JP2008197076A - Method and device for displaying fuel consumption - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両走行時における等価燃費に基づく燃費表示の方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a fuel consumption display method and apparatus based on equivalent fuel consumption during vehicle travel.
近年、世界中で環境問題が注目されている。中でも地球の温暖化、二酸化炭素の排出などについては、１９９７年の先進各国の二酸化炭素などの温室効果ガスの削減量を採択した京都議定書においても大きく注目された。その二酸化炭素の排出原因の多くを占める自動車社会事情をふまえ、車の燃費に係わる技術、特に運転方法によって燃費が変わってくることに着目した。 In recent years, environmental problems have attracted attention all over the world. In particular, global warming and carbon dioxide emissions were also noted in the Kyoto Protocol, which adopted the reduction of greenhouse gases such as carbon dioxide in developed countries in 1997. Based on the social situation of automobiles, which accounts for many of the causes of carbon dioxide emissions, we focused on the changes in fuel efficiency depending on the technology related to vehicle fuel efficiency, especially the driving method.
地球環境を考慮した燃費の良い運転というと、アクセルをむやみにふかさないことや、急ブレーキを避けること等があげられている。しかし、通常、急ブレーキをかけることは燃費の悪い運転方法と認識されているにもかかわらず、現存する燃費表示においては、ブレーキ操作中は燃料消費量が微少でありながら、その間にも移動距離があることから、この距離とその間の燃料消費料量の比である燃費は、良く表示されるという矛盾が起こっている。 Driving with good fuel efficiency in consideration of the global environment includes avoiding accidental acceleration and avoiding sudden braking. However, in spite of the fact that sudden braking is usually recognized as a driving method with poor fuel consumption, the existing fuel consumption display shows that the fuel consumption is very small during the braking operation, but the distance traveled during that time Therefore, there is a contradiction that the fuel consumption, which is the ratio of the distance and the fuel consumption amount between them, is displayed well.
この従来知られた燃費についてさらに説明する。自動車等の車両走行時の情報表示の一つとして従来知られている燃費情報の表示がある。従来知られている「燃費」は、自動車等の車両の「燃料消費率」のことであり、通常、燃料の１リットル（ｌ）あたりの走行距離を指す。換言すれば、単位時間あたりの走行距離（ｋｍ）と、燃料消費量（リッター、ｌ）との比（ｋｍ／ｌ）で表される。これを本明細書では「実燃費」と表現する。また燃費の表示には、一定時間（おおむね１分以上）の走行時間を対象とした「平均燃費」とよばれている燃費と、短い時間（１０秒以下）の走行時間を対象とした「瞬間燃費」とよばれている燃費がある。従来、実燃費の表示による「平均燃費」や「瞬間燃費」などの燃費情報を走行時に数値やグラフで表示し、運転者がそれを視認することにより、燃費を意識しながら運転できるようにした燃費表示の方法やその装置が知られている。 This conventionally known fuel efficiency will be further described. There is a conventionally known display of fuel consumption information as one of information displays during traveling of a vehicle such as an automobile. The conventionally known “fuel consumption” is the “fuel consumption rate” of a vehicle such as an automobile, and usually indicates the travel distance per liter (l) of fuel. In other words, it is represented by the ratio (km / l) between the travel distance (km) per unit time and the fuel consumption (liter, l). This is expressed as “actual fuel consumption” in this specification. In addition, the fuel consumption is displayed as “average fuel consumption” for a running time of a certain time (approximately 1 minute or more) and “instantaneous” for a short driving time (10 seconds or less). There is fuel efficiency called “fuel efficiency”. Conventionally, fuel consumption information such as “average fuel consumption” and “instantaneous fuel consumption” displayed by actual fuel consumption is displayed as numerical values and graphs during driving, and the driver can visually recognize the fuel consumption so that the driver can drive while paying attention to the fuel consumption. A fuel consumption display method and apparatus are known.
例えば、特開２０００−２０５９２５号公報には、瞬間燃費の良否を視覚的に判断しやすい車両用燃費表示装置を提供することを目的に、所定時間内の走行距離と、燃料消費量とに基づいて演算された燃費表示装置について記載されている。 For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-205925, based on the travel distance within a predetermined time and the fuel consumption amount for the purpose of providing a vehicle fuel consumption display device that makes it easy to visually judge whether the instantaneous fuel consumption is good or bad. The fuel consumption display device calculated in this way is described.
また、運転方法によって燃費がかわってくることから、特公平８−１９８５９号公報には、運転者にアクセル操作の方法をアドバイスする適正加速アドバイザーについて記載されている。しかしながら、いずれの特許公報においても本発明の思想は開示されていない。 In addition, since fuel efficiency changes depending on the driving method, Japanese Patent Publication No. 8-198559 describes a proper acceleration advisor that advises the driver how to operate the accelerator. However, the idea of the present invention is not disclosed in any patent publication.
従来の燃費表示の方法である実燃費は、以下に説明するような問題点があった。すなわち、車両の発進加速時は、走行距離が少ない時から燃料消費量が多いため、実燃費が悪く表示されるが、その加速した事による惰力で減速時には一定の距離を走行できる潜在能力を蓄積しているにも拘らず、実燃費の燃費表示には反映されない。 The actual fuel consumption, which is a conventional fuel consumption display method, has the following problems. In other words, when starting a vehicle, the actual fuel consumption is displayed poorly because the fuel consumption has been high since the mileage is small, but the potential to travel a certain distance when decelerating due to the repulsive force of the acceleration. Despite the accumulation, it is not reflected in the actual fuel consumption display.
