CN101542093A

CN101542093A - 燃料经济性提高辅助设备和燃料经济性提高辅助方法

Info

Publication number: CN101542093A
Application number: CNA2008800003765A
Authority: CN
Inventors: 齐藤干; 米田修
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: EP2054600B1; WO2008087541A1; JP4345819B2; CN101542093B; EP2054600A1; US8037870B2; US20090288636A1; JP2008174150A

Abstract

燃料经济性提高辅助设备(1)具有：加速器操作量检测装置(12)；以及显示控制装置(15a)，其用于在显示设备(20)上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及检测到的加速器操作量与目标加速器操作量(14a)的偏差值。显示控制装置(15a)基于检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度，并根据计算得到的加速器下压速度来可变地显示所述偏差值。

Description

燃料经济性提高辅助设备和燃料经济性提高辅助方法

技术领域

本发明涉及燃料经济性提高辅助设备和通过向驾驶员显示加速器操作量来提高燃料经济性的方法。

背景技术

为了减小燃料消耗，推荐采用各种驾驶技术，例如避免突然起动和加速、恒速驾驶、使用更高档位、停止发动机怠速等。虽然许多驾驶员在驾驶时紧记燃料经济性，但是以下公知用于向驾驶员显示信息来提高燃料经济性以进一步减小燃料消耗的显示设备。

日本专利申请公开No.2003-220851(此后称为“JP-A-2003-220851”)描述了一种显示设备，其中在驾驶员选择用于提高燃料经济性的换档模式时判定实际操作是否适于提高燃料经济性，接着在实际操作适于提高燃料经济性时将灯打开。另一方面，当实际操作不适于提高燃料经济性时将灯关闭。因此，可以鼓励驾驶员以适于提高燃料经济性的方式进行操作。

日本专利申请公开No.2002-370560(此后称为“JP-A-2002-370560”)描述了一种显示设备，其将计算得到的当前燃料消耗与针对每个车辆特定的推荐驾驶模式进行比较，接着以不同颜色显示合适的加速器操作方式(即，合适的、应该停止、或过度下压)。因此，可以鼓励驾驶员在识别所显示的颜色之后进行合适的操作。

但是，JP-A-2003-220851中描述的显示设备仅仅判定驾驶操作，并将灯打开和关闭。因此，显示的信息会不充分。因为灯仅指示驾驶操作是否适于提高燃料经济性，但没有提供加速器下压量的指示，直到达到将灯打开或关闭的阈值。因此，驾驶员不知道加速器踏板可以进一步下压多少。因此，即使紧记燃料经济性的驾驶员也可能频繁地使用低加速器操作量的区域，并可能较长时间地保持燃料经济性较差的加速器操作量。当驾驶员响应于灯的打开和关闭而调节加速器下压时，驾驶员可能频繁地在打开和关闭灯的阈值附近增大和减小加速器下压量，这会降低燃料经济性。

JP-A-2002-370560中描述的显示设备计算瞬时燃料消耗，以用于与基于推荐驾驶模式的燃料消耗进行比较。但是，不能在降低燃料经济性之前向驾驶员提供合适的加速器操作指示。例如，在汽油车辆的节气门控制中，可以基于对加速器下压速度的改变的检测来控制发动机。但是，根据JP-A-2002-370560中描述的显示设备，驾驶员不能学习响应于加速器下压避免燃料经济性降低的方法，这是因为没有向驾驶员显示导致燃料经济性降低的原因。此外，与JP-A-2003-220851相似，JP-A-2002-370560中描述的显示设备没有提供加速器下压量的指示，直到达到用于显示“合适”或“过度下压”的阈值。因此，驾驶员不知道加速器踏板可以进一步下压多少。

发明内容

本发明提供了燃料经济性提高辅助设备和提高燃料经济性的方法，其显示可以向驾驶员指示适于提高燃料经济性的加速器操作区域的信息。

本发明的第一方面提供了一种燃料经济性提高辅助设备，其具有加速器操作量检测装置和显示控制装置，所述加速器操作量检测装置用于检测加速器操作量，所述显示控制装置用于在显示设备上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及所检测到的加速器操作量与所述目标加速器操作量的偏差值。所述显示控制装置基于所检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度，并根据所计算出的加速器下压速度来可变地显示所检测到的加速器操作量的所述偏差值。

燃料消耗取决于驾驶员的加速器操作速度。因此，根据本发明，可以通过根据加速器下压速度改变显示值，来将特定加速器下压速度将对燃料消耗产生的影响通告给驾驶员。

在根据以上第一方面的燃料经济性提高辅助设备中，如果从第一加速器操作量到大于所述第一加速器操作量的第二加速器操作量的所述加速器下压速度等于或高于预定值，则所述显示控制装置可以增大从所述第一加速器操作量相对于目标加速器操作量的偏差值到所述第二加速器操作量相对于目标加速器操作量的偏差值的改变量。

