JP2005201190A - 燃料消費量評価システム - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバ及び／又は運転管理者に対して具体的な省燃費運転の指導を可能とする燃料消費量評価システムの提供。
【解決手段】エンジン回転数計測手段２と、アクセル開度計測手段３と、車速計測手段４と、燃料流量計測手段５と、上記エンジン回転数Ｎ、アクセル開度α、車速Ｖ、燃料流量Ｆｗから自動車の燃料消費量Ｑを評価する制御手段１０とを有し、該制御手段１０は記憶手段１１を備え、且つ、走行開始から停止までを複数の領域（Ｅ１；発進加速領域、Ｅ２；定常走行領域、Ｅ３；減速領域、Ｅ４；アイドル走行領域）に分類し、該複数の領域Ｅ１〜Ｅ４の各々について燃料消費に関連するパラメータと燃料消費量（単位走行距離当りの燃料消費量ｑ）との相関関係に基づいて前記複数の領域Ｅ１〜Ｅ４毎の燃料消費量Ｑを決定し、決定された燃料消費量Ｑに基づいて評価を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行距離当たりの燃料消費量（以下燃費という）等の車両の運転状態を評価するためのシステムに関する。

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）。

然るに、上記技術では、燃費を悪化させる運転の判定方法として、（一）加速度、（二）減速度、（三）車速、（四）シフトアップが可能にも拘らずシフトアップをしない走行、（五）空吹かし、の五つのパラメータによって判定していた。
このうち（一）〜（三）は、所定値を超えた場合には「燃費を悪化させる運転」と判定していた。そのような方法では、判定値を超えさえしなければ、「燃費を悪化させる運転」と判定しない。しかし、現実的には各々の項目で、その程度に応じて省燃費運転を評価するべきである。
また、（三）の車速に関して、発進から停止までの走行距離の長短を考慮することなく、単純に車速の大小のみで判定することは不適切であり、評価結果が必ずしも実態を反映するものではないと言う問題を抱えていた。
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、平均的な運転の仕方に対して、燃料を節約する運転をしているのか、それとも燃料を無駄に消費するような運転をしているのかを定量的に求め、その求めたデータを基に、ドライバ及び／又は運転管理者に対して具体的な省燃費運転の指導を可能とする燃料消費量評価システムの提供を目的としている。

本発明の燃料消費量評価システムは、貨物自動車（１）のエンジン回転数（Ｎ）を計測するエンジン回転数計測手段（２）と、アクセル開度（α）を計測するアクセル開度計測手段（３）と、車速（Ｖ）を計測する車速計測手段（４）と、燃料流量（Ｆｗ）を計測する燃料流量計測手段（５）と、計測されたエンジン回転数（Ｎ）、アクセル開度（α）、車速（Ｖ）、及び燃料流量（Ｆｗ）から貨物自動車の燃料消費量（Ｑ）を評価する制御手段（１０）とを有し、該制御手段（１０）は記憶手段（１１）を備え、且つ、走行開始から停止までを複数の領域（Ｅ１；発進加速領域、Ｅ２；定常走行領域、Ｅ３；減速領域、Ｅ４；アイドル走行領域）に分類し、該複数の領域（Ｅ１〜Ｅ４）の各々について燃料消費に関連するパラメータ（「発進加速シフトアップエンジン回転数Ｎ１及び発進加速アクセル開度α１」Ｐ１、「定常走行エンジン回転数Ｎ２」Ｐ２、「減速惰行割合」Ｐ３、「アイドル走行車速Ｖ４」Ｐ４）を設定し、前記パラメータ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４）と燃料消費量（単位走行距離当りの燃料消費量ｑ）との相関関係（図５の相関線Ｆ）に基づいて前記複数の領域（Ｅ１〜Ｅ４）毎の燃料消費量（Ｑ）を決定し、その決定された燃料消費量（Ｑ）に基づいて評価を行なう様に構成されていることを特徴としている（請求項１）。

前記複数の領域（Ｅ１〜Ｅ４）は、比較的低速からアクセル開度（α）を増加させると共に車速（Ｖ）或いは移動平均車速（Ｖｍ）が上昇する領域（発進加速領域Ｅ１）と、アクセル開度（α）を減少させる領域（減速領域Ｅ３）と、アクセル開度（α）が比較的小さく且つエンジン回転数（Ｎ）が比較的低い領域（アイドル走行領域Ｅ４）と、上述した３つの領域（Ｅ１、Ｅ３、Ｅ４）の何れにも該当しない定常走行領域（Ｅ２）とを含んでいる（請求項２）。