また、坂道を登る場合には実燃費は悪く表示されるが、その後に下るときには燃料消費量が少なく長い距離を走行できるにも拘らず、それが実燃費の表示に反映されない。同様に下り坂の走行中には、実燃費は常に良く表示されるため、途中で無用な加速やブレーキ操作を行ったとき、これが表示に顕著に表れないため、本来の燃料消費効率が低下しても運転者が認識しにくいものとなっている。 Further, when climbing a hill, the actual fuel consumption is displayed poorly, but when descending thereafter, the fuel consumption is small and the vehicle can travel a long distance, but this is not reflected in the actual fuel consumption display. Similarly, when driving downhill, the actual fuel consumption is always displayed well, so when unnecessary acceleration or braking is performed on the way, this does not appear prominently on the display, reducing the original fuel consumption efficiency. However, it is difficult for the driver to recognize.
さらに従来の燃費表示について説明すれば、特に走行状態からブレーキを使用して停止する時は、この間の走行距離がありながらも燃料消費量はゼロもしくは微少になるため、実燃費の瞬間燃費では無限大に近い表示となる。このように、実際にはブレーキ操作は燃費を悪くする主要な要素であるにも拘らず良い値として表示され、運転者にとっては、燃料消費効率が良いと反対の意味に解釈されることがあった。このように従来の燃費表示の方法は、単純に単位時間あたりの走行距離と燃料消費量の比（ｋｍ／ｌ）を計算した値、すなわち実燃費を表示する方法であるため、本来の意味で燃費の良い運転方法を理解するための指標としては適当でない状況が多くあった。 In addition, the conventional fuel consumption display will be explained. Especially when stopping using the brake from the running state, the fuel consumption will be zero or very small even though there is a mileage between them, so the actual fuel consumption instantaneous fuel consumption is infinite The display is close to large. In this way, the brake operation is actually displayed as a good value in spite of being the main factor that deteriorates the fuel consumption, and for the driver, it may be interpreted in the opposite sense that the fuel consumption efficiency is good. It was. As described above, the conventional fuel consumption display method simply displays the value calculated by calculating the ratio (km / l) between the travel distance per unit time and the fuel consumption, that is, the actual fuel consumption. There were many situations where it was not appropriate as an index for understanding driving methods with good fuel efficiency.
また、ハイブリッド車の場合は、この状況に加えて充電しながらの走行やエンジンを停止して走行する期間が含まれる。この充電走行時には発電負荷のため、実燃費の表示は悪くなり、モーターで走行補助を受けるときは実燃費の表示は良くなるため、運転操作と本来の燃費の良否の関係が、さらに把握しにくいものになっていた。実燃費の表示は、走行可能なエネルギー量の増減を総合的に検出、評価して、適正な運転をするための指標としては、適切とはいえない状況にあったのである。 In addition, in the case of a hybrid vehicle, in addition to this situation, traveling while charging and a period of traveling with the engine stopped are included. Due to the power generation load during charging, the actual fuel consumption display becomes worse, and when the motor assists the driving, the actual fuel consumption display is improved. It was a thing. The actual fuel consumption display was not suitable as an index for performing proper driving by comprehensively detecting and evaluating changes in the amount of energy that can be traveled.
換言すれば、従来の「実燃費」の表示は、平坦な場所を定常的な速度で走行するとき、および長い期間の燃料消費率実績を把握するには有効であっても、走行状況の変化に対応した燃料消費効率を把握し、その効率を向上させるための運転操作の適否を判断する目的には、用いにくいものであった。 In other words, the conventional “actual fuel consumption” display is effective for grasping the fuel consumption rate performance for a long period of time and when driving at a steady speed on a flat place, It is difficult to use for the purpose of grasping the fuel consumption efficiency corresponding to the above and determining the suitability of the driving operation for improving the efficiency.
本発明の目的は、従来の燃費表示における上述の問題点を解決し、車両走行時の状況に的確に対応した新規な燃費表示をすることによって、運転方法の適否と燃費の良否の関係が、運転操作時に容易に理解できる燃費表示の方法及びその装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional fuel consumption display, and by displaying a new fuel consumption display that accurately corresponds to the situation when the vehicle is running, the relationship between the suitability of the driving method and the quality of the fuel consumption is It is an object of the present invention to provide a fuel consumption display method and apparatus which can be easily understood during driving operation.
本発明は、単位時間あたりの走行距離と燃料消費量の比（ｋｍ／ｌ）を単純に計算した燃費「実燃費」とは異なり、対象とする単位時間の加速や減速、坂道の登坂や降坂による力学的エネルギーの増減、ハイブリッド車については、充電や放電による電気的エネルギーの増減を含め、これらの総合的なエネルギーの増減量を走行可能な距離の増減値に換算して、燃費表示に反映する方法およびその装置を提供するものである。この方法によって求める燃料消費率を本明細書では「等価燃費」と定義する。この「等価燃費」を運転者に表示することにより、上記の目的を達成する。この「等価燃費」を独立して、または従来の「実燃費」と選択的または併設的に表示することができる。 The present invention is different from the “actual fuel consumption” in which the ratio of the travel distance per unit time and the fuel consumption (km / l) is simply calculated. For the hybrid vehicle, convert the overall energy increase / decrease amount into the increase / decrease value of the distance that can be traveled, including the increase / decrease in electrical energy due to charging / discharging. A reflecting method and apparatus are provided. The fuel consumption rate obtained by this method is defined as “equivalent fuel consumption” in this specification. By displaying this “equivalent fuel consumption” to the driver, the above object is achieved. This “equivalent fuel consumption” can be displayed independently or in combination with the conventional “actual fuel consumption” or in combination.
この目的を達成するための方法及びその装置の構成は下記のとおりである。 The method for achieving this object and the configuration of the apparatus are as follows.