根据本发明，可以在加速器下压速度等于或高于预定值时通过增大改变量，来引导驾驶员认为加速器操作量将超过或进一步更大地超过目标加速器操作量，由此可以限制加速器下压速度。

在根据以上第一方面的燃料经济性提高辅助设备中，当从第一加速器操作量到大于所述第一加速器操作量的第二加速器操作量的所述加速器下压速度等于或高于预定值时，所述显示控制装置可以将当已经判定到所述加速器下压速度等于或高于所述预定值时检测到的或之后预定时段内检测到的加速器操作量的偏差值显示为大于与目标加速操作量相对应的目标值。

根据本发明，例如即使加速器操作量小于目标加速器操作量，也可以显示为比目标值更大的值。因此，可以强烈地警告驾驶员，由此可以进一步抑制燃料消耗。

在根据以上第一方面的燃料经济性提高辅助设备中，所述显示控制装置可以可变地显示反映了变速器的变矩器的转矩传递损失的所述偏差值。

在根据以上第一方面的燃料经济性提高辅助设备中，如果所述加速器下压速度引起所述变矩器的锁止松开，则所述显示控制装置可以可变地显示反映了由于所述锁止松开引起的转矩传递损失的所述偏差值。

在根据第一方面的燃料经济性提高辅助设备中，如果所述加速器下压速度低于第一预定值，则所述显示控制装置可以显示与所检测到的加速器操作量相对应的第一偏差值；如果所述加速器下压速度在所述第一预定值与第二预定值之间，则所述显示控制装置可以显示与所检测到的加速器操作量相对应的反映了所述加速器下压速度的第二偏差值；并且如果所述加速器下压速度等于或高于所述第二预定值，则所述显示控制装置可以将与所检测到的加速器操作量相对应的反映了所述加速器下压速度的第三偏差值显示在燃料消耗急剧增大的区域中。

根据本发明，可以正确地获得由于锁止松开引起的转矩传递损失，由此可以吸引驾驶员的注意。

本发明的第二方面提供了一种燃料经济性提高辅助方法，所述方法在显示设备上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及加速器操作量与所述目标加速器操作量的偏差值，并包括以下步骤：检测所述加速器操作量；基于所检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度；并且根据所计算出的加速器下压速度来可变地显示所述偏差值。

根据以上第二方面的提高燃料经济性的方法还可以包括以下步骤：判定所述加速器下压速度是否等于或高于预定值；并且如果判定到所述加速器下压速度等于或高于所述预定值，则增大所述偏差值的改变量。

附图说明

参考附图，根据对本发明示例性实施方式的以下说明，本发明的上述和其他特征和优点将变得更加清楚，在附图中相似附图标记用于表示相似元件，其中：

图1是根据本发明的低燃料消耗驾驶辅助设备的功能框图；

图2示出了根据本发明的可以设置在仪器面板中的各种指示器的示例；

图3A和3B是根据本发明解释加速器操作量的推荐区域和非推荐区域的图；

图4A、4B和4C每个都示出了根据本发明的显示显示值和目标值(其每个都是模拟量)的加速器操作量指示器的示例；

图5A、5B、5C和5D每个都示出了根据本发明显示非线性相关的加速器操作量的改变量和显示值的改变量的加速器操作量指示器的示例；

图6示出了增大燃料消耗的加速器操作的示例；

图7示出了在根据本发明的加速器操作量指示器上显示的显示值的示例；

图8是根据本发明的燃料经济性提高辅助设备在加速器操作量指示器上显示显示值的过程的流程图；

图9是根据本发明解释由发动机转速和转矩之间的关系界定的发动机效率的图；

图10示出由于锁止延迟引起效率降低的原理图；

图11示出了在根据本发明的加速器操作量指示器上显示的显示值的示例；

图12是根据本发明的燃料经济性提高辅助设备在加速器操作量指示器上显示显示值的过程的流程图；以及

图13是根据本发明的燃料经济性提高辅助设备在加速器操作量指示器上的过度区域显示显示值的过程的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的实施方式。如图1所示的根据本发明的燃料经济性提高辅助设备1显示引导驾驶员在将发动机和驱动系统维持在高效率的低燃料消耗区域内操作加速器的信息。燃料经济性提高辅助设备1不仅以二进制方式指示加速器操作量正在提高或降低燃料经济性，而且还相对于目标加速器操作量指示当前加速器操作量，由此驾驶员可以将加速器踏板下压量调节到目标加速器操作量。如果加速器踏板下压速度足够快以增大燃料消耗，则燃料经济性提高辅助设备1与加速器踏板下压速度不降低燃料经济性的情况相比增大当前加速器操作量的显示值，或者在一些情况下将当前加速器操作量显示为超过目标加速器操作量的值，由此鼓励驾驶员降低加速器踏板下压速度并以不降低燃料经济性的方式操作加速器。

