JP2009002304A - 車載エンジンの燃料消費量判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価するに当たり、その評価を適正なものとする。
【解決手段】車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要なエンジン出力を理想エンジン出力Ｐｃとし、その理想エンジン出力Ｐｃを得るために最低限必要な燃料消費率を電子制御装置５のメモリ５ａに記憶されたマップを用い算出して理想燃料消費率Ｒとする。このマップは、所定のエンジン出力を得るために最低限必要な燃料消費率と同エンジン出力とのそれぞれの大きさの関係が規定されたものである。同マップを用いて理想燃料消費率Ｒに求めることで、その理想燃料消費率Ｒは燃費改善を図るための燃料消費率の目標値として最適な値となる。そして、定められた期間中における理想燃料消費率Ｒでの燃料消費量が理想燃料消費量Ｑｒとされ、理想燃料消費量Ｑｒと実際の燃料消費量Ｑとの比較に基づきエンジン１での燃料消費が評価される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載エンジンの燃料消費量判定装置に関する。

自動車等の車両においては、運転者による運転の仕方が同車両に原動機として搭載されるエンジンの燃費に大きく影響を及ぼすため、運転者の運転に基づく同エンジンでの燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価することが行われる。こうした燃料消費の評価として、具体的には、定められた期間中における実際の燃料消費量と同期間中における燃費改善を図るうえでの理想的な燃料消費量である理想燃料消費量とを比較し、その比較に基づき燃料消費の評価を行うことが考えられる。

ここで、上記理想燃料消費量に関しては、例えば特許文献１に示されるように、平均車速、停車頻度、及びアイドリング比率など道路状況に応じて変化するパラメータを用いて予め定められたモデル式から理想燃料消費率を算出し、その理想燃料消費率と上記期間の長さとに基づいて求めることが提案されている。また、上記理想燃料消費率を算出するためのモデル式に関しては、ベテランドライバの運転による実路走行時の車両の走行データから、平均車速、停車頻度、及びアイドリング比率といったデータを抽出するとともにそのときの燃料消費率を測定し、それらデータ及び燃料消費率を用いて設定されたものが用いられる。従って、上記モデル式によって算出された理想燃料消費量は、車両の運転に慣れたベテランドライバが車両を運転したときの燃料消費率と等しくなると考えられる。

なお、特許文献２には、実際に消費された燃料量（実際の燃料消費量に相当）と、燃費を悪化させる運転が行われずに走行した場合に消費される燃料量（理想燃料消費量に相当）とをそれぞれ演算し、理想燃料消費量に対する実際の燃料消費量の過剰分を無駄に消費された燃料とすることが開示されている。ただし、特許文献２で言うところの「燃費を悪化させる運転が行われずに走行した場合」とは具体的にどのような走行状態のことを言うのか不明であり、その走行状態が明確にされていないことから特許文献２での上記理想燃料消費量が何を意味する値であるのかは不明である。
特開２００６−１１８４７９公報（段落［００２９］〜［００３３］） 特開２００３−２７８５７３公報（段落［００１０］）

特許文献１に示されるように理想燃料消費量を算出し、その理想燃料消費量と実際の燃料消費量との比較のもと燃料消費の評価を行えば、過度に無駄な燃料消費が行われていないかどうか判断することは可能になる。すなわち、実際の燃料消費量が理想燃料消費量よりも多ければ、エンジンでの過度に無駄な燃料消費が行われており、エンジンの燃費改善を行ううえで車両の運転の仕方を見直す余地があることを意味する。