また、本発明の燃料消費量評価システムは、前記比較的低速からアクセル開度（α）を増加すると共に車速（Ｖ）或いは移動平均車速（Ｖｍ）が上昇する領域（発進加速領域Ｅ１）における前記パラメータ（Ｐ１）はギヤシフトの際のエンジン回転数（シフトアップエンジン回転数Ｎ１）とアクセル開度（α１）であり、前記アクセル開度（α）を減少させる領域（減速領域Ｅ３）における前記パラメータ（Ｐ３）は、アクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行（惰行）した距離（Ａ）とブレーキを踏んで走行（減速走行）した距離（Ｂ）との和（Ａ＋Ｂ）におけるアクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行した距離（Ａ）が占める割合（惰行割合Ｐ３）であり、前記アクセル開度（α）が比較的小さく且つエンジン回転数（Ｎ）が比較的低い領域（アイドル走行領域Ｅ４）における前記パラメータ（Ｐ４）は車速（アイドル走行車速Ｖ４）であり、前記上述した３つの領域の何れにも該当しない定常走行領域（Ｅ２）における前記パラメータ（Ｐ２）はエンジン回転数（定常走行エンジン回転数Ｎ２）である（請求項３）。

前記定常走行領域（Ｅ２）は、一定距離以上を所定車速以上で走行する高速走行領域（Ｅ２１）と、それに該当しない領域（Ｅ２２）とに分類され、該高速走行領域（Ｅ２１）の前記パラメータ（Ｐ２１）はエンジン回転数（Ｎ）、車速（Ｖ）、ブレーキ前後の加速のために使用した燃料量相当量である（請求項４）。

前記複数の領域が、発進から停止までの距離が所定距離以下の領域（Ｅ５）と、それに該当しない領域とに分類され、該所定距離以下の領域（Ｅ５）における前記パラメータＰ５は車速の２乗を走行距離で除算した数値「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」である（請求項５）。

また、本発明の燃料消費量評価システムは、前記比較的低速からアクセル開度（α）を増加させると共に車速（Ｖ）或いは移動平均車速（Ｖｍ）が上昇する領域（発進加速領域Ｅ１）、前記アクセル開度（α）が比較的小さく且つエンジン回転数（Ｎ）が比較的低い領域（アイドル走行領域Ｅ４）、前記定常走行領域（Ｅ２）では、前記記憶手段（１１）に記憶されたデータから前記パラメータ（「発進加速シフトアップエンジン回転数Ｎ１及び発進加速アクセル開度α１」Ｐ１、「定常走行エンジン回転数Ｎ２」Ｐ２、「アイドル走行車速Ｖ４」Ｐ４、発進から停止までの距離が所定距離以下の領域では「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」Ｐ５）と燃料消費量（単位走行距離当りの燃料消費量ｑ）との相関関係（図５の相関線Ｆ）を統計的に求めている（請求項６）。

また、本発明の燃料消費量評価システムは、アクセル開度（α）を減少させる領域（減速領域Ｅ３）では、燃料消費量（Ｑ）は、当該領域（Ｅ３）における走行距離（Ｓ）と、アクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行（惰行）した距離（Ａ）と、燃費（当該領域における走行距離に対する燃料消費量；ｑ）とに基づいて決定される（請求項７）。

前記制御手段（１０）は、決定された燃料消費量（Ｑ）を、記憶手段（１１）に記憶されたデータから得られた平均値（Ｑｍ）と比較する様に構成されている（請求項８）。

前記制御手段（１０）は、決定された燃料消費量（Ｑ）を目標値と比較する様に構成されている（請求項９）。

また、本発明の燃料消費量評価システムは、決定された燃料消費量（Ｑ）が不正確となる走行状態時のデータを無視する様に構成されている（請求項１０）。
ここで、不正確となる走行状態とは、後述する例えば登坂、降坂、或いはアクセルのＯＮ、ＯＦＦの繰り返し運転などの特殊な走行状態である。

更に、本発明の燃料消費量評価システムは、出力手段（例えばディスプレイ１３、プリンタ１４等）を有し、決定された燃料消費量（Ｑ）や、平均値或いは目標値に基づいた評価が出力される様に構成されている（請求項１１）。

