JP2010038754A - 車両用燃費表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃費節約の効果を分かりやすく表示することができる車両用燃費表示装置を提供する。
【解決手段】車両のエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、車両の走行距離を取得する走行距離取得手段と、エネルギー消費量および走行距離とに基づいて、燃料消費率を算出する燃費算出手段と、燃料消費率に基づいて、燃費向上効果を算出する燃費向上効果算出手段と、燃費向上効果を出力する燃費向上効果出力手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の燃料消費状況を表示する車両用燃費表示装置に関するものである。
地球温暖化の防止の目的あるいは原油価格の高騰により、燃費の良い車両を選ぶ傾向が高くなっている。また、走行時の燃費を表示する燃費表示装置を搭載した車両も増えている。
上記の燃費表示装置は、エンジン始動時から燃料消費量の計測を開始して燃費を表示するものである。エンジン始動時は、一般的にアイドリング状態であり、このアイドリング状態を燃費の表示に含めることは、燃費表示の有効性が薄れる。例えば、エンジンを始動後、人待ちをして10分のアイドリング時間を要し、その後、混んだ町中を走行した場合を想定する。この時に表示された燃費は、通常の市街地走行や高速道路を走行した場合よりも燃費が悪化することが推測できる。しかし、この燃費の悪化がアイドリングに起因するものなのか、または混んだ町中を走行したことによるものなのかを明確に知りたいことがある。
そこで、車速が所定の閾値を超えたときから走行距離の計測を開始することで、例えば、始動時アイドリング中の燃料消費量を燃費の算出から除くことができ、この結果、実際の走行時の燃費に近い値を表示でき、運転者に有効な燃費情報を提供する車両用燃費計が考案されている(特許文献1参照)。
特許第3747015号公報
しかし、特許文献1等の従来技術では、瞬間燃費、平均燃費などが表示されるが、瞬間燃費では、予め設定されている時間,距離,区間(出発地〜目的地等)に対する燃料消費がどれだけあったかを表示するだけのため、区間の一部でユーザが燃費を節約する走行をしても、区間全体としては平均化されてしまい、燃費節約の効果の度合が分かりにくいという問題があった。
上記問題を背景として、本発明の課題は、燃費節約の効果を分かりやすく表示することができる車両用燃費表示装置を提供することにある。
課題を解決するための手段および発明の効果
上記課題を解決するための車両用燃費表示装置は、車両のエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、車両の走行距離を取得する走行距離取得手段と、エネルギー消費量および走行距離とに基づいて、燃料消費率を算出する燃費算出手段と、燃料消費率に基づいて、燃費向上効果を算出する燃費向上効果算出手段と、燃費向上効果を出力する燃費向上効果出力手段と、を備えることを特徴とする。
上記構成によって、従来は、単に、予め設定されている時間、距離に対する燃料消費がどれだけあったかを表示するだけではなく、燃費向上効果が平均化されることはなく、どれだけの燃費向上効果があったかを分かりやすく出力することが可能となる。
また、本発明の車両用燃費表示装置における燃費算出手段は、走行距離が予め定められた基準走行距離値となった毎に燃料消費率を算出し、燃費向上効果算出手段は、燃料消費率が予め定められた燃費閾値よりも良好な場合、該燃料消費率と該燃費閾値との差分を燃費向上効果として算出するように構成される。
上記構成によって、単なる瞬間燃費や平均燃費を表示するのではなく、予め定められた燃費閾値よりも良好な場合に燃費向上効果があると判定するので、より具体的にどのタイミングでどれだけの燃費向上効果があったかという情報を出力することができる。
また、本発明の車両用燃費表示装置における燃費向上効果は、燃料消費率と燃費閾値との差分を、該差分に相当する燃料量に換算したもの、該差分に相当する走行可能な距離に換算したもの、該差分に相当する金額に換算したもの、該差分に相当する燃費向上ポイントに換算したもの、のうちの1つ以上を用いるように構成される。
上記構成によって、燃費向上効果を、例えば燃料をどれだけ節約できたかというように、乗員により分かりやすく出力することができる。特に、燃費向上効果を金額で表示した場合の訴求効果は大きく、乗員は更なる省燃費運転を行うことを心掛けるようになることが期待できる。