しかし、上述したように算出される理想燃料消費量は、ベテランドライバが車両を運転したときの燃料消費量と等しい値という意味の値でしかなく、燃費改善を図るための燃料消費量の目標値として最適な値であるとは言い切れない。従って、上記理想燃料消費量と実際の燃料消費量との比較に基づき、エンジンの燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価したとしても、その評価が適正ではないおそれがある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価するに当たり、その評価を適正なものとすることのできる車載エンジンの燃料消費量判定装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、定められた期間中におけるエンジンの実際の燃料消費量と、その期間中における理想的な燃料消費量である理想燃料消費量とを比較し、その比較結果に基づき同エンジンでの燃料消費の評価を行う車載エンジンの燃料消費量判定装置において、所定のエンジン出力を得るために最低限必要な燃料消費率と同エンジン出力とのそれぞれの大きさの関係が規定されたマップまたは計算式を記憶する記憶手段と、前記エンジンの搭載される車両における現在の車速を維持するために最低限必要なエンジン出力である理想エンジン出力を算出する理想出力算出手段と、前記理想エンジン出力に基づき前記マップまたは計算式を用いて燃料消費率を算出し、この燃料消費率を理想燃料消費率とする理想燃料消費率算出手段と、前記理想燃料消費率で燃料を消費したときの前記期間中の燃料消費量を理想燃料消費量として算出する理想燃料消費量算出手段と、を備えた。

上記構成によれば、現在の車速を維持するために最低限必要なエンジン出力を理想エンジン出力とし、その理想エンジン出力を得るために最低限必要な燃料消費率を記憶手段に記憶されたマップまたは計算式を用いて算出して理想燃料消費率としている。上記マップまたは計算式を用いて理想燃料消費率を求めることで、その理想燃料消費率は燃費改善を図るための燃料消費率の目標値として最適な値となる。従って、上記理想燃料消費量と実際の燃料消費量との比較に基づき、エンジンの燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価したとき、その評価を適正なものとすることができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記理想出力算出手段は、車両における現在の車速を維持するために最低限必要な前記車両の駆動力である理想駆動力を算出し、その理想駆動力と前記車速とに基づき前記理想エンジン出力を算出するものとした。

上記構成によれば、理想駆動力と現在の車速とに基づき理想エンジン出力を算出することにより、その算出された理想エンジン出力を現在の車速を維持するために最低限必要なエンジン出力として適切な値とすることができる。

請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記理想出力算出手段は、前記理想駆動力を前記車両の受ける転がり抵抗、登坂抵抗、及び空気抵抗に基づき、それら各抵抗の合計と等しい大きさの値として算出するものとした。

上記構成によれば、理想駆動力を車両の受ける転がり抵抗、登坂抵抗、及び空気抵抗の各抵抗の合計と等しい大きさの値となるよう算出することで、その算出された理想駆動力を車両における現在の車速を維持するために最低限必要な車両の駆動力として適切な値とすることができる。

請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記車両は、走行予定の道路に関する道路勾配を含む道路情報を取得して表示するナビゲーションシステムを備えるものであり、前記理想出力算出手段は、前記道路情報のうちの道路勾配に関する情報を取得し、その道路勾配に基づき前記登坂抵抗を算出するものとした。

車両の登坂抵抗は道路勾配によって変わる。上記構成によれば、走行予定の道路に関する道路情報がナビゲーションシステムによって予め取得され、その道路情報のうち道路勾配に関する情報を用いて登坂抵抗が算出される。従って、自動車の走行抵抗を実際の走行に先がけて算出しておくことができ、その走行抵抗の算出が実際の走行よりも遅れることを抑制できるようになる。

請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記期間の経過毎に前記実際の燃料消費量から前記理想燃料消費量を減算した値を累積し、それによって得られる累積値が予め定められた判定値以上であることに基づき、燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましくない状態となる運転である旨判断する判断手段を備えた。

車両の惰性による降板走行の実行や、その際におけるエンジンのフューエルカットの実行により、実際の燃料消費率が理想燃料消費率よりも良好な値となる車両の運転状況も生じ得る。上記構成によれば、実際の燃料消費率が理想燃料消費率よりも良好な値であれば上記累積値が減少してゆき、実際の燃料消費率が理想燃料消費率よりも悪化した値であれば上記累積値が増加してゆく。そして、その累積値が予め定められた判定値以上であることに基づき、燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましくない状態となる運転である旨判断するようにしたため、実際の燃料消費率が理想燃料消費率よりも良好な値となる車両の運転状況が生じるとしても、上記判断を的確なものとすることができる。

