JP2006284443A - 燃料消費演算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 実際の車両負荷に近い値を使用して、精度の高い燃費消費量を求めることができる燃料消費演算方法を提供する。
【解決手段】 複数の走行パターンからなる所定の走行モードで試験車両を走行させた時の燃料消費量を算出するに際し、データ入力部１により、試験車両を走行させた時の単位時間当たりの速度等を取得し、車両走行エネルギー算出部２によって、単位時間当たりの加速度と試験車両重量及び試験車両慣性重量を乗算して求められる車両走行エネルギから、試験車両の走行抵抗を加算し、試験車両の変速機連れ回り抵抗を減算して求められる車両走行エネルギに単位時間当たりの距離を乗算して、単位時間当たりの車両走行エネルギ量を求め、試験車両が所定の走行モードで走行した時の車両走行エネルギ量を求める。燃費消費量演算部３は、車両走行エネルギ量から試験車両の燃料消費量を求め、表示データ作成部５及び演算結果表示部６によって表示等を行う
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の走行エネルギを算出して、当該走行エネルギの算出結果を使用して車両の燃費を演算する燃料消費演算方法に関する。

従来より、車両の燃費評価を行うために、シャシダイナモを使用した車両燃費計測手法が知られている。この車両の燃費の評価を精度良く行うためには、テスト走行時の走行パターン、走行環境である室内温度等が管理された状態で行うことが必要である。したがって、従来では、室内に施設したシャシダイナモを使用して試験走行を行い、燃費を評価することが行われていた。

このようなシャシダイナモを使用した燃費計測試験は、一般的に、シャシダイナモで車両に与える負荷、走行距離、燃料消費量をパラメータとして使用した演算を行い、車両をシャシダイナモ上で試験走行させた時の燃費を求める。この燃費演算において、シャシダイナモで車両に与える負荷には、実路で惰行法により計測された車両に対する抵抗値と同じ値が使用され、走行距離には、既定値又は実際にシャシダイナモ上で走行した距離が使用され、燃料消費量には、体積流量計又は重量流量計の計測値や自動車排ガス定容量試料採取装置（ＣＶＳ（コンスタントボリュームサンプラー）装置）等の排出ガス分析装置の算出結果、及び、エンジンのインジェクタ信号をもとに算出した結果が使用される。

また、従来より、正確に燃料消費量を計測する技術としては、下記の特許文献１に記載されているように、ヒューエルタンクからエンジンに送出された燃料量と、エンジンからヒューエルタンクに還流される燃料量とを検出し、双方の燃料温度差による体積膨張率の差に起因する燃料消費量の演算結果の誤差を補正する技術が知られている。すなわち、特許文献１では、燃料温度により発生する燃料消費量の算出誤差を補正することによって、精度の良い燃料消費量の算出結果及び燃費消費率の算出結果が得られるとしている。
特開２００３−２３９７９７号公報

しかしながら、燃料消費量の算出結果の誤差には、規定された走行パターンに追従させて車両運転を行った場合であっても実際の車両速度と規定車両速度との誤差が発生してしまうという人的要因誤差と、車両走行時にシャシダイナモが車両に与える負荷が、規定された実路で計測した負荷とは異なることによる誤差や重量燃料計の計測値や自動車排ガス定容量試料採取装置の誤差などの設備的要因誤差と、試験車両がＨＥＶ車である場合などにおけるバッテリ充放電収支の誤差に起因する車両要因誤差とが含まれる。

これに対し、特許文献１に記載の技術では、燃料温度に起因する誤差を補正できる手法が開示されているものの、試験車両を規定された走行パターンで正確に追従できないという人的要因誤差による燃料消費量の誤差を補正できないという問題がある。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、実際の車両負荷に近い値を使用して、精度の高い燃費消費量を求めることができる燃料消費演算方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の走行パターンからなる所定の走行モードで試験車両を走行させた時の燃料消費量を算出する燃料消費演算方法において、試験車両を走行させた時の単位時間当たりの速度、加速度、距離を含むパラメータを取得するステップと、単位時間当たりの加速度と試験車両重量及び試験車両慣性重量を乗算して求められる車両走行エネルギから、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の走行抵抗を加算し、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の変速機連れ回り抵抗を減算して求められる車両走行エネルギに単位時間当たりの距離を乗算して、単位時間当たりの車両走行エネルギ量を求め、当該車両走行エネルギ量を積分して、試験車両が所定の走行モードで走行した時の車両走行エネルギ量を求めるステップと、車両走行エネルギ量から、試験車両の燃料消費量を求めるステップとを有することにより、上述の課題を解決する。

