JP2011144734A - Fuel consumption evaluating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン駆動走行車両における走行中の燃料消費量を算定し、評価する燃料消費量評価システムに関する。 The present invention relates to a fuel consumption evaluation system that calculates and evaluates fuel consumption during traveling in an engine-driven traveling vehicle.
燃料消費量を算定して表示する装置としては、従来から、燃料配管に流量センサを取り付けて実際の燃料の流量を測定して燃料消費量を求めるものや、燃料タンクの液面を測定して燃料消費量を求めるものが知られている。しかしながら、燃料配管での短期的な燃料流量を正確に行うための機器はコスト的に高いものとなる。また、燃料タンク内の燃料残量の測定から短期的な燃料消費をある程度の精度をもって算定すること自体が困難である。 As a device for calculating and displaying the fuel consumption, conventionally, a flow sensor is attached to the fuel pipe and the actual fuel flow is measured to determine the fuel consumption, or the liquid level of the fuel tank is measured. There is a known method for determining fuel consumption. However, an apparatus for accurately performing a short-term fuel flow rate in the fuel pipe is expensive. In addition, it is difficult to calculate the short-term fuel consumption with a certain degree of accuracy from the measurement of the remaining amount of fuel in the fuel tank.
エンジン駆動走行車両が電子制御式のエンジンを備えている場合にはコモンレールによる燃料噴射量の指示値を通じて、あるいは電子ガバナ制御式のエンジンを備えている場合にはコントロールラックの位置検出を通じて、短期的な燃料消費量を算定することは可能である。例えば、燃料噴射制御装置による燃料噴射量に基づいて燃料消費を正確に測定して表示する技術は、特許文献1から知られており、コントロールラックの位置検出から燃料消費量を算定して表示する燃料消費量表示装置が特許文献2から知られている。 If the engine-driven vehicle is equipped with an electronically controlled engine, it will be short-term through the fuel injection amount indicated by the common rail, or if it is equipped with an electronic governor-controlled engine, the position of the control rack will be detected. It is possible to calculate the correct fuel consumption. For example, a technique for accurately measuring and displaying the fuel consumption based on the fuel injection amount by the fuel injection control device is known from Patent Document 1, and calculating and displaying the fuel consumption amount from the detection of the position of the control rack. A fuel consumption display device is known from US Pat.
本発明の目的は、電子制御式のエンジンや電子ガバナ制御式のエンジンでない、機械式ガバナ方式のエンジンを備えたエンジン駆動走行車両においても、効果的に燃料消費量を算定し、表示等の燃料消費量の評価を行う簡単な構成の燃料消費量評価システムを提供することである。 It is an object of the present invention to effectively calculate fuel consumption and display fuel etc. even in an engine-driven vehicle equipped with a mechanical governor engine, which is not an electronic control engine or an electronic governor control engine. To provide a fuel consumption evaluation system with a simple configuration for evaluating consumption.
上記目的を達成するため、本発明による燃料消費量評価システムは、エンジン駆動走行車両のエンジン回転数を測定回転数として検知する回転数検知部と、アクセル開度を検知するアクセル開度検知部と、アクセル開度別に作成された、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量と燃料噴射量の変化との相関関係に基づいて、前記アクセル開度と前記測定回転数とから所定単位あたりの燃料噴射量を算定する燃料噴射量演算手段と、前記燃料噴射量演算手段によって算定された前記燃料噴射量に基づいて燃費評価を行う燃費評価部を備えている。 In order to achieve the above object, a fuel consumption evaluation system according to the present invention includes a rotation speed detection unit that detects an engine rotation speed of an engine-driven traveling vehicle as a measurement rotation speed, an accelerator opening detection unit that detects an accelerator opening, The accelerator opening and the measurement based on the correlation between the engine speed drop amount and the fuel injection amount change from the reference rotational speed, which is the engine speed when the engine is not loaded, created for each accelerator opening degree. A fuel injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount per predetermined unit from the rotational speed, and a fuel efficiency evaluation section for performing fuel efficiency evaluation based on the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculating means.