（１）車両走行の際の燃費表示方法において、走行速度の検出と、走行時の高度の検出と、走行用蓄電量の検出の少なくともいずれか一つの検出情報に基づいて、対象期間中に増減する力学的および電気的エネルギーを走行可能距離の増減に換算して当価燃費を算出し、表示することを特徴とする燃費表示の方法。(1) In the fuel consumption display method during vehicle travel, increase / decrease during the target period based on detection information of at least one of travel speed detection, travel altitude detection, and travel power storage amount detection A fuel consumption display method characterized in that the equivalent fuel efficiency is calculated and displayed by converting the mechanical and electrical energy to be converted into an increase / decrease in the travelable distance.
（２）車両走行の際の燃費表示方法において、走行速度の検出と、走行時の高度の検出と、走行用蓄電量の検出の情報に基づいて、対象期間中に増減する力学的および電気的エネルギーを走行可能距離の増減に換算して当価燃費を算出し、表示することを特徴とする燃費表示の方法。(2) In the fuel consumption display method during vehicle travel, mechanical and electrical increases and decreases during the target period based on information on travel speed detection, travel altitude detection, and travel power storage amount detection. A fuel consumption display method characterized in that energy is converted into an increase / decrease in a travelable distance, and an equivalent fuel consumption is calculated and displayed.
（３）実燃費の表示に加え、当価燃費を、切り替え式または併設表示により、表示することを特徴とする上記の燃費表示の方法。(3) The fuel consumption display method described above, wherein, in addition to the actual fuel consumption display, the equivalent fuel consumption is displayed by a switching type or a side-by-side display.
（４）上記の燃費表示方法に加えて、単位時間として１０秒以下の短い時間を設定した瞬間燃費を表示することと、１分以上の長い時間を設定した平均燃費を表示する燃費表示の方法。(4) In addition to the fuel consumption display method described above, a method of displaying fuel consumption that displays an instantaneous fuel consumption that is set to a short time of 10 seconds or less as a unit time and an average fuel consumption that is set to a long time of 1 minute or more is displayed. .
（５）車両走行の際の燃費表示装置において、走行速度の検出手段と、走行時の高度の検出手段と、走行用蓄電量の検出手段の少なくともいずれか一つの検出手段からの情報に基づいて、対象期間中に増減する力学的および電気的エネルギーを走行可能距離の増減に換算して当価燃費を算出し、表示する手段を設けたことを特徴とする燃費表示装置。(5) In the fuel consumption display device during vehicle travel, based on information from at least one of travel speed detection means, travel altitude detection means, and travel power storage amount detection means. A fuel consumption display device comprising means for calculating and displaying an equivalent fuel cost by converting mechanical and electrical energy that increases or decreases during a target period into an increase or decrease in a travelable distance.
（６）車両走行の際の燃費表示装置において、走行速度の検出手段と、走行時の高度の検出手段と、走行用蓄電量の検出手段からの検出情報に基づいて、対象期間中に増減する力学的および電気的エネルギーを走行可能距離の増減に換算して当価燃費を算出し、表示する手段を設けたことを特徴とする燃費表示装置。(6) In the fuel consumption display device during vehicle travel, the vehicle speed increases or decreases during the target period based on detection information from the travel speed detection means, the altitude detection means during travel, and the travel storage amount detection means. A fuel consumption display device comprising means for calculating and displaying an equivalent fuel cost by converting mechanical and electrical energy into an increase / decrease in travelable distance.
（７）実燃費の表示手段に加え、当価燃費を選択的に、または併設的に表示する手段を設けたことを特徴とする上記の燃費表示装置。(7) The fuel consumption display device as described above, characterized in that, in addition to the actual fuel consumption display means, means for selectively or side-by-side displaying the current fuel consumption is provided.
（８）単位時間として１０秒以下の短い時間を設定した瞬間燃費を表示する手段と、１分以上の長い時間を設定した平均燃費を表示する手段を有ることを特徴とする上記の燃費表示装置。(8) The above fuel consumption display device comprising means for displaying instantaneous fuel consumption in which a short time of 10 seconds or less is set as a unit time and means for displaying average fuel consumption in which a long time of 1 minute or more is set .
本発明に係る当価燃費の表示方法及びその装置によって、走行状況を反映した低燃料消費運転を実現でき、環境に易しい、しかも効率的な走行を実現できる効果がある。 With the present fuel cost display method and apparatus according to the present invention, it is possible to realize a low fuel consumption driving reflecting the driving situation, and to achieve an environment-friendly and efficient driving.
さらに詳述すれば、車両の加速や登坂では常に実燃費の表示が悪く、減速や降坂では常に良く現れる実燃費の表示に対し、加速や登坂時、減速や降坂時、ハイブリッド車では充電時やモーター補助による走行時も含め、等価燃費の指示値が高くなるような加速方やブレーキングに注意して運転することで、省燃費運転法を身につけることができようになる。 In more detail, the actual fuel consumption display is always bad when the vehicle is accelerating or climbing, and the actual fuel consumption display is always good when decelerating or descending, whereas the hybrid vehicle is charged when accelerating or climbing, when decelerating or descending. Driving while paying attention to acceleration methods and braking that increase the indicated value of equivalent fuel consumption, including when driving with time and motor assistance, makes it possible to learn fuel-saving driving methods.
また、実燃費の表示と併用することで、燃費の最終的な結果が確認でき、より確実な燃費の良い運転法が実施可能になる。燃料消費量の節約により二酸化炭素排出量削減にも効果があり、多くの車両に当価燃費表示が採用されることで、交通の流れ全体が省エネルギーに沿った流れに誘導され、地球温暖化対策にも貢献できる。 In addition, when used together with the display of actual fuel consumption, the final result of fuel consumption can be confirmed, and a more reliable driving method with good fuel consumption can be implemented. Saving fuel consumption is also effective in reducing carbon dioxide emissions, and by adopting the equivalent fuel economy display for many vehicles, the entire traffic flow is guided to a flow in line with energy conservation, and measures against global warming Can also contribute.