本発明に係る燃費消費演算方法によれば、燃費消費量を求めるための車両走行エネルギ量を求めるに際して、車両負荷を、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の走行抵抗から、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の変速機連れ回り抵抗を減算して求めるので、当該変速機連れ回り抵抗を考慮して実際の車両負荷に近い値を使用して車両走行エネルギ量を求めることができ、精度の高い燃費消費量を求めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明に係る燃料消費演算方法は、例えば図１に示すように構成された燃料消費演算装置で実現される。この燃料消費演算装置は、試験車両をシャシダイナモ上で１０・１５モードで試験走行させて各種実測値を得る燃費評価試験としてシャシダイナモ試験を行い、当該取得した各種実測値を使用して、試験車両の走行エネルギの算出処理、燃料消費量の算出処理を行うものである。このように燃料消費演算装置で演算された車両走行エネルギの算出結果、燃料消費量の演算結果は、車両設計などを行うに際して試験車両の評価を行うために、ユーザに提示される。

そして、燃料消費演算装置は、試験車両を運転者によって試験走行させたときの運転ばらつきにより生じた燃費消費量の演算結果のばらつき（誤差）を精度良く補正することができ、信頼性の高い燃費消費量の演算結果を得ることができる。以下、この燃料消費演算装置の構成及び動作について説明する。

［燃料消費演算装置の構成］
この燃料消費演算装置は、シャシダイナモ試験で得た実測値を入力して車両走行エネルギを演算する処理と、当該車両走行エネルギの演算結果を用いて燃費消費量及び燃費消費率を演算する処理と、当該燃費消費量及び燃費消費率等を評価させるために表示データを作成する処理とを行う。この燃料消費演算装置は、例えば汎用のパーソナルコンピュータからなり、入力Ｉ／Ｆ回路、データ記憶部、ＣＰＵ等のマイクロコンピュータ、プログラム記憶部、表示データの出力Ｉ／Ｆ回路、表示モニタなどからなる。すなわち、この燃料消費演算装置は、プログラム記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、燃費消費量の演算処理を行う機能部として、図１に示すデータ入力部１、車両走行エネルギ算出部２、燃費消費量演算部３、燃費補正部４、表示データ作成部５及び演算結果表示部６を有する。

「車両走行エネルギ算出処理」
先ず、燃料消費演算装置による車両走行エネルギ算出処理について説明する。

車両走行エネルギ算出部２は、下記の式１の演算を行って単位時間当たりの車両走行エネルギである車両走行エネルギ率を算出し、次いで、式２の演算を行うことにより、車両走行エネルギ率から試験走行時の車両走行エネルギを算出する。

車両走行エネルギ率＝｛α×（Ｗ＋Ｗｅ）＋（Ａ＋Ｂ×Ｖ＋Ｃ×Ｖ×Ｖ）−（ａ＋ｂ×Ｖ＋ｃ×Ｖ×Ｖ）｝×△Ｌ （式１）
車両走行エネルギ＝Σ（車両走行エネルギ率） （式２）
上記式１において、αは加速度（△Ｖ：単位時間当たりの車速の変化）であり、Ｗは試験車両の重量であり、Ｗｅは試験車両の回転部分慣性質量であり、Ｖは試験車両の車速であり、△Ｌは単位時間当たりの走行距離であり、Ａは試験車両惰行抵抗を車速について多項式で回帰した時の定数であり、Ｂは試験車両惰行抵抗を車速について多項式で回帰した時の車速１次項の定数であり、Ｃは試験車両惰行抵抗を車速について多項式で回帰した時の車速２次項の定数であり、ａは試験車両の変速機連れ回り抵抗抵抗を車速について多項式で回帰した時の定数であり、ｂは試験車両の変速機連れ回り抵抗抵抗を車速について多項式で回帰した時の車速１次項の定数であり、Ｃは試験車両の変速機連れ回り抵抗抵抗を車速について多項式で回帰した時の車速２次項の定数である。なお、式１において、惰行抵抗及び変速機連れ回り抵抗を、車速Ｖに関する３項式で示しているが、このような多項式に限らない。また、惰行抵抗は、実路で実測して求めた結果又は任意に設定した値を使用しても良い。