本願発明は、無負荷(アイドリング運転)から最大負荷のトルク領域とエンジン回転数との関係をアクセル開度別に測定して得られた特性曲線に基づいて生成された、燃料噴射量とエンジン回転数との間の相関関係を利用することで、アクセル開度とエンジンの測定回転数とから燃料噴射量が推定できるという知見に基づくものである。
従って、予めエンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量と燃料噴射量とのアクセル開度別相関関係を構築し、燃料噴射量演算手段に設定しておけば、前記アクセル開度検知部によって検知されたアクセル開度と前記回転数検知部によって検知された測定回転数とから所定単位あたりの燃料噴射量を算定することができる。このためには、通常の走行車両においては搭載されているアクセル位置センサや回転数検出センサなどの検出信号を利用することができる。そして、この算定された燃料噴射量は、燃料消費量(以下単に燃費と略称する)という形態でモニタでの表示や音声報知といった単純な燃費評価や、予め設定されたルールに従って、エコノミカルな運転(以下単にエコ運転)が実現しているかどうかの運転評価を行うことができる。
The present invention relates to a fuel injection amount and an engine speed generated based on a characteristic curve obtained by measuring a relationship between a torque range from no load (idling operation) to a maximum load and an engine speed for each accelerator opening. This is based on the knowledge that the fuel injection amount can be estimated from the accelerator opening and the measured rotational speed of the engine.
Therefore, if a correlation for each accelerator opening between the engine speed drop amount from the reference speed that is the engine speed when the engine is not loaded and the fuel injection amount is established and set in the fuel injection amount calculating means, The fuel injection amount per predetermined unit can be calculated from the accelerator opening detected by the accelerator opening detector and the measured rotational speed detected by the rotational speed detector. For this purpose, detection signals such as an accelerator position sensor and a rotation speed detection sensor mounted on a normal traveling vehicle can be used. The calculated fuel injection amount is calculated in accordance with a simple fuel consumption evaluation such as display on a monitor or voice notification in the form of fuel consumption (hereinafter simply referred to as fuel consumption) and a predetermined rule. Hereinafter, it is possible to evaluate whether or not eco-driving is realized.
本発明の好適な実施形態の1つでは、前記燃料噴射量演算手段は、前記アクセル開度検知部によって検知されたアクセル開度によって決定される、前記測定回転数と前記所定単位あたりの燃料噴射量との相関関係を設定する演算管理部と、前記演算管理部によって設定された相関関係に基づいて前記測定回転数から前記燃料噴射量を導出する演算実行部とを含むように構成されている。この構成では、アクセル開度毎に異なる前記測定回転数と前記所定単位あたりの燃料噴射量との相関関係は演算管理部によりアクセル開度検知部によって検知されたアクセル開度によって適切に選ばれ設定される。現状のアクセル開度に適合した相関関係が設定されると、演算実行部は設定された相関関係を用いて前記測定回転数から前記燃料噴射量を導出することができる。予めアクセル開度毎の相関関係を作成しておき、運転者による操作によってアクセル開度が調整されると、そのアクセル開度に適合した相関関係が、通常コンピュータプログラムによって構築される燃料噴射量演算手段の内部で設定され、順次入力される測定回転数から所定単位あたりの燃料噴射量が算定される。従って、予めアクセル開度毎の相関関係さえ実験的に作成しておくだけで、アクセル開度や測定回転数の検出信号さえ入力されるようにすれば、直接燃料系統に対するセンサ信号を必要とせずに、燃料消費量を算定し、その算定された燃料消費量に基づき燃費表示等の燃料消費量の評価が行われる。 In one preferred embodiment of the present invention, the fuel injection amount calculation means is determined by the accelerator opening detected by the accelerator opening detector, and the measured rotational speed and the fuel injection per predetermined unit. A calculation management unit for setting a correlation with the amount, and a calculation execution unit for deriving the fuel injection amount from the measured rotational speed based on the correlation set by the calculation management unit. . In this configuration, the correlation between the measured rotational speed that differs for each accelerator opening and the fuel injection amount per predetermined unit is appropriately selected and set according to the accelerator opening detected by the accelerator opening detector by the arithmetic management unit. Is done. When a correlation suitable for the current accelerator opening is set, the calculation execution unit can derive the fuel injection amount from the measured rotational speed using the set correlation. A correlation for each accelerator opening is created in advance, and when the accelerator opening is adjusted by the driver's operation, the correlation suitable for that accelerator opening is usually calculated by a computer program. The fuel injection amount per predetermined unit is calculated from the measured rotational speeds set inside the means and sequentially input. Therefore, even if the correlation for each accelerator opening is only experimentally created in advance, even if the detection signal for the accelerator opening and the measured rotational speed is input, the sensor signal for the fuel system is not required directly. In addition, the fuel consumption is calculated, and based on the calculated fuel consumption, evaluation of the fuel consumption such as fuel consumption display is performed.
