JP2008174150A - エコドライブ支援装置、エコドライブ支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費効率に適したアクセルの操作領域に誘導可能な情報を表示するエコドライブ支援装置及びエコドライブ支援方法を提供すること。
【解決手段】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段１２と、目標アクセル開度に対応する目標値及び目標アクセル開度１４ａに対する現在のアクセル開度の相対的表示値を表示装置２０に表示するアクセル開度表示制御手段１５ａと、を有するエコドライブ支援装置１であって、アクセル開度表示制御手段１５ａは、アクセル開度検出手段１２により検出されたアクセル踏み込み速度に応じて相対的表示値を可変に表示する、ことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、運転者のアクセル開度を表示するエコドライブ支援装置及びエコドライブ支援方法に関し、特に、目標とすべき目標開度と共にアクセル開度を表示するエコドライブ支援装置及びエコドライブ支援方法に関する。

省燃費走行として急発進・急加速の回避、定速走行、高速段の活用、アイドリングストップなど、燃費悪化を防止すると共に燃費が向上する運転が推奨されている。運転者は本来、燃費に配慮した走行・操作を心がけることが多いが、さらに運転者に燃費向上のための情報を表示して、表示情報により燃費向上を支援する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１記載の表示装置は、運転者が燃費向上に適した変速モード（エコノミー変速モード）を選択した場合、運転操作が燃費向上に適しているか否かを判定し、燃費向上に適した運転操作がなされている場合にはエコランプを点灯し、そうでない場合にはエコランプを消灯することで、運転者に燃費向上の運転操作を促すことができるとしている。

また、特許文献２記載の表示装置は、算出された現在の燃費値と車両別の推奨運転パターンとを比較してアクセルの適切な踏み方（適切、止め、踏み込みすぎ）を、色を変えて表示することで、表示を見た運転者に適切な運転操作を促すことができるとしている。
特開２００３−２２０８５１号公報 特開２００２−３７０５６０号公報

しかしながら、特許文献１記載の表示装置のように運転操作を判定してエコランプを点消灯するだけでは提供する情報量が少ないという問題がある。エコランプは運転操作が燃費向上に適しているか否かを表示するのみで点消灯の閾値までの量が不明であるため、あとどのくらいアクセルを踏み込めるかを運転者に知らせることができない。このため、燃費に配慮する運転者はアクセル低開度の領域を多用してしまい、燃費の悪いアクセル開度で長時間走行するおそれが生じる。また、エコランプに従うように走行する場合、エコランプの点消灯に合わせてアクセル操作量を調整することになるため、点消灯の閾値付近で運転者がアクセル操作量を頻繁に増減しこの結果燃費が悪化するおそれが生じる。

また、特許文献２記載の表示装置は、推奨運転パターンの燃費と比較するため瞬間燃費を算出するが、瞬間燃費は過去の燃費であるため、燃費が悪化する前にアクセルの適切な踏み方を指示することはできない。例えば、ガソリン車のスロットル制御ではアクセルの踏み込み速度の変化を検出してエンジン制御を変更する場合があるが、特許文献２記載の表示装置は瞬間燃費を悪化させた要因については何ら表示しないため、運転者はどのようなアクセル操作であれば燃費悪化が避けられたのか学習できない。また、特許文献１記載の表示装置と同様に、アクセル操作量が「適切」との表示と「踏み込みすぎ」との表示の閾値までの量が不明であるため、あとどのくらいアクセルを踏み込めるかが分からないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、燃費効率に適したアクセルの操作領域に誘導可能な情報を表示するエコドライブ支援装置及びエコドライブ支援方法を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、目標アクセル開度に対応する目標値及び目標アクセル開度に対する現在のアクセル開度の相対的表示値（例えば、後述の表示値）を表示装置に表示するアクセル開度表示制御手段と、を有するエコドライブ支援装置であって、アクセル開度表示制御手段は、アクセル開度検出手段により検出されたアクセル踏み込み速度に応じて前記相対的表示値を可変に表示する、ことを特徴とする。

本発明によれば、アクセル踏み込み速度によって燃費が変わるため、アクセル踏み込み速度に応じて表示値を変えることで踏み込み速度に対し運転者に心理的な注意を促す。

また、本発明の一形態において、第１開度から第１開度より大きい第２開度へのアクセル踏み込み速度が所定値以上の場合、アクセル開度表示制御手段は、第１開度に対応する相対的表示値から第２開度に対応する相対的表示値までの変化量をアクセル踏み込み速度が所定値未満の場合よりも大きくする、ことを特徴とする。

本発明によれば、アクセル踏み込み速度が所定値以上の場合に変化量を大きくすることで、目標アクセル開度を超えてしまう又は目標アクセル開度を超えた状態からさらに離れてしまうと思わせることで、踏み込み速度を抑制することができる。