このような車両走行エネルギ率を求めるための各種パラメータとしての重量Ｗ、慣性重量Ｗｅは、予め設定された値を使用し、加速度α、車速Ｖ、走行距離△Ｌは、シャシダイナモ試験における実測値である。

惰行抵抗には、試験車両の空気抵抗、タイヤのシャシダイナモのローラに対する抵抗（路面抵抗）、ブレーキ摩擦材の引きずり抵抗、タイヤハブの抵抗車軸ベアリング抵抗など、各種負荷抵抗が含まれている。なお、実際の惰行抵抗には、変速機連れ回り抵抗が含まれているが、本例では、惰行抵抗と変速機連れ回り抵抗とを区別して、式１に表現している。

このような惰行抵抗は、実路で試験車両の惰行時間を計測して求めた結果であって、試験車両を実路上である車速から試験車両を惰行させて時間経過と共に落ちる車速を取り込み、この時間と速度変化の状況をシャシダイナモで実現するためのローラ回転抵抗となる。また、惰行抵抗は、実路で計測した惰行抵抗と車速との関係を２次元平面上でプロットさせて、惰行抵抗を上記式１中のＡ＋ＢＶ＋ＣＶ^２という回帰式で表現すると、上記式１で使用される定数Ａ，一次項Ｂ、２次項Ｃとなる。

更に、式１における変速機連れ回り抵抗を車速について多項式で回帰した時の定数ａ、車速１次項の定数ｂ、車速２次項の定数ｃは、シャシダイナモによる試験走行時に取り込んだ変速機の連れまわり抵抗、車速Ｖから、変速機の連れまわり抵抗と車速Ｖとを２次元平面上でプロットし、変速機の連れ回り抵抗＝ａ＋ｂＶ＋ｃＶ^２という回帰方程式を求めた結果によるものである。この変速機の連れ回り抵抗は、試験車両の変速機と車輪を結合しているドライブシャフトに歪ゲージを貼って、その抵抗を計測したり、又は、車両からドライブシャフトを取り除いた仕様で得られる惰行抵抗と、正規にドライブシャフトが装着された仕様で得られる惰行抵抗とを差し引いて求めることができる。

この変速機連れ回り抵抗は、惰行している時に、車輪の回転の力がドライブシャフトを介して変速機の歯車やベアリング等の構造物に伝わり、これらの構造物のもつフリクションとなる。したがって、試験車両のエンジンが燃料を消費しなくとも、車輪側からの力に対して発生し、式１においては、惰行抵抗とは逆に、車両走行エネルギ率が小さくなるように加速度α×（重量Ｗ＋慣性重量Ｗｅ）から、変速機連れ回り抵抗を差し引くようにしている。

また、シャシダイナモで試験走行させる準備としてシャシダイナモのローラ回転抵抗を設定する際にも、車両を惰行させることによってローラ回転抵抗を設定するが、惰行の際車輪の回転の力が、ドライブシャフトを介して変速機の構造物（歯車、ベアリング、オイル攪拌等）を回転させる現象が生じて、変速機の構造物の持つフリクションが変速機の連れ回り抵抗として発生する。

一方、ローラ回転抵抗を設定して１０・１５モードで試験走行をさせて燃費を計測している時には、エンジンが燃料を消費して力（トルク、馬力）を発生し、これを変速機に伝え、変速機で車軸の回転速度を変えることによって車軸に伝達させる力を変更して、車輪に力を伝えて走行させている。