また、本発明の車両用燃費表示装置におけるエネルギー消費量は、燃料消費量および電力消費量のうちの一方あるいは両方を含むように構成される。
上記構成によって、ガソリン等の内燃機関エンジンのみで走行する車両、電気モータのみで走行する電気自動車、内燃機関エンジンおよび電気モータの両方で走行するハイブリッド車両のいずれにおいても、本発明の車両用燃費表示装置を適用することができる。
また、本発明の車両用燃費表示装置における燃費向上効果出力手段は、燃費向上効果の度合いに対応したインジケータ表示を行うように構成される。
上記構成によって、乗員にリアルタイムで基準走行距離値毎の燃費向上効果を表示することができる。
また、本発明の車両用燃費表示装置における燃費向上効果出力手段は、基準走行距離値毎の燃費向上効果の積算値を表示するように構成される。
従来技術では、単なる瞬間燃費や平均燃費を表示する場合には、燃費向上効果の度合いが判りにくい。一方、上記構成によって、従来では平均化されて可視化できなかった燃費向上効果を表示することができる。
また、本発明の車両用燃費表示装置は、燃費向上効果の積算値をリセットする積算値リセット手段を備えるように構成される。
上記構成によって、乗員の所望のタイミング,走行区間,走行期間において燃費向上効果の積算値を表示することができる。
以下、本発明の車両用燃費表示装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1に車両用燃費表示装置4のシステム構成図を示す。車両用燃費表示装置4には、エネルギー消費量検出手段1,走行距離検出手段2が車内LAN3を介して接続され、バッテリ5から電源(+B)が供給され、イグニッションスイッチ(以下、IG_SWと表記)6のON/OFFにより動作/停止する。
エネルギー消費量検出手段1は、以下のうちの1つ以上が用いられる。
・エンジン(ENG)ECU:車両(ハイブリッド車両を含む)のエンジン(内燃機関)の回転制御を行う制御ユニットである。エンジンECUでは、車両の走行状態(水温,速度,エンジン回転数等)に基づいて、最適な燃料噴射量や点火時期を算出している。この燃料噴射量がエネルギー消費量に相当し、エンジンECUからは燃料噴射量の情報が出力されている。車両用燃費表示装置4は、車内LAN3を介して燃料噴射量の情報を取得する。
・電源ECU:電池ECUとも呼ばれ、電気自動車やハイブリッド車両のモータ駆動用バッテリにおける電力収支(充放電の状態)を監視するものである。モータ駆動用バッテリからの放電(消費)電力がエネルギー消費量に相当し、車両用燃費表示装置4は、車内LAN3を介して消費電力量の情報を取得する。前回取得したバッテリ充電率と今回取得したバッテリ充電率との差分から消費電力量(エネルギー消費量)を算出してもよい。
・燃料センサ情報:燃料タンク(図示せず)に取り付けられ、例えば燃料の液面に浮かぶフロートの位置によって、燃料残量を検出する燃料センサからの情報を、車内LAN3を介して、または、直接燃料センサからの電気信号として取得する。前回取得した燃料残量と今回取得した燃料残量との差分がエネルギー消費量となる。
走行距離検出手段2は、例えば、ABS(Anti Lock Brake System:アンチロック・ブレーキ・システム) ECUを用いる。ABSでは、各タイヤ(図示せず)に、その車輪速を検出するためそれぞれに車輪速センサが1個ずつ設置されている。その車輪速の信号を取得して、ABS ECUが車速や路面に応じた適切な制御信号をアクチュエーターに送る。アクチュエーターはABS ECUからの制御信号により各ホイールシリンダのブレーキ油圧を制御する。車輪速センサは、例えば周知のロータリエンコーダを含んで構成され、タイヤの回転状態をパルス信号として出力する。ABS ECUからは、パルス信号をカウントしたカウント値が出力されている。車両用燃費表示装置4は、車内LAN3を介してカウント値の情報を取得する。このカウント値は、例えば0〜4095の間で変化するもので、オーバーフローすると0からカウントアップを始める。また、1パルスあたりの走行距離は車両毎に決まっているので、カウント値(の差分)から走行距離を算出することができる。
車両用燃費表示装置4は、車内LAN3との通信を行うための多重通信インターフェース回路である多重I/F41,クリアSW42に接続されてクリアSW42の状態を検出してCPU44に出力する入出力回路であるI/F43,LCD表示器45(表示用のドライバ回路を含む),EEPROM(Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory:電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ)46,内部電源47,IG_SWの状態を検出してCPU44に出力する入出力回路であるI/F48,およびこれらが接続された周知のCPU44を含んで構成される。