また、本発明の一形態において、第１開度から第１開度より大きい第２開度へのアクセル踏み込み速度が所定値以上の場合、アクセル開度表示制御手段は、アクセル踏み込み速度が所定値以上と判定された時又は所定値以上と判定してから所定時間内におけるアクセル開度の相対的表示値を、該アクセル開度が目標アクセル開度より大きいか否かに関わらず目標値よりも大きく表示する、ことを特徴とする。

本発明によれば、表示値を目標値より大きく表示することで、運転者に強く注意を促すことができ、例えば目標アクセル開度よりも小さいアクセル開度であっても表示値を目標値より大きく表示することで、燃費悪化を最小限に抑制することができる。

また、本発明の一形態において、アクセル開度表示制御手段は、トルクコンバータの伝達損失がある場合に表示値を可変にする、ことを特徴とする。

本発明によれば、トルクコンバータのロックアップ解除による損失を正確に把握して、運転者に注意を促すことができる。

本発明によれば、燃費効率に適したアクセルの操作領域に誘導可能な情報を表示するエコドライブ支援装置及びエコドライブ支援方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。本発明のエコドライブ支援装置１は、運転者のアクセル操作をエンジン及び駆動系が高効率で維持される省燃費領域へ誘導する情報を表示する。単に燃費が良いアクセル開度か燃費が良くないアクセル開度かを表示する２値表示でなく、目標とすべきアクセル開度に対し現在のアクセル開度を表示することで、運転者は目標のアクセル開度を超えないようにアクセルペダルの踏み込み量を調整することができる。また、燃費悪化が生じるような速さのアクセルペダル踏み込み速度の場合には、燃費悪化が生じないアクセルペダルの踏み込み速度よりも現在のアクセル開度の表示位置を大きくすること、場合によっては目標とすべきアクセル開度を超えた位置に表示することで、アクセルペダルの踏み込み速度を抑制させ燃費悪化を避けたアクセル操作に誘導する。

図１は、エコドライブ支援装置１の機能ブロック図を示す。エコドライブ支援装置１は、走行状態及び操作状態を検出するための車速センサ１１、アクセルペダルストロークセンサ（以下、ＡＣＣセンサという）１２、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electrical Control Unit）１４、及び、コンビネーションメータ１９のメータ類やランプ類を制御するメータＥＣＵ１５が、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ＬＡＮを介して接続して構成される。

メータＥＣＵ１５及びエンジンＥＣＵ１４は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラム実行の作業領域又は一時的にデータを記憶するＲＡＭ、イグニションオフしてもデータを保持するＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、データの入出力や他のＥＣＵとのインターフェイスとなる入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信コントローラ、及び、プログラムを記憶するＲＯＭ等がバスにより接続されたマイコンにより構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、アクセル開度インジケータ２０の表示を制御するアクセル開度表示制御手段１５ａが実現される。

車速センサ１１は、例えば各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルスとして検出し、所定のサンプリング時間毎のパルス数から算出した車速を出力する。ＡＣＣセンサ１２は、アクセルペダル１３の操作量に応じてホール素子を通過する磁界の強さが変化することを利用して、アクセル開度を検出する。

エンジンＥＣＵ１４はエンジンの基本的な制御、アクセル開度に応じて噴射する燃料を制御する燃料噴射制御、最適なタイミングで点火プラグに通電する点火時期制御等、最適なエンジン制御を行う制御装置である。エンジンＥＣＵ１４にはクランク位置に応じてエンジン回転数を検出するクランクポジションセンサ１８、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１７及びスロットルバルブを開閉駆動するスロットルモータ１６が接続されている。エンジンＥＣＵ１４は、アクセル開度に応じてスロットルモータ１６にスロットルバルブ駆動量を出力し、スロットルポジションセンサ１７により実際のスロットル開度を検出してアクセル開度に応じたスロットル開度制御やアイドリング時の回転数制御、クルーズコントロール等の定速走行制御時の回転数制御を実行する。

メータＥＣＵ１５は、各種センサ、他のＥＣＵ及びスイッチ類の信号を取得してコンビネーションメータ１９のメータ類に速度やエンジン回転数などの車両状態や半ドアなどの警告を所定のランプを点灯して表示する。

本実施形態のエコドライブ支援装置１は、コンビネーションメータ１９に省燃費運転に適したアクセル開度を表示するアクセル開度インジケータ２０を有し、アクセル開度表示制御手段１５ａがアクセル開度インジケータ２０の表示を後述するように制御する。

アクセル開度表示制御手段１５ａはエンジンＥＣＵ１４から現在のアクセル開度及び目標とすべき目標アクセル開度１４ａを受信し、現在のアクセル開度をアクセル開度インジケータ２０の表示値に置き換えて表示する。目標アクセル開度１４ａについては後述するが、目標アクセル開度１４ａはエンジンＥＣＵ１４のＥＥＰＲＯＭに予め記憶されているか、エンジンＥＣＵ１４が車両状態や車速に応じて適宜決定するものである。