图1是燃料经济性提高辅助设备1的功能框图。燃料经济性提高辅助设备1包括检测驾驶状态和操作状态的车速传感器11、加速器踏板行程传感器(此后称为“ACC传感器”)12、控制发动机的发动机电子控制单元(ECU)14、控制组合仪表19中的仪表和灯的仪表电子控制单元(ECU)15。燃料经济性提高辅助设备1的以上部件经由诸如控制器局域网(CAN)之类的车内LAN彼此连接。

仪表ECU 15和发动机ECU 14的每个都是微计算机，其包括用于执行程序的CPU、用作使程序运行或临时存储数据的工作区域的RAM、用于即使在点火器关闭时仍保存数据的电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、用于数据输入和输出并与其他ECU连接的输入输出接口、用于与其他ECU通信的通信控制器、用于存储程序的ROM等。微计算机的以上部件经由总线连接。用于控制加速器操作量指示器20上的显示的加速器操作量显示控制装置15a可以实施为由CPU执行的程序。

车速传感器11例如将当以恒定的间隔设置在每个车轮的转子上的突起经过时发生的磁通改变检测为脉冲，以输出从每个预定采样周期的脉冲数计算出的车速。ACC传感器12通过经过霍耳元件的磁场强度随着加速器踏板13的操作量而发生的改变来检测加速器操作量。

发动机ECU 14是用于最优执行发动机控制的控制设备，发动机控制包括基本发动机控制、根据加速器操作量来控制燃料喷射的燃料喷射控制、在最优最佳正时对火花塞通电的点火正时控制等。根据曲轴位置检测发动机转速的曲轴位置传感器18、检测节气门开度的节气门开度传感器17、和驱动节气门打开和关闭的节气门电动机16连接到发动机ECU 14。发动机ECU 14通过根据加速器操作量将节气门驱动量输出到节气门电动机16并用节气门开度传感器17检测实际节气门开度，来根据加速器操作量执行节气开度控制、怠速运转期间的转速控制、和恒速驾驶控制期间(例如当使用巡航控制时)的转速控制。

仪表ECU 15从各种传感器、开关和其他ECU获取信号，以通过将组合仪表19的仪表中的预定灯打开来发出与诸如车速和发动机转速之类的车辆状态相关的警告、车门未正确关闭等的警告。

在根据此实施方式的燃料经济性提高辅助设备1中，组合仪表19具有加速器操作量指示器20，加速器操作量指示器20显示适于低燃料消耗驾驶的加速器操作量，并由下文描述的加速器操作量显示控制装置15a控制。

加速器操作量显示控制装置15a从发动机ECU 14接收当前加速器操作量和目标加速器操作量14a，并将当前加速器操作量转换成在加速器操作量指示器20上的显示来进行显示。将在下文描述的目标加速器操作量14a预先存储在发动机ECU 14的EEPROM中，或由发动机ECU 14根据车辆状态或车速来合适地确定。

图2示出了设置在仪器面板中的组合仪表19的示例。组合仪表19例如具有用于利用由步进电动机驱动的指针来指示发动机冷却水温度的冷却剂温度仪表32、用于显示由燃料表检测的燃料水平的燃料水平仪表33、用于显示车速的速度仪表37、用于显示发动机转速的转速仪表35等。里程/短途里程仪表31是能够以可切换方式用作里程仪表和短途里程仪表两者并还可以显示当前档位(N、D、P或R)的液晶显示设备。时钟36显示当前时间。

设置在中央的多信息显示器(此后称为“MID”)34可以是液晶点阵显示器，并以使用数字、文字等的数字量的方式或以通过符号或标记的大小等的模拟量的方式来显示各种信息。例如，MID 34显示瞬时燃料消耗、累计平均燃料消耗、基于累计平均燃料消耗和燃料水平计算得到的剩余行驶距离，累计平均车速，并在需要时显示信息以辅助驾驶员。

现在描述加速器操作量指示器20。加速器操作量指示器20设置在图2中组合仪表19的右部，并显示适于低燃料消耗驾驶的目标加速器操作量14a和当前加速器操作量而不计算瞬时燃料消耗。加速器操作量指示器20可以在MID34或汽车导航屏幕上显示，或通过平视显示(HUD)设备投影在挡风玻璃上。

图3A示出了车速与目标加速器操作量14a之间关系的示例。在图3A中，加速器操作量大于目标加速器操作量14a的一侧是燃料经济性降低的非推荐区域，而加速器操作量较小的一侧是推荐区域。加速器操作量指示器20是将由驾驶员进行的加速器开度引导到推荐区域的显示设备。

如下确定目标加速器操作量14a。首先，因为车辆的动力传动系统(离合器、变速器、传动轴、差速齿轮和驱动轴)中的传动效率随着车速而改变，所以将使得驾驶车辆的燃料经济性降低的加速器操作量确定为阈值(动力传动效率边界)。

