコ判定であった場合には(ステップS41/YES)、エコ判断部62はエコ運転状態量が判定しきい値よりも小さいか否かを判定する(ステップS42)。エコ運転状態量が判定しきい値よりも小さい場合には(ステップS42/YES)、エコ判断部62はエコ判定を継続させる(ステップS43)。また、エコ運転状態量が判定しきい値以上である場合には(ステップS42/NO)、エコ判断部62は、エコ運転状態量が上側ガード値以下で、判定しきい値以上であるか否かを判定する(ステップS44)。エコ運転状態量が上側ガード値以下で、判定しきい値以上ではない場合(ステップS44/NO)、すなわち、エコ運転状態量が上側ガード値よりも大きい場合には、エコ判断部62は非エコ判定を行い(ステップS45)、フラグをオフして(ステップS46)この処理を終了する。
また、エコ運転状態量が上側ガード値以下で、判定しきい値以上である場合には(ステップS44/YES)、エコ判断部62はフラグがオンに設定されているか否かを判定する(ステップS47)。このフラグは、エコ運転状態量が、エコ領域から判定しきい値と下側ガード値との間に入ったときにオンされるフラグである。
また、フラグがオンに設定されている場合には(ステップS47/YES)、エコ判断部62はカウンタのカウント値がタイムアウト値以上であるか否かを判定する(ステップS50)。カウンタのカウント値がタイムアウト値よりも小さい場合には(ステップS50/NO)、エコ判断部62はステップS41に戻って次の測定データに対する処理を行う。また、カウンタのカウント値がタイムアウト値以上である場合には(ステップS50/YES)、エコ判断部62は、エコ運転状態量が所定時間以上下限ガードと判定しきい値との間に位置していると判定し、非エコ判定を行い(ステップS51)、カウンタをリセットする(ステップS52)と共にフラグをオフして(ステップS53)、処理を終了する。
この他に、ドライバの操作レベルを学習して、学習した操作レベルに応じてカウンタのタイムアウト時間を設定することもできる。
例えば、1トリップ(イグニッションキーのオンからオフまで)中にエコ運転であると判定された時間が基準時間よりも長い、操作レベルの高いドライバであった場合には、タイムアウト時間を長く設定する。これとは逆に、1トリップ中にエコ運転であると判定された時間が基準時間よりも短い、操作レベルの低いドライバであった場合には、タイムアウト時間を短く設定する。
例えば、上述した実施例ではエコ判断部62をHV−ECU60内に設けているが、エコ判断部をエンジンのみを搭載した車両に設ける場合に、図11に示すパワートレインECU10に設けることができる。図11には、エンジンのみを搭載した車両のエコ運転支援システム1Bの構成を示している。図11に示すエコ判断部13も、パワートレインECU10内のエンジン制御部11、トランスミッション制御部12から制御情報を取得するとともに、各種センサ2からセンサ信号を取得し、車両のエコ運転状態を判定するエコ運転状態量を算出する。算出したエコ運転状態量に基づいて、エコ判断部13は車両の運転状態がエコ運転状態にあるのか、非エコ運転状態にあるのかを判定する。
また、図12に示すようにエコ判断部をメータECU20に設けてもよい。図12には、エンジンのみを搭載した車両のエコ運転支援システム1Cにおいて、エコ判断部をメータECU20に設けた構成を示している。この場合、メータECU20は、CAN通信によってパワートレインECU10から車速等の車両情報を取得し、取得した情報に基づいてエコ運転状態量を算出する。算出したエコ運転状態量に基づきエコバー表示50やエコランプ80の表示状態を決定し、エコ表示部31に表示させる。
さらに、ナビゲーション装置の制御を行うナビECUに、上述したエコ判断部62の機能を設け、ナビゲーション装置のディスプレイに上述したエコバー表示50を表示させることもできる。
また、回生領域54の表示を、エコバー表示にしてもよいし、LEDのオン/オフ点灯制御を行ってもよい。
また、エコ表示部31において、エコ運転状態量が0%以上の領域を、HVエコゾーン56の領域と、それ以外の領域とに分割してもよいし、HVエコゾーン56を設けない構成であってもよい。
また、エコ表示部31において、エコバー表示ではなく、図13(C)に示すスピードメータのような円表示を採用してもよい。