このように、試験車両が、シャシダイナモのローラ上を自ら駆動力を発生して走行している時、ローラ上にはどれだけの抵抗がかかっているのかを考える。

ここで、シャシダイナモによる走行試験を行う前にローラ回転抵抗を設定するが、当該ローラ回転抵抗は、車両をローラの上に設置して設定した抵抗値であり、ローラ上に乗った時も作動している車両内部構造による車両部位の抵抗（タイヤ転がり抵抗とブレーキを踏んでいなくても発生するブレーキバッドの擦れる抵抗、変速機連れ回り抵抗）に、ローラの回転抵抗を加えて、ローラ上で車両を惰行させた状態が実路と同じになるようにしている。具体的には、ローラ上に車両の駆動輪を載せ、非駆動輪を非回転状態で固定の為にバンドを非駆動輪のタイヤの外周に巻いている状態では、駆動輪のタイヤの転がり抵抗、駆動輪のブレーキ抵抗、車軸のベアリング抵抗、変速機のつれ回り抵抗の合計値が、車両部位の抵抗であり、当該車両部位の抵抗に、実路で惰行した速度減少を再現するように、シャシダイナモのローラ軸に抵抗を付加している。したがって、シャシダイナモローラ軸に付加する抵抗は、実路で求めた惰行抵抗から、シャシダイナモローラに乗って作動している部位つまり、駆動輪のタイヤ転がり抵抗、駆動輪のブレーキ抵抗、駆動輪車軸のベアリング抵抗、変速機の連れ回り抵抗を差し引いた抵抗となる。

これに対し、式１における変速機連れ回り抵抗（ａ＋ｂＶ＋ｃＶ^２）は、試験車両が燃料を消費しながら、変速機を介して駆動力を出力している状態での抵抗であるので、燃費を計測している際の、走行中の変速機の出力、つまりドライブシャフトの出力を精度よく見積もる必要がある。又は、惰行抵抗測定時と同様に、直接歪ゲージをドライブシャフトに貼って駆動力、つまりドライブシャフトの出力を計測する必要がある。このドライブシャフトの出力は、惰行時に求めた変速機をニュートラルにして車輪側から変速機の構造物の回転させた抵抗とは全く別なものである。

この試験車両が駆動力を出力している状態での変速機連れ回り抵抗は、一定車速で試験車両を走行させている場合、惰行抵抗の特性を用いて、仮の惰行抵抗を求める。具体的には、仮の惰行抵抗を、式１におけるＡ＋ＢＶ＋ＣＶ^２に、Ｖを一定車速値にして求める。ここで、仮の抵抗であるのは、式１におけるＡ＋ＢＶ＋ＣＶ^２に変速機の連れ回り抵抗が含まれているからである。

これに対し、エンジンで燃料を消費してトルクを発生して変速機を介してドライブシャフトから駆動力を発生させて走行している際のドライブシャフトの出力は、車体の空気抵抗、タイヤの転がり抵抗、ブレーキペダルを踏んでいなくても発生する摩擦材の引きずり抵抗、車軸ベアリング抵抗となる。つまり、惰行時抵抗に対して、ニュートラルになって惰行走行している時の変速機連れ回り抵抗分が含まれなくなる。したがって、式１のように、仮の惰行抵抗（Ａ＋ＢＶ＋ＣＶ^２）から、変速機の連れ回り抵抗（ａ＋ｂＶ＋ｃＶ^２）を引いた抵抗が、実際の車両走行時に加わる負荷抵抗に近いものとなる。

このように、式１で車両走行エネルギ率を算出すると、当該単位時間当たりの実測値を用いて得た車両走行エネルギ率を、式２で積分して試験車両全体又は必要な区間における車両走行エネルギ量［ＫＪ］を求めることができる。

「燃費算出処理、燃費補正処理」
つぎに、燃料消費演算装置による燃費算出処理と、当該燃費算出処理により得た結果を補正する燃費補正処理について説明する。

燃料算出処理は、上述の演算によって求めた車両走行エネルギと、１０・１５モードにおける走行パターン毎の燃料消費量との関係を予め設定しておく。この車両走行エネルギと燃費消費量、すなわち車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度は、走行エネルギと燃費消費量との実験データについて回帰演算を行って求めておくか、或いは、燃費を計算するシミュレーションを行って求めておく。この車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度は、図２に示すような特性となる。

また、走行パターンごとに基準となる車両走行エネルギを設定しておき、当該基準となる車両走行エネルギ量と、上述の車両走行エネルギ算出処理で求めた今回補正対象となる燃費を求めるために使用される車両走行エネルギ量との差分を算出する。

