JP2007309307A - 自動車の省エネルギー運転の補助装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の運転者に今の燃料の消費量を知らせる事で運転者が省エネルギー運転を選択出来る様にする。
【解決手段】走行時おけるエンジン5の燃料の使用量を検出するための流量計2をエンジンに取り付け、燃料消費量を表示する。また、燃料消費量を音声、音色の変化、表示の色変化で運転者に知らせる。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

発明が属する技術分野

自動車の省エネルギー運転を可能する補助装置で、該自動車が今の該自動車エンジン燃料使用量を計測する方法と該自動車の運転者に計測値を伝達する手段。

自動車の自動車エンジン燃料使用量は該自動車の走行距離に対する燃料算量しか表示せず、今の燃料使用量を知らされなかった、その為に個々の運転操作に対する該自動車の該燃料使用量は解らなかった、従って無駄な燃料消費が行なわれていた。

発明が解決しょうとする課題

自動車の運転者が省エネルギー運転を出来る様にする。

発明が解決する為の手段

自動車の運転者が今の運転操作に対する燃料使用量を知ることが出来る様にする。

本発明は自動車の運転者に該自動車の運転操作による該自動車のエンジンの燃料消費量を該自動車の運転者に知らせることにより、該自動車の運転操作者が該自動車のエンジン燃料消費量を減らすような該自動車の運転操作が出来るようにすることで該自動車の燃料消費を減らすことが出来る発明である。

一般に自動車は該自動車の運転状況によってその時点での該自動車の燃料消費量は異なるものである。その消費量の異なる主な要因は走行速度によって空気抵抗に対応するものや、加速、減速、カーブの走行での運動エネルギーの変化と、上り坂や下り坂、及びエンジンブレーキ等による運動エネルギーの消費がある。

又自動車エンジンはエンジンの回転数と回転トルクはエンジンの燃料消費量に比例するものではなく自動東の運転操作において該自動車のエンジンの燃料効率の良い、該自動車の運転操作は非常に困難なものであった。

従って、自動車の運転操作者が該自動車の運転操作する場合において、現時点での該自動車のエンジンが消費している燃料の消費量を知ることが出来ない為に、一般的な知識として高速運転操作と急加速は燃費が悪いといった概念で該自動車の運転操作を行っていた。

本発明は自動車の運転操作者に該自動車の運転操作によってエンジンが消費する現時点での燃料の消費量の値を該自動卓の運転操作者に正確にリアルタイムに知らせることにより、該自動車の運転操作者は該自動車の運転を操作して、該自動車のエンジンの燃料の消費量のより少ない運転操作を選択して運転操作する出来るものである。

本発明での現時点での燃料の消費量の値ということは該自動車の現時点での運転状況での運転操作で、該自動車のエンジンが消費している燃料の単位時間の量のことで、非常に短い時間内の該自動車エンジンの燃料の消費のことで、現時点での該自動車エンジンの出力を得る為に消費している燃料の消費量のことである。

次に本発明の詳細な説明を図１の省エネ運転補助システム図に従って説明する。図１の１）は燃料タンクである、２）は流量計である、３）は表示パネルである、４）は気化器である、５）はエンジンである、６）は駆動タイヤである。

該自動車を運転操作者は該自動車の４）気化器を操作して５）エンジンの出力を調整する、５）エンジンの出力は６）駆動タイヤに伝えられ該自動車を走行させる。
該自動車を運転操作することにより１）燃料タンクよりエンジンに供給される燃料は２）流量計によって現時点での燃料の消費量を計測することができるものである。
ここで計測される該自動車の燃料の消費量を３）表示パネルにより該自動車の運転操作者に知らせることが出来るものである。

本発明の目的が自動車の省エネルギー運転の方法である、該方法とは自動車の運転操作者に省エネルギー運転を選択させることで省エネルギー運転するものであるから、該自動車の運転操作者に省エネルギー運転が出来る為の情報を知らせなければならない。
その情報とは該自動車の運転操作者が現に運転している状況を知らせることである、知ることで該自動車の運転操作者が次の運転操作を行う時に現時点での該自動車の燃料の消費量を知らせることが出来たならば該自動車の運転操作者は知り得た情報の内、該自動車の燃料の消費量を減らす様に、該自動車の運転操作を知り得る情報で選択することが出来るものである。

自動車の運転操作者が常に該自動車の燃料の消費を減らす該自動車の運転操作を選択する事によって、すべての自動車で省エネルギー運転が可能にするものである。
本発明において自動車の省エネルギー運転操作を可能にする為には自動車の運転操作の走行状況において、該自動車の燃料の消費状況を正確にリアルタイムに該自動車の運転操作者に伝える必要がある。従って本発明に使用する該自動車の燃料消費量を計測する、該計量は精度の高い速度の早いものが必要である。