然后，假定路面上的行驶环境和动力传动系统中的效率发生改变的情况，以预定加速度或更高加速度驾驶将急剧地降低燃料经济性，并且极少要求以这种加速度进行驾驶。因此，设置了用于根据加速度限制加速器操作量的加速度限制线。

此外，由于行驶阻力(例如，空气阻力)而使得在高速范围中燃料消耗增大。因此，设定与行驶阻力相对应的最大加速器操作量，并设置行驶阻力限制线，使得在高速范围中避免加速度超过最大加速器操作量。

由上述动力传动效率边界、加速度限制线和行驶阻力限制线来界定目标加速器操作量14a，并在驾驶期间推荐目标加速器操作量14a以下的加速器操作量。

总而言之，如图3B所示，在加速器操作量小于燃料消耗最大点的区域中，因为发动机转速较低，所以燃料消耗趋于增大。但是，在加速器操作量较大的区域中，因为提高的发动机转速、额外的燃料喷射等，燃料消耗趋于增大。

因此，如图3A所示，在燃料消耗最大的两个区域之间的加速器操作量与对于低燃料消耗驾驶最佳的燃料消耗最大点相对应。因为在燃料消耗最大的加速器操作量的区域附近驾驶较舒适，所以将驾驶员进行的操作引导到燃料消耗最大点之前的点导致可驾驶性降低，因此，这样的点不适于作为用于使驾驶员舒适地驾驶的指示。考虑到上述情况，在本实施方式中，目标加速器操作量14a被设定为略微超过燃料消耗最大点的加速器操作量，以将驾驶员进行的操作引导到不大于目标加速器操作量14a的加速器操作量。这样，显示许多驾驶员可以舒适地驾驶的目标加速器操作量。

彼此一起显示的、被确定为待实现的加速器操作量的目标加速器操作量14a与当前加速器操作量之间的差值是待由驾驶员改变的加速器操作量。

图4A示出了每个均以模拟量方式显示的当前加速器操作量和目标加速器操作量14a的显示示例。此后，在加速器操作量指示器20中显示的加速器操作量可以称为“显示值”，并且在加速器操作量指示器20中指示的目标加速器操作量14a可以称为“目标值”。

但是，如图4A所示的显示不适于作为向驾驶员显示的信息。即，因为车速随时改变，所以目标值随时改变，而作为由驾驶员进行的加速器操作量的显示值也随时改变。这引起显示值和目标值彼此独立地改变，因此例如当显示值增大且目标值减小时(反之亦然)与目标值的差值不规则地改变，使得驾驶员难以根据目标值调节加速器操作量。

考虑到以上问题，在此实施方式中，加速器操作量显示控制装置15a将显示值和目标值集成为单个显示信息以向驾驶员示出。图4B示出了将在加速器操作量指示器20上显示的单个显示信息的示例。在图4B的单个显示信息中，目标值限制在固定位置，而显示值以其对目标值的比例(通过将显示值除以目标值获得的值)的方式显示。

在这种显示中，根据加速器操作量，显示值的长度相对于固定的目标值而改变，使得驾驶员使用显示值或目标值与显示值之间的差值(此后称为“偏离量”)作为指示进行加速器操作。例如，目标值右侧的区域与燃料消耗急剧增大的“过度区域”相对应，而过度区域的右端与最大加速器操作量相对应。

如图4C中的示例所示，可以通过将目标值显示在固定位置处并显示相对于目标值的偏离量来获得单个显示信息。在图4C中，在目标值左侧的偏离量的长度表示在加速器操作达到目标量之前仍有余量，而在右侧的偏离量的长度表示加速器操作过大。

驾驶员可以调节加速器操作量使得通过看如图4B或4C所示的加速器操作量指示器20来使偏离量变为零。通过将以预定间隔从ACC传感器12输出的加速器操作量取平均来获得显示值，以避免过度波动。加速器操作量指示器20以一定的颜色与显示区域中不同颜色的各个元件一起显示。

加速器操作量指示器20可以采取除了如图4A、4B或4C所示的条形之外的其他形式。图5A至5D示出了加速器操作量指示器20的修改方案。加速器操作量指示器20仅需要显示相对于固定的目标值的显示值。图5A示出了圆形的加速器操作量指示器20的示例。在圆形加速器操作量指示器20中，将目标值和过度区域显示为彼此同心的圆，并具有固定直径，而将显示值显示为绕相同圆心并具有可变直径的圆。加速器操作量指示器20不限于圆形形式，而可以是其他形状(例如，诸如三角形或四角形之类的多边形)。