図２はインストルメントパネルに設けられたコンビネーションメータ１９の一例を示す。コンビネーションメータ１９は、例えば、エンジン冷却水の温度をステッパモータにより駆動される針が指示する水温メータ３２、同様に残燃料ゲージにより検出した残燃料を表示する残燃料メータ３３、車速を表示するスピードメータ３７、エンジン回転数を表示するタコメータ３５等を有する。オド／トリップメータ３１は、オドメータとトリップメータを同位置に切り替えて表示する液晶表示装置であり、また、現在のシフトポジション（Ｎ、Ｄ、Ｐ、Ｒ）を表示することができる。クロック３６は現在の時刻を表示する。

中央に設けられたマルチインフォメーションディスプレイ（以下、ＭＩＤという）３４は、液晶によるドットマトリクス表示が可能で、各種のインフォメーションを数字、文字などのデジタル量又は記号やマークの大きさ等のアナログ量で表示する。例えば、瞬間燃費、通算平均燃費、通算平均燃費と残燃料に基づく航続可能距離、通算平均車速、その他、運転者を支援する必要がある場合にはそのメッセージが表示される。

アクセル開度インジケータ２０について説明する。図２ではコンビネーションメータ１９の右側にアクセル開度インジケータ２０が設けられ、アクセル開度インジケータ２０には瞬間燃費を算出することなく省燃費走行に適した目標アクセル開度１４ａ及び現在のアクセル開度が表示される。なお、アクセル開度インジケータ２０は、ＭＩＤ３４、ナビ画面に表示してもよいし、ＨＵＤ（Head Up Display）装置によりフロントガラスに投影してもよい。

図３（ａ）は車速と目標アクセル開度１４ａの関係の一例を示す。図３（ａ）では、目標アクセル開度１４ａよりもアクセル開度が大きい側は燃費が低下する非推奨領域であり、小さい側が推奨領域とされる。アクセル開度インジケータ２０は、この推奨領域に運転者のアクセル開度を誘導する表示装置である。

目標アクセル開度１４ａは次のように決定される。まず、車両のパワートレイン系（クラッチからトランスミッション、プロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト）の伝達効率は車速により変化するため、効率が悪化しない範囲で走行できるアクセル開度を閾値（パワトレ効率境界）に定める。

また、道路上の走行環境及びパワートレイン系の効率の変化を想定すると、所定の加速度以上の加速度による走行は急激に燃費が悪化し、また、そのような加速度による加速が必要となる状況は希であるため、加速度によりアクセル開度を制限する加速度制限線を設ける。

さらに、高速域では走行抵抗により燃費が悪化するため、走行抵抗をまかなえる程度のアクセル開度を上限にして高速域ではそれ以上の加速を抑制する走行抵抗制限線を設ける。

以上、パワトレ効率境界、加速度制限線及び走行抵抗制限線により定めた範囲より低いアクセル開度が走行時に推奨される目標アクセル開度１４ａとなる。

ところで、図３（ｂ）に示すように、燃費最大点に対して一般にアクセル開度が低い領域ではエンジン回転数も低く燃費は悪化傾向になり、また、アクセル開度が高い領域ではエンジン回転数の増加や余分な燃料噴射等により燃費が悪化傾向になる。

したがって、この間に現れる燃費が最大となるアクセル開度が図３（ａ）で説明した省燃費走行に最適な燃費の最大点となるが、燃費が最大となるアクセル開度の付近は快適な走行性が得られる領域でもあるため、燃費最大点の手前に運転者の操作を誘導するとドライバビリティが低下して、運転者が心地よく操作する指標とはなりにくい。そこで、本実施形態では、燃費最大点を若干超えたアクセル開度を目標アクセル開度１４ａに定め、目標アクセル開度１４ａ以下のアクセル開度となるように運転者の操作を誘導する。これにより、多くの運転者が快適に走行しながら目標にできるアクセル開度を表示することができる。

目標のアクセル開度として定められた目標アクセル開度１４ａと現在のアクセル開度とを表示すれば両者の差分が運転者が追加すべきアクセル開度、又は、超過分が戻すべきアクセル開度となる。

図４（ａ）は、現在のアクセル開度と目標アクセル開度１４ａをそれぞれアナログ量で表示した表示例を示す図である。以下では、アクセル開度インジケータ２０に表示したアクセル開度を表示値と、アクセル開度インジケータ２０に示される目標アクセル開度１４ａを目標値という。

しかしながら、図４（ａ）のように表示すると運転者が視認する表示情報として不都合がある。車両の速度は随時変化するので目標値も随時変化し、さらに、運転者のアクセル開度である表示値も随時変化する。このため、表示値と目標値が互いに無相関に変化することとなり、表示値が上がった場合に目標値が下がる（又はその逆）など目標値までの差分が不規則に変化し、運転者が目標値にしたがってアクセル開度を調整することが困難になる。