本発明の好適な実施形態として、前記演算管理部によって設定される相関関係を、前記測定回転数を入力としてエンジン一回転当たりの燃料噴射量を前記燃料噴射量として出力とするアクセル開度別関数とし、このアクセル開度別関数が所定のアクセル開度毎に前もって生成して格納されていると、好適である。前記演算管理部によって設定される相関関係がアクセル開度別関数で構成されるので、必要な精度が満たされる間隔で割り当てられたアクセル開度毎に関数、いわゆる数式をプログラム等に組み込んでおけば、検知されたアクセル開度によって用いられる関数が決定され、その関数の入力変数に測定回転数を代入して関数演算するだけで、エンジン一回転当たりの燃料噴射量が得られる。その際、その関数が一次関数であれば、その演算が簡単となるので好都合である。関数の元になる相関関係が一本の直線で表した場合に生じる誤差が無視できない場合、曲線で表す。つまり二次以上の多次関数を用いることになるが、より演算を簡単にするためには、折れ線の直線、つまり複数の領域毎に定義された一次関数の組み合わせからアクセル開度別関数を表すとよい。 As a preferred embodiment of the present invention, the correlation set by the arithmetic management unit is a function according to accelerator opening, wherein the measured engine speed is input and the fuel injection amount per engine rotation is output as the fuel injection amount. It is preferable that this accelerator opening-specific function is generated and stored in advance for each predetermined accelerator opening. Since the correlation set by the calculation management unit is configured by a function depending on the accelerator opening, a function, a so-called mathematical expression, should be incorporated in a program or the like for each accelerator opening allocated at intervals that satisfy the required accuracy. Then, a function to be used is determined by the detected accelerator opening, and the fuel injection amount per one engine revolution can be obtained simply by substituting the measured rotational speed into the input variable of the function and calculating the function. At this time, if the function is a linear function, it is convenient because the operation is simplified. If the error that occurs when the correlation of the function is represented by a single straight line cannot be ignored, it is represented by a curve. In other words, a quadratic or higher-order function is used, but in order to make the calculation easier, a function based on accelerator opening is expressed from a straight line of lines, that is, a combination of linear functions defined for each of a plurality of regions. Good.
燃費評価部における、最も簡単な燃費評価形態は、単位時間当たりの燃料消費量の表示や、走行距離当たりの燃料消費量の表示、さらにはそのような燃料消費量から求めた燃費の良否レベル(エコ運転レベル)の表示である。しかしながら、この燃料消費量評価システムが搭載されるエンジン駆動走行車両がエンジン動力によって駆動する作業機を搭載した作業車両である場合、そのより好ましい燃費評価形態は、前記燃料噴射量以外に前記作業機の動作状況を燃費評価ルールの判定条件として用いて行う燃費評価である。作業機がエンジンに与える負荷が大きいときは燃費が悪化するのは当然であるので、作業機による負荷が適正であるかどうか、作業機による負荷に対して燃費が適正であるかどうかといった問いを解決する燃費評価ルールを前記燃費評価部に予め設定しておいて、このルールの結果として総合的な燃費評価を下して、表示すると、作業車両の運転者にとって有益な情報となる。 The simplest fuel economy evaluation form in the fuel efficiency evaluation unit is the display of fuel consumption per unit time, the display of fuel consumption per mileage, and the level of fuel efficiency obtained from such fuel consumption ( (Eco-driving level) display. However, when the engine-driven traveling vehicle equipped with this fuel consumption evaluation system is a work vehicle equipped with a work machine driven by engine power, a more preferable fuel consumption evaluation form is the work machine other than the fuel injection amount. This is the fuel efficiency evaluation performed using the operation status of No. as a determination condition of the fuel efficiency evaluation rule. When the load applied to the engine by the work implement is large, it is natural that the fuel consumption deteriorates, so the question is whether the load by the work implement is appropriate and whether the fuel consumption is appropriate for the load from the work implement. If a fuel efficiency evaluation rule to be solved is set in advance in the fuel efficiency evaluation section, and a comprehensive fuel efficiency evaluation is performed and displayed as a result of this rule, it is useful information for the driver of the work vehicle.