そして、燃料消費演算装置は、演算して求めた車両走行エネルギ量と基準となる車両走行エネルギ量との差分に応じて、車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度を参照して、車両走行エネルギ量の差分によってどの程度燃費消費量を補正する必要があるかを求める。すなわち、補正すべき燃費消費量（補正後燃費消費量）は、下記の式３のように求められる。

補正後燃費消費量＝ｆ（車両走行エネルギ量の差分）＋計測した燃費消費量 （式３）
この式３において、車両走行エネルギ量の差分を変数とする関数ｆは、図２に示すような車両走行エネルギ量の差分に定数を乗算した比例特性を示す関数である。この関数ｆは、車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を回帰した式、又は、燃費消費量演算シミュレーションを用いて作成した関数となる。なお、図２では、車両走行エネルギ量の差分と燃費消費量の補正値との関係が比例特性となる場合を示しているが、２次３項式（Ａ＋Ｂ×Ｅ＋Ｃ×Ｅ^２、Ａ，Ｂ，Ｃ，：定数、Ｅ：車両走行エネルギ量）で表される曲線特性あっても良い。この図２における燃費消費量は、燃費消費量演算部３によって求められた試験車両を１０・１５モードで走行させたときの実測値である。

図２によれば、関数ｆで特定される、車両走行エネルギ量の差分に対する燃費消費量の感度線は、車両走行エネルギ量の差分の絶対値が大きくなるほど、燃費消費量の補正量が大きくなるような特性となっている。

そして、試験走行時全体の補正後燃費消費量を求めるためには、例えば図３のようなテーブルデータを作成する。このテーブルデータは、１０・１５モード試験における走行パターンごとに、計測データとしての燃費消費量及び走行エネルギ量、基準となる車両走行エネルギ量、補正データとしての車両走行エネルギ量の差分及び補正後燃費消費量が対応付けられている。すなわち、テーブルデータには、シャシダイナモ試験時の単位時間ごとに、燃費消費量演算部３によって計測した燃費消費量が書き込まれ、車両走行エネルギ算出部２によって演算（計測）した車両走行エネルギ量が書き込まれ、燃費補正部４によって走行エネルギ量の差分及び補正後燃費消費量が書き込まれる。

そしてシャシダイナモ試験終了後には、燃費補正部４によって、走行パターンごとの計測データの合計値、走行パターンごとの基準となる車両走行エネルギ量の合計値、走行パターンごとの補正データの合計値を求めて、テーブルデータに書き込む。このように、燃料消費演算装置は、走行パターンごとに補正した補正後燃費消費量を合計することによって、全走行パターンを包括する補正後燃費消費量を求める。そして、燃費補正部４は、下記の式４に従って、補正された試験車両の燃費率［ｋｍ／Ｌ］を求めることができる。

補正燃費率＝走行距離／補正後燃費消費量 （式４）
そして、実際のシャシダイナモ試験では、１０・１５モードの試験走行を複数回に亘って行って、走行パターンごとに車両走行エネルギ量［Ｊ］を求めて図４のようなテーブルデータを作成する。この図４のテーブルデータは、１０・１５モードに含まれる走行パターンと、試験走行ごとのデータ番号及び車両走行エネルギ量とを対応付けている。なお、図４における「ＲＬ２０」は試験車両が２０Ｋｍ／ｈｏｕｒの一定車速で所定距離を走行する走行パターンを示しており、「０→２０」は試験車両が０Ｋｍ／ｈｏｕｒから２０Ｋｍ／ｈｏｕｒまで加速して所定距離を走行する走行パターンを示している。

また、実際のシャシダイナモ試験では、図４に示すように走行パターンごとに複数の車両走行エネルギ量が得られると、当該各車両走行エネルギ量を用いて、走行パターンごとの燃費消費量を複数算出する。これにより、図５に示すように、１０・１５モードに含まれる走行パターンと、試験走行ごとのデータ番号及び燃費消費量［Ｌ（litre）］とを対応付けたテーブルデータを作成する。

この図４及び図５に示すテーブルデータを用いて、各走行パターンについて走行エネルギ量と燃費消費量との関係を図６乃至図９に示すように作成することができる。図６は、試験車両が０Ｋｍ／ｈｏｕｒから２０Ｋｍ／ｈｏｕｒまで加速して所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示し、図７は、試験車両が６０Ｋｍ／ｈｏｕｒから７０Ｋｍ／ｈｏｕｒまで加速して所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示し、図８は、試験車両が２０Ｋｍ／ｈｏｕｒの一定車速で所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示し、図９は、試験車両が７０Ｋｍ／ｈｏｕｒの一定車速で所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示している。

