JP4497467B2

JP4497467B2 - 省燃費運転評価システム

Info

Publication number: JP4497467B2
Application number: JP2004262007A
Authority: JP
Inventors: 山義孝西; 谷幸一井; 下勝山
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006077664A

Description

本発明は、空車、積車における車両総質量の差の大きな、例えば、貨物自動車や、バスなどにおいて、省燃費運転を行うに際して、車両の運転状態を評価するためのシステムに関する。

従来、「高速走行」の判定に際して、デジタルタコグラフにおいて、車速が規定値以上になると警告音、或いは音声で車速超過を知らせる機能はあった。然るにそのような既存の機能は、「一般走行」か「高速走行」かをドライバが予め、例えばスイッチ等を操作して選択しなければならなく、煩わしい物であった。

一方、走行中にシフトアップを促したり、アクセルの踏みすぎを戒めたりするリアルアドバイス表示を行う技術が提案されている。然るに、登坂時においては、エンジン回転数を高めに維持しアクセルを踏み込まないと走行できない。そうした時に、シフトアップを促す表示が出たり、アクセルの踏みすぎを戒めたりする表示がなされると、ドライバに違和感を生じせしめたり、ドライバの当該技術に対する信頼感も失わせてしまうこととなる。また、かかる技術で、省燃費運転の評価を行うに際して、「登坂」走行領域を評価範囲に含めてしまうと評価の精度が悪化する。

また、同様に、省燃費運転の評価を行うに際して、「降坂」走行領域を評価範囲に含めてしまっても評価の精度が悪化する。

上記技術の他に、運転者の運転技術の改善を促し、運転操作の改善により燃費を向上させる技術が公開されている（例えば特許文献1参照）。

しかしその技術（特許文献1）においても、上述した問題点を解消するものではない。
特開２００２−３６２１８５号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案するものであり、「一般走行」と「高速走行」との間で速度が切換わった時に、「一般走行」か「高速走行」かを例えばスイッチ等を操作して切換える手間を省くことの出来る省燃費運転評価システムの提供を目的としている。

本発明によれば、車両（１）のエンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段（２）と、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段（３）と、車速を計測する車速計測手段（４）と、計時手段と、燃料流量を計測する燃料流量計測手段（５）と、エンジン負荷を計測するエンジン負荷計測手段（６）とを備え、計測されたエンジン回転数とアクセル開度と車速と経過時間と燃料流量とエンジン負荷とを車両信号として記憶すると共にそれらの車両信号から燃料消費量、車両の加速度、減速度、走行距離を演算する制御手段（７）を備え、高速走行の燃料消費量を評価するための省燃費運転評価システムにおいて、前記制御手段（７）は運行データであるエンジン回転数とアクセル開度と車速と燃料流量とエンジン負荷とを読込み（Ｓ１）、計時手段によって計時を開始し（Ｓ２）、前記の運行データに基づいて走行距離（Ｌ）を演算し（Ｓ３）、そしてその走行距離（Ｌ）が第1の所定距離（Ｌ１）以上か否かを判断し（Ｓ４）、その走行距離（Ｌ）が第1の所定距離（Ｌ１）以上であれば、車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１）以上を維持しているか否かを判断し（Ｓ５）、車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１）以上であれば、まず高速走行と仮判定し（Ｓ６）、そして所定周期で車速（Ｖ）が第２の所定車速（Ｖ２）未満であったか否かを判断し（Ｓ７）、車速（Ｖ）が第２の車速未満でなければ前記高速走行の仮判定で第２の所定距離（Ｌ２）以上走行した否かを判断し（Ｓ８）、第２の所定距離（Ｌ２）以上走行していれば高速走行であると判定する機能を有している。

上述する構成及び評価方法を具備する本発明の省燃費運転評価システムによれば、車両（１）のエンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段（エンジン回転センサ２）と、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段（アクセルセンサ３）と、車速を計測する車速計測手段（車速センサ４）と、計時手段（図示しないタイマ）と、燃料流量を計測する燃料流量計測手段（燃料流量計５）と、エンジン負荷を計測するエンジン負荷計測手段（例えば、エンジントルクセンサ６）と、計測されたエンジン回転数、アクセル開度、車速、経過時間、燃料流量及びエンジン負荷から車両（１）の燃料消費量及び車両の加速度、減速度、走行距離を演算する制御手段（Ｕ２）とを有し、該制御手段（Ｕ２）は走行距離が第1の所定距離（Ｌ１）以上で、その間車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１）以上である場合に「高速走行（仮）」と仮判定し、その仮判定状態で第２の所定距離（Ｌ２）以上走行した場合に高速走行と本判定する様に構成されているので、例えば、一般走行から高速走行に移行する場合、早いタイミングで「高速走行」と仮判定することにより、一般走行用の「シフトアップ指示」、「車速降下指示」等の表示を早めに非表示とし、ドライバのスイッチ切換操作を不要とすることが出来る。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