なお、多重I/F41が本発明のエネルギー消費量取得手段,走行距離取得手段に相当する。また、クリアSW42が本発明の積算値リセット手段に相当する。また、LCD表示器45が本発明の燃費向上効果出力手段に相当する。
CPU44は、ROM44a,RAM44bを含んで構成され、CPU44がROM44aに記憶された制御プログラム(図示せず)を実行することで、車両用燃費表示装置4としての機能を実現する。なお、CPU44が本発明の燃費算出手段,燃費向上効果算出手段に相当する。
図2を用いて、燃費向上効果出力制御処理の概略について説明する。なお、本処理はROM44aに記憶された制御プログラムに含まれ、制御プログラムの他の処理とともに繰り返し実行される。
まず、CPU44がI/F48を介してIG_SW6がON状態となったことを検出すると(S110:Yes)、動作モードに入る。そして、車両用燃費表示装置4の初期化を行う(S120)。このとき、前回動作時のECOポイント(詳細は後述)を、RAM44bから読み出す。前回動作時のECOポイントのデータが消滅している場合、あるいはデータ内容が予め定められる上下限値を超えている場合、EEPROM46に記憶されているバックアップデータから読み出して、ECOポイントのデータを復旧させる。
次に、例えばRAM44bに記憶され、予め定められたタイミングでインクリメントされる表示更新周期カウンタの値が、表示更新周期Tdsが到来したか否かを判定し、表示更新周期Tdsが到来した場合(S130:Yes)、表示器45にECO表示(ECO状態、ECO効果、ECOの累積ポイント)を表示する(S140)。ECO表示の例については、図3,図4に示されるが、詳細については後述する。
次に、I/F43を介してクリアSW42の状態を判定する。クリアSW42は、例えばモーメンタリ式のプッシュスイッチとして構成される。CPU44は、クリアSW42が押下されたことを検出すると(S160:Yes)、RAM44bに記憶されているECOポイントの累積値を含むECOデータをクリアする(S170)。EEPROM46に記憶されているバックアップデータも合わせてクリアする。
次に、例えばRAM44bに記憶され、予め定められたタイミングでインクリメントされる燃費演算周期カウンタの値が、燃費演算周期Tmが到来したか否かを判定し、燃費演算周期Tmが到来した場合(S175:Yes)、上述のエンジンECU等のエネルギー消費量検出手段1から、車内LAN3を介してエネルギー消費量ΔVmを取得する(S180)。ここでは、エネルギー消費量ΔVmは燃料消費量とする。
続いて、ABS ECU等の走行距離検出手段2から、車内LAN3を介して上述のパルスのカウント値を取得して、走行距離Δdmを算出する(S190)。走行距離Δdmは、今回取得したカウント値から、RAM44bに記憶された、前回の処理において取得したカウント値(前回カウント値)を差し引いたものに、予め車両毎に定められている1パルスあたりの走行距離の値を掛ける。そして、前回カウント値を、今回取得したカウント値の内容に更新する。
続いて、次式のように、今回の走行期間内の燃費kmを算出する(S200)。
km=Δdm/ΔVm
次に、上述で算出した燃費kmが、予め設定されている基準燃費ksを上回るか否かを判定する。燃費kmが基準燃費ksを上回る場合(S210:Yes)、ECO走行であると判定する。そして、RAM44bに記憶されるECO走行状態フラグ(FECO)をセットし(S220)、燃費kmと基準燃費ksとの差を効果燃費Δkとして算出する(S230)。また、効果燃費Δkとエネルギー消費量ΔVmの積を、節約された走行距離相当の効果距離ΔLとして算出する(S260)。
一方、燃費kmが基準燃費ksを上回らない場合(S210:No)、ECO走行でないと判定し、RAM44bに記憶されるECO走行状態フラグ(FECO)をクリアする(S240)。そして、節約された走行距離相当の効果距離ΔLをゼロとする(S250)。ここで、負の値として算出される燃費kmと基準燃費ksとの差と、ΔVmとの積を、効果距離ΔL(負の値)としてもよい。
次に、上記で算出した効果距離ΔLを、RAM44bに記憶される節約効果距離Lに積算する(S270)。
L=L+ΔL
この節約効果距離LをECOポイント(燃費向上効果)として用いる。節約効果距離Lに予め定められた係数を掛けたものをECOポイントとしてもよい。