そして、それぞれの走行パターンごとの基準となる車両走行エネルギ量と、シャシダイナモ試験によって得られた車両走行エネルギ量とを比較すると、それぞれの走行パターンにおいて、車両走行エネルギ量の実測値と基準となる車両走行エネルギ量とに差分を求めることができ、当該差分に相当する燃費消費量を、燃費消費量の補正値とすることができる。なお、図６乃至図９に示して説明した燃費消費量の補正値の演算では、基準となる車両走行エネルギ量に対して、低い値の車両走行エネルギ量の実測値を用いて車両走行エネルギ量の差分を求めたが、これに限らず、基準となる車両走行エネルギ量に対して高い値の車両走行エネルギ量の実測値を用いて車両走行エネルギ量の差分を求めて燃費消費量の補正値を求めても良い。

このように、燃料消費演算装置は、図１０に示すように、例えば１０・１５モードのシャシダイナモ試験によって、一回のシャシダイナモ試験（計測）で同じ走行パターンを３回繰り返し、３回の走行パターンで求めた車両走行エネルギ量及び補正後燃費消費量を合計すると、補正前の燃費消費量が「２３８」、燃費率が１７．５ｋｍ／Ｌとなることに対し、補正後燃費消費量が「２４８」、補正後の燃費率が１６．８ｋｍ／Ｌとなる。このような補正後の燃費率は、惰行抵抗から変速機連れ回り抵抗を差し引いて車両走行エネルギ量を求めていることから試験車両本来の走行抵抗に近い負荷抵抗で車両走行エネルギ量を求めており、基準となる車両走行エネルギ量との差分によって燃費消費量を補正していることから、精度の高い車両走行エネルギ量によって燃費消費量を求めることができる。

［燃料消費演算装置の全体の処理の流れ］
つぎに、上述したように車両走行エネルギ量及び燃費消費量を算出する燃料消費演算装置による全体の処理の流れについて、図１１を参照して説明する。

この燃料消費演算装置は、先ずステップＳ１において、シャシダイナモ試験を行って、所定の走行モード（本例では１０・１５モード）で試験車両を走行させて、単位時間当たりの車速Ｖ、走行距離△Ｌをデータ入力部１によって取得する。

次のステップＳ２において、燃料消費演算装置の車両走行エネルギ算出部２は、予め設定しておいた式１の惰行抵抗を特定するパラメータＡ，Ｂ，Ｃと、変速機連れ回り抵抗を特定するパラメータａ，ｂ，ｃと、試験車両の重量Ｗ、慣性重量Ｗｅを読み出し、ステップＳ１で得た単位時間当たりの車速及び走行距離を取得して、更に車速から単位時間当たりの加速度α（△Ｖ）を得る。そして、車両走行エネルギ算出部２は、式１に従った演算を行うことによって、車両走行エネルギ率を算出し、式２に従った演算を行うことによって、車両走行エネルギ率から走行パターンごとの車両走行エネルギ量を算出する。

次のステップＳ３において、車両走行エネルギ算出部２は、走行パターンごとに、ステップＳ２で求めた車両走行エネルギ量と、基準となる車両走行エネルギ量との差分を算出する。

次のステップＳ４において、車両走行エネルギ算出部２は、ステップＳ３において算出した車両走行エネルギ量の差分が、設定レベルよりも小さいか否かを判定する。この設定レベルは、基準となる車両走行エネルギ量に対して±１０％以内に設定されている。これは、演算した車両走行エネルギ量と基準となる車両走行エネルギ量との差分が大きく、燃費消費量の補正量が大きい場合には、燃費消費量の補正精度が良好では無くなることによる。また、所定の走行パターン（ある経過時間に対する車速）と、速度の誤差が規定されているので、この誤差で生じる車両走行エネルギ量の範囲内を、設定レベルとしても良い。