上述する構成及び評価方法を具備する本発明の燃料消費量評価システムによれば、記録された運行データを、走行開始から停止までを複数の領域（Ｅ１；発進加速領域、Ｅ２；定常走行領域、Ｅ３；減速領域、Ｅ４；アイドル走行領域）に分類し（図２を参照）、該複数の領域の各々について燃料消費に関連するパラメータ（「発進加速シフトアップエンジン回転数Ｎ及び発進加速アクセル開度α」Ｐ１、「定常走行エンジン回転数Ｎ」Ｐ２、「減速惰行割合」Ｐ３、「アイドル走行車速Ｎ」Ｐ４、或いは「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」Ｐ５）を設定し（図４を参照）、それらのパラメータと燃料消費量（単位走行距離当りの燃料消費量ｑ）との相関関係（図５の相関線Ｆ）に基づいて前記複数の領域（Ｅ１〜Ｅ４）毎の燃料消費量（Ｑ１〜Ｑ４）を決定し、決定された燃料消費量（Ｑ）に基づいて評価を行なう様にシステムが構成されており、前記パラメータ（Ｐ１〜Ｐ５）は、運転の仕方と容易に関連付けられ、これらのパラメータに基づいて算出される燃料消費量（Ｑ）の精度を向上させる。

各パラメータ（Ｐ１〜Ｐ５）に関して、運行データの頻度分布を取ると、正規分布に近く（図４を参照）、その様な数多くの運行データを処理することにより、各パラメータ（Ｐ１〜Ｐ５）の頻度分布の平均的な値や、ばらつきの程度を把握でき、その様なデータをデータベース（１１）に加えて出来る新たなデータベースの精度を向上させるとともに、改良された車両（１）の性能にマッチしたデータベースとすることが出来る。

減速惰行割合（Ｐ３）を除く各パラメータ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５）と各領域（Ｅ１〜Ｅ５）の単位距離あたりの燃料消費量（ｑ）とは、相関（図５の相関線Ｆ）がある。そこで各パラメータの頻度分布の平均（図４参照）と、パラメータと単位距離あたりの燃料消費量（ｑ）の相関関係（図５の相関線Ｆ）から、平均的な単位距離当りの燃料消費量（ｑ）を求めることが出来る。この値に対して、各領域の走行距離（Ｓ）を乗ずると、それぞれの走行領域毎の燃料消費量の平均値を求めることが出来る。更に、求めた走行領域毎の燃料消費量の平均値に必要に応じて補正係数（Ｋ）を乗ずることによって、より適切な燃料消費量を求めることが出来る。この手法で求めたそれぞれの領域毎の燃料消費量の平均値（Ｑｍ）と、実際の運行データから求めた燃料消費量（Ｑ）を比較することにより、平均的な運行に対して、どの程度燃料を節約できたか、或いは、どの程度無駄にしたかを定量的に求めることが出来る（図６参照）。そして、ドライバの運転の仕方と関連付けることも出来る。

減速惰行割合（Ｐ３）に関しては、車両の有する運動エネルギを有効に活用して、必要最小限のブレーキを除き、ブレーキを掛けず運動エネルギを有効に使うことで燃費は向上する。
本発明では、以下に示す式１によって、平均的な惰行の活用に対してどの程度節約できたか（計算結果が負の場合）、或いは、どの程度無駄にしたか（計算結果が正の場合）を定量的に求めることが出来る。
ΔＱ＝Ｓｄ×（β−γ）／１００ｑ ・・・（式１）
ここで、ΔＱ：減速領域（Ｅ３）で燃料消費量の平均値（Ｑｍ）に対する燃料節約量［単位：Ｌ］（負の値の場合）、（或いは無駄量：正の場合）
Ｓｄ：減速領域での走行距離 ［単位：ｋｍ］
β：平均的な減速惰行割合 ［単位：％］
γ：実運行での減速惰行割合 ［単位：％］
ｑ：単位走行距離あたりの燃料消費量 ［単位：ｋｍ／Ｌ］
尚、式１において、平均的な減速惰行割合に替えて、目標の減速惰行割合を用いれば、目標に対して燃料消費量を節約したのか、或いは無駄にしたのかを求めることが出来る。

更に、頻度分布の標準偏差等を参考にして、各パラメータの目標値を平均＋（又は−）０．０σ（標準偏差）と決めることにより、それぞれのパラメータ毎に単位距離当りの目標燃料消費量を求めることが出来る。更に、これらの目標値と実際の運行データとを比較することによって、ドライバの運転の仕方及び消費した燃料消費量が目標に対してどの程度優れているか、或いは劣っているかを定量的に把握することが出来る。

上述したように、平均値（Ｑｍ）、或いは目標値に対してどの程度の運転の仕方なのか、或いは燃料消費量なのかを定量的に把握出来るため、ドライバ及び／又は運行管理者に渡されるレポートにおいて、具体的な運転の仕方の改善方法や、その改善方法によって得られる燃料消費量の改善代を定量的に指導（アドバイス）することが出来る。
又、実運行データの各パラメータから求めた燃料消費量と、燃料消費量の平均値及び目標値の合計を比較することによって、平均値及び目標値に対してどの程度燃料を節約したのか、或いはどの程度無駄にしたのかを総合的に評価することが出来る。