上記の発明における具体的な方法ならびにその手段についてさらに説明する。本発明においては、車両の実際の走行状況の把握が先ず必要である。具体的には、走行車両において、対象とする単位時間の、初めと終わりでの、速度、高度、蓄電量を把握することが必要である。夫々をエネルギー的に表現すれば、対象期間中の速度（運動エネルギー）、高度（位置エネルギー）、蓄電量（電力エネルギー）の増減の状況である。これらを便宜的に速度エネルギー、高度エネルギー、電気エネルギーと呼ぶ。これらの検出結果に基づき対象期間中に生じた、走行可能能力の増減値を演算し、それを燃料消費率の表示に反映させ、運転者に的確な燃料消費率の情報を提供し、適切な運転に資するようにすることが等価燃費の技術思想である。 The specific method and means in the above invention will be further described. In the present invention, it is first necessary to grasp the actual traveling state of the vehicle. Specifically, in the traveling vehicle, it is necessary to grasp the speed, altitude, and power storage amount at the beginning and end of the target unit time. If each is expressed in terms of energy, it is the state of increase / decrease in speed (kinetic energy), altitude (potential energy), and storage amount (power energy) during the target period. These are called velocity energy, advanced energy, and electric energy for convenience. Based on these detection results, the increase / decrease value of the driveable capacity that occurred during the target period is calculated and reflected in the fuel consumption rate display, providing the driver with accurate fuel consumption rate information, and Contributing to driving is the technical idea of equivalent fuel consumption.
等価燃費を表示する構成を図２にブロック図として示す。図２に基づいて、以下に車両の走行状況の検出方法とその手段、そして検出結果の情報に基づく等価燃費の算出方法とその手段、及びその演算結果を表示する方法と手段について説明する。 A configuration for displaying the equivalent fuel consumption is shown as a block diagram in FIG. Based on FIG. 2, a vehicle running condition detection method and means thereof, an equivalent fuel consumption calculation method and means based on detection result information, and a calculation result display method and means will be described below.
［車両の走行状況の検出の方法及び手段］
車両の走行状況のうち、時間検出２１と移動距離検出２２と燃料消費量検出２３は、従来周知の方法と手段により検出できる。等価燃費関連検出手段２４のうち走行速度検出２５は、従来周知の方法と手段により、例えば、車輪の回転数により検出することができる。走行時の高度検出２６は、車内の気圧測定による方法、ＧＰＳによる方法など従来周知の方法と、静圧孔を設けたプローブによる気圧測定による方法及びその手段が採用できる。本発明の好ましい実施例では、対象期間中の獲得高度の検出は、精度を上げるために静圧孔を儲けたプローブによる。静圧孔による気圧の検出は航空機で一般的に使用される方法で、車両が走行中も移動速度の変化による風圧の影響を受けることなく、常に大気の圧力を計測できる方法である。本発明では、気圧を絶対的な高度に変換する必要はなく、対象とする単位時間の初めと終わりの気圧差を求め、高度の変化量として求めるものである。蓄電量検出２７は、走行用バッテリーへの蓄電量を計測する従来周知の方法とその手段を採用できる。本発明の好ましい実施例では、対象期間中の蓄電量、すなわち充放電電力は、蓄電器への電圧と電流から積算する方法を使用する。[Method and Means for Detecting Travel Condition of Vehicle]
Of the running conditions of the vehicle, the
［検出情報に基づいて等価燃費を演算する方法及び手段］
上記の方法及び装置によって検出された情報に基づいて図２の演算処理部３１で等価燃費が演算される。等価燃費は数式１で示す式（２）によって求めることができる。また、等価燃費の演算方法は下記で詳しく説明する。以下に等価燃費を演算するために用いられる用語とその代表記号を定義し記載する。一般的には燃費の単位として（ｋｍ／ｌ）が使用されるが、計算の中では、同じ値をとる（ｍ／ｍｌ）の単位を使用する。[Method and means for calculating equivalent fuel consumption based on detection information]
Based on the information detected by the above method and apparatus, the equivalent fuel consumption is calculated by the
対称期間中の走行距離：Ｓ［ｍ］
対象期間中の燃料消費量：Ｆ［ｍｌ］
対象期間開始時の速度：Ｖ１［ｍ／ｓｅｃ］
対象期間終了時の速度：Ｖ２［ｍ／ｓｅｃ］
対象期間中の獲得高度：Ｈ［ｍ］
対象期間中の積算充電電力：Ｐ［ｗｈ］
車両総質量：Ｍ［ｋｇ］
重力加速度：Ｇ＝９．８［ｍ／ｓｅｃ２］
滑空比：Ｒ
実燃費：Ｘｊ［ｍ／ｍｌ］
等価燃費：Ｘｔ［ｍ／ｍｌ］
基準燃費：Ｘｋ［ｍ／ｍｌ］
速度変換効率：Ｎｖ
高度変換効率：Ｎｈ
電力変換効率：Ｎｐ
案分係数：Ｋ（０〜１．０）
速度エネルギー：Ｅｖ［ｊ］
高度エネルギー：Ｅｈ［ｊ］
電気エネルギー；Ｅｐ［ｊ］
速度エネルギーの走行可能距離換算値：Ｓｖ［ｍ］
高度エネルギーの走行可能距離換算値：Ｓｈ［ｍ］
電気エネルギーの走行可能距離換算値：Ｓｐ［ｍ］
速度エネルギーの燃料消費量換算値：Ｆｖ［ｍｌ］
高度エネルギーの燃料消費量換算値：Ｆｈ［ｍｌ］
電気エネルギーの燃料消費量換算値：Ｆｐ［ｍｌ］Travel distance during symmetry period: S [m]
Fuel consumption during the target period: F [ml]
Speed at the start of the target period: V 1 [m / sec]
Speed at the end of the target period: V 2 [m / sec]
Acquired altitude during the target period: H [m]
Integrated charging power during the target period: P [wh]
Total vehicle mass: M [kg]
Gravity acceleration: G = 9.8 [m / sec 2 ]
Glide ratio: R
Actual fuel consumption: Xj [m / ml]
Equivalent fuel consumption: Xt [m / ml]
Standard fuel consumption: Xk [m / ml]
Speed conversion efficiency: Nv
Advanced conversion efficiency: Nh
Power conversion efficiency: Np
Proportional coefficient: K (0 to 1.0)
Velocity energy: Ev [j]
Advanced energy: Eh [j]
Electrical energy; Ep [j]
Traveling distance converted value of speed energy: Sv [m]
High energy travel distance conversion value: Sh [m]
Equivalent travel distance of electric energy: Sp [m]