以下、本発明を動力源として内燃機関の搭載された自動車に適用した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示される自動車においては、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト２に無段変速機（ＣＶＴ）３が連結され、エンジン１の駆動に基づくクランクシャフト２の回転が無段変速機３等を介して車輪４に伝達されるようになっている。この無段変速機３は、入力回転速度（エンジン側の回転速度）と出力回転速度（車輪側の回転速度）との比である変速比を無段階に調整する変速機であって、例えばベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機を採用することが考えられる。

また、自動車には、エンジン１及び無段変速機３を統括して制御する電子制御装置５が搭載されている。この電子制御装置５には、クランクシャフト２の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ６、車速を検出するための車速センサ７、及び、運転者によって踏込操作されるアクセルペダル８の踏込量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ９など各種センサが接続され、それら各種センサからの検出信号が入力される。更に、電子制御装置５には、自動車の現在位置を特定して地図上に表示するナビゲーションシステム２０が接続されている。このナビゲーションシステム２０は、道路勾配θを含む各種の道路情報を含んだ地図が記憶されており、自動車の現在位置を当該地図と照らし合わせて特定し、これから走行する予定の道路についての道路情報を電子制御装置５に出力するようになっている。

電子制御装置５によるエンジン１及び無段変速機３の統括制御（協調制御）では、アクセルペダル８等を介して行われる運転者による出力要求等に応じてエンジン１の目標出力が求められ、この目標出力を達成しつつ燃費が最良となるよう、エンジン１の出力トルク、及び無段変速機３の入力回転速度（エンジン回転速度）が制御される。なお、上記のようなエンジン１の出力トルク制御はエンジン１の燃料噴射量や吸入空気量等を調整することによって行われ、エンジン回転速度の制御は無段変速機３の変速比を調整することによって行われる。

図２は、エンジン１の出力トルクＴとエンジン回転速度ＮＥとの二次元座標を表し、エンジン１の出力（目標出力Ｐ０）の変化に対し、上記協調制御を通じてエンジン１の出力トルクＴ及びエンジン回転速度ＮＥをどのように変化させるかを示すものである。同図の破線は、等出力線であって、エンジン１の出力Ｐが高くなるほど図中右上のものへと移行する。同図における円形の実線は等燃費線であって、その円形の実線で示される領域に関しては中央の小さい円で表される領域が燃費最良となるエンジン運転領域を表し、外側の円で表される領域ほど燃費の悪化するエンジン運転領域を表している。また、同図の実線Ｌ１は、エンジン１の燃費が最良となるエンジン１の出力トルクＴとエンジン回転速度ＮＥとの組み合わせを表す燃費最適線であって、エンジン１の特性として予め実験等によって定められるものである。上述した協調制御では、エンジン１の出力Ｐを目標出力Ｐ０へと制御する際、エンジン１の出力トルクＴ及びエンジン回転速度ＮＥが上記燃費最適線（Ｌ１）上で推移するよう、エンジン１の出力トルクＴ及び無段変速機３の変速比が調整される。こうした協調制御を実施することにより、エンジン１の燃費を最良とすることが可能になる。

ここで、上記協調制御で行われるエンジン１の出力トルクの調整、及び無段変速機３の変速比の調整について詳しく説明する。
協調制御を行うに当たっては、まず、アクセルポジションセンサ９の検出信号から求められるアクセル踏込量ＡＣＣＰと、車速センサ７の検出信号から求められる車速Ｖとに基づき、自動車の駆動力の目標値である目標駆動力Ｆが算出される。そして、この目標駆動力Ｆと上記車速Ｖとに基づき、以下の式（１）からエンジン出力の目標値である目標出力Ｐ０が算出される。