そこで、本実施形態では、アクセル開度表示制御手段１５ａが表示値と目標値から運転者が把握すべき表示情報を一つにして表示する。図４（ｂ）は表示情報を一つにしてアクセル開度インジケータ２０に表示された表示値の一例を示す。図４（ｂ）では、目標値に対する表示値の割合（表示値を目標値で除した値）を表示値とすると共に目標値の表示位置を固定とすることで、表示情報を一つにした。

このような表示により、固定された目標値に対しアクセル操作に応じて表示値の長さが変わることになり、運転者は表示値又は目標値と表示値の差（以下、乖離量という）を指標としてアクセル操作すればよいことなる。なお、目標値の右側の領域は燃費が急激に低下するオーバーゾーンであり、オーバーゾーンの右端は例えば最大のアクセル開度である。

また、表示情報を一つにするため、例えば図４（ｃ）に示すように、目標値の表示位置を固定にすると共に、目標値を基準に乖離量を表示してもよい。図４（ｃ）では目標値の左側の乖離量の長さが目標値までアクセル操作に余裕があることを、右側の乖離量の長さがアクセル操作が大きすぎることを表示する。

運転者は図４（ｂ）又は（ｃ）のようなアクセル開度インジケータ２０を視認して、乖離量がゼロとなるようにアクセル開度を調整することができる。なお、表示値はＡＣＣセンサ１２が出力するアクセル開度を所定のサイクル時間毎に平均化したもの表示することとし、過度な変動を防止している。また、アクセル開度インジケータ２０は、表示領域の各位置に色が対応づけられたカラー表示となる。

なお、アクセル開度インジケータ２０は図４のようにバー状に表示する以外にも、種々の形態を取りうる。図５はアクセル開度インジケータ２０の変形例を示す図である。アクセル開度インジケータ２０は、固定された目標値に対し表示値を表示するものであればよい。図５（ａ）は円形のアクセル開度インジケータ２０の一例を示す。円形のアクセル開度インジケータ２０は、同芯円状に固定された目標値及びオーバーゾーンが表示され、表示値はその中心の円の大きさにより表示される。なお、円表示に限られず、他の形状（例えば、三角、四角などの多角形）であってもよい。

図５（ｂ）は指針表示のアクセル開度インジケータ２０の一例を示す。指針表示のアクセル開度インジケータ２０では、固定された目標値に対し表示値が針の示す位置により表示される。

図５（ｃ）は色の変化によりアクセル開度を表示するアクセル開度インジケータ２０の一例を示す。図５（ｃ）では、アクセル開度を示すマークや記号（図では「Accel」）が表示値に応じて色を変化させる。例えば、目標値に近づくにつれ「緑→黄色→赤」とマーク全体の色が徐々に変化していく。目標値を例えば赤色に対応させ、アクセル開度が目標値に達して赤色になった後はマーク全体を点滅させれば、運転者は目標値に達したことを認識できる。また、目標値に達した場合に警報音を吹鳴してもよい。なお、円形又は指針表示のアクセル開度インジケータ２０においても色の変化を組み合わせることが、視認性を向上する上で好適である。

図５（ｄ）は、数値によりアクセル開度を表示するアクセル開度インジケータ２０の一例を示す。アクセル開度表示制御手段１５ａは、目標値を１００としてアクセル開度の表示値を数値で表示する。アクセル開度インジケータ２０をデジタル表示することで、運転者は表示値を数値で把握することができる。なお、数値に応じて色を変化させてもよい。

〔アクセルペダル１３の踏み込み速度によるスロットル制御を反映させた表示〕
エンジンＥＣＵ１４は、効率が最大となるエンジン制御を優先的に行っているが、アクセルペダル１３の操作に対する加速レスポンス及び動力性能確保のため、燃費が悪化するエンジン制御に移行する場合がある。図６は、燃費が悪化するアクセル操作の一例を示す図である。図６では、実線がアクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値以上に速い場合のアクセル開度とスロットル開度を、点線がアクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値未満のアクセル開度とスロットル開度をそれぞれ示す。

例えば、ガソリン車のスロットル制御では、エンジンＥＣＵ１４はアクセルペダル１３の踏み込み速度によって運転者の加速意志又は登坂意志を検出し、スロットルを急激に開く制御を行う。図６に示すように、踏み込み後のアクセル開度Ａが同じでも踏み込み速度が速いと、エンジンＥＣＵ１４はオーバーシュート気味に急激にスロットルが開くが、これはアクセルペダル１３をゆっくりと踏み込んだ場合のアクセル開度Ａに対応したスロットル開度よりも大きい。このように、スロットルを急激に開くことによりアクセルペダル１３の操作から加速までのレスポンスを向上させることができるが、効率を犠牲にしているため燃費の悪化を引き起こす。