图5B示出了指示器指针形式的加速器操作量指示器20的示例。当使用指示器指针描绘加速器操作量指示器20时，由指针相对于固定的目标值的位置来指示显示值。

图5C示出了通过颜色变化来指示加速器操作量的加速器操作量指示器20的示例。在图5C中，表示加速器操作量的标记或符号(图中为“Accel”)随着显示值而改变颜色。例如，整个标记的颜色随着加速器操作量接近目标值而按照“绿色、黄色和红色”的顺序逐渐改变。例如，如果目标值与红色相关，则当加速器操作量达到目标值时标记转为红色。此后，可以使整个标记闪烁或关闭以使得驾驶员识别到已经达到目标值。在达到目标值时可以产生通知声音。为了提高可视性，优选地将圆形或指示指针形式的加速器操作量指示器20与颜色改变相结合。

图5D示出了使用数字表示加速器操作量的加速器操作量指示器20的示例。加速器操作量显示控制装置15a在将目标值界定为100的情况下使用数字来显示加速器操作量的显示值。通过数字显示加速器操作量指示器20，驾驶员可以理解数字显示值。此外，颜色可以随着数字而改变。

1.示例1

[反映根据加速器踏板13下压速度的节气门控制的显示]

当发动机ECU 14优先执行使效率最大化的发动机控制时，发动机ECU 14有时执行增大燃料消耗的发动机控制以确保响应于加速器踏板13的操作的加速响应性和移动性能。图6示出了增大燃料消耗的加速器操作的示例。在图6中，实线表示当加速器踏板13下压速度高于预定值时的加速器操作量和节气门开度，而虚线表示在加速器踏板13下压速度低于预定值的情况下的加速器操作量和节气门开度。

例如，在汽油汽车的节气门控制中，发动机ECU 14基于加速器踏板13下压速度来检测驾驶员的加速或爬坡意图，并可以急剧地打开节气门。如图6所示，当加速器踏板下压速度较快时，发动机ECU 14以过冲方式急剧打开节气门。在此情况下，相比缓慢下压加速器踏板13的情况，即使下压之后的节气门操作量A相等，节气门开度也更大。而通过如上所述急剧地打开节气门，可以提高响应于加速器踏板13的操作的加速，这牺牲了效率，并因此降低了燃料经济性。

考虑到以上问题，在示例1中，通过将加速器踏板13下压速度反映在加速器操作量指示器20上显示的显示值中，来引导驾驶员避免过快下压加速器踏板13。例如，如果加速器踏板13下压速度等于或大于预定值，则加速器操作量显示控制装置15a将与下压后的加速器操作量相对应的显示值增大到比当加速器踏板13下压速度小于预定值时示出的显示值更大的值。换言之，如果加速器踏板13下压速度等于或大于预定值，则将显示值从与加速器踏板13下压量相对应的值增大以更接近过度区域。

于是，因为当加速器踏板13下压速度较快时加速器操作量指示器20上的显示值改变得较快以致于显示值迅速接近或超过目标值，所以预计驾驶员将限制加速器踏板13下压速度。

为了确定显示值，例如，加速器操作量显示控制装置15a使用以下等式：

显示值＝x+k(da/dt-f₀)...(1)

其中，x：与加速器操作量相对应的显示值；

a：加速器操作量；

k：显示转换系数；以及

f₀：导致燃料消耗增大的加速器踏板操作速度。

根据等式(1)，将括号内的值乘以k获得的值和与加速器操作量相对应的显示值x相加。因为当加速器踏板13下压速度da/dt超过f₀时括号内的值变为正值，所以显示值变为大于与加速器操作量相对应的显示值x。如果加速器踏板13下压速度未导致燃料消耗的增大，则da/dt小于f₀，因此括号内的值为负值。在此情况下，将括号内的值视为零，由此将与加速器操作量相对应的显示值x用作显示值。

图7示出了显示在加速器操作量指示器20上的显示值的示例。在图7中，显示值比与加速器操作量A相对应的显示值x大了由于加速器踏板下压速度带来的附加量k(da/dt-f₀)。因为显示值以预定间隔更新，所以在由于加速器踏板下压速度带来的附加量k(da/dt-f₀)为正值时，显示值迅速增大(显示值的端部向右移动)。

如上所述，如果加速器踏板13下压速度快到足以引起燃料消耗增大，则可以向驾驶员以视觉的方式指示燃料消耗将增大和燃料消耗将增大的量。如果加速器踏板13下压速度快到足以引起燃料消耗增大，则显示值较大地改变以快速接近或进入燃料消耗增大的过度区域。因此，可以使得驾驶员限制加速器踏板13下压速度，并引导驾驶员操作加速器以避免燃料经济性的劣化。

由于加速器踏板下压速度带来的附加量使得对于即使比目标加速器操作量14a小的加速器操作量，显示值也显示在过度区域，这强烈吸引驾驶员的注意并使燃料消耗的增大最小化。

用于根据加速器踏板13下压速度确定显示值的等式(1)仅是示例。例如，可选地，可以用加速器踏板13下压加速度da/dt²来代替da/dt，用加速器踏板13下压速度da/dt的函数来代替显示转换系数k。