Ｐ０＝Ｆ・Ｖ …（１）
Ｐ０：目標出力
Ｆ：目標駆動力
Ｖ：車速
こうして算出された目標出力Ｐ０に基づき、以下の式（２）からエンジン１の出力トルクＴの目標値である目標エンジントルクＴ０が算出される。

ＴＯ＝３０Ｐ０／（π・ＮＥ） …（２）
Ｔ０：目標エンジントルク
Ｐ０：目標出力
ＮＥ：エンジン回転速度
このように算出される目標エンジントルクＴ０は、図２に破線で示される各等出力線のうち目標出力Ｐ０に対応するものと同図に実線Ｌ１で示される燃費最適線との交点に対応する値となる。そして、上記目標エンジントルクＴ０に向けてエンジン１の出力トルクＴが変化するようエンジン１の燃料噴射量や吸入空気量の調整が行われ、それによってエンジン１の出力トルクＴを目標エンジントルクＴ０に制御するトルク制御が実現される。

一方、こうしたトルク制御と併せて、燃費を最良とするエンジン回転速度ＮＥが得られるよう無段変速機３の変速比を調整する変速比制御も実施される。同変速比制御では、まず、上記目標出力Ｐ０及び車速Ｖに基づき、予め実験等により設定されたマップを参照して、エンジン回転速度ＮＥの目標値である目標エンジン回転速度ＮＥｔが算出される。このように算出された目標エンジン回転速度ＮＥｔは、図２に破線で示される各等出力線のうち目標出力Ｐ０に対応するものと同図に実線Ｌ１で示される燃費最適線との交点に対応する値となる。そして、上記目標エンジン回転速度ＮＥｔに向けてクランクポジションセンサ６からの信号に基づき求められるエンジン回転速度ＮＥが変化するよう無段変速機３の変速比の調整が行われ、それによってエンジン回転速度ＮＥを目標エンジン回転速度ＮＥｔへと制御するための変速比制御が実現される。

以上のように、エンジン１の出力トルクの調整、及び無段変速機３の変速比の調整を行って協調制御を実現することにより、エンジン１の出力Ｐを目標出力Ｐ０へと制御する際、エンジン１の出力トルクＴ及びエンジン回転速度ＮＥが上記燃費最適線（Ｌ１）上で推移するようになり、エンジン１の燃費を最良とすることができるようになる。

ただし、自動車のすべての運転状況下で上述した協調制御が実施されるわけではなく、運転者による加速要求に伴うアクセル踏込量ＡＣＣＰの急増時などには、エンジン１の燃費よりも自動車の加速を重視したエンジン１の出力トルクＴの調整、及び無段変速機３の変速比の調整が行われる。この場合、エンジン１の出力Ｐ（目標出力Ｐ０）を得るうえでの同エンジン１の出力トルクＴ及びエンジン回転速度ＮＥの組み合わせが必ずしも図２の実線Ｌ１で示される燃費最適線上で推移するとは限らず、自動車の良好な加速等の実現のために出力トルクＴ及びエンジン回転速度ＮＥの組み合わせが上記燃費最適線から外れる。

ところで、自動車においては運転者による運転の仕方がエンジン１の燃費に大きく影響を及ぼすため、運転者の運転に基づく同エンジン１での燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるかどうか評価することが行われる。こうした燃料消費の評価として、詳しくは、定められた期間中におけるエンジン１での実際の燃料消費量Ｑと、同期間中における燃費改善を図るうえでの理想的なエンジン１の燃料消費量である理想燃料消費量Ｑｒとを比較し、その比較に基づきエンジン１での燃料消費を評価することが行われる。ただし、エンジン１の燃料消費の評価を行う際、理想燃料消費量Ｑｒが燃費改善を図るための燃料消費量の目標値として最適な値に設定されないと、理想燃料消費量Ｑｒと実際の燃料消費量Ｑとの比較に基づきエンジン１での燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるか否か評価しても、その評価が適正でないおそれがある。