Fuel consumption equivalent value of velocity energy: Fv [ml]
Fuel consumption equivalent value of advanced energy: Fh [ml]
Equivalent fuel consumption conversion value: Fp [ml]
上記の用語の意味について以下にさらに説明をする。車両総質量：Ｍ［ｋｇ］、滑空比：Ｒ、基準燃費：Ｘｋ［ｍ／ｍｌ］、速度変換効率：Ｎｖ、高度変換効率：Ｎｈ、電力変換効率：Ｎｐ、案分係数：Ｋは、採用する車両で予めの実測により最適値を設定しておく。定数の意味に応じ、使用者の意志や予想される状況により、割増しや割引などの変更情報を２８より入力し設定値を修正する事も可能である。また、しばらく走行した後の実燃費の結果から定数補正のフィードバック３０により実施し、交通事情や運転法による状況の差を吸収し、当価燃費の精度の向上をすることも可能である。 The meaning of the above terms will be further described below. Total vehicle mass: M [kg], Glide ratio: R, Standard fuel efficiency: Xk [m / ml], Speed conversion efficiency: Nv, Altitude conversion efficiency: Nh, Power conversion efficiency: Np, Proportional coefficient: K is adopted The optimum value is set in advance by actual measurement on the vehicle to be operated. Depending on the meaning of the constant, it is also possible to input change information such as an extra or a discount from 28 and modify the set value depending on the user's will and expected situation. It is also possible to improve the accuracy of the equivalent fuel cost by absorbing the difference in traffic conditions and the situation due to the driving method by using the
滑空比Ｒは、常用する速度で車両ごとに予め実測された値である。速度域に応じて予め設定した表から引用することで精度の向上をすることも可能である。 The glide ratio R is a value measured in advance for each vehicle at a commonly used speed. It is also possible to improve accuracy by quoting from a preset table according to the speed range.
基準燃費Ｘｋ［ｍ／ｍｌ］は、走行可能距離を燃料消費量の節約として捉えるとき、その燃料消費換算量に置き換える基準となる燃費を設定する。車両の実用的な燃費、１０．１５モード燃費などから設定する。 The reference fuel consumption Xk [m / ml] sets a reference fuel consumption to be replaced with a fuel consumption conversion amount when the travelable distance is regarded as a fuel consumption saving. It is set based on the practical fuel consumption of the vehicle, 10.15 mode fuel consumption, and the like.
速度変換効率Ｎｖは、蓄積した運動エネルギーを、実際の走行距離として利用できる効率であり、急ブレーキを多用する運転状況では、設定値は低めにシフトする。 The speed conversion efficiency Nv is an efficiency at which the accumulated kinetic energy can be used as an actual travel distance. In a driving situation where heavy braking is frequently used, the set value is shifted slightly.
高度変換効率Ｎｈは、蓄積した位置エネルギーを、実際の走行距離として利用できる効率であり、下り坂で強いブレーキを多用する運転状況では、設定値は低めにシフトする。 The altitude conversion efficiency Nh is an efficiency at which the accumulated potential energy can be used as an actual travel distance, and the set value shifts lower in a driving situation where heavy braking is frequently used on a downhill.
電力変換効率Ｎｐは、蓄電器に蓄積した電力を、走行距離として利用できる効率であり、蓄電器の充放電効率とモーターの性能、効率で最適の設定値は変動する。 The power conversion efficiency Np is an efficiency at which the electric power stored in the battery can be used as a travel distance, and the optimum set value varies depending on the charge / discharge efficiency of the battery, the performance and efficiency of the motor.
Ｎｐ、Ｎｈ、Ｎｐは、０から１．０の範囲をとる。通常の車両では運動エネルギーと位置エネルギー、ハイブリッド車では電気エネルギーを含め、総合的な検出と演算実施が望ましいが、装置を単純化するためそれぞれの項目単体で採用しても省燃費運転の実施に一定の効果が期待できる。使用しない項目に対応するＮｖ、Ｎｈ、Ｎｐの値をゼロ（０）とすることで実施可能である。 Np, Nh, and Np range from 0 to 1.0. Comprehensive detection and calculation are desirable, including kinetic energy and potential energy for normal vehicles, and electric energy for hybrid vehicles. A certain effect can be expected. This can be implemented by setting the values of Nv, Nh, and Np corresponding to the unused items to zero (0).
案分係数Ｋは、対象期間中のエネルギー増減値を走行可能距離に換算した結果を、そのまま距離の増減値で評価するか、燃料消費の節約量として評価するかの配分比として設定する。０から１の値をとり０．５を標準として１に近づくほど、ブレーキ使用時に等価燃費が減少する割合を強く表現するようになる。使用者が等価燃費表示値の振れの感度を調整するときに、設定値の変更が有効である。 The prorated coefficient K is set as a distribution ratio indicating whether the result of converting the energy increase / decrease value during the target period to the travelable distance is evaluated as the distance increase / decrease value as it is or as the fuel consumption saving amount. The closer to 1 with a value of 0 to 1 and 0.5 as the standard, the stronger the ratio of equivalent fuel consumption reduction when using the brake. When the user adjusts the sensitivity of fluctuation of the equivalent fuel consumption display value, the change of the set value is effective.