先ず、図１〜図４を参照して第１実施形態を説明する。

図１において、当該省燃費運転評価システムの第１実施形態は、車両１側の装備Ｕ１と管理側の装備Ｕ２と、車両１側の装備Ｕ１で収録したデータを管理側の装備Ｕ２に移送する移送手段であるメモリカード１５とによって構成されている。
ここで、管理側とは、例えば、車両１を所有する運送会社の車両管理部門等を指す。

前記車両側の装備Ｕ１は、車両（図示の例では貨物自動車）１のエンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段（以降、エンジン回転数計測手段をエンジン回転センサという）２と、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段（以降、アクセル開度計測手段をアクセル開度センサという）３と、車速を計測する車速計測手段（以降、車速計測手段を車速センサという）４と、後述する車載コントロールユニット７に内蔵された図示しない計時手段と、燃料流量を計測する燃料流量計測手段（以降、燃料流量計測手段を燃料メータという）５と、エンジンの負荷Ｌを計測するエンジン負荷計測手段（以降、エンジン負荷計測手段をエンジン負荷センサという）６とを備えている。

また、車両側の装備Ｕ１は、計測されたエンジン回転数、アクセル開度、車速、経過時間、燃料流量、エンジン負荷を車両信号として記憶すると共に、それらの車両信号から、燃料消費量、車両の加速度、減速度、走行距離を演算する車載コントロールユニット７を装備している。

一方、管理側の装備Ｕ２は、前記車両データが、メモリカード１５を介して入力され、車両データである、計測されたエンジン回転数、アクセル開度、車速、経過時間、燃料流量、エンジン負荷から、当該車両１の運行時の加速度及び減速度を求め、燃料消費量を評価する制御手段（管理側コントロールユニット；燃費データ解析用パソコン）２０と、管理側コントロールユニット２０によって、前記評価結果を出力する出力手段であるプリンタ２２と、管理側コントロールユニット２０に付帯する入力手段であるキーボード２４とによって構成されている。

尚、管理側コントロールユニット２０は、車載コントロールユニット７で演算された燃料消費に関する情報を、前記メモリカード１５、或いは、図示しない無線送受信手段によって、入力することも可能である。

前記車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、走行距離（Ｌ）が第1の所定距離（Ｌ１；例えば２ｋｍ）以上で、その間、車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１；例えば７０ｋｍ／ｈ）以上である場合に「高速走行（仮）」と仮判定し、その仮判定状態で第２の所定距離（Ｌ２；例えば１０ｋｍ）以上走行した場合に「高速走行」と本判定する様に構成されている。

また、前記車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、前記仮判定時であって、データ保存時又は所定周期内に、車速（Ｖ）が第２の所定の車速（Ｖ２；例えば１０ｋｍ／ｈ）未満の状態が有った場合は、前記「高速走行（仮）」の仮判定を解除する様に構成されている。

また、前記車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、「登坂」の判定として、現在の変速比と第１の所定時間（ｔ１）以前の変速比の比率が所定領域内で、現在より第１の所定間（ｔ１）以前のエンジン負荷が第１の所定値以上で、現在のエンジン負荷が第２の所定値以上で、且つ減速度が所定値以上の場合に「登坂」と判定する様に構成されている。

前記車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、「降坂」の判定として、第２の所定時間（ｔ２）後の変速比と第３の所定時間（ｔ３）以前の変速比の比率が所定領域内で、エンジン負荷が第３の所定値以下で、且つ加速度が所定値以上の状態が第４の所定時間（ｔ４）経過した場合に、「降坂」と判定する様に構成されている。

なお、前記「降坂」と判断された前後の第１の時間帯（Ｔ１）内で２回以上、又は第５の所定時間（ｔ５）以上降坂と判定された前後の第２の時間帯（Ｔ２）内で１回以上、又は第６の所定時間（ｔ６）以上前記降坂判定条件の場合には、その領域も「降坂」として追加判定する様に構成されている。

そして、前記車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、リアルタイムアドバイス表示及び省燃費運転評価の際に、前記「登坂」と判定された領域、及び前記「降坂」と判定された領域を評価対象から除く様に構成されている。