图8是用于燃料经济性提高辅助设备1在加速器操作量指示器20上显示显示值的过程的流程图。图8的流程图中的过程可以在例如点火器打开时开始。

当驾驶员操作加速器踏板13时，ACC传感器12检测加速器操作量(S10)。以预定间隔将检测到的加速器操作量发送到发动机ECU 14。发动机ECU 14根据加速器操作量和车速设定目标加速器操作量14a，并将加速器操作量和目标加速器操作量14a发送到仪表ECU 15。

加速器操作量显示控制装置15a判定驾驶员是否已经以过高的下压速度下压加速器踏板13(S20)。例如，如果基于在每个循环时间获取之后存储的N个加速器操作量计算得到的加速器踏板下压速度da/dt大于f₀，则加速器操作量显示控制装置15a检测到过高的下压速度。

如果未检测到过高的下压速度(S20的“否”)，则加速器操作量显示控制装置15a在加速器操作量指示器20上显示与加速器操作量相对应的显示值(S30)。

如果检测到过高的下压速度(S20的“是”)，则加速器操作量显示控制装置15a使用等式(1)计算显示值，并在加速器操作量指示器20上显示计算得到的显示值(S40)。

驾驶员可以通过看由燃料经济性提高辅助设备1显示的加速器操作量指示器20来调节加速器踏板下压速度(反馈)。因此，燃料经济性提高辅助设备1使得驾驶员限制加速器踏板13下压速度，并将驾驶员引导在推荐区域内的加速器操作。

2.示例2

[反映伴随着加速器下压的效率降低的显示值]

自动变速器被设计为只要可能就维持锁止状态，以提高效率。但是，当加速器踏板13被突然下压以增大节气门开度时，变矩器的锁止离合器被松开以获得高转矩，这降低了发动机的传动效率。

图9是用于解释由发动机转速与转矩之间的关系界定的发动机效率的图。例如，在大约相同的发动机转速下，随着更高的转矩传递到路面，效率更高。因此，优选地，操作加速器踏板13使得变矩器尽可能长时间地维持锁止。如果加速器踏板13下压速度没有很快，则发动机转速和转矩之间的关系如线B所示改变。线B与当加速器操作量和车速满足预定条件时实现较早切换到变矩器锁止的高效状态的加速器操作相对应。相反，如果加速器踏板13下压速度较快，则发动机转速和转矩之间的关系如线C所示改变。在此情况下，由于发动机转速的急剧增大(节气门开度增大)，在将变矩器的锁止离合器维持松开的情况下没有将燃料消耗控制为最优。

快速地下压加速器踏板13使得变矩器的锁止离合器松开意味着在预定时段内发动机的驱动力的一部分未传递到路面而转换为摩擦力。图10是示出由于锁止延迟导致效率降低的原理图。这里，n1和n2分别表示变矩器的输入轴和输出轴的转速。如果加速器踏板13下压速度较快，则n1高于n2以获得高转矩。因为变矩器的锁止离合器未啮合，直到n1和n2之间没有差值，所以燃料消耗随着由n1和n2围绕的区域增大而增大。

考虑到以上问题，在此示例中，通过将如下所述的加速器下压速度系数α反映在加速器操作量指示器20上的显示值中，来引导驾驶员限制加速器踏板13下压速度，以防止变矩器的锁止离合器松开。例如，如果加速器踏板13下压速度等于或高于预定值，则加速器操作量显示控制装置15a将与最终加速度操作量相对应的显示值以比在加速器踏板13下压速度低于预定值的情况更大。换言之，如果加速器踏板13下压速度等于或高于预定值，则显示值从与加速器踏板13的实际位移相对应的值增大以更接近过度区域。

因此，因为当加速器踏板13下压速度较快时加速器操作量指示器20上的显示值改变得较快以致于显示值迅速接近或超过目标值，所以预计驾驶员将降低加速器踏板13下压速度。

显示值＝{α+η(1+r)}·x...(2)

其中，α：加速器下压速度系数k(da/dt-f₀)；

x：与加速器操作量相对应的显示值；

a：加速器操作量；

k：显示转换系数；

f₀：导致变矩器的锁止离合器松开的加速器踏板下压速度；

r：转速差之比(n1-n2)/n1；以及

η：用于将r转换为燃料消耗的转换系数。

加速器下压速度系数α使得将加速器踏板下压速度反映在显示值中。因为转速差之比r与变矩器中的转矩传递损失成比例，所以r使得将转速差之比反映在显示值中。如同示例1中，在da/dt小于f0的情况下将括号内的值视为零。

图11示出了显示在加速器操作量指示器20上的显示值的示例。在图11中，显示值比与加速器操作量A相对应的显示值x大了由于损失的发生而带来的附加量。加速器踏板下压速度以及由于变矩器的锁止离合器松开带来的转速差之比反映在由于损失的发生而带来的附加量中。