車両総質量Ｍ［ｋｇ］は、車両ごとに予め設定される。使用者が積載物、乗車人数を考慮して、変更情報を入力することも可能である。 The total vehicle mass M [kg] is preset for each vehicle. It is also possible for the user to input change information in consideration of the load and the number of passengers.
次に、数式１の意味を説明する。
（１）は実燃費を求める計算式である。
（２）は等価燃費を求める計算式である。
（３）は速度エネルギーの変化量を求める計算式である。
（４）は速度エネルギーの変化量を走行可能距離に換算する計算式である。
（５）は高度エネルギーの変化量を求める計算式である。
（６）は高度エネルギーの変化量を走行可能距離に換算する計算式である。
（７）は電気エネルギーの変化量を求める計算式である。
（８）は電気エネルギーの変化量を走行可能距離に換算する計算式である。
（９）は速度成分による走行可能距離を相当する燃料消費量に換算する計算式である。
（１０）は高度成分による走行可能距離を相当する燃料消費量に換算する計算式である。
（１１）は電気成分による走行可能距離を相当する燃料消費量に換算する計算式である。Next, the meaning of
(1) is a calculation formula for obtaining actual fuel consumption.
(2) is a calculation formula for obtaining equivalent fuel consumption.
(3) is a calculation formula for obtaining the amount of change in velocity energy.
(4) is a calculation formula for converting the amount of change in speed energy into a travelable distance.
(5) is a calculation formula for obtaining the amount of change in altitude energy.
(6) is a calculation formula for converting the amount of change in altitude energy into a travelable distance.
(7) is a calculation formula for obtaining the amount of change in electrical energy.
(8) is a calculation formula for converting the amount of change in electrical energy into a travelable distance.
(9) is a calculation formula for converting the travelable distance by the speed component into the corresponding fuel consumption.
(10) is a calculation formula for converting the travelable distance due to the altitude component into the corresponding fuel consumption.
(11) is a calculation formula for converting the travelable distance by the electric component into the corresponding fuel consumption.
［当価燃費の基本的な概念］
数式１の（１）は従来の燃費（実燃費）を求める式である。（１）の移動距離Ｓに、対象期間中に得た速度エネルギー、高度エネルギー、電気エネルギーを走行可能距離に換算した値を加算する事で、等価的に実際に即した燃費として考えることが出来る。しかしながら、減速時や降坂時、電力走行時などは燃料消費量がゼロまたは極小になるため、計算式の分母が微少な値となり、計算結果が大きく変動する不都合がある。そのため、対象期間中に増減したエネルギーを走行可能距離の増減のみで評価せず、燃料消費量の節約や増加としても捉え、計算した走行可能距離の一部を、さらに燃料消費量に換算して実際の燃料消費量Ｆから減算する方法としても配分することにより、計算結果が大きく振れすぎる不都合を解決できる。[Basic concept of current fuel efficiency]
Equation (1) is an equation for obtaining conventional fuel consumption (actual fuel consumption). By adding the value obtained by converting the speed energy, altitude energy, and electric energy obtained during the target period to the travelable distance to the travel distance S in (1), it can be considered as a fuel efficiency equivalent to the actual situation. . However, the fuel consumption is zero or minimal during deceleration, downhill, electric power traveling, etc., so that the denominator of the calculation formula becomes a small value and the calculation result varies greatly. Therefore, the energy increased or decreased during the target period is not evaluated only by the increase or decrease of the mileage, but also considered as saving or increase in fuel consumption, and a part of the calculated mileage is further converted into fuel consumption. By allocating as a method of subtracting from the actual fuel consumption amount F, it is possible to solve the problem that the calculation result fluctuates too much.
上記の意味をふまえ、等価燃費を求めた計算式が数式１の（２）である。等価燃費は、対象期間中の走行距離に、速度エネルギー、高度エネルギー、電気エネルギーの変化量から求めた走行可能距離の一部を加えた値と、実際の燃料消費量に、走行可能距離の残り部分から求めた燃料消費量を減算した値との比（ｍ／ｍｌ）で求められる。エネルギーの増減からの換算値を、分子と分母に案分係数を使って配分することにより、計算結果の揺れ幅を調節することができる。速度エネルギー、高度エネルギー、電気エネルギーの増減値を走行可能距離に換算する方法は下記の通りである。 Based on the above meaning, the calculation formula for obtaining the equivalent fuel consumption is (2) in
［速度エネルギー、高度エネルギー、電気エネルギーの増減値を走行可能距離に換算する方法］
獲得高度による位置エネルギーの評価について、滑空比の概念を図３を用いて説明する。グライダーの性能指標の一つとして滑空比があり、滑空するときに高度が１ｍ下がるごとに前進できる水平距離Ｒ（ｍ）として表したものである。車両も無動力で、車輪の転がり抵抗、空気抵抗などの抗力と釣り合って、等速を保ちながら前進できる下り坂が想定でき、車両ごとに計測が可能である。この１ｍ下がるごとに前進できる距離（ｍ）を滑空比Ｒとし、あらかじめ車両ごとに測定しておくことができる。これにより、エンジンの動力でＨ（ｍ）の高度が上がったときはＨ×Ｒ（ｍ）の走行可能な能力を蓄積したと考える事が出来る。[Method to convert increase / decrease values of speed energy, altitude energy, and electric energy into mileage]
The concept of the glide ratio will be described with reference to FIG. 3 for evaluating the potential energy based on the acquired altitude. One of the performance indicators of the glider is the glide ratio, which is expressed as a horizontal distance R (m) that can be advanced every 1 m when the altitude is lowered. The vehicle is also non-powered, and it is possible to assume a downhill that can move forward while maintaining a constant speed in balance with drags such as wheel rolling resistance and air resistance, and measurement is possible for each vehicle. The distance (m) that can be advanced each time the vehicle descends 1 m is defined as the glide ratio R, and can be measured in advance for each vehicle. Thereby, when the altitude of H (m) is increased by the power of the engine, it can be considered that the ability to travel of H × R (m) is accumulated.