本発明の燃料消費量を計測する例として下記の図２及び図３、図４、図５で説明する。
図２はエンジンの気化器に供給される燃料の流量を検出する一例を示したものである。
図２において７）は空気の流れである、８）はエンジンのシリンダーに至る、を示している、９）はオリフィス部である、１０）は燃料溜めでる、１１）は円錐形通路である、１２）は円錐弁重りで磁界に感知する材料で出来ている、１３）は位置検出コイルである、１４）は燃料タンクに至る、を示している。

エンジンの回転運動によるピストンの上下動による７）空気の流れが発生させ９）オリフィス部においてオリフィス現象を起こし燃料が１０）燃料溜めから吸い上げられて９）オリフィス部で気化するまで燃料は液体の状態である、１０）燃料溜から９）オリフィス部の間の燃料通路に１１）円錐形通路を設け内部の１２）円錐弁の重りを燃料の通過量に比例して、上下に移動するように設置されている、１２）円錐弁の重りは燃料の流れが多い場合には１１）円錐形通路の上側に押し上げられる。
また、燃料の流れが少ない場合は燃料の流よる押し上げる力は弱くなるので下側の１１）円錐形通路の狭い方に自重で下に下げられる。

この事により１２）円錐形の重りは該燃料の流量に従って１１）円錐形通路内を上下移動する。
この１２）円錐弁の重りの位置を１３）位置検出コイルで計測し該自動車の現在消費している燃料の量を知ることが計測比較から出来るものである。
図３は燃料噴射型エンジンの場合についての説明の図である。
図中１５）は燃料噴射ポンプである、１６）は燃料噴射ノズルである、１７）はエンジンシリンダーである、１８）は燃料ポンプである、１９）は円錐形通路である、２０）は円錐弁の重りである、２１）は位置検出コイルである、２２）は燃料タンクに至る、をしめしている。

燃料噴射型エンジンの場合、自動車の運転操作は１５）燃料噴ポンプの制御による、１６）燃料噴射ノズルから１７）エンジンシリンダーへの燃料供給の調整によって行われる。
１５）燃料噴射ポンプから、１７）エンジンシリンダーに送り込まれる燃料の消費量を計測する為に１８）燃料ポンプから１５）燃料噴射ポンプの間に、１９）円錐形通路と２０）円錐弁の重りを設ける、１５）燃料噴射ポンプから１７）エンジンシリンダーへの燃料の供給が多い場合は１９）円錐形通路内の燃料の流れが多く、２０）円錐弁の重りを押し上る燃料の流れる力も大きくなるので、２０）円錐弁の重りは上側に押し上げられる。

また、逆に１５）燃料噴射ポンプから１７）エンジンシリンダーへの燃料の供給が少ない場合は１９）円錐通路内の燃料の流れは少なくなり、２０）円錐弁の重りを押し上げる力も弱くなるので２０）円錐弁の重りは下方に下がることになる。このことは２０）円錐弁の重りは１９）円錐形通路を通過する燃料の流量に従って上下することになり、１９）円錐弁の重りの上下移動を２１）位置検出コイルで検出することで燃料の消費量を知ることが出来るものである。

図２及び図３の流量計測法は燃料の流れに対する応答速度が早い為にエンジンのシリンダーの上下運動による空気の流れと反応することと、燃料噴射ポンプ内のポンプのピストン運動に反応する対応運動の為に検出される位置信号も脈流となるが、平均値を得ることで単位時間での燃料の消費量を検出することが計測比較から出来るものである。

次に図４は燃料混合比検出センサーによる通路を通過した燃料の量を算出すもので、２３）は燃料混合比検出センサーである、２４）も同様の燃料混合比検出センサーである、２５）はシリンダーに至る、を示したものである、２６）は燃料と空気の混合気体の流れ、を示している。

自動車エンジン部で燃料が気化器からシリンダーへ向かって流れる経路に設けた空気と燃料の混合比の量を検知するので２３）燃料混合比検出センサーと、２４）燃料混合比検出センサーの検知コイルはそれぞれの位置Ｓ１，Ｓ２、で燃料と空気との混合された気体の中の燃料の量を計測することが出来るものである。
又、２３）燃料混合比検出センサーと、２４）燃料混合比検出センサーの検知コイルの間の同じ混合された気体の通過する検出された混合比の値の通過した時間差を計測することで該通路を流れる、混合された気体の流量を算出し、単位時間内に該経路を通過した燃料の量を算出するものである。