如上所述，如果加速器踏板13下压速度较快以降低发动机和变矩器的效率，则可以以视觉的方式向驾驶员指示根据效率的降低量而增大的显示值。这可以使得驾驶员限制加速器踏板13下压速度，并引导驾驶员操作加速器以避免增大燃料消耗。

由于损失的发生而带来的附加量使得对于即使比目标加速器操作量14a小的加速器操作量的显示值也显示在过度区域，这强烈吸引驾驶员的注意并使燃料消耗的增大最小化。

用于根据加速器踏板13下压速度确定显示值的等式(2)仅是示例。可选地，可以使用其他等式，例如“{α+η·(1+r)}+x”或“{α+η·(n1/n2)}·x”。

图12是用于燃料经济性提高辅助设备1在加速器操作量指示器20上显示显示值的过程的流程图。在图12中，与图8相同的步骤具有相同编号。

加速器操作量显示控制装置15a判定驾驶员是否已经以过高的加速器踏板下压速度下压加速器踏板13(S20)。因此，当加速器踏板13下压速度da/dt等于或大于f₀时，或在锁止被松开的情况下，加速器操作量显示控制装置15a检测到过高的加速器踏板13下压速度。

如果检测到过高的下压速度(S20的“是”)，则加速器操作量显示控制装置15a使用等式(2)计算显示值，并在加速器操作量指示器20上显示计算得到的显示值(S40)。

驾驶员可以通过看由燃料经济性提高辅助设备1显示的加速器操作量20来调节加速器踏板下压速度(反馈)。因此，燃料经济性提高辅助设备1使得驾驶员限制加速器踏板13下压速度，并将驾驶员引导在推荐区域内的加速器操作。

3.示例3

[根据加速器踏板13下压速度利用过度区域的显示]

驾驶员将加速器操作量指示器20的过度区域识别为燃料消耗急剧增大的区域。因此，如果加速器踏板下压速度等于或高于预定值，则通过更主动地移动显示值来预期驾驶员将更有效地限制加速器踏板13下压速度。主动利用过度区域例如表示即使加速器操作量比目标加速器操作量14a小仍将显示值增大到超过目标值。即使加速器操作量并没有很大，但因为显示值处于过度区域内，所以当加速踏板下压速度过高时，驾驶员可以认识到燃料消耗将增大.

为了将对于比目标加速器操作量14a小的加速器操作量的显示值在过度区域中显示为好象该加速器操作量大于目标值，例如将“偏离量+α”与紧接着加速器下压速度达到至少预定值之前的显示值相加。或者，可以在加速器踏板下压速度达到至少预定值时，使用过度区域中的预设值作为基准位置来显示显示值。

图13是用于燃料经济性提高辅助设备1利用过度区域在加速器操作量指示器20上显示显示值的过程的流程图。

当驾驶员操作加速器踏板13时，ACC传感器12检测加速器操作量(S1)。以预定间隔将检测到的加速器操作量发送到发动机ECU 14。发动机ECU 14根据加速器操作量和车速设定目标加速器操作量14a，并将加速器操作量和目标加速器操作量14a发送到仪表ECU 15。

加速器操作量显示控制装置15a判定加速器踏板下压速度是否等于或高于预定值(S2)。例如，当基于在每个循环时间获取之后存储的N个加速器操作量计算得到的加速器踏板下压速度da/dt等于或高于预定值时，检测到过高的加速器踏板下压速度。

如果加速器踏板下压速度低于预定值(S2的“否”)，则加速器操作量显示控制装置15a在加速器操作量指示器20上显示与加速器操作量相对应的显示值(S5)。

如果加速器踏板下压速度等于或高于预定值(S2的“是”)，则加速器操作量显示控制装置15a将显示值移动到过度区域(S3)。在移动之后，通过将紧接着移动之后的显示值增大根据加速器操作量的增大的量来获得显示值。

驾驶员认识到显示值已经突然进入过度区域，并感觉到好象加速器操作量已经突然增大。这种显示可以强烈地吸引驾驶员的注意，并使燃料经济性的降低最小化。

然后，如果加速器踏板下压速度降低到低于预定值(S4中的“是”)，则加速器操作量显示控制装置15a在加速器操作量指示器20上显示与加速器操作量相对应的显示值(其在过度区域之外)(S5)。预计驾驶员维持等于或高于预定值的加速器踏板下压速度的时段不会非常长。因此，通常显示值仅瞬时地显示在过度区域，在吸引足够注意的同时避免驾驶员感到不舒适。相反，如果等于或高于预定值的加速器踏板下压速度仅维持了较短的时段，则驾驶员可能没有机会看到。因此，当加速器踏板下压速度降低到低于预定值之后经过预定时段时，与加速器操作量相对应的显示值可以显示在加速器操作量指示器20上。