こうした不具合の発生を抑制するため、本実施形態では、現在の車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要な燃料消費率を理想燃料消費率Ｒとして求め、定められた期間中における上記理想燃料消費率Ｒでの燃料消費量が理想燃料消費量Ｑｒとされる。このように理想燃料消費率Ｒを求めることで、その求められた理想燃料消費率Ｒは燃費改善を図るための燃料消費率の目標値として最適な値となる。従って、同理想燃料消費率Ｒを用いて算出される理想燃料消費量Ｑｒと実際の燃料消費量Ｑとの比較に基づき、エンジン１での燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるか否か評価したとき、その評価を適正なものとすることができる。

次に、エンジン１での燃料消費を評価する手順の詳細について、燃料消費量判定ルーチンを示す図４のフローチャートを参照して説明する。この燃料消費量判定ルーチンは、電子制御装置５を通じて、所定時間（例えば１６ｍｓ）毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

同ルーチンにおいては、燃料消費量Ｑを算出するための処理（Ｓ１０１）、理想燃料消費量Ｑｒを算出するための処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）、及びエンジン１の燃料消費を評価するための処理（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）が順に行われる。以下、上記各処理の詳しい内容について列記する。

［燃料消費量Ｑを算出するための処理（Ｓ１０１）］
この処理（Ｓ１０１）では、燃料消費量算出ルーチンの実行周期（１６ｍｓ）間での実際の燃料消費量Ｑが、例えば、アクセル踏込量ＡＣＣＰに表される運転者の要求等に応じて指令されるエンジン１の燃料噴射量の指令値に基づいて算出される。

［理想燃料消費量Ｑｒを算出するための処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）］
この一連の処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）では、自動車における現在の車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要な自動車の駆動力である理想駆動力Ｆｃが算出され（Ｓ１０２）、その理想駆動力Ｆｃと現在の車速Ｖとに基づき以下の式（３）から理想駆動力Ｆｃを得るために必要なエンジン出力である理想エンジン出力Ｐｃが算出される（Ｓ１０３）。

Ｐｃ＝Ｆｃ・Ｖ …（３）
Ｐｃ：理想エンジン出力
Ｆｃ：理想駆動力
Ｖ ：車速
その後、理想エンジン出力Ｐｃに基づき図３のマップを参照して理想燃料消費率Ｒが算出される（Ｓ１０４）。このマップは、図２に示されるエンジン１の出力・燃費特性に基づき設定されており、電子制御装置５のメモリ５ａ（図１参照）に記憶されている。

上記マップに関しては、エンジン１の出力Ｐ（目標出力Ｐ０）を徐々に高くしゆき、その出力Ｐ（目標出力Ｐ０）に対応する図２の破線と燃費最適線Ｌ１との交点が図中の各円で示されるいずれの領域にあるかによってそのときの燃料消費率を求め、エンジン１の出力とそれに対応する燃料消費率とのデータに基づき設定される。こうして設定された上記マップは、所定の出力Ｐを得るために最低限必要な燃料消費率と同出力Ｐとのそれぞれの大きさの関係が規定されたものとなる。なお、ここでの燃料消費率とは単位時間値に消費される燃料量を表している。従って、理想エンジン出力Ｐｃに基づき上記マップを参照して算出された燃料消費率は、現在の車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要な燃料消費率である理想燃料消費率Ｒとなる。

理想燃料消費率Ｒの算出後、その理想燃料消費率Ｒに対し燃料消費量算出ルーチンの実行周期（１６ｍｓ）が乗算され、それによって得られた値が同周期に対応する期間中における理想燃料消費量Ｑｒとされる（Ｓ１０５）。

［エンジン１の燃料消費を評価するための処理（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）］
この一連の処理（図４のＳ１０６〜Ｓ１０８）では、まず、実際の燃料消費量Ｑから理想燃料消費量Ｑｒを減算した値（「Ｏ−Ｑｒ」）の累積値Ｓｉが算出される（Ｓ１０６）。具体的には、燃料消費量算出ルーチンの実行周期（１６ｍｓ）毎に、実際の燃料消費量Ｑから理想燃料消費量Ｑｒを減算した値が前回の累積値Ｓi-1 に加算され、それによって今回の累積値Ｓｉが算出される。