燃費が車速と密接な関係を有することはよく知られているが、運転者はあまり燃費を車速と関連付けて判断せず、単に燃費だけの情報から運転状態を判断する傾向がある。これを避けて、常に燃費と車速を意識した運転を促すため、本発明の好適な実施形態では、前記燃費評価部による燃費評価に関する情報が、前記エンジン駆動走行車両の車速情報とともにモニタに表示される。 It is well known that the fuel consumption has a close relationship with the vehicle speed. However, the driver does not determine the fuel consumption in association with the vehicle speed, and tends to determine the driving state based on only the information on the fuel consumption. In order to avoid this and to encourage driving that is always conscious of fuel consumption and vehicle speed, in a preferred embodiment of the present invention, information on fuel efficiency evaluation by the fuel efficiency evaluation unit is displayed on a monitor together with vehicle speed information of the engine-driven traveling vehicle. The
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1を用いて、本発明による燃料消費評価システムで採用されている燃料噴射量算定処理の原理を説明する。図1の(a)は、この燃料消費評価システムの対象となる特定エンジンのエンジン性能曲線が示されている。横軸はエンジン回転数で縦軸はトルクであり、最大負荷の線はエンジン出力軸にエンジンストールを引き起こさない限りでの制動力(ブレーキ)を最大限に与えた場合のエンジン回転数とトルクの関係を示しており、無負荷の線はエンジン出力軸に負荷を与えない場合、いわゆるアイドリング運転時のエンジン回転数とトルクの関係を示している。最大負荷の線と無負荷の線との間を結んでいる線は、0%から100%までの各スロットル開度:Aにおける無負荷時回転数(アイドリング回転数)を規準としてこの状態から負荷をかけることにより低下するエンジン回転数(一般にエンジン回転数ドロップ量と呼ばれる)を示すアクセル開度別特性曲線である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the principle of the fuel injection amount calculation process employed in the fuel consumption evaluation system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 (a) shows an engine performance curve of a specific engine which is a target of this fuel consumption evaluation system. The horizontal axis is the engine speed and the vertical axis is the torque. The maximum load line shows the engine speed and torque when the braking force (brake) is applied to the engine output shaft as much as possible without causing engine stall. The no-load line indicates the relationship between the engine speed and torque during so-called idling operation when no load is applied to the engine output shaft. The line connecting the maximum load line and the no-load line is the load from this state based on the no-load speed (idling speed) at each throttle opening: A from 0% to 100%. 4 is a characteristic curve for each accelerator opening indicating an engine speed (generally referred to as an engine speed drop amount) that is reduced by applying.
上述した、図1の(a)に示されたエンジン性能曲線の各エンジン運転ポイントでの、トルク値の代りに、エンジン出力軸の一回転あたりの燃料噴射量を縦軸とした燃料噴射量特性曲線が図1の(b)に示されている。燃料噴射量特性曲線は、アクセル開度:A毎に、無負荷時のエンジン回転数を基準回転数として、エンジン出力軸に負荷をかけていくことにより生じるエンジン回転数ドロップ量とその際の燃料噴射量とから、作成することができる。従って、この燃料噴射量特性曲線のパラメータとしてのアクセル開度:Aが決まると、特定のアクセル開度によって規定されている1つの燃料噴射量特性曲線が特定されることになり、その燃料噴射量特性曲線を用いて、その時々のエンジン回転数に応じた一回転あたりの燃料噴射量を導出することができる。 The fuel injection amount characteristic with the fuel injection amount per rotation of the engine output shaft as the vertical axis instead of the torque value at each engine operating point of the engine performance curve shown in FIG. The curve is shown in FIG. The fuel injection amount characteristic curve indicates that, for each accelerator opening: A, the engine speed drop amount generated by applying a load to the engine output shaft with the engine speed at no load as a reference speed, and the fuel at that time It can be created from the injection amount. Therefore, when the accelerator opening: A is determined as a parameter of this fuel injection amount characteristic curve, one fuel injection amount characteristic curve defined by the specific accelerator opening is specified, and the fuel injection amount Using the characteristic curve, it is possible to derive the fuel injection amount per one rotation according to the engine speed at that time.