そこで、本実施例では、アクセル開度インジケータ２０の表示値にアクセルペダル１３の踏み込み速度を反映させることで、踏み込み速度が過剰に速くなることを回避するよう運転者を誘導する。アクセル開度表示制御手段１５ａは、例えば、アクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値以上の場合、踏み込み後のアクセル開度に対応する表示値をアクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値未満の場合よりも大きくする。言い換えれば、アクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値以上の場合、アクセルペダル１３の踏み込み量に対応した表示値よりもオーバーゾーン方向へ表示値を増大させる。

したがって、アクセルペダル１３の踏み込み速度が速いと、アクセル開度インジケータ２０の表示値が速く変化し、目標値に対し表示値が速く近づく又は超えることから、運転者はアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制すると期待できる。

表示値を決定するため、アクセル開度表示制御手段１５ａは例えば次式を利用する。
表示値＝ｘ＋ｋ（da/dt−ｆ₀） … （１）
ｘ：アクセル開度に対応した表示値
ａ：アクセル開度
ｋ：表示変換係数
ｆ₀：燃費悪化をもたらすアクセルペダルの踏み込み速度
式（１）によれば、アクセルペダル１３の踏み込み速度da/dtがｆ₀より大きくなると括弧内が正になるため、アクセル開度に対応した表示値ｘに括弧内の値にｋを乗じた値が加算され、表示値がアクセル開度に対応した表示値ｘよりも大きく表示される。なお、アクセルペダル１３の踏み込み速度が燃費悪化をもたらす程でない場合、da/dtがｆ₀より小さいため括弧内の値が負となるが、この場合は括弧内の値をゼロとみなすことで、アクセル開度に対応した表示値ｘがそのまま表示値となる。

図７は、アクセル開度インジケータ２０に表示された表示値の一例を示す図である。図７では表示値がアクセル開度Ａに対応した表示値ｘよりも大きくなっていて、その増加分が踏み込み速度による加算分ｋ（da/dt −ｆ₀）となる。なお、表示値は所定のサイクル時間毎に更新されるため、踏み込み速度による加算分ｋ（da/dt −ｆ₀）が正の場合、表示値の先端部が速く増加（右方向に移動）することになる。

このように、アクセルペダル１３の踏み込み速度が燃費悪化を引き起こすほど速い場合、燃費が悪化傾向にあること及びその量を運転者にビジュアルに表示することができる。アクセルペダル１３の踏み込み速度が燃費悪化を引き起こすほど速い場合、表示値の変化量が大きくなり燃費が悪化するオーバーゾーンに速く近づく又は超えるため、運転者にアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制させ燃費悪化を避けたアクセル操作に誘導することができる。

この踏み込み速度による加算分により、目標アクセル開度１４ａよりも小さいアクセル開度であっても表示値にオーバーゾーンを超えさせることができ、運転者に強く注意を促すと共に燃費悪化を最小限に抑制することができる。

なお、アクセルペダル１３の踏み込み速度に応じた表示値を決定する式（１）は一例であって、例えばda/dtの代わりにアクセルペダル１３の踏み込み加速度da/dt²を用いてもよいし、表示変換係数ｋをアクセルペダル１３の踏み込み速度da/dtの関数としてもよい。

図８は、エコドライブ支援装置１がアクセル開度インジケータ２０に表示値を表示する処理手順のフローチャート図を示す。図８のフローチャート図は、例えばイグニッションオンによりスタートする。

運転者がアクセルペダル１３を操作すると、ＡＣＣセンサ１２がアクセル開度を検出する（Ｓ１０）。検出されたアクセル開度は所定のサイクル時間毎にエンジンＥＣＵ１４に送出される。エンジンＥＣＵ１４は、アクセル開度や車速に応じて目標アクセル開度１４ａを抽出し、アクセル開度及び目標アクセル開度１４ａをメータＥＣＵ１５に送出する。

アクセル開度表示制御手段１５ａは、運転者により過剰なアクセルペダル１３の踏み込み速度があったか否かを判定する（Ｓ２０）。アクセル開度表示制御手段１５ａは、例えば、サイクル時間毎に取得するＮ個のアクセル開度を記憶しておき、Ｎ個のアクセル開度に基づき算出した踏み込み速度da/dtがｆ₀以上の場合に過剰な踏み込み速度であると判定する。

過剰な踏み込み速度でない場合（Ｓ２０のＮｏ）、アクセル開度表示制御手段１５ａはアクセル開度に対応した表示値をアクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ３０）。

過剰な踏み込み速度の場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、アクセル開度表示制御手段１５ａは式（１）により表示値を算出し、アクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ４０）。

運転者はエコドライブ支援装置１により表示されたアクセル開度インジケータ２０を視認してアクセル開度の踏み込み速度を調整する（フィードバック）。したがって、エコドライブ支援装置１はアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制させ、推奨領域のアクセル操作に誘導することができる。