尚、例えば、各運送会社の実情に合わせるために、平均と見做す水準を可変とすることも出来る。同様に、目標の水準を可変とすることも出来る。

減速領域における減速走行距離から、下り坂（降坂）及び高速からの減速を除くことにより、ドライバの運転の仕方の影響をより適切に反映した解析を行うことが出来る。
ここで、「下り坂（降坂）」の判定はアクセル開度が所定値以下で、エンジン回転数が所定値以上において、各変速ギヤ比に応じた所定値以上の加速度が生じた場合を「下り坂（降坂）」と判定する。その様に判定した走行域を減速走行距離及び惰行距離から除外することにより、「下り坂（降坂）」を含んだ減速領域においても、ドライバの運転の仕方による影響を適切に反映した解析を行うことができる。

減速領域の減速惰行割合（Ｐ３）を求める際に、意図的にアクセルのＯＮ、ＯＦＦを（周期的に）繰り返すと減速惰行割合（Ｐ３）が高くなり、「省燃費運転をした」との誤った判定を下すことになる。その様な誤った判定を避けるために、アクセルのＯＮ、ＯＦＦを周期的に作動しているか否かを判定し、その部分については、減速距離から排除して計算するように構成されており、減速惰行割合を適切に判定出来る。

また、定常走行領域における定常走行エンジン回転数を求める際に、上り坂（登坂）を除くことにより、ドライバの運転の仕方の影響をより適切に反映した解析を行うことが出来る。
ここで、「上り坂（登坂）」の判定は、アクセル開度が所定値以上で、各変速ギヤに応じた所定値以下の加速度の場合に、「上り坂（登坂）」と判定する。そのように判定した走行域の定常走行エンジン回転数の算出から除くことにより、「上り坂（登坂）」を含んだ定常走行領域においても、ドライバの運転の仕方の影響を適切に反映した解析を行うことができる。

高速走行領域（Ｅ２１）において省燃費運転の評価を行うため、（一）高速走行エンジン回転数、（二）高速走行車速、（三）無駄なブレーキ、の三つを評価パラメータとする。
（一）、（二）については、単位距離当りの燃料消費量（ｑ）と相関があるので、上述した処理によって評価出来る。（三）については、ブレーキ前後に加速のために使用した燃料消費量を求める。この燃料消費量から通常走行しても消費する燃料消費量を差し引くことにより、余計に使用した燃料消費量を求めることが出来る。
その様にして求めた燃料消費量と平均的な走行でブレーキを掛けて余計に使用した燃料消費量とを比較して、上回った分に関しては、無駄な燃料消費量と判定することが可能である。

停車中の長時間のアイドリング運転で、燃料を無駄にすることに関してもアドバイス及び管理が出来る様に、アイドリングでの停車時間、燃料消費量を求めることが出来る。その様にすることにより、ドライバの省エネ走行に対する意識を高めるとともに、当該運送業者の企業イメージアップにも貢献する。

上述してきた作用・効果を要約し、効果として纏めると、
（一） 運転の仕方を具体的にどの様に改善すると、どの程度燃料消費量を節約できるかが分かるので、ドライバの省エネ運転の励みになる。
（二） 運行管理者にとっては、ドライバが実際にどの程度省燃費運転をしていたかを、燃料消費量と言う定量値で把握でき、ドライバの努力をドライバの評価に反映できる。又、運転の指導についても、データベースで具体的に行うことが出来る。
（三） 以上により、燃料消費量を大きく節約出来、経費節減と地球環境の保全に貢献出来るとともに、企業イメージのアップにも繋がる。

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７を参照して第１実施形態を説明する。

図１において、当該燃料消費量評価システムの第１実施形態は、貨物自動車１のエンジン回転数Ｎ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α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Ｖ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、燃料流量Ｆｗ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、計測されたエンジン回転数Ｎ、アクセル開度α、車速Ｖ、燃料流量Ｆｗから貨物自動車１の燃料消費量Ｑを評価する制御手段（以降、制御手段をコントロールユニットと言う）１０とによって構成されている。