燃料噴射量特性曲線を用いて一回転あたりの燃料噴射量を導出することを、図1の(c)に拡大された図表を用いて例示的に説明する。ここでは、アクセルレバー等によって設定され、位置センサなどによって検出されるアクセル開度:Aが90%とする。アクセル開度:Aが90%ということが検知されると、ここでは、エンジン回転数と一回転あたりの燃料噴射量の相関関係をあらわす関数:F [90]が設定される。 []内の添え字はアクセル開度:Aを示しており、関数:F [90] はアクセル開度:Aが90%の燃料噴射量特性曲線を少なくとも近似的に示す関係式である。実用的にはこの関係式:F [A] は、対応する燃料噴射量特性曲線を少なくとも近似的に示している一次関数又は二次関数とすることが好都合であるが、本発明においてそれ以上の高次関数を排除しているわけでない。また、例えば、一次関数(直線式)を採用したとしても、定義域としてのエンジン回転数領域を複数に区分けして、それぞれの区分けされた領域毎に異なる関数(直線式)を割り当てる構成を採用してもよい。この複数の直線群、つまり折れ線によって実際の燃料噴射量特性曲線により近似させることが可能となる。
図1の(c)の説明に戻ると、関数F [90] で示されている燃料噴射量特性曲線の下端位置は、無負荷運転時であり、その運転状態でのエンジン回転数を基準回転数:Nとし、リアルタイムで検出されたエンジン回転数をnとすると、基準回転数と検出エンジン回転数の差であるドロップ量の変化と燃料噴射量の変化が、つまり基準回転数からどの程度エンジンドロップすれば燃料噴射量がどの程度変化するかを燃料噴射量特性曲線から把握することができる。つまり、検出エンジン回転数をn、一回転あたりの燃料噴射量をVとすると、この関数F [90] は次の関係式を導く。
V=F [90] (n)
これにより、検出エンジン回転数:nから燃料噴射量:Vを算定することができる。
Derivation of the fuel injection amount per rotation using the fuel injection amount characteristic curve will be exemplarily described with reference to the chart enlarged in FIG. Here, it is assumed that an accelerator opening degree A set by an accelerator lever or the like and detected by a position sensor or the like is 90%. When it is detected that the accelerator opening: A is 90%, here, a function F [90] representing the correlation between the engine speed and the fuel injection amount per rotation is set. The subscript in [] indicates the accelerator opening: A, and the function: F [90] is a relational expression that at least approximately indicates a fuel injection amount characteristic curve with the accelerator opening: A being 90%. Practically, this relational expression: F [A] is conveniently a linear function or a quadratic function that at least approximately shows the corresponding fuel injection amount characteristic curve. It does not exclude high-order functions. In addition, for example, even if a linear function (linear equation) is adopted, the engine speed region as the definition region is divided into a plurality of regions, and a different function (linear equation) is assigned to each divided region. May be. The plurality of straight line groups, that is, broken lines can be approximated by an actual fuel injection amount characteristic curve.
Returning to the explanation of FIG. 1C, the lower end position of the fuel injection amount characteristic curve indicated by the function F [90] is during no-load operation, and the engine speed in the operation state is set to the reference rotation. Number: N, where n is the engine speed detected in real time, the change in the drop amount and the change in the fuel injection amount, which is the difference between the reference speed and the detected engine speed, that is, how much engine from the reference speed It can be grasped from the fuel injection amount characteristic curve how much the fuel injection amount changes if dropped. That is, assuming that the detected engine speed is n and the fuel injection amount per revolution is V, this function F [90] leads to the following relational expression.
V = F [90] (n)
Thereby, the fuel injection amount: V can be calculated from the detected engine speed: n.