〔アクセル踏み込みに伴う効率低下を反映した表示値〕
オートマチック車のトランスミッションは伝達効率を向上するため極力ロックアップ状態となるよう設計されている。しかしながら、アクセルペダル１３の急な踏み込みによりスロットル開度が大きくなると、高トルクを得るためトルクコンバータのロックアップが解除されエンジン駆動力の伝達効率が低下する。

図９は、エンジン回転数とトルクの関係におけるエンジン効率を説明するための図である。例えば、同程度のエンジン回転数であれば、路面に伝達されるトルクが大きい方が効率はよい、したがって、可能な限りトルクコンバータがロックアップするようにアクセルペダル１３を操作することが好ましい。車両が加速する場合、アクセルペダル１３の踏み込み速度がそれほど速くなければ、エンジン回転数とトルクの関係は推移線Bのように遷移する。遷移線Bはアクセル開度や車速が所定の条件を満たす時点でロックアップされたため効率のよい状態に早期に移行したアクセル操作に相当する。これに対し、アクセルペダル１３の踏み込み速度が速い場合、エンジン回転数とトルクの関係は推移線Cのように遷移し、急激なエンジン回転数の増加（スロットル開度の増加）によりロックアップが解除された状態が継続するため最適な燃費制御から外れたものとなる。

また、アクセルペダル１３を速く踏み込みロックアップが解除されることは、エンジンの駆動力の全てが路面に伝達されず摩擦力となる状態が所定時間継続することを意味する。図１０は、ロックアップの遅れによる効率の低下の概念を示す図である。ｎ１はトルクコンバータの入力軸回転数、ｎ２は出力軸回転数である。アクセルペダル１３の踏み込み速度が速いと高トルクを得るためにｎ１がｎ２よりも高い状態となるが、ｎ１とｎ２の差がなくなるまでロックアップされないためｎ１とｎ２で囲まれる面積が大きいほど燃費が悪化することになる。

そこで本実施例では、アクセル開度インジケータ２０の表示値に次述の踏み込み速度係数αを反映させ、ロックアップ解除につながるアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制するよう誘導する。アクセル開度表示制御手段１５ａは、例えば、アクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値以上の場合、変化後のアクセル開度に対応する表示値をアクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値未満の場合よりも大きくする。言い換えれば、アクセルペダル１３の踏み込み速度が所定値以上の場合、実際のアクセルペダル１３の変化量よりも表示値を大きくオーバーゾーン方向へ変化させる。

したがって、アクセルペダル１３の踏み込み速度が速いと、アクセル開度インジケータ２０の表示値が速く変化し、目標値に対し表示値が速く近づく又は超えることから、運転者はアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制すると期待できる。

表示値を決定するため、アクセル開度表示制御手段１５ａは例えば次式を利用する。
表示値＝｛α＋η（１＋ｒ）｝・ｘ … （２）
α：踏み込み速度係数 ｋ（da/dt−ｆ₀）
ｘ：アクセル開度に対応した表示値
ａ：アクセル開度
ｋ：表示変換係数
ｆ₀：ロックアップ解除をもたらすアクセルペダルの踏み込み速度
ｒ：回転数差の比 （ｎ１−ｎ２）／ｎ１
η：ｒを燃費に変換するための変換係数
踏み込み速度係数αにより踏み込み速度を表示値に反映できる。また、回転数差の比ｒとトルクコンバータの伝達損失は比例関係にあるため、ｒにより回転数差を表示値に反映できる。なお、実施例１と同様に、da/dtがｆ₀より小さい場合、括弧内の値をゼロとみなす。

図１１は、アクセル開度インジケータ２０の表示値の一例を示す図である。図１１では表示値がアクセル開度Ａに対応した表示値ｘよりも大きくなっていて、その増加分が損失発生による加算分である。この損失発生による加算分は、踏み込み速度及びロックアップ解除による回転数差が反映されている。

このように、アクセルペダル１３の踏み込み速度が大きく、エンジン及びトルクコンバータの効率が低下する場合には、効率の低下量に応じて大きくした表示値を運転者にビジュアルに表示することができる。したがって、アクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制させ燃費悪化を避けたアクセル操作に誘導することができる。

この損失発生による加算分により、目標アクセル開度１４ａよりも小さいアクセル開度であっても表示値にオーバーゾーンを超えさせることができ、運転者に強く注意を促すと共に燃費悪化を最小限に抑制することができる。

なお、アクセルペダル１３の踏み込み速度に応じた表示値を決定する式（２）は一例であって、「｛α＋η・（１＋ｒ）｝＋ｘ」のようにしてもよいし、「｛α＋η・（ｎ１／ｎ２）｝・ｘ」のようにしてもよい。

図１２は、エコドライブ支援装置１がアクセル開度インジケータ２０に表示値を表示する処理手順のフローチャート図を示す。なお、図１２において図８と同一ステップに同一の符号を付した。