速度の運動エネルギーについて、車両の走行の際に速度が増加した場合、その速度エネルギー増加分を位置エネルギーに換算し獲得高度として考えれば、同様に走行可能な能力の蓄積量が計算できる。 As for the kinetic energy of speed, when the speed increases when the vehicle travels, if the speed energy increase is converted into potential energy and considered as the acquired altitude, the amount of capacity that can be traveled can be calculated similarly.
次に蓄電量について、ハイブリッド車の場合は、走行用蓄電器（バッテリー）へ充電した電力は、車重が分かれば獲得高度に変換でき、同様に走行可能距離の蓄積量に換算することができる。蓄電器への電力蓄積以外でも、バネの圧縮、フライホイル等への蓄積エネルギーを使用した場合も同様に走行可能距離として換算が可能である。 Next, regarding the amount of power storage, in the case of a hybrid vehicle, the electric power charged in the battery for traveling (battery) can be converted into the acquired altitude if the vehicle weight is known, and similarly converted into the amount of accumulated travelable distance. In addition to accumulating electric power in the storage battery, it is also possible to convert the travelable distance in the same manner when using spring compression, energy stored in a flywheel, or the like.
数式１ににより説明すると、速度、高度、電気により対象期間中に獲得したエネルギーはそれぞれ（３）、（５）、（７）で表され、（Ｍ・Ｇ）で割り算することで、獲得高度に換算できる。さらに滑空比Ｒと変換効率を乗じた、数式１に示す（４）、（６）、（８）により、実際に即した走行可能な距離に変換ができる。それぞれの蓄積エネルギーを消費する時は、計算結果は負の値となる。 Explained by
［走行可能距離から燃料消費量に換算する方法］
速度、高度、電気によるエネルギーの変化量から求めた走行可能距離の換算値は、基準燃費で割ることによって、等価的に燃料消費量に換算できる。数式１に示す（９）、（１０）、（１１）はそれぞれ対応する燃料消費量に換算する式である。[How to convert fuel consumption from travelable distance]
The conversion value of the travelable distance obtained from the amount of change in energy due to speed, altitude, and electricity can be equivalently converted into fuel consumption by dividing by the reference fuel consumption. Equations (9), (10), and (11) shown in
［等価燃費の算出結果を表示する方法及び手段］
実際の走行状況を想定し、等価燃費を数式１の（２）により求め、燃費表示パネルに表示した例を図１に示す。使用した定数は、Ｍ＝２０００［ｋｇ］、Ｒ＝５０、Ｘｋ＝１８［ｍ／ｍｌ］、Ｎｖ＝０．７、Ｎｈ＝０．７、Ｎｐ＝０．５、Ｋ＝０．５である。[Method and means for displaying calculation result of equivalent fuel consumption]
FIG. 1 shows an example in which the actual fuel consumption situation is assumed and the equivalent fuel consumption is obtained by (2) of
図１の９は、単位時間として２秒ごとの当価燃費と実燃費を算出し、瞬間燃費部に表示したものである。対象となる運転者は、実燃費グラフにこだわることなく、当価燃費の指示値がなるべく高く維持できる範囲で、加速や減速、走行速度の選択を行い、実際の交通事情との調和を図って運転することにより、トータルでの省燃費運転を実現することが出来る。パネルの左側は、１分ごとの平均燃費について算出し、当価燃費グラフ８と実燃費グラフ７として、時間経過とともに状況が分かるように表示したものである。１分ごとに新しい当価燃費と実燃費の値が算出され、グラフの右側から追加される。以前の結果は順に左側にシフトされ、左端は３０分前の状況となる。運転者が、３０分以内の走行パターンと当価燃費の実績を対比する事により、燃費が良く、かつ交通事情と調和の取れた、効率の良い運転法を身につける事に有効な指標となる。 Reference numeral 9 in FIG. 1 represents the equivalent fuel consumption and actual fuel consumption every 2 seconds as unit time, and is displayed in the instantaneous fuel consumption section. The target driver must select the acceleration, deceleration, and travel speed within the range where the indicated value of the current fuel efficiency can be maintained as high as possible without sticking to the actual fuel efficiency graph, in order to harmonize with the actual traffic conditions. By driving, total fuel-saving driving can be realized. On the left side of the panel, the average fuel consumption per minute is calculated and displayed as an equivalent fuel consumption graph 8 and an actual fuel consumption graph 7 so that the situation can be understood over time. A new equivalent fuel cost and actual fuel cost are calculated every minute and added from the right side of the graph. Previous results are sequentially shifted to the left, with the left end being the
［好ましい実施例の効果］
本発明の効果は前述の通りであるが、好ましい実施例の効果として、さらに言えることは以下の通りである。[Effect of Preferred Embodiment]
Although the effects of the present invention are as described above, what can be said further as the effects of the preferred embodiment is as follows.