次に、図２のフローチャート及び図１の構成を参照して、「高速走行」と判定する場合の制御方法について以下に説明する。

先ず、ステップＳ１において車載用コントロールユニット７は運行データ（エンジン回転センサ２によるエンジンの回転数、アクセル開度センサ３によるアクセル開度、車速センサ４による車速、燃料メータ５による燃料流量、エンジン負荷センサによるエンジン負荷）の読込を行う。

次の、ステップＳ２では図示しないタイマによって経時を開始して、次のステップＳ３では前述の車両データに基づいて走行距離を演算した後、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、車載コントロールユニット７は、走行距離（Ｌ）が第１の所定値（Ｌ１：例えば２ｋｍ）以上になったか否かを判断して、所定値（Ｌ１）以上であれば（ステップＳ４のＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、所定値（Ｌ１）未満であれば（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ４のループを繰り返す。

ステップＳ５では、車載コントロールユニット７は車速（Ｖ）が第１の所定値（Ｖ１）以上を維持しているか否かを判断して、第１の所定値（Ｖ１）以上を維持している場合（ステップＳ５のＹＥＳ）は、ステップＳ６に進み、第１の所定値以上を維持していなければ（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

ステップＳ６では、車載コントロールユニット７は、「高速走行（仮）」と仮判断する。そしてステップＳ７に進み、データ保存時、又は所定周期で、第２の車速（Ｖ２：例えば１０ｋｍ／ｈ）未満があったか否かを判断し、第２の車速（Ｖ２）未満があれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、一方、第２の車速（Ｖ２）未満がなければ（ステップＳ７のＮＯ）、ステップＳ１０まで進む。

ステップＳ８では、車載コントロールユニット７は「高速走行（仮）」の仮判定で第２の所定距離（Ｌ２：例えば１０ｋｍ）以上走行したか否かを判断して、第２の所定距離（Ｌ２）以上走行した場合は（ステップＳ８のＹＥＳ）、ステップＳ９に進み「高速走行」と判定した後、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

一方、第２の所定距離以上走行していない場合は（ステップＳ８のＮＯ）、ステップＳ１０に進み、「高速走行（仮）」の仮判定を消去した後、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

次に、図３のフローチャート及び図１の構成を参照して、リアルタイムアドバイス表示及び停車毎運転評価用として、「登坂」と判定することもでき、その場合の制御方法について参考例として以下に説明する。

先ず、ステップＳ１１において車載用コントロールユニット７は運行データ（エンジン回転センサ２によるエンジンの回転数、アクセル開度センサ３によるアクセル開度、車速センサ４による車速、燃料メータ５による燃料流量、エンジン負荷センサによるエンジン負荷）の読込を行う。

次の、ステップＳ１２では変速比を演算して、ステップＳ１３で図示しないタイマによって経時を開始して、次のステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、車載コントロールユニット７は、現在のギヤ比と第１の所定時間（ｔ１）以前のギア比との比率が、設定領域内であるか否かを判断して、設定領域内であれば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、次のステップＳ１５に進み、一方、設定領域内でなければ（ステップＳ１４のＮＯ）、ステップＺ１１まで戻り、ステップＳ１１以降を繰り返す。

ステップＳ１５では、現在から第１の所定時間（ｔ１）以前のエンジン負荷が第１の所定値以上であるか否かを判断して、エンジン負荷が所定値以上であれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、ステップＳ１６に進む。一方、エンジン負荷が第１の所定値未満であれば（ステップＳ１５のＮＯ）、ステップＺ１１まで戻り、ステップＳ１１以降を繰り返す。

ステップＳ１６では、現在のエンジン負荷が第２の所定値以上であるか否かを判断して、エンジン負荷が第２の所定値以上であれば（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ステップＳ１７に進む。一方、エンジン負荷が第２の所定値未満であれば（ステップＳ１６のＮＯ）、ステップＺ１１まで戻り、ステップＳ１１以降を繰り返す。

ステップＳ１７では、減速度が所定値以上であるか否かを判断して、減速度が所定値以上であれば（ステップＳ１７のＹＥＳ）、ステップＳ１８に進む。一方、減速度が所定値未満であれば（ステップＳ１７のＮＯ）、ステップＺ１１まで戻り、ステップＳ１１以降を繰り返す。

ステップＳ１８では、車載コントロールユニット７は、走行状態は「登坂」であると判断して、ステップＳ１９に進みステップＳ１１〜ステップＳ１４の条件の１つ以上が不成立であるか否かを判断しており、不成立となった時点で（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ステップＳ２０に進む。