そして、ステップＳ４において車両走行エネルギ量の差分が設定レベルよりも小さいと判定した場合には、燃費消費量の算出に処理を進め、車両走行エネルギ量の差分が設定レベルより小さくない場合には、ステップＳ８に処理を進める。ステップＳ８において、燃料消費演算装置は、車両走行エネルギ量の差分が大きく燃費消費量の補正を正確に行えないので、燃費消費量の演算がＮＧであることの表示を表示データ作成部５及び演算結果表示部６によって行わせる。そして、ステップＳ９において、ステップＳ２で求めた車両走行エネルギ量の削除を行って処理を終了する。

一方、ステップＳ４において車両走行エネルギ量の差分が設定レベルよりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ５に処理を進め、当該ステップＳ５において、燃費補正部４により、ステップＳ３で求めた車両走行エネルギ量の差分を用いて、上述の式３の演算を行って、補正後燃費消費量を求める。このとき、燃費補正部４は、図２に示すような車両走行エネルギ量の変動に対する燃費消費量の変動である燃費消費量の感度特性を読み出す。この燃費消費量の感度特性は、予め作成されてＲＯＭ等に格納されたものを使用する。

次のステップＳ６において、燃費消費量の算出結果等をユーザに提示するための表示データ作成処理を行う。具体的には、燃料消費演算装置は、車両走行エネルギ量の差分を、例えば、基準エネルギの±2％以内、±5％以内、±10％以内といった具合に３段階に分けるなどの演算を行う。これにより、次のステップＳ７において必要な表示データを作成する。

次のステップＳ７において、燃料消費演算装置は、補正前燃料消費量と補正後燃料消費量とを対比させて表示させ、走行パターンごとの基準となる車両走行エネルギ量と演算した実験値である車両走行エネルギ量とを対比させて表示させ、さらには、運転技量の評点を表示させる。例えば、図１２に示すように、横軸に各種の走行パターンを表示させて、縦軸に車両走行エネルギ量である試験車両の仕事量［ｋＪ］を表示させ、走行パターンごとに基準となる車両走行エネルギ量と演算した車両走行エネルギ量とを対比させて棒グラフ状に表示する。

更に、このステップＳ７においては、補正前燃料消費量から求めた燃費率と、補正後燃料消費量から求めた燃費率とを表示させ、基準となる車両走行エネルギ量と演算した車両走行エネルギ量との差が大きいほど、１０・１５モード走行に対してトレースした運転ランクが低いことを示すトレース運転ランクを表示させる。

［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した燃料消費演算装置によれば、燃費消費量を求めるための車両走行エネルギ量を求めるに際して、車両負荷を、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の走行抵抗から、単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の変速機連れ回り抵抗を減算して求めることができる。したがって、この燃料消費演算装置によれば、惰性走行では考慮されていない変速機連れ回り抵抗を考慮して実際の車両負荷に近い値を使用して車両走行エネルギ量を求めることができ、精度の高い燃費消費量を求めることができる。

また、この燃料消費演算装置によれば、所定の走行モードで試験車両が走行した時の走行パターンごとの燃料消費量の計測値を取得し、燃費消費量を求めるに際して、基準となる車両走行エネルギ量と、演算して求めた車両走行エネルギ量との差分を求め、当該車両走行エネルギ量の差分と予め設定された車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度特性とから、燃費消費量の補正量を求めて、当該燃費消費量の補正量によって、燃費消費量の計測値を補正することができる。したがって、この燃料消費演算装置によれば、車両走行エネルギ量の差分が大きい場合には、不正な車両走行エネルギ量として燃費消費量を求めることを回避して、信頼性の低い燃費消費量の算出を回避することができる。

更に、この燃料消費演算装置によれば、走行パターンごと又は所定の走行モードでの燃費消費量の計測値と、走行パターンごと又は所定の走行モードでの補正後の燃費消費量とを対比させて表示させるので、変速機連れ回り抵抗を考慮して求めた燃費消費量と、実際の燃費消費量との比較をさせることができる。

更にまた、この燃料消費演算装置によれば、走行パターンごとに求めた車両走行エネルギ量と、基準となる車両走行エネルギ量とを対比させて表示させることにより、変速機連れ回り抵抗を考慮した場合と考慮しない場合とで車両走行エネルギ量を比較させることができ、変速機連れ回り抵抗を考慮しない場合の車両走行エネルギ量も提示することができる。