前記コントロールユニット１０は評価対象となる車両１に搭載された記憶手段（以降、記憶手段をデータベースと言う）１１、例えば営業所に備えられたコンピュータ本体１２とディスプレイ１３と入力手段１４とプリンタ１５、及びドライバ等が携帯出来るメモリカード１６を備えている。
前記コントロールユニット１０は、図２に示すように、走行開始から停止までを、図示の例では、発進加速領域Ｅ１、定常走行領域Ｅ２、減速領域Ｅ３、アイドル走行領域Ｅ４の４つの領域に分類し、その４つの領域Ｅ１〜Ｅ４の各々について燃料消費量Ｑに関連するパラメータである「発進加速シフトアップエンジン回転数Ｎ１及びアクセル開度α１」Ｐ１、「定常走行エンジン回転数Ｎ２」Ｐ２、「減速惰行割合」Ｐ３、「アイドル走行車速Ｖ４」Ｐ４を設定し、それらのパラメータＰ１〜Ｐ４と燃費（単位走行距離あたりの燃料消費量）ｑとの相関関係（図５の相関線Ｆ）に基づいて前記複数の領域Ｅ１〜Ｅ４毎の燃料消費量Ｑ１〜Ｑ４を決定し、決定された燃料消費量Ｑ１〜Ｑ４に基づいて評価を行なう様に構成されている。

又、発進・停止による走行距離があまり長くない場合、発進して停止するまでの車速が高ければブレーキによって熱として捨てられるエネルギの割合が大きくなる。そこで、所定の距離以下では「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」を燃費評価のパラメータＰ５とする。
ここで、上記パラメータ「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」Ｐ５の意味するところは、図３の、走行距離Ｓに対する車速Ｖの２乗の関係を示した特性図において、特性線ａの平均的な加速・減速で走行した場合に対して、特性線ｂは、車速を必要以上に上げると大きなエネルギを必要とし、更に減速時にそのエネルギをブレーキの熱として捨ててしまい、エネルギを無駄にしている様子を示している。即ち、ａ線とｂ線とで囲まれた領域が、平均的な加速・減速に対する無駄なエネルギを示している。
一方、特性線ｃは、例えば加速時には必要最小限のエネルギしか投入しないので、ａ線とｃ線で囲まれた領域分エネルギを節約していることを概念的にイメージした図である。
走行距離Ｓで車速Ｖの２乗を除算するのは、各々のケースが必ずしも同一の距離を走行するわけではないので、単位距離当りで比較して、比較の公正を期している。

前記パラメータＰ１〜Ｐ５は、運転の仕方と容易に関連付けられ、これらのパラメータに基づいて算出される各燃料消費量Ｑの精度を向上させている。

ここで、各パラメータＰ１〜Ｐ５に関して、運行データの頻度分布を取ると、図４に示すように、正規分布に近く、その様な数多くの運行データを処理することにより、各パラメータＰ１〜Ｐ５の頻度分布の平均的な値や、ばらつきの程度を把握できる。
そのようなデータをコントロールユニット１０に備えたデータベース１１に加えて出来る新たなデータベースの精度を向上させるとともに、車両は年々改良されており、そのような改良された車両１の性能にマッチしたデータベースとすることが出来る。

減速惰行割合Ｐ３を除く各パラメータ「発進加速シフトアップエンジン回転数Ｎ１及びアクセル開度α１」Ｐ１、「定常走行エンジン回転数Ｎ２」Ｐ２、「アイドル走行車速Ｖ４」Ｐ４、或いは「（車速Ｖ）^２／走行距離Ｓ」Ｐ５と各領域（Ｅ１〜）の燃費（単位距離あたりの燃料消費量ｑ）とは相関がある。
そこで各パラメータＰ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の頻度分布の平均（図４参照）と、パラメータと燃費（単位距離当りの燃料消費量ｑ）との相関関係（図５の相関線Ｆ）から、平均的な燃費（単位距離当りの燃料消費量ｑ）［Ｌ／ｋｍ］を求めることが出来る。

図６（表１：燃料消費量の求め方の欄外）の式に示すように、この値ｑに対して各領域の走行距離Ｓを乗ずると、それぞれの走行領域（Ｅ１〜Ｅ５）毎の平均的な燃料消費量（Ｑ１〜）を求めることが出来る。
即ち、燃料消費量Ｑの算定式は、
Ｑ＝Ｓ×ｑ （式２）（場合によってこのＱの値に補正係数Ｋを乗ずる）
ここで、
Ｑ：燃料節約量［単位：Ｌ］
Ｓ：走行距離［単位：ｋｍ］
ｑ：運行燃費［単位：ｋｍ／Ｌ］（図５によって求めた単位走行距離当りの燃料消費量を用いる）
燃料消費量Ｑの算定例として、例えば実運行で定常走行距離２０００ｋｍを走破し、その時の定常走行エンジン回転数Ｎが１１００ｒｐｍの場合を以下に示す。
定常走行エンジン回転数が１１００ｒｐｍの運行燃費ｑを図５より求めて、
ｑ＝０．２５Ｌ／ｋｍ
そこで、
Ｑ＝２０００［ｋｍ］×０．２５［Ｌ／ｋｍ］＝５００［Ｌ］
したがって、図６の平均的な走行（表の中段）に対して、１００Ｌ（５００−４００）燃料を無駄にしたことが判明する。