運転者がアクセルペダル１３を操作すると、ＡＣＣセンサ１２がアクセル開度を検出する（Ｓ１０）。検出されたアクセル開度は所定のサイクル時間毎にエンジンＥＣＵ１４に送出される。エンジンＥＣＵ１４は、アクセル開度や車速に応じて目標アクセル開度１４ａを抽出し、アクセル開度及び目標アクセル開度１４ａをメータＥＣＵ１５に送出する。

アクセル開度表示制御手段１５ａは、運転者により過剰なアクセルペダル１３の踏み込み速度があったか否かを判定する（Ｓ２０）。アクセル開度表示制御手段１５ａは、例えば、アクセルペダル１３の踏み込み速度da/dtがｆ₀以上、又は、ロックアップが解除された場合に、過剰な踏み込み速度であると判定する。

過剰な踏み込み速度でない場合（Ｓ２０のＮｏ）、アクセル開度表示制御手段１５ａはアクセル開度に対応した表示値をアクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ３０）。

過剰な踏み込み速度の場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、アクセル開度表示制御手段１５ａは式（２）により表示値を算出し、アクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ４０）。

運転者はエコドライブ支援装置１により表示されたアクセル開度インジケータ２０を視認してアクセル開度の踏み込み速度を調整する（フィードバック）。したがって、エコドライブ支援装置１はアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制させ、推奨領域のアクセル操作に誘導することができる。

〔アクセルペダル１３の踏み込み速度に応じてオーバーゾーンを利用した表示〕
アクセル開度インジケータ２０のオーバーゾーンは燃費が急激に悪化する領域であることが運転者に認識されているものであるため、踏み込み速度が所定値以上の場合、表示値をより積極的にオーバーゾーンを超えさせることで、より効果的に運転者がアクセルペダル１３の踏み込み速度を抑制すると期待できる。積極的に利用するとは、例えばアクセル開度が目標アクセル開度１４ａより小さい場合であっても表示値を目標値より大きく表示することであって、運転者はアクセル開度がそれほど大きくないのに表示値がオーバーゾーンを超えるので、アクセル踏み込み速度が速すぎるため燃費が悪化傾向にあることを認識できる。

目標アクセル開度１４ａ未満のアクセル開度の表示値を目標値を超えてオーバーゾーンに表示するには、例えば、踏み込み速度が所定値以上となる直前の表示値に「乖離量＋α」をプラスする。また、踏み込み速度が所定値以上になると予め定めたオーバーゾーン内の所定値を基準位置に表示値を表示してもよい。

図１３は、エコドライブ支援装置１がオーバーゾーンを利用してアクセル開度インジケータ２０に表示値を表示する処理手順のフローチャート図を示す。

運転者がアクセルペダル１３を操作すると、ＡＣＣセンサ１２がアクセル開度を検出する（Ｓ１）。検出されたアクセル開度は所定のサイクル時間毎にエンジンＥＣＵ１４に送出される。エンジンＥＣＵ１４は、アクセル開度や車速に応じて目標アクセル開度１４ａを抽出し、アクセル開度及び目標アクセル開度１４ａをメータＥＣＵ１５に送出する。

アクセル開度表示制御手段１５ａは、所定値以上の踏み込み速度か否かを判定する（Ｓ２）。例えば、サイクル時間毎に取得するＮ個のアクセル開度を記憶しておき、Ｎ個のアクセル開度に基づき算出した踏み込み速度da/dtが所定値以上の場合に過剰な踏み込み速度であると判定する。

踏み込み速度が所定値以上でない場合（Ｓ２のＮｏ）、アクセル開度表示制御手段１５ａはアクセル開度に対応した表示値をアクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ５）。

踏み込み速度が所定値以上の場合（Ｓ２のＹｅｓ）、アクセル開度表示制御手段１５ａは表示値をオーバーゾーンに移動する（Ｓ３）。移動後は、移動後の表示値からアクセル開度の増加分に応じて表示値を表示する。

運転者は、急にオーバーゾーンに突入した表示値を視認するので、アクセル開度が突然大きくなったかのように錯覚する。このような表示により、運転者に強く注意を促すと共に燃費悪化を最小限に抑制することができる。

ついで、踏み込み速度が所定値未満になると（Ｓ４のＹｅｓ）、アクセル開度表示制御手段１５ａは、オーバーゾーンから離脱するようアクセル開度に対応した表示値をアクセル開度インジケータ２０に表示する（Ｓ５）。なお、所定値以上の踏み込み速度を運転者が維持する時間はそれほど長くないと想定されるため、通常は、表示値がオーバーゾーンを超えて表示されるのはほぼ一瞬だけとなり、十分な注意喚起性を保ちながら違和感を感じさせることを防止する。逆に、所定値以上の踏み込み速度が維持された時間があまりに短いと運転者が視認する機会がない可能性があるため、踏み込み速度が所定値未満になってから所定時間が経過したらアクセル開度に対応した表示値をアクセル開度インジケータ２０に表示してもよい。