ここで、実際の燃料消費量Ｑに関しては、通常は理想燃料消費量Ｑｒと等しいことが多くなるが、自動車の惰性による降板走行やその際におけるエンジン１のフューエルカットの実行により、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも良好な値となる運転状況のもとでは、理想燃料消費量Ｑｒより少なくなるということも生じ得る。従って、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも良好な値であって実際の燃料消費量Ｑが理想燃料消費量Ｑｒよりも少なくなれば上記累積値Ｓｉは減少してゆき、逆に実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも悪化した値であって実際の燃料消費量Ｑが理想燃料消費量Ｑｒよりも多くなれば上記累積値Ｓｉは増加してゆく。

累積値Ｓｉの算出後には、その累積値Ｓｉが予め定められた判定値ａ以上であるか否かが判断され（Ｓ１０７）、ここでの肯定判定に基づき運転者による自動車の運転がエンジン１の燃費改善を図るうえで好ましくない運転である旨判断される（Ｓ１０８）。なお、上記判定値ａは、例えば、燃費改善の余地のある状態か否かを判断するうえで好適な値となるよう、複数の運転者による実路走行実験等により定められる。そして、ステップＳ１０８で、自動車の運転がエンジン１の燃費改善を図るうえで好ましくない運転である旨判断された場合には、自動車の運転席に設けられた警告灯等により運転者に対しその旨を知らせることが行われる。

次に、燃料消費量判定ルーチンにおけるステップＳ１０２の理想駆動力Ｆｃの算出処理について、理想駆動力算出ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して詳しく説明する。この理想駆動力算出ルーチンは、電子制御装置５を通じて、燃料消費量判定ルーチンのステップＳ１０２に進む毎に実行される。

理想駆動力算出ルーチンにおいては、理想駆動力Ｆｃが自動車に対する転がり抵抗Ｆｒ、登坂抵抗Ｆｇ、及び空気抵抗Ｆａに基づき、以下の式（４）を用いて算出される。
Ｆｃ＝Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆａ …（４）
Ｆｃ：理想駆動力
Ｆｒ：転がり抵抗
Ｆｇ：登坂抵抗
Ｆａ：空気抵抗
式（４）で用いられる転がり抵抗Ｆｒ、登坂抵抗Ｆｇ、及び空気抵抗Ｆａはそれぞれ、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の各処理で算出される。すなわち、ステップＳ２０１では、転がり抵抗Ｆｒが自動車の車両重量Ｗ、重力加速度ｇ、及び動摩擦係数μｖに基づき、式「Ｆｒ＝Ｗ・ｇ・μｖ」を用いて算出される。また、ステップＳ２０２では、登坂抵抗Ｆｇが車両重量Ｗ、重力加速度ｇ、及び道路勾配θに基づき式「Ｆｇ＝Ｗ・ｇ・sinθ 」を用いて算出される。更に、ステップＳ２０３では、空気抵抗Ｆａが空気抵抗係数Ｃｄ、自動車の前面投影面積Ａｆ、空気密度ρ、及び車速Ｖに基づき式「Ｆａ＝０．５・Ｃｄ・Ａｆ・ρ・Ｖ」を用いて算出される。そして、上記のように転がり抵抗Ｆｒ、登坂抵抗Ｆｇ、及び空気抵抗Ｆａがそれぞれ算出されると、上記式（４）を用いて理想駆動力Ｆｃが算出される（Ｓ２０４）。