IG_SW6がOFF状態となったことを検出しない場合(S280:No)、ステップS130へ戻り、上述の処理を繰り返す。ステップS270で算出された節約効果距離L(ECOポイント)は、ステップS140にて表示器45に表示される。
一方、IG_SW6がOFF状態となったことを検出した場合(S280:Yes)、節約効果距離LをEEPROM46に記憶する(S290)。
このようにして、走行状態が予め設定されている基準燃費よりよい状態で節約できた量に対してのみ効果を積算するため、ユーザは、単純な平均燃費とは違い、節約効果を出したときの量を確認できるため、より省エネ運転を意識することが可能となる。基準燃費は、乗員が設定可能な構成としてもよい。この場合、車両用燃費表示装置4は、テンキーあるいは表示器45に含まれるタッチパネルを備える。
上述の処理では、燃費効果として、燃費差(Δk)と消費燃料(ΔVm)との積として算出される節約効果距離Lを積算対象としたが、単位距離あたりの燃料消費量(1/燃費)の差に対して、走行距離から節約できた燃料である効果燃料量ΔVを以下の式のように算出し、節約効果燃料量Vとして積算(V=V+ΔV)してもよい。
ΔV={(1/km)−(1/ks)}×Δdm
この節約効果燃料量V(あるいは節約効果燃料量Vに予め定められた係数を掛けたもの)をECOポイントとして用いる。
この場合、節約効果燃料量Vと燃料単価の積をECOポイント(節約効果金額)として算出すると、節約効果がより明確なものとなり、乗員の節約意識を更に向上させることが可能となる。
上述の例では、燃費のよい節約状態を積算したが、燃費の悪い時(km<ks)のときの燃費kmと基準燃費ksの差分(の絶対値)と、ΔVmの積を積算して浪費距離(あるいは浪費燃料量)として、乗員に注意を促すことも可能になる。
また、図2において、モータ駆動用バッテリの消費電力量を基にECOポイントを算出する場合には、以下のように行う。まず、消費電力量ΔWm,走行距離Δdmを取得し(S180,S190)、Δdm/ΔWm(1キロワット時あたりの走行距離)を燃費kmとする(S200)。そして、予め定められる基準燃費ksと比較し、効果燃費Δk(=km−ks),節約効果距離L(=L+ΔL,ΔL=Δk×ΔWm),節約効果電力量W,節約効果金額等を算出する。1キロワット時で走行可能な距離は、予め車両毎に決まっているので、この値を係数として用いて、節約効果距離Lから節約効果電力量Wを算出する。また、節約効果金額は、節約効果電力量Wに、予めEEPROM46等に記憶された、その地域の電力料金を掛けることで算出できる。
図3および図4に、表示器45におけるECOポイントの表示例を示す。図3に、燃費kmが基準燃費ksを上回り、燃費の良い状態であるときの表示例を示す。ECO走行であると判定され、ECO走行状態フラグ(FECO)がセットされているので、ECO走行状態であることを示すECOシンボル101が点灯する。また、効果燃費Δkの量に比例してインジケータ102が点灯する。効果燃費Δkが大きければ、点灯するインジケータ102のセグメントの個数も多くなる。さらに、ECOポイント表示部103には、現在のECOポイントの積算値(ECO_P)が表示される。上述のように、ECOポイントは、節約効果距離L,節約効果燃料量V,節約効果金額の少なくとも1つが表示される。
インジケータ102は、矩形のバーグラフ表示としてもよい。
図4に、燃費kmが基準燃費ksを上回らず、燃費の良くない状態であるときの表示例を示す。ECO走行状態フラグ(FECO)がクリアされているので、ECOシンボル101は消灯する。また、インジケータ102も消灯する。なお、ECOポイント表示部103では、ECOポイントが積算値であるため表示は継続される(ポイント値は変わらない)。
図5に、走行経過時間と燃費表示との関係を示す。まず、Aの時間帯では、燃費の良くない状態であるので、表示器45は図4の状態となり、ECOシンボル101,インジケータ102とも消灯している。また、ECOポイント表示部103にはゼロが表示される。
Bの時間帯では、燃費の良い状態であるので、表示器45は図3の状態となり、ECOシンボル101が点灯し、効果燃費Δkの量に比例してインジケータ102が点灯する。また、ECOポイント表示部103には、そのときの積算値が表示される。
Cの時間帯では、燃費の良くない状態であるので、表示器45は図4の状態となり、ECOシンボル101,インジケータ102とも消灯している。また、ECOポイント表示部103には、Bの時間帯で積算された値が表示される(値は変化しない)。