如上所述，可以通过主动利用过度区域显示显示值，来更有效地限制加速器踏板下压速度。

虽然在图13的步骤S5中简单地显示与加速器操作量相对应的显示值，但是在步骤S5中的显示值中可以反映基于等式(1)或(2)确定的加速器踏板下压速度。在此情况下，设置两个阈值，即，第一预定值和小于第一预定值的第二预定值，并且当加速器踏板下压速度低于第一预定值时显示根据加速器操作量的显示值，当加速器踏板下压速度等于或高于第一预定值但低于第二预定值时显示反映了加速器踏板下压速度的显示值，而当加速器踏板下压速度高于第二预定值时显示移动到过度区域的显示值。通过以此方式控制显示值，可以在显示值中反映加速器踏板下压速度，并在一些情况下可以突然将显示值移动到过度区域以强烈吸引注意。

如上所述，根据本实施方式的燃料经济性提高辅助设备1向驾驶员指示燃料经济性降低的可能性以及燃料经济性降低的量，并在加速器踏板下压速度较快时通过显著改变显示值来将驾驶员向低燃料消耗驾驶的推荐区域引导。

虽然已经参考示例性实施方式描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于示例性实施方式或构造。相反，本发明意在覆盖各种修改和等同方案。此外，虽然以各种组合和构造示出了示例性实施方式的各种元件，但是包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和构造也落在本发明的精神和范围内。

Claims

1.一种燃料经济性提高辅助设备，其具有加速器操作量检测装置和显示控制装置，所述加速器操作量检测装置用于检测加速器操作量，所述显示控制装置用于在显示设备上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及所检测到的加速器操作量与所述目标加速器操作量的偏差值，所述燃料经济性提高辅助设备的特征在于：

所述显示控制装置基于所检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度，并根据所计算出的加速器下压速度来可变地显示所检测到的加速器操作量的所述偏差值。

2.根据权利要求1所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

如果从第一加速器操作量到大于所述第一加速器操作量的第二加速器操作量的所述加速器下压速度等于或高于预定值，则所述显示控制装置增大从所述第一加速器操作量相对于目标加速器操作量的偏差值到所述第二加速器操作量相对于目标加速器操作量的偏差值的改变量。

3.根据权利要求1所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

当从第一加速器操作量到大于所述第一加速器操作量的第二加速器操作量的所述加速器下压速度等于或高于预定值时，所述显示控制装置将当已经判定所述加速器下压速度等于或高于所述预定值时检测到的加速器操作量的偏差值显示为大于与目标加速器操作量相对应的目标值。

4.根据权利要求1所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

如果从第一加速器操作量到大于所述第一加速器操作量的第二加速器操作量的所述加速器下压速度等于或高于预定值，则所述显示控制装置将在已经判定所述加速器下压速度等于或高于所述预定值之后的规定时段内检测到的加速器操作量的偏差值显示为大于与目标加速器操作量相对应的目标值。

5.根据权利要求1所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

所述显示控制装置可变地显示反映变速器的变矩器的转矩传递损失的所述偏差值。

6.根据权利要求5所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

如果所述加速器下压速度引起所述变矩器的锁止松开，则所述显示控制装置可变地显示反映由于所述锁止松开引起的转矩传递损失的所述偏差值。

7.根据权利要求1所述的燃料经济性提高辅助设备，其中

如果所述加速器下压速度低于第一预定值，则所述显示控制装置显示与所检测到的加速器操作量相对应的第一偏差值；

如果所述加速器下压速度在所述第一预定值与第二预定值之间，则所述显示控制装置显示与所检测到的加速器操作量相对应的、反映所述加速器下压速度的第二偏差值；并且

如果所述加速器下压速度等于或高于所述第二预定值，则所述显示控制装置将与所检测到的加速器操作量相对应的、反映所述加速器下压速度的第三偏差值显示在燃料消耗急剧增大的区域中。

8.一种燃料经济性提高辅助方法，所述方法在显示设备上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及加速器操作量与所述目标加速器操作量的偏差值，所述方法的特征在于包括以下步骤：

检测所述加速器操作量；

基于所检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度；并且

根据所计算出的加速器下压速度来可变地显示所述偏差值。

9.根据权利要求8所述的燃料经济性提高辅助方法，其特征在于还包括以下步骤：

判定所述加速器下压速度是否等于或高于预定值；并且

当判定所述加速器下压速度等于或高于所述预定值时，增大所述偏差值的改变量。

10.一种燃料经济性提高辅助设备，包括：

加速器操作量检测部分，其检测加速器操作量；以及

显示控制部分，其在显示设备上显示与目标加速器操作量相对应的目标值以及所检测到的加速器操作量与所述目标加速器操作量的偏差值，其中，所述显示控制部分基于所检测到的加速器操作量来计算加速器下压速度，并根据所计算出的加速器下压速度来可变地显示所检测到的加速器操作量的偏差值。