次に図５は燃料混合比検出センサーと流量検地センサーによる通路を通過した燃料の量を算出すもので、２７）は流量検地センサーである、２８）は燃料混合比検出センサーである、２９）はシリンダーに至る、示したものである、３０）は燃料と空気の混合気体の流れ、を示している。
自動車エンジン部で燃料が気化器からシリンダーへ向かって流れる経路に設けた空気と燃料の混合比の量を検出するので、２７）流量検地センサーは該通路を流れる、混合された気体の流量を検出し、８）は燃料混合比検出センサーその位置Ｓ３で燃料と空気の混合された気体の中の燃料の混合比を検出することで、該通路を流れる混合された気体の流量を算出し、単位時間に該通路を通過した燃料の量を算出するものである。

本発明の目的が省エネルギー運転である為には自動車の運転者に現状の燃料の消費量を知らせ該自動車の運転者が該自動車の運転を操作して省エネルギー運転になるように該運転の操作を選択することにあるから、該自動車の現状での該自動車の燃料の消費量を知らせる為の方法の機器について説明する。
図６）は自動車の燃料消費量の値を、グラフ変換機を通してグラフ表示して該自動車の運転者に知らせるものである。
図６で、３１）は流量計である、３２）はグラフ変換機である、３３）はグラフ表示パネルである。

該自動車の燃料消費量の値を該自動車の運転者が見る事により、今自分はどれだけの燃料を消費しながら該自動車を走行させている事を知り、該走行の目的が急ぐ必要が無い場合、該自動車の運転者は該走行の目的に間に合うように該自動車の運転操作を、該自動車のグラフ表示を見ながら省エネルギー運転を選択出来るものである、該自動車の運転者は燃料消費量の少ない運転方法を選び続ける事で省エネルギー運転が出来るものである。

図７）は該自動車の燃料消費量の値を、数値変換機を通して数値表示したものである。
図７）は３４）は流量計である、３５）は数値変換機である、３６）は数値表示パネルである。
燃料消費量の値を該自動車の運転者が具体的な燃費を見る事や、燃料費を見る事により該自動車の運転者は燃料消費量の少ない運転操作を選択できるものである。

図８）は該自動車の燃料消費量の値を音声で数値をスピーカーからから直接、該自動車運転者に音声で現状の燃料の消費量を知らせるものである。
図８）の３７）は流量計である、３８）音声案内変換機である、３９）はアンプである、４０）はスピーカーである。
該自動車の運転者は燃料消費量の値を音声で聞く事で該自動車の省エネルギー運転操作を選択できるものである。

図９）は該自動車の燃料消費の値を、音響変換機を通して音の変化にして該自動車の運転者に該自動車の運転操作によって音色の変化を知らせることで該自動車の燃料消費の現状を知らせるものである。
図９）の４１）は流量計である、４２）は音響案内変換機である、４３）はアンプである、４４）はスピーカーである。
該自動車の運転操作が複雑で変更が多い場合に，音声案内では聴き取れないので音色の変化で知らせるものである。

図１０）は該自動車の燃料の消費量を光の強弱に変換して知らせるものである。
図１０）の４５）は流量計である，４６）は照度変換機である，４７）はランプである。
図１０）は該自動車の運転者が見易い場所に該自動車の燃料の消費量を光の強弱に変換して照射する事で該自動車の運転者に知らせるものである。

図１１）は上記と同様して該自動車の燃料の消費量を赤、青、緑の３色ＬＥＤの点灯の明るさの調整によって色変化で知らせるものである。
図１１）の４８）は流量計である，４９）は色調変換機である，５０）ＲＧＢのＬＥＤである。
図１１）は該自動車の燃料の消費量を色変化で知らせるもので、色変化を燃料の消費量に対比する事でより省エネルギー運転を促す事ができるものである。

これまでに説明したように、本発明は自動車の省エネルギー運転をする為の補助システムである
為に、該自動車が現時点での今の燃料の消費量を計測し、その値を該自動車の運転者に知らせることが必要である。該自動車の運転者はその知らされた該自動者の燃料の消費量を減少させるように該自動車を運転操作することにある。
従って本発明は自動車の現時点での短い時間での該自動車の燃料の消費量を該自動車の運転者に知らせることを特徴とする。