上記転がり抵抗Ｆｒ、登坂抵抗Ｆｇ、及び空気抵抗Ｆａの算出に用いられる各パラメータのうち、車速Ｖ及び道路勾配θ以外のパラメータは予め定められた設定値が用いられ、車速Ｖ及び道路勾配θは自動車の走行状況に基づく実値が用いられる。なお、道路勾配θは、ナビゲーションシステム２０からの道路情報に基づき自動車の走行予定の道路についての道路情報を取得し、その取得した道路情報に含まれる道路勾配に関する情報を用いて設定される値である。また、道路勾配θに関しては、センサにより検出した値を用いたり、自動車における実際の駆動力と登坂抵抗以外の走行抵抗の合計との差が道路勾配に対応する値となることを利用して、その差に基づき推定される値を用いたりすることも可能である。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）現在の車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要なエンジン１の出力を理想エンジン出力Ｐｃとし、その理想エンジン出力Ｐｃを得るために最低限必要な燃料消費率を図３のマップを用いて算出して理想燃料消費率Ｒとしている。このマップを用いて理想燃料消費率Ｒを求めることで、その求められた理想燃料消費率Ｒは燃費改善を図るための燃料消費率の目標値として最適な値となる。そして、定められた期間中（１６ｍｓ）における上記理想燃料消費率Ｒでの燃料消費量が理想燃料消費量Ｑｒとされる。従って、同期間における同理想燃料消費量Ｑｒと実際の燃料消費量Ｑとの比較に基づき、エンジン１での燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましい状態であるか否か評価したとき、その評価を適正なものとすることができる。

（２）理想エンジン出力Ｐｃに関しては、現在の車速Ｖを維持して一定とすることの可能な自動車の駆動力である理想駆動力Ｆｃと、その車速Ｖとに基づき、上記式（３）を用いて算出されるため、算出された理想エンジン出力Ｐｃを現在の車速Ｖを維持して一定とすることの可能なエンジン出力として適切な値とすることができる。

（３）理想駆動力Ｆｃに関しては、自動車の受ける転がり抵抗Ｆｒ、登坂抵抗Ｆｇ、及び空気抵抗Ｆａに基づき上記式（４）を用いて、それら各抵抗Ｆｒ，Ｆｇ，Ｆａの合計と等しい大きさの値となるよう算出される。このように理想駆動力Ｆｃを算出することで、同理想駆動力Ｆｃを自動車における現在の車速Ｖを維持して一定とするために最低限必要な自動車の駆動力として適切な値とすることができる。

（４）理想駆動力Ｆｃを算出するための登坂抵抗Ｆｇは、自動車の走行する道路の道路勾配θによって変わる。この道路勾配θに関しては、自動車の走行予定の道路についての道路情報がナビゲーションシステム２０によって予め取得され、同システム２０からの道路情報のうち道路勾配に関する情報を用いて設定される。従って、道路勾配θを自動車の走行予定の道路を実際に走行する前に求めておくことができ、登坂抵抗Ｆｇの算出が実際の走行に対し遅れるということを抑制できるようにもなる。

（５）運転者による自動車の運転がエンジン１の燃費改善を図るうえで好ましい運転か好ましくない運転かは、実際の燃料消費量Ｑから理想燃料消費量Ｑｒを減算した値（「Ｏ−Ｑｒ」）を１６ｍｓ毎に累積した値である累積値Ｓｉが判定値ａ以上であるか否かに基づいて判断される。ここで、自動車の運転状況としては、惰性による降板走行の実行や、その際におけるエンジン１のフューエルカットの実行により、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも良好な値となる運転状況も生じ得る。上記累積値Ｓｉに関しては、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも良好な値であって実際の燃料消費量Ｑが理想燃料消費量Ｑｒよりも少なくなれば減少してゆき、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも悪化した値であって実際の燃料消費量Ｑが理想燃料消費量Ｑｒよりも多くなれば増加してゆく。従って、累積値Ｓｉが判定値ａ以上であることに基づき、運転者による自動車の運転がエンジン１の燃費改善を図るうえで好ましくない運転である旨判断することで、実際の燃料消費率が理想燃料消費率Ｒよりも良好な値となる自動車の運転状況が生じるとしても、上記判断を的確なものとすることができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・定められた期間中における実際の燃料消費量Ｑと理想燃料消費量Ｑｒとの比較に基づくエンジン１での燃料消費の評価として、累積値Ｓｉが判定値ａ以上であるか否かの判断を行ったが、それ以外の方法を用いてエンジン１での燃料消費の評価を行ってもよい。