Dの時間帯では、燃費の良い状態であるので、表示器45は図3の状態となり、ECOシンボル101が点灯し、効果燃費Δkの量に比例してインジケータ102が点灯する。また、ECOポイント表示部103には、そのときの積算値が表示される。
また、ECO走行状態でないときには、非ECOシンボルを点灯し、浪費燃費(負の値となるΔk)の量に比例してインジケータ102を点灯し、非ECOポイントの積算値を表示してもよい。
また、ECO走行状態であるときには、効果燃費Δkの量に比例してインジケータ102を緑色点灯し、ECO走行状態でないときには、浪費燃費(負の値となるΔk)の量に比例してインジケータ102を赤色点灯して、現在の燃費状況をより明確に表すようにしてもよい。このとき、ECOポイントとは別に、燃料を浪費した場合の非ECOポイント(負の値)も積算表示されるようにしてもよい。このようにすれば、従来のように、燃料節約時と燃料浪費時とが相殺された平均燃費ではなく、燃費が良い場合と悪い場合とが両方とも表示されるので、乗員は今どのような運転をしているのか、燃費が良い場合と悪い場合がどのように発生しているかを把握できる。
また、ハイブリッド車両のように、駆動源としてエンジンとモータとを備えている場合には、エネルギー消費量として燃料消費量とモータ駆動用バッテリの消費電力量の両方を取得し、それぞれの節約効果距離L等を算出・表示してもよい。この場合、表示器45では、ECOポイント表示(101〜103)を駆動源毎に別個に表示してもよいし、単位を統一して合算したものを表示してもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
車両用燃費表示装置の構成を示す図。 燃費向上効果出力制御処理を説明するフロー図。 燃費の良い状態であるときの表示例を示す図。 燃費の良くない状態であるときの表示例を示す図。 走行経過時間と燃費表示との関係を示す図。
符号の説明
1 エネルギー消費量検出手段
2 走行距離検出手段
3 車内LAN
4 車両用燃費表示装置
5 バッテリ
6 イグニッションスイッチ(IG_SW)
41 多重I/F(エネルギー消費量取得手段,走行距離取得手段)
44 CPU(燃費算出手段,燃費向上効果算出手段)
42 クリアSW(積算値リセット手段)
45 LCD表示器(燃費向上効果出力手段)
46 EEPROM

Claims (7)

  1. 車両のエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、
    車両の走行距離を取得する走行距離取得手段と、
    前記エネルギー消費量および前記走行距離とに基づいて、燃料消費率を算出する燃費算出手段と、
    前記燃料消費率に基づいて、燃費向上効果を算出する燃費向上効果算出手段と、
    前記燃費向上効果を出力する燃費向上効果出力手段と、
    を備えることを特徴とする車両用燃費表示装置。
  2. 前記燃費算出手段は、前記走行距離が予め定められた基準走行距離値となった毎に前記燃料消費率を算出し、
    前記燃費向上効果算出手段は、前記燃料消費率が予め定められた燃費閾値よりも良好な場合、該燃料消費率と該燃費閾値との差分を前記燃費向上効果として算出する請求項1に記載の車両用燃費表示装置。
  3. 前記燃費向上効果は、前記燃料消費率と前記燃費閾値との差分を、
    該差分に相当する燃料量に換算したもの、
    該差分に相当する走行可能な距離に換算したもの、
    該差分に相当する金額に換算したもの、
    該差分に相当する燃費向上ポイントに換算したもの、
    のうちの1つ以上を用いる請求項2に記載の車両用燃費表示装置。
  4. 前記エネルギー消費量は、燃料消費量および電力消費量のうちの一方あるいは両方を含む請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両用燃費表示装置。
  5. 前記燃費向上効果出力手段は、前記燃費向上効果の度合いに対応したインジケータ表示を行う請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両用燃費表示装置。
  6. 前記燃費向上効果出力手段は、前記基準走行距離値毎の前記燃費向上効果の積算値を表示する請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の車両用燃費表示装置。
  7. 前記燃費向上効果の積算値をリセットする積算値リセット手段を備える請求項6に記載の車両用燃費表示装置。
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