図 １ 省エネルギー運転保補助システム図
流量計を燃料の供給経路に取り付けて燃料の流れを検出して運転者に知らせる事の説明図
図 ２ 気化器に取り付けた流量計図
エンジンの気化器系に流量計を取り付けて燃料の流れを検出している方法の説明図
図 ３ 燃料憤射ホンプに取り付けた流量計図
エンジンの燃料憤射ポンプ系に流量計を取り付けて燃料の流れを検出している方法の説明図
図 ４ 燃料比検出センサー式流量検出器図
エンジンの気化器系に燃料の空気との混合比が検出できるセンサーを２箇所に取り付けて燃料の流れる量を算出する方法の説明図
図 ５ 燃料流量検出センサー式流量検出器図
エンジンの気化器系に気体の流速を検出できるセンサーを取り付け、燃料の空気との混合比が検出できるセンサーを取り付けることで燃料の流れる量を算出する方法の説明図
図 ６ グラフ表示図
現在の燃料の消費されている量をグラフ表示して運転者に知らせる方法の説明図
図 ７ 数値表示図
現在の燃料の消費されている量を数値表示して運転者に知らせる方法の説明図
図 ８ 音声案内図
現在の燃料の消費されている量を音声で運転者に知らせる方法の説明図
図 ９ 音響案内図
現在の燃料の消費されている量を音色の変化で運転者に知らせる方法の説明図
図 １０ ランプ照度表示図
現在の燃料の消費されている量を明かりの照度変化で運転者に知らせる方法の説明図
図 １１ ＬＥＤ色調表示図
現在の燃料の消費されている量をＬＥＤの色調変化で運転者に知らせる方法の説明図

称号の説明

１ 自動車の燃料タンク
２ 自動車の燃料系に取り付けて燃料の流れを計測する流量計
３ 運転者に燃料の流れている量を知らせる表示パネル
４ 自動車の気化器
５ 自動車のエンジン
６ 自動車のタイヤ
７ 自動車の気化器の空気の流れの方向を示す
８ 自動車のエンジンのシリンダーの方向を示す
９ 自動車の気化器のオリフィス部
１０ 自動東の気化器の燃料溜め
１１ 自動車の気化器のオリフィス部の下部に取り付けた燃料系の円睡形通路
１２ 自動車の気化器のオリフィス部の下部に取り付けた燃料系の円睡形通路内に組み込まれた円睡形の弁重り
１３ 円睡形の弁重りの位置を検出する位置検出コイル
１４ 自動車の燃料タンクに至る燃料系
１５ 自動車の燃料噴射型エンジンの燃料噴射ポンプ
１６ 自動車の燃料噴射型エンジンの燃料噴射ノズル
１７ 自動車の燃料噴射型エンジンのエンジンシリンダー
１８ 自動車の燃料系の燃料ポンプ
１９ 自動車の燃料系の燃料噴射ポンプ前に取り付けた円睡形通路
２０ 自動車の燃料系の燃料噴射ポンプ前に取り付けた円睡形通路内に組み込まれた円睡形の弁重り
２１ 円睡形の弁重りの位置を検出する位置検出コイル
２２ 自動車の燃料タンクに至る燃料系
２３ 空気と燃料の混合比を検出するセンサー
２４ 空気と燃料の混合比を検出するセンサー
２５ 自動車のエンジンのシリンダーの方向を示す
２６ 自動車のエンジンの燃料と空気の混合気体の流れの方向を示す
２７ 空気と燃料の混合気体の流速を検出するセンサー
２８ 空気と燃料の混合比を検出するセンサー
２９ 自動車のエンジンのシリンダーの方向を示す
３０ 自動車のエンジンの燃料と空気の混合気体の流れの方向を示す
３１ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
３２ 自動車のエンジンの燃料消費量をグラフ表示に変換する変換機
３３ 燃料消費量をグラフ表示に表示するグラフ表示パネル
３４ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
３５ 自動車のエンジンの燃料消費量を数値表示に変換する変換機
３６ 燃料消費量を数値表示に表示する数値表示パネル
３７ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
３８ 自動車のエンジンの燃料消費量を音声案内に変換する音声案内変換機
３９ 音声案内の信号を増幅するアンプ
４０ 音声案内を案内するスピーカー
４１ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
４２ 自動車のエンジンの燃料消費量を音響案内に変換する音響案内変換機
４３ 音響案内の信号を増幅するアンプ
４４ 音響案内を案内するスピーカー
４５ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
４６ 自動車のエンジンの燃料消費量を照度に変換する照度変換機
４７ 照度を照射するランプ
４８ 自動車のエンジンの燃料消費量を計測する流量計
４９ 自動車のエンジンの燃料消費量を色調に変換する色調変換機
５０ 色調を照射するＲＧＢのＬＥＤ

Claims (4)

1. 自動車の運転走行で自動車の該走行の為に該走行時の該自動車のエンジンの出力を出す回転の為に、今の使用している該エンジンの燃料の使用量を検出する為の流量計を該エンジンに取り付けることを特徴とする自動車エンジン機器に取り付けた流量計。
2. 請求項１の該エンジンに取り付けた該流量計の流量の値を該自動車に表示して、今の該流量計の流量の値を該自動車の運転者に知らせることを特徴とする自動車エンジン燃料使用量表示装置。
3. 請求項１と請求項２において該自動車の運転者に知らせるのに音を使用することを特徴とする自動車エンジン燃料使用量伝達装置。
4. 請求項１と請求項２において該自動車の運転者に知らせるのに光を使用することを特徴とする自動車エンジン燃料使用量伝達装置。

Images