等価燃費の計算法により、実燃費の表示は低い値でも当価燃費が良い値を示す運転パターンと、実燃費は良くても当価燃費では悪くなる運転パターンなどの、代表的なパターンでの当価燃費を予め計算し分析した情報を準備して、当価燃費の思想に基づいて実際にハイブリッド車により１００，０００ｋｍを走行してのトータルの燃費実績は、メーカーが提示する１０．１５モード燃費の９４％達成の結果を得ている。これは一般的に言われている１０．１５モード燃費と実用燃費の比７０〜８０％％に比べ、１割以上の改善実績に相当する。ここに、「１０．１５モード燃費」とは、日本でのモード燃費を言うが、従来、東京都の甲州街道での市街地走行を想定した「１０モード」燃費が用いられていたが、現在は首都高速道路の走行も加えた「１０．１５モード燃費」が利用されている。 Based on the calculation method of equivalent fuel consumption, typical patterns such as a driving pattern in which the actual fuel consumption is displayed at a low value but the equivalent fuel consumption is good, and a driving pattern in which the actual fuel consumption is good but the actual fuel consumption is poor are shown. Prepare the information that calculated and analyzed the equivalent fuel economy in advance, and the total fuel economy performance of running 100,000 km with a hybrid vehicle based on the idea of equivalent fuel economy will be presented by the manufacturer's 10.15 mode The result of 94% achievement of fuel consumption is obtained. This corresponds to an improvement performance of 10% or more, compared to the generally 70.80% ratio of 10.15 mode fuel consumption and practical fuel consumption. Here, “10.15 mode fuel consumption” refers to mode fuel consumption in Japan, but “10 mode” fuel consumption has been used in the past, assuming urban driving on the Koshu Highway in Tokyo. “10.15 mode fuel efficiency” is also used, including travel on the Metropolitan Expressway.
実燃費と等価燃費の両方を併設、または切り替え式により表示し対比できる事、また、現在の運転操作を直ちに評価できる瞬間燃費と、過去の運転状況が分かる平均燃費の両方の表示をする事で、運転者が省燃費運転法を習得するのに効果が大きい。運動エネルギー（速度）の検出と演算は、発進停止や加速減速の多い市街地の運転に有効である。位置エネルギー（高度）の検出と演算は、山岳走行や高低差の大きな長距離走行で有効である。電気エネルギー（電力）の検出と演算は、走行用のエネルギーを蓄電器に蓄積するハイブリッド車で有効であり、電力以外の蓄積エネルギーを使用する場合は、蓄積方法に応じたエネルギー量の検出と演算で同様に実施することも可能である。 Both actual fuel consumption and equivalent fuel consumption can be displayed or compared by switching, and both instantaneous fuel consumption that allows immediate evaluation of current driving operations and average fuel consumption that shows past driving conditions can be displayed. This is very effective for drivers to learn fuel-saving driving methods. The detection and calculation of kinetic energy (speed) is effective for driving in urban areas where start / stop and acceleration / deceleration are frequent. The detection and calculation of potential energy (altitude) is effective in mountain travel and long distance travel with a large height difference. The detection and calculation of electric energy (electric power) is effective for hybrid vehicles that store energy for driving in the battery. When using stored energy other than electric power, the detection and calculation of the energy amount according to the storage method is used. It is also possible to carry out similarly.
これらの検出と演算は、通常の車両では運動エネルギーと位置エネルギーの両方について行い、ハイブリッド車では蓄積エネルギーを含めて総合的に検出し、単位時間あたりの総合エネルギーの増減値を演算実施するのが精度の上では望ましい。しかし、装置の単純化を図り、運動エネルギー、位置エネルギー、電気エネルギーそれぞれの項目単体で採用しても、省燃費運転に一定の効果が期待できる。 These detections and calculations are performed for both kinetic energy and potential energy in a normal vehicle, and comprehensive detection including accumulated energy is performed in a hybrid vehicle, and the increase / decrease value of total energy per unit time is calculated and executed. This is desirable for accuracy. However, even if the device is simplified and kinetic energy, potential energy, and electric energy are used individually, a certain effect can be expected for fuel-saving driving.
上記の、表示の方法および手段は、視認可能な方法や手段以外にも、音響や振動による伝達の方法や手段を用いて、運転者に伝えることもできる。また、視認可能なものとの併用によることもできる。 The display method and means described above can be transmitted to the driver by using a method or means of transmission by sound or vibration in addition to the visually recognizable method or means. Moreover, it can also be based on combined use with what can be visually recognized.
１ 走り初めで水温が低く、実燃費、当価燃費ともに悪い指示値の状態
２ 市街地走行で加速減速が多く、実燃費は上下に振れている状態
３ 郊外平坦路走行で実燃費と等価燃費の差が小さい状態
４ 山岳路登りで実燃費は低く表示される状態
５ 山岳路下りで実燃費は高く表示され、等価燃費はブレーキ多用時に低く表示される
６ モーター走行、実燃費は高く表示され、電力を消費して走行している状態
７ １分間平均燃費の実燃費を棒グラフで表示している例
８ １分間平均燃費の等価燃費を点グラフで表示している例
９ ２秒ごとの実燃費と当価燃費を、対比できる瞬間燃費表示部
２１ 走行時間検出手段
２２ 移動距離検出手段
２３ 燃料消費量検出手段
２４ 等価燃費関連検出手段
２５ 速度検出手段
２６ 高度検出手段
２７ 蓄電量検出手段
２８ 定数修正数値入力手段
２９ 定数管理部
３０ 定数補正のフィードバック
３１ 演算処理部
３２ 燃費表示部1 State where water temperature is low at the beginning of driving and both actual fuel consumption and equivalent fuel consumption are poor 2 There is a lot of acceleration / deceleration in city driving and the actual fuel consumption fluctuates up and down 3 Actual fuel consumption and equivalent fuel consumption on suburban flat roads When the difference is small 4 When climbing a mountain road, the actual fuel consumption is displayed low 5 When traveling down a mountain road, the actual fuel consumption is displayed high, and the equivalent fuel consumption is displayed low when the brakes are heavily used 6 Motor running, the actual fuel consumption is displayed high, Running with power consumption 7 Example showing actual fuel consumption of 1 minute average fuel consumption in a bar graph Example 8 showing equivalent fuel consumption of 1 minute average fuel consumption in a point graph 9 Actual fuel consumption every 2 seconds Instantaneous fuel
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