更に、求めたそれぞれの走行領域Ｅ毎の平均的な燃料消費量Ｑに必要に応じて（例えば、或る営業所の月間目標のための）補正係数を乗ずることによって、より営業実態に即した適切な燃料消費量を求めることが出来る。
この手法で求めたそれぞれの領域毎の平均的な燃料消費量Ｑｍと、実際の運行データから求めた燃料消費量Ｑとを比較することにより、平均的な運行に対して、どの程度燃料を節約できたか、或いは、どの程度無駄にしたかを定量的に求めることが出来る。そして、ドライバの運転の仕方と関連付けることも出来る。

一方、減速惰行割合Ｐ３（図２を再度参照）に関しては、車両１の有する運動エネルギを有効に活用して、必要最小限のブレーキを除き、ブレーキを掛けず運動エネルギを有効に使うことで燃費は向上する。
本発明では、以下に示す式１によって、平均的な惰行の活用に対してどの程度節約できたか（計算結果が負の場合）、或いは、どの程度無駄にしたか（計算結果が正の場合）を定量的に求めることが出来る。
ΔＱ＝Ｓｄ×（β−γ）／１００ｑ ・・・（式１）
ここで、ΔＱ：減速領域での燃料消費量の平均値Ｑｍに対する燃料節約量［単位：Ｌ］（負の値の場合）、（或いは無駄量：正の場合）
Ｓｄ：減速領域Ｅ３での走行距離［単位：ｋｍ］
β：平均的な減速惰行割合［単位：％］
γ：実運行での減速惰行割合［単位：％］
ｑ：単位走行距離当りの燃料消費量［単位：ｋｍ／Ｌ］
尚、上述したように、式１において、平均的な減速惰行割合に替えて、減速惰行割合の目標値を用いれば、目標値に対して燃料消費量を節約したのか、或いは無駄にしたのかを求めることが出来る。

更に、図４に示す様な頻度分布の標準偏差等を参考にして、各パラメータの目標値を平均＋（又は−）０．０σ（標準偏差）と決めることにより、それぞれのパラメータ毎に単位距離当りの目標燃料消費量ｑを求めることが出来る。更に、これらの目標値と実際の運行データを比較することによって、ドライバの運転の仕方及び燃料消費量が目標値に対してどの程度優れているか、或いは劣っているかを定量的に把握することが出来る。

上述したように、燃料消費量の平均値、或いは目標値に対してどの程度の運転の仕方なのか、燃料消費量なのかを定量的に把握出来るため、ドライバ及び／又は運行管理者に渡されるレポートにおいて、具体的な運転の仕方の改善方法や、その改善方法によって得られる燃料消費量の改善代を定量的に指導（アドバイス）することが出来る。
又、実運行データの各パラメータから決定された燃料消費量Ｑと、平均及び目標の燃料消費量の合計を比較することによって、燃料消費量の平均値及び目標値に対してどの程度燃料を節約したのか、或いはどの程度無駄にしたのかを総合的に評価することが出来る。

尚、例えば、各運送会社の実情に合わせるために、平均と見做す水準を可変にすることも出来る。同様に、目標の水準を可変とすることも出来る。

減速領域Ｅ３における減速走行距離から、下り坂（降坂）及び高速からの減速を除くことにより、ドライバの運転の仕方の影響をより適切に反映した解析を行うことが出来る。
ここで、「下り坂（降坂）」の判定はアクセル開度センサ（図１の符号３）によって検出されたアクセル開度α（図２参照）が所定値以下で、エンジン回転数Ｎが所定値以上の場合において、各変速ギヤ比に応じた所定値以上の加速度が生じた場合を、「下り坂（降坂）」と判定する。そのように判定した走行域を減速走行距離及び惰行距離から除外することにより、「下り坂（降坂）」を含んだ減速領域においても、ドライバの運転の仕方の影響を適切に反映した解析を行うことができる。