更にまた、この燃料消費演算装置によれば、所定の走行モードにおいて求めた車両走行エネルギ量と、基準となる車両走行エネルギ量との差分に応じて所定の走行モードで試験車両を走行させた運転者の運転技量をランク分けして表示させるので、試験車両を走行させる運転者の技量を客観的に提示することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用した燃料消費演算装置の構成を示すブロック図である。 車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度を示す図である。 試験走行時全体の補正後燃費消費量を求めるためのテーブルデータについて説明するための図である。 走行パターンごとの車両走行エネルギ量を求めて作成したテーブルデータを示す図である。 走行パターンごとの燃費消費量を求めて作成したテーブルデータを示す図である。 試験車両が０Ｋｍ／ｈｏｕｒから２０Ｋｍ／ｈｏｕｒまで加速して所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示す図である。 試験車両が６０Ｋｍ／ｈｏｕｒから７０Ｋｍ／ｈｏｕｒまで加速して所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示す図である。 試験車両が２０Ｋｍ／ｈｏｕｒの一定車速で所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示す図である。 試験車両が７０Ｋｍ／ｈｏｕｒの一定車速で所定距離を走行する走行パターンの車両走行エネルギ量と燃費消費量との関係を示す図である。 試験走行時の計測データ、補正データ、計測データに基づく補正前燃費率、補正後燃費率を含むテーブルデータを示す図である。 車両走行エネルギ量及び燃費消費量を算出する燃料消費演算装置による全体の処理の流れについて示すフローチャートである。 走行パターンごとに基準となる車両走行エネルギ量と演算した車両走行エネルギ量とを対比させて棒グラフ状に表示した図である。

符号の説明

１ データ入力部
２ 車両走行エネルギ算出部
３ 燃費消費量演算部
４ 燃費補正部
５ 表示データ作成部

Claims (5)

1. 複数の走行パターンからなる所定の走行モードで試験車両を走行させた時の燃料消費量を算出する燃料消費演算方法において、
   試験車両を走行させた時の単位時間当たりの速度、加速度、距離を含むパラメータを取得するステップと、
   前記単位時間当たりの加速度と試験車両重量及び試験車両慣性重量とを乗算して求められる車両走行エネルギに対して、前記単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の走行抵抗を加算し、前記単位時間当たりの車速に応じて決定される試験車両の変速機連れ回り抵抗を減算して求められる車両走行エネルギに前記単位時間当たりの距離を乗算して、単位時間当たりの車両走行エネルギ量を求め、当該車両走行エネルギ量を積分して前記試験車両が前記所定の走行モードで走行した時の車両走行エネルギ量を求めるステップと、
   前記車両走行エネルギ量から、前記試験車両の燃料消費量を求めるステップと
   を有することを特徴とする燃費消費演算方法。
2. 前記パラメータを取得するステップは、前記所定の走行モードで前記試験車両が走行した時の前記走行パターンごとの燃料消費量の計測値を取得し、
   前記燃費消費量を求めるステップは、予め設定した前記所定の走行モードの各走行パターンごとに試験車両が走行した時の基準となる車両走行エネルギ量と、前記走行パターンごとに求めた車両走行エネルギ量との差分を求め、当該車両走行エネルギ量の差分と予め設定された車両走行エネルギ量に対する燃費消費量の感度特性とから、燃費消費量の補正量を求めて、当該燃費消費量の補正量によって、前記燃費消費量の計測値を補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の燃費消費演算方法。
3. 前記走行パターンごとに求めた車両走行エネルギ量と、前記基準となる車両走行エネルギ量とを対比させて表示させるステップを有することを特徴とする請求項２に記載の燃費消費演算方法。
4. 前記所定の走行モードにおいて求めた車両走行エネルギ量と、前記基準となる車両走行エネルギ量との差分に応じて前記所定の走行モードで試験車両を走行させた運転者の運転技量をランク分けして表示させるステップを有することを特徴とする請求項２に記載の燃費消費演算方法。
5. 前記走行パターンごと又は所定の走行モードでの燃費消費量の計測値と、前記走行パターンごと又は所定の走行モードでの補正後の燃費消費量とを対比させて表示させるステップを有することを特徴とする請求項２に記載の燃費消費演算方法。
   

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