・理想燃料消費率Ｒの算出に関しては、図３のマップに代えて、所定のエンジン出力を得るために最低限必要な燃料消費率と同エンジン出力とのそれぞれの大きさの関係を規定した計算式を用いることも可能である。この場合、同計算式が電子制御装置５のメモリ５ａに記憶されることとなる。

・本発明の適用される自動車として無段変速機３の搭載されたものを例示したが、自動変速機や手動変速機の搭載された自動車に本発明を適用することも可能である。
・エンジン１とモータとを動力源とするハイブリッド自動車に本発明を適用してもよい。

本実施形態の燃料消費量判定装置が適用される自動車の全体構造を示す略図。 エンジンの出力、エンジン回転速度、エンジンの出力トルク、及びエンジンの燃料消費率（燃費）の関係を説明するための図。 理想燃料消費率を算出するためのマップ。 エンジンでの燃料消費を評価する手順を示すフローチャート。 理想駆動力の算出手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…エンジン、２…クランクシャフト、３…無段変速機、４…車輪、５…電子制御装置（理想出力算出手段、理想燃料消費率算出手段、理想燃料消費量算出手段、判断手段）、５ａ…メモリ（記憶手段）、６…クランクポジションセンサ、７…車速センサ、８…アクセルペダル、９…アクセルポジションセンサ、２０…ナビゲーションシステム。

Claims (5)

1. 定められた期間中におけるエンジンの実際の燃料消費量と、その期間中における理想的な燃料消費量である理想燃料消費量とを比較し、その比較結果に基づき同エンジンでの燃料消費の評価を行う車載エンジンの燃料消費量判定装置において、
   所定のエンジン出力を得るために最低限必要な燃料消費率と同エンジン出力とのそれぞれの大きさの関係が規定されたマップまたは計算式を記憶する記憶手段と、
   前記エンジンの搭載される車両における現在の車速を維持するために最低限必要なエンジン出力である理想エンジン出力を算出する理想出力算出手段と、
   前記理想エンジン出力に基づき前記マップまたは計算式を用いて燃料消費率を算出し、この燃料消費率を理想燃料消費率とする理想燃料消費率算出手段と、
   前記理想燃料消費率で燃料を消費したときの前記期間中の燃料消費量を理想燃料消費量として算出する理想燃料消費量算出手段と、
   を備えることを特徴とする車載エンジンの燃料消費量判定装置。
2. 前記理想出力算出手段は、車両における現在の車速を維持するために最低限必要な前記車両の駆動力である理想駆動力を算出し、その理想駆動力と前記車速とに基づき前記理想エンジン出力を算出する
   請求項１記載の車載エンジンの燃料消費量判定装置。
3. 前記理想出力算出手段は、前記理想駆動力を前記車両の受ける転がり抵抗、登坂抵抗、及び空気抵抗に基づき、それら各抵抗の合計と等しい大きさの値として算出する
   請求項２記載の車載エンジンの燃料消費量判定装置。
4. 前記車両は、走行予定の道路に関する道路勾配を含む道路情報を取得して表示するナビゲーションシステムを備えるものであり、
   前記理想出力算出手段は、前記道路情報のうちの道路勾配に関する情報を取得し、その道路勾配に基づき前記登坂抵抗を算出するものである
   請求項３記載の車載エンジンの燃料消費量判定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載エンジンの燃料消費量判定装置において、
   前記期間の経過毎に前記実際の燃料消費量から前記理想燃料消費量を減算した値を累積し、それによって得られる累積値が予め定められた判定値以上であることに基づき、燃料消費が燃費改善を図るうえで好ましくない状態となる運転である旨判断する判断手段を備える
   ことを特徴とする車載エンジンの燃料消費量判定装置。

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