本発明による、上述した燃料噴射量算定処理の原理を採用した燃料消費評価システムの実施形態を用いて以下に説明する。図2はこの燃料消費評価システムを搭載したトラクタの斜視図である。図3はこのトラクタの運転部に備えられたステアリングハンドルを含む操縦パネル領域を示す俯瞰図である。このトラクタはエンジン1の出力軸10からの動力をトランスミッション2を介して駆動車輪3に伝達するとともに、トラクタ車体に装備された、耕耘作業機などの外部作業機4にもエンジン動力を伝達するものである。このエンジン1は、燃料タンク20から供給される燃料を用いた燃料噴射量を制御することでエンジン回転数を調整する回転制御器11を備えたディーゼルエンジンであり、この回転制御器11はメカ式ガバナータイプである。さらに、この回転制御器11にはエンジン回転数をマニュアル設定するためのアクセルレバー12も接続されており、このアクセルレバー12の操作位置により、アクセル開度の変更、つまりエンジン回転数の変更が行われる。
The present invention will be described below using an embodiment of a fuel consumption evaluation system that adopts the above-described principle of fuel injection amount calculation processing. FIG. 2 is a perspective view of a tractor equipped with this fuel consumption evaluation system. FIG. 3 is an overhead view showing a control panel area including a steering handle provided in the driving section of the tractor. This tractor transmits the power from the
燃料消費評価システムは、実質的には、車両搭載電子制御ユニットの1つである車両制御ユニット5に構築されている。車両制御ユニット5には、本発明に特に関係するセンサとして、アクセル開度を検出するためにアクセルレバー12の操作位置を検出するアクセル開度センサ91と、エンジン出力軸10の回転数をエンジン1の測定回転数として検出する回転数検出センサ92が接続されている。燃料消費評価システムで評価された燃費に関する情報は燃費情報として表示制御ユニット7に送られる。表示制御ユニット7は、受け取った燃費情報から適当な報知形態での報知データを生成する。この報知データが視覚的な報知である視覚化データである場合、表モニタとして機能する液晶ディスプレイを有する表示パネル70に送られ、そこでエンジン回転などとともに燃費評価情報が表示される。
The fuel consumption evaluation system is substantially constructed in the
車両制御ユニット5には、本発明に特に関する機能部として、アクセル開度を検知するアクセル開度検知部55と、エンジン回転数を測定回転数として検知する回転数検知部56と、アクセル開度と測定回転数とを入力として所定単位あたりの燃料噴射量を算定する燃料噴射量演算手段50と、所定単位あたりの燃料噴射量から燃費評価を行う燃費評価部54が、ソフトウエア又はハードウエアあるいはその両方で構築されている。この実施の形態では、アクセル開度検知部55はアクセル位置センサ91からの信号に基づいて燃料噴射量に影響を及ぼすアクセル開度を検知し、回転数検知部56は回転数検出センサ92からの信号に基づいて測定回転数を検知する。また、特に燃費評価に関係する機能部として、燃料噴射量演算手段50と燃費評価部54が燃費評価モジュールとしてモジュール化されている。燃料噴射量演算手段50は、アクセル開度別に作成された、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量と燃料噴射量の変化との相関関係に基づいて、前記アクセル開度と前記測定回転数とから所定単位あたりの燃料噴射量を算定する。なお、燃料噴射量演算手段50で算定される燃料噴射量の単位としては、エンジン出力軸10の一回転が好適なものとして用いられるが、これに限定されるわけではない。
The
燃料噴射量演算手段50は、アクセル開度検知部55によって検知されたアクセル開度によって、測定回転数と所定単位あたりの燃料噴射量との相関関係を決定するとともにその決定された相関関係を設定する演算管理部51と、演算管理部51によって設定された相関関係に基づいて測定回転数から一回転あたりの燃料噴射量を導出する演算実行部53とを含む。また、この実施形態では測定回転数と一回転あたりの燃料噴射量との相関関係として、測定回転数から一回転あたりの燃料噴射量を導出するアクセル開度毎に作成された関数が用いられる。従って、このアクセル開度毎に作成された関数は関数記憶部52に記憶されており、演算管理部51は使用すべき関数を特定し、その特定された関数を関数記憶部52から読み出して、演算実行部53に与える。
The fuel injection amount calculating means 50 determines the correlation between the measured rotational speed and the fuel injection amount per predetermined unit based on the accelerator opening detected by the
燃料噴射量演算手段50によって算定された燃料噴射量から燃費評価を行う燃費評価部54が評価結果として出力する燃費情報には以下に列挙するように種々の形態がある。
(1)単位時間(例えば1時間)当たり燃料消費量(リッター)のモニタ表示情報。
その際、車両の速度(平均速度、作業時速度など)を同時に表示すると、燃費と車速の関係が理解しやすいので、表示制御ユニット7で車速情報を付加すると好適である。
(2)燃料単位量当たりの走行距離のモニタ表示情報。
(3)平均的な燃費との比較に基づいて評価された燃費優劣に応じたエコレベル表示。例えば低い燃費で運転している場合、優良エコ運転としてそのレベルに応じて、例えばニコニコマークなどを表示する。
(4)上述した燃費情報及びエコ運転情報の音声による報知。
(5)ランプ等による、燃費良否の選択的報知。
上記の燃費報知形態のいずれか、または任意の組み合わせを出力するように燃費評価部54を構成することが好ましい。例えば、トラクタの場合、使用している変速段によって道路走行中又は作業機を用いた作業中を認識することができるので、それぞれに適した表示モードのため燃費情報を選択してもよい。
The fuel consumption information output as the evaluation result by the fuel
(1) Monitor display information of fuel consumption (liter) per unit time (for example, 1 hour).