次のステップＳ２０では、車載コントロールユニット７は所定時間が経過するまで待ち、所定時間が経過した時点で（ステップＳ２０のＹＥＳ）、「登坂（仮）」を解除（ステップＳ２１）した後、ステップＳ１１に戻り、再びステップＳ１１以降を繰り返す。

次に、図４のフローチャート及び図１の構成を参照して、「降坂」と判定する場合の制御方法について参考例として以下に説明する。

先ず、ステップＳ３１において車載用コントロールユニット７は運行データ（エンジン回転センサ２によるエンジンの回転数、アクセル開度センサ３によるアクセル開度、車速センサ４による車速、燃料メータ５による燃料流量、エンジン負荷センサによるエンジン負荷）の読込を行う。

次の、ステップＳ３２では変速比を演算して、ステップＳ３３で図示しないタイマによって経時を開始して、次のステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、第２の所定時間（ｔ２）後のギヤ比と第３の所定時間（ｔ３）以前のギヤ比との比率が設定領域内で、エンジン負荷が第３の所定値以下で、且つ加速度が所定値以上である状態が第４の所定時間（ｔ４）経過したか否かを判断する。

第２の所定時間（ｔ２）後のギヤ比と第３の所定時間（ｔ３）以前のギヤ比との比率が設定領域内で、エンジン負荷が第３の所定値以下で、且つ加速度が所定値以上である状態が第４の所定時間（ｔ４）経過した場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップＳ３５に進み、一方、Ｓ３４の条件が満たされない場合（ステップＳ３４のＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、再びステップＳ３１以降を繰り返す。

ステップＳ３５では、車載コントロールユニット７は、「降坂」と判定して、次のステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、車載コントロールユニット７は、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第１の時間帯Ｔ１内で２回（又は第５の所定時間ｔ５）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件であったか、或いは、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第２の時間帯Ｔ２内で１回（又は第６の所定時間ｔ６）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件であったか、を判断しており、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第１の時間帯内で２回（又は第５の所定時間ｔ５）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件、或いは、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第２の時間帯Ｔ２内で１回（又は第６の所定時間ｔ６）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件であった場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、次のステップＳ３７に進む。

一方、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第１の時間帯Ｔ１内で２回（又は第５の所定時間ｔ５）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件ではないか、或いは、前記ステップＳ３４がＹＥＳの場合の前後第２の時間帯Ｔ２内で１回（又は第６の所定時間ｔ６）以上Ｓ３４のＹＥＳ条件でない場合（ステップＳ３６のＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、再びステップＳ３１以降を繰り返す。

ステップＳ３７では、ステップＳ３６のＹＥＳの領域（第１及び第２の時間帯Ｔ１、Ｔ２）を「降坂」と判定してステップＳ３８に進む。

ステップＳ３８では、車載コントロールユニット７は、ステップＳ１〜ステップＳ４の条件の１つ以上が不成立か否かを判断しており、ステップＳ１〜ステップＳ４の条件の１つ以上が不成立の場合は（ステップＳ３８のＹＥＳ）、ステップＳ３９に進み、ステップＳ１〜ステップＳ４の条件の１つ以上が不成立でない場合は（ステップＳ３８のＮＯ）、ステップＳ３８のループを繰り返す。

ステップＳ３９では、所定時間が経過するまで待ち、所定時間が経過したら（ステップＳ３９のＹＥＳ）、ステップＳ４０に進み、「降坂」解除の判定をした後、ステップＳ３１まで戻り、再びステップ３１以降を繰り返す。

上述したような構成及び制御方法（評価方法）を有する第１実施形態によれば、
エンジン回転センサ２と、アクセルセンサ３と、車速センサ４と、図示しないタイマと、燃料流量計５と、エンジン負荷センサ６と、計測されたエンジン回転数、アクセル開度、車速、経過時間、燃料流量及びエンジン負荷から車両１の燃料消費量及び車両の加速度、減速度、走行距離を演算する制御手段である車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０とを有し、該車載コントロールユニット７及び管理側コントロールユニット２０は、走行距離が第1の所定距離（Ｌ１）以上で、その間第１の所定車速（Ｖ１）以上である場合に「高速走行（仮）」と仮判定し、その仮判定状態で第２の所定距離（Ｌ２）以上走行した場合に「高速走行」と本判定する様に構成されているので、例えば、一般走行から高速走行に移行する場合、早いタイミングで「高速走行」と仮判定することにより、一般走行用の「シフトアップ指示（シフトアップをしましょう。）」、「車速降下指示（車速を下げましょう。）」等の表示を早めに非表示とし、ドライバのスイッチ切換操作を不要とすることが出来る。