このように、オーバーゾーンを積極的に利用した表示値を表示することでより効果的に踏み込み速度を抑制することができる。

ところで、図１３では、ステップＳ５で単にアクセル開度に対応した表示値を表示することとしたが、ステップＳ５の表示値を式（１）又は式（２）に基づき決定される踏み込み速度を反映した表示値にしてもよい。この場合、第１所定値、第２所定値（＞第１所定値）の２つの閾値を設け、踏み込み速度が第１所定値未満ではアクセル開度に対応した表示値を、踏み込み速度が第１所定値以上第２所定値未満では踏み込み速度を反映した表示値を、踏み込み速度が第２所定値以上ではオーバーゾーンへ超えさせた表示値を、それぞれ表示する。このような表示値の制御により、踏み込み速度を反映させながら、ある時は表示値を急にオーバーゾーンに移動して、強く注意を促すことができる。

以上説明したように、本実施形態のエコドライブ支援装置１は、アクセルペダル１３の踏み込み速度が速い場合に表示値を大きく変化させることで、燃費悪化のおそれがあること及び悪化量を運転者に分かりやすく示すことができ、省燃費走行が可能な推奨領域に誘導することができる。

エコドライブ支援装置の機能ブロック図の一例である。 インストルメントパネルに設けられたコンビネーションメータの一例を示す図である。 アクセル開度の推奨領域と非推奨領域を説明するための図である。 表示値と目標値をそれぞれアナログ量で表示したアクセル開度インジケータの一例を示す図である。 アクセル開度の変化量と表示される表示値の変化量を非線形に対応づけて表示するアクセル開度インジケータの一例を示す図である。 燃費が悪化するアクセル操作の一例を示す図である。 アクセル開度インジケータに表示された表示値の一例を示す図である。 エコドライブ支援装置がアクセル開度インジケータに表示値を表示する処理手順のフローチャート図である。 エンジン回転数とトルクの関係におけるエンジン効率を説明するための図である。 ロックアップの遅れによる効率の低下の概念を示す図である。 アクセル開度インジケータに表示される表示値の一例を示す図である。 エコドライブ支援装置がアクセル開度インジケータに表示値を表示する処理手順のフローチャート図である。 エコドライブ支援装置がオーバーゾーンを利用してアクセル開度インジケータに表示値を表示する処理手順のフローチャート図を示す。

符号の説明

１ エコドライブ支援装置
１１ 車速センサ
１２ アクセルペダルストロークセンサ
１３ アクセルペダル
１４ エンジンＥＣＵ
１４ａ 目標アクセル開度
１５ メータＥＣＵ
１５ａ アクセル開度表示制御手段
１６ スロットルモータ
１７ スロットルポジションセンサ
１８ クランクポジションセンサ
１９ コンビネーションメータ
２０ アクセル開度インジケータ

Claims (5)

1. アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   目標アクセル開度に対応する目標値及び前記目標アクセル開度に対する現在のアクセル開度の相対的表示値を表示装置に表示するアクセル開度表示制御手段と、を有するエコドライブ支援装置であって、
   前記アクセル開度表示制御手段は、前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル踏み込み速度に応じて前記相対的表示値を可変に表示する、
   ことを特徴とするエコドライブ支援装置。
2. 第１開度から第１開度より大きい第２開度への前記アクセル踏み込み速度が所定値以上の場合、前記アクセル開度表示制御手段は、第１開度に対応する前記相対的表示値から第２開度に対応する前記相対的表示値までの変化量を前記アクセル踏み込み速度が所定値未満の場合よりも大きくする、
   ことを特徴とする請求項１記載のエコドライブ支援装置。
3. 第１開度から第１開度より大きい第２開度への前記アクセル踏み込み速度が所定値以上の場合、前記アクセル開度表示制御手段は、前記アクセル踏み込み速度が所定値以上と判定された時又は所定値以上と判定してから所定時間内におけるアクセル開度の前記相対的表示値を、該アクセル開度が前記目標アクセル開度より大きいか否かに関わらず前記目標値よりも大きく表示する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエコドライブ支援装置。
4. 前記アクセル開度表示制御手段は、変速機のトルクコンバータの伝達損失を反映させて前記相対的表示値を可変にする、
   ことを特徴とする請求項１記載のエコドライブ支援装置。
5. 目標アクセル開度に対応する目標値と、前記目標アクセル開度に対する現在のアクセル開度の相対的表示値と、を表示装置に表示するエコドライブ支援方法であって、
   アクセル開度検出手段が、アクセル開度を検出する検出ステップと、
   アクセル開度表示制御手段が、前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル踏み込み速度に応じて前記相対的表示値を可変に表示する表示ステップと、
   を有することを特徴とするエコドライブ支援方法。
   
   

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