また、上述した実施例では、車速等に基づいて車両のエコ運転状態量を求めて、リアルタイムにこれを表示しているが、例えば、エコ判断部62で求めた車速とエコ運転状態量を記録媒体等に記録しておき、降車後に記録媒体の記録内容をコンピュータ装置に読み込んで、エコ運転状態量の経時的な変化を表示させるようにしてもよい。
また、上述した実施例では、車両パワーを求めてこれを判定しきい値と比較することでエコ運転状態量を算出しているが、車両パワー以外に、アクセル開度に基づいてエコ運転状態量を算出してもよい。
2 センサ
10 パワートレインECU
13 エコ判断部
20 メータECU
21 通知制御部
30 インジケータパネル
31 エコ表示部
60 HV−ECU
61 HV制御部
62 エコ判断部
70 モータ・ジェネレータECU
80 エコランプ表示
Claims (4)
- 車両の運転状態のエコ度合いを表すエコ運転状態量が、エコ運転状態にあるか否かを判定するための第1判定しきい値以上であるか否かを、ON/OFF表示させる第1表示制御手段と、前記エコ運転状態量を、表示させた前記第1判定しきい値に対する相対的な状態が分かるように図形表示させる第2表示制御手段と、を有するエコ運転支援装置であって、
前記第1表示制御手段は、表示状態をONからOFF状態に変化させる場合と、OFFからON状態に変化させる場合との少なくとも一方の判定を、前記第1判定しきい値より所定量ずらした第2判定しきい値に基づいて行い、
前記第2表示制御手段は、前記第1表示制御手段の表示状態がON状態である場合もOFF状態である場合も、前記第1判定しきい値に対応する図形を同じ位置に表示するものであり、
前記エコ運転状態量が前記第1判定しきい値を超えたが前記第2判定しきい値は超えないことから、前記第1表示制御手段によるON/OFF状態が変化しない状態が所定時間以上経過した場合に、前記第1表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態と前記第2表示制御手段による表示が示すエコ/非エコの状態が同じ状態になるように、前記第1表示制御手段による表示状態と前記第2表示制御手段による表示状態の少なくとも一方の表示状態を変更させる表示状態調整手段を有することを特徴とするエコ運転支援装置。 - 車両の運転状態のエコ度合いを示すエコ運転状態量が、エコ運転状態にあるかを判定するための第1判定しきい値以上であるか否かを、ON/OFF表示させる第1表示制御手段と、
前記エコ運転状態量を、表示させた前記第1判定しきい値に対する相対的な状態が分かるように図形表示させる第2表示制御手段と、を有するエコ運転支援装置であって、
前記第1表示制御手段は、表示状態をONからOFF状態に変化させる場合と、OFFからON状態に変化させる場合との少なくとも一方の判定を、前記第1判定しきい値より所定量ずらした第2判定しきい値に基づいて行い、
前記第2表示制御手段は、前記第1表示制御手段の表示状態がON状態である場合もOFF状態である場合も、前記第1判定しきい値に対応する図形を同じ位置に表示するものであり、
前記エコ運転状態量が前記第1判定しきい値は超えたが前記第2判定しきい値は超えないことから、前記第1表示制御手段によるON/OFF状態が変化しない状態が所定時間以上経過した場合に、前記第1表示制御手段によるON/OFF状態を変化させる表示状態調整手段、を有することを特徴とするエコ運転支援装置。 - 前記表示状態調整手段は、前記第2判定しきい値が前記第1判定しきい値よりも下側に設定された場合において、前記エコ運転状態量が前記第1しきい値よりも大きくなった後に、前記第2判定しきい値以上で前記第1しきい値以下の状態が所定時間以上継続すると、前記第1表示制御手段によるON/OFF状態を変化させることを特徴とする請求項2記載のエコ運転支援装置。
- 前記表示状態調整手段は、前記第2判定しきい値が前記第1判定しきい値よりも上側に設定された場合において、前記エコ運転状態量が前記第1判定しきい値を下回った後に、前記第1判定しきい値以上で前記第2判定しきい値以下の状態が所定時間以上継続すると、前記第1表示制御手段によるON/OFF状態を変化させることを特徴とする請求項2記載のエコ運転支援装置。
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