ドライバへのリアルタイム表示において、登坂時には「登坂」判定を行うことによって、シフトアップを促したり、アクセルの踏み過ぎを戒めたりする等の間違った表示を回避出来る。

「登坂」の判定は、現在の変速比と第１の所定時間（ｔ１）以前の変速比の比率が所定領域内で、現在より第１の所定時間（ｔ１）以前のエンジン負荷が第１の所定値以上で、現在のエンジン負荷が第２の所定値以上で、且つ減速度が所定値以上の場合に「登坂」と判定し、
一方、降坂の判定は、第２の所定時間（ｔ２）後の変速比と第３の所定時間（ｔ３）以前の変速比の比率が所定領域内で、エンジン負荷が第３の所定値以下で、且つ加速度が所定値以上の状態が第４の所定時間（ｔ４）経過した場合に、「降坂」と判定しており、省燃費運転評価時は、登坂走行部分及び降坂走行部分を評価対象から除くように構成されているので、省燃費運転評価の精度が向上する。

次に、図５を参照して、第２実施形態を説明する。
前記図１〜図４の第１実施形態は、各パラメータの検出手段であるエンジン回転センサ２、アクセル開度センサ３、車速センサ４、燃料流量計５、エンジン負荷センサ６は夫々専用の回路によって車載コントロールユニット７に接続された実施形態である。

それに対して、図５の第２実施形態は、予め、アクセル信号、燃料流量信号、車速信号、エンジン回転数信号、エンジン負荷信号が車内通信ネットワーク「車内ＬＡＮ」によってＬＡＮ中継器８にデジタル信号として集められ、通信ケーブルＷによって車載コントロールユニット７に記憶されるように構成されている。これらの構成を除いては、作用効果を含め、図１〜図４の第１実施形態と実質的に同様であり、以降の説明は省略する。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを付記する。

本発明の第１実施形態に係る省燃費運転評価システムの構成を示すブロック図。第１実施形態における「高速走行」判定の際の制御方法を示したフローチャート。第１実施形態における「登坂」判定の際の制御方法を示したフローチャート。第１実施形態における「降坂」判定の際の制御方法を示したフローチャート。本発明の第２実施形態に係る省燃費運転評価システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１・・・車両
２・・・エンジン回転数計測手段／エンジン回転センサ
３・・・アクセル開度計測手段／アクセル開度センサ
４・・・車速計測手段／車速センサ
５・・・燃料流量計測手段／燃料メータ
６・・・エンジン負荷計測手段／エンジン負荷センサ
７・・・車載コントロールユニット
８・・・ＬＡＮ中継器
１５・・・メモリカード
２０・・・管理側コントロールユニット
２２・・・プリンタ
２４・・・入力手段／キーボード
Ｕ１・・・車両側の装備
Ｕ２・・・管理側の装備

Claims

車両（１）のエンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段（２）と、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段（３）と、車速を計測する車速計測手段（４）と、計時手段と、燃料流量を計測する燃料流量計測手段（５）と、エンジン負荷を計測するエンジン負荷計測手段（６）とを備え、計測されたエンジン回転数とアクセル開度と車速と経過時間と燃料流量とエンジン負荷とを車両信号として記憶すると共にそれらの車両信号から燃料消費量、車両の加速度、減速度、走行距離を演算する制御手段（７）を備え、高速走行の燃料消費量を評価するための省燃費運転評価システムにおいて、前記制御手段（７）は運行データであるエンジン回転数とアクセル開度と車速と燃料流量とエンジン負荷とを読込み（Ｓ１）、計時手段によって計時を開始し（Ｓ２）、前記の運行データに基づいて走行距離（Ｌ）を演算し（Ｓ３）、そしてその走行距離（Ｌ）が第1の所定距離（Ｌ１）以上か否かを判断し（Ｓ４）、その走行距離（Ｌ）が第1の所定距離（Ｌ１）以上であれば、車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１）以上を維持しているか否かを判断し（Ｓ５）、車速（Ｖ）が第１の所定車速（Ｖ１）以上であれば、まず高速走行と仮判定し（Ｓ６）、そして所定周期で車速（Ｖ）が第２の所定車速（Ｖ２）未満であったか否かを判断し（Ｓ７）、車速（Ｖ）が第２の車速未満でなければ前記高速走行の仮判定で第２の所定距離（Ｌ２）以上走行した否かを判断し（Ｓ８）、第２の所定距離（Ｌ２）以上走行していれば高速走行であると判定する機能を有することを特徴とする車両の省燃費運転評価システム。