ここで、図２に示すように、惰行距離をＡ、制動（ブレーキ）距離をＢとした場合、Ａ／（Ａ＋Ｂ）で表される（減速領域Ｅ３の）減速惰行割合Ｐ３を求める際に、意図的（周期的）にアクセルのＯＮ、ＯＦＦを繰り返すと減速惰行割合が高くなり、「省燃費運転をした」との誤った判定を下すことになる。
その様な誤った判定を避けるために、アクセルのＯＮ、ＯＦＦを周期的に作動しているか否かを判定し、その部分については、減速距離から排除して計算するように構成されており、減速惰行割合を適切に判定出来る。

又、定常走行領域Ｅ２における定常走行エンジン回転数Ｎ２を求める際に、上り坂（登坂）を除くことにより、ドライバの運転の仕方の影響をより適切に反映した解析を行うことが出来る。
ここで、「上り坂（登坂）」の判定は、アクセル開度αが所定値以上で、各変速ギヤに応じた所定値以下の加速度の場合に、「上り坂（登坂）」と判定する。そのように判定した走行域の定常走行エンジン回転数の算出から除くことにより、「上り坂（登坂）」を含んだ定常走行領域においても、ドライバの運転の仕方の影響を適切に反映した解析を行うことができる。

高速走行領域Ｅ２１において省燃費運転の評価を行うため、
（一）高速走行エンジン回転数、
（二）高速走行車速、
（三）無駄なブレーキ、の三つを評価パラメータとする。
（一）、（二）については、単位距離当りの燃料消費量ｑと相関があるので、上述した処理によって評価出来る。
（三）については、ブレーキ前後に加速のために使用した燃料消費量を求める。この燃料消費量から通常走行しても消費する燃料消費量を差し引くことにより、余計に使用した燃料消費量を求めることが出来る。

又、停車中の長時間のアイドリングで、燃料を無駄にすることに関してもアドバイス及び管理が出来るように、アイドリングでの停車時間、燃料消費量を求めることが出来る。そのようにすることにより、ドライバの省エネ走行に対する意識を高めるとともに、当該運送業者の企業イメージアップにも貢献する。

次に、図７を参照して、第１実施形態の燃料消費量評価システムの評価の手順（プログラム）について説明する。

先ず、プログラムを立ち上げ、それまでに車載のデータベース１１に記録された運行データを、例えばメモリカード１６によって読込む（ステップＳ１）。そして、そのメモリカード１６にコピーされたデータは営業所のコンピュータ１２にメモリカード１６を差し込み所定の操作で入力され、当該コンピュータ１２は運行燃料消費量Ｑ、運行距離Ｓ、燃費ｑの演算を行う（ステップＳ２）。

次に、各走行領域（発進加速領域Ｅ１、定常走行領域Ｅ２、減速領域Ｅ３、アイドル走行領域Ｅ４）に区分け処理が行われ（ステップＳ３）、発進加速領域Ｅ１での省燃費運転の評価演算（ステップＳ４）、定常走行領域Ｅ２での省燃費運転の評価演算（ステップＳ５）、減速領域Ｅ３での省燃費運転の評価演算（ステップＳ６）、アイドル走行領域Ｅ４での省燃費運転の評価演算（ステップＳ７）、発進停止区間での省燃費運転の評価演算（ステップＳ８）が順次行われる。

次に、平均的な燃料消費量Ｑｍ、燃費（距離当たりの消費量）ｑの演算が行われ（ステップＳ９）、引き続き、燃料消費量、燃費の目標値の演算が行われる（ステップＳ１０）。

次のステップＳ１１では、運行燃料消費量Ｑ、燃費ｑとステップＳ９、ステップＳ１０で演算した目標値との比較、及び運転評価が行われる。そして、最後に以上の結果を運転アドバイスレポートとして作成して（ステップＳ１２）全ての制御（評価工程）が完了する。

上述したような構成及び評価方法を具備した第１実施形態の燃料評価システムによれば、
（１） 運転の仕方を具体的にどのように改善すると、どの程度燃料消費量を節約できるかが分かるので、ドライバの省エネ運転の励みになる。
（２） 運行管理者にとっては、ドライバが実際にどの程度省燃費運転をしていたかを、燃料節約量と言う定量値で把握でき、ドライバの努力をドライバの評価に反映できる。また、運転の指導についても、データベースで具体的に行うことが出来る。
（３） 以上により、燃料消費量を大きく節約出来、経費節減と地球環境の保全に貢献するとともに、企業イメージのアップにも繋がる。

次に図８を参照して、第２実施形態を説明する。
前記図１〜図７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は夫々専用の回路によって車載のデータベース１１に接続された実施形態である。
それに対して、図８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が車内通信ネットワーク「車内ＬＡＮ」によってＬＡＮ中継器６にデジタル信号として集められ、２本のワイヤ（通信ケーブル）Ｗによって車載のデータベース１１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７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実施形態に係る燃料消費評価システムの構成を示すブロック図。 本発明を実施する上で、走行領域を４つの領域の区分けし、各評価パラメータと走行距離（走行過程）を関連付けた特性図。 車速の大きさを運動エネルギの大きさとして説明する説明図。 本発明における評価パラメータの度数分布を示した頻度分布図。 各評価パラメータと単位走行距離当りの燃料消費量との関係を示した相関図。 燃料消費量の求め方を表に纏めた説明図。 本発明の評価手順を示したフローチャート。 本発明の第２実施形態に係る燃料消費評価システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１・・・貨物自動車
２・・・エンジン回転センサ
３・・・アクセル開度センサ
４・・・車速センサ
５・・・燃料流量計
１０・・・制御手段／コントロールユニット
１１・・・データベース
１２・・・パーソナルコンピュータ
１３・・・入力手段／キーボード
１４・・・プリンタ
１５・・・メモリカード

Claims (11)

1. 貨物自動車のエンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段と、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段と、車速を計測する車速計測手段と、燃料流量を計測する燃料流量計測手段と、計測されたエンジン回転数、アクセル開度、車速、及び燃料流量から貨物自動車の燃料消費量を評価する制御手段とを有し、該制御手段は記憶手段を備え、且つ、走行開始から停止までを複数の領域に分類し、該複数の領域の各々について燃料消費に関連するパラメータを設定し、前記パラメータと燃料消費量との相関関係に基づいて前記複数の領域毎の燃料消費量を決定し、その決定された燃料消費量に基づいて評価を行なう様に構成されていることを特徴とする燃料消費量評価システム。
2. 前記複数の領域は、比較的低速からアクセル開度を増加させると共に車速或いは移動平均車速が上昇する領域と、アクセル開度を減少させる領域と、アクセル開度が比較的小さく且つエンジン回転数が比較的低い領域と、上述した３つの領域の何れにも該当しない定常走行領域とを含んでいる請求項１の燃料消費量評価システム。
3. 前記比較的低速からアクセル開度を増加すると共に車速或いは移動平均車速が上昇する領域における前記パラメータはギヤシフトの際のエンジン回転数とアクセル開度であり、前記アクセル開度を減少させる領域における前記パラメータは、アクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行した距離とブレーキを踏んで走行した距離との和におけるアクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行した距離が占める割合であり、前記アクセル開度が比較的小さく且つエンジン回転数が比較的低い領域における前記パラメータは車速であり、上述した３つの領域の何れにも該当しない前記定常走行領域における前記パラメータはエンジン回転数である請求項２の燃料消費量評価システム。
4. 前記定常走行領域は、一定距離以上を所定車速以上で走行する高速走行領域と、それに該当しない領域とに分類され、該高速走行領域の前記パラメータはエンジン回転数、車速、ブレーキ前後の加速のために使用した燃料量相当量である請求項１〜３の何れか１項の燃料消費量評価システム。
5. 前記複数の領域が、発進から停止までの距離が所定距離以下の領域と、それに該当しない領域とに分類され、該所定距離以下の領域における前記パラメータは車速の２乗を走行距離で除算した数値である請求項１の燃料消費量評価システム。
6. 前記比較的低速からアクセル開度を増加させると共に車速或いは移動平均車速が上昇する領域、前記アクセル開度が比較的小さく且つエンジン回転数が比較的低い領域、前記定常走行領域では、前記記憶手段に記憶されたデータから前記パラメータと燃料消費量との相関関係を統計的に求めている請求項１〜４の何れか１項の燃料消費量評価システム。
7. 前記アクセル開度を減少する領域では、燃料消費量は、当該領域における走行距離と、アクセルとブレーキの何れも踏んでいないで走行した距離と、燃費とに基づいて決定される請求項１〜５の何れか１項の燃料消費量評価システム。
8. 前記制御手段は、決定された燃料消費量を記憶手段に記憶されたデータから得られた平均値と比較する様に構成されている請求項１〜７の何れか１項の燃料消費量評価システム。
9. 前記制御手段は、決定された燃料消費量を目標値と比較する様に構成されている請求項１〜８の何れか１項の燃料消費量評価システム。
10. 決定された燃料消費量が不正確となる走行状態時のデータを無視する様に構成されている請求項１〜９の何れか１項の燃料消費量評価システム。
11. 出力手段を有し、決定された燃料消費量や、平均値或いは目標値に基づいた評価が出力される様に構成されている請求項１〜１０の何れか１項の燃料消費量評価システム。

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