At that time, if the vehicle speed (average speed, working speed, etc.) is displayed at the same time, it is easy to understand the relationship between the fuel consumption and the vehicle speed. Therefore, it is preferable to add the vehicle speed information by the display control unit 7.
(2) Monitor display information of travel distance per unit amount of fuel.
(3) Eco level display according to fuel economy superiority or poorness evaluated based on comparison with average fuel efficiency. For example, when driving with low fuel consumption, for example, a smiley mark or the like is displayed as excellent eco-driving according to the level.
(4) Notification by voice of the fuel consumption information and eco-driving information described above.
(5) Selective notification of fuel efficiency using a lamp or the like.
It is preferable to configure the fuel
次に図6を用いて、上述した燃料消費量評価システムにおける燃費評価の仕組みを説明する。
この燃料消費量評価システムでは、図1を用いた燃料噴射量算定処理の原理説明のところで述べたような燃料噴射量特性曲線をベンチテストのような実験的な測定手法で求めておく。さらに、燃料噴射量特性曲線を構成する、各アクセル開度別の無負荷状態から最大負荷状態まで延びたアクセル開度別燃料噴射量特性曲線に近似する関数を求めて、関数記憶部52に記憶させておく(#01)。この特性曲線は直線であってもよく、また折れ線であってもよい。また、測定に用いられたアクセル開度の間隔より狭い間隔でのアクセル開度別燃料噴射量特性曲線が必要な場合は、補間法を用いて近似的に燃料噴射量特性曲線自体又は関数を生成するとよい。
実際の燃料消費量評価プロセスでは、アクセルレバーの操作位置からアクセル開度検知部55がアクセル開度:Aを決定し、演算管理部51に転送する(#02)。このアクセル開度:Aを受け取った演算管理部51は、そのアクセル開度:Aの値に適合する関数、この例ではA=90%であるので、F(90) を関数記憶部52から読み出し、演算実行部53に設定する(#03)。さらに、エンジン出力軸10の回転数である測定回転数:nを回転数検知部56が決定し、演算実行部53に転送する(#04)。演算実行部53は設定されている関数F(90) に対して測定回転数:nを与えて、式:V=F(90) (n)から一回転当たりの燃料噴射量:Vを算定し、燃費評価部54に燃費評価の判定条件として入力する(#05)。燃費評価部54には、必要に応じて一回転当たりの燃料噴射量以外に車速や変速段や作業機動作状態が判定条件として入力される。
Next, the mechanism of fuel efficiency evaluation in the fuel consumption evaluation system described above will be described with reference to FIG.
In this fuel consumption amount evaluation system, the fuel injection amount characteristic curve as described in the explanation of the principle of fuel injection amount calculation processing using FIG. 1 is obtained by an experimental measurement method such as a bench test. Further, a function approximating the fuel injection amount characteristic curve for each accelerator opening extending from the no-load state for each accelerator opening to the maximum load state constituting the fuel injection amount characteristic curve is obtained and stored in the
In the actual fuel consumption evaluation process, the accelerator
燃費評価部54は、一回転当たりの燃料噴射量などの条件入力に基づいて、燃費を評価し、前述したような燃費情報を生成する(#06)。生成された燃費情報がモニタ表示用であれば、その燃費情報は表示制御ユニット7に転送される(#07)。表示制御ユニット7は転送されてきた燃費情報に基づいて、適合する表示イメージを表示パネル70の液晶ディスプレイ部に表示するための表示データを生成して、送出する(#08)。図6の例では、表示パネル70に表示されるイメージは、燃費が良いほどニコニコマークが断続的に増えていく横棒とニコニコマークの組み合わせたもので、この表示により運転者の省エネ運転(エコ運転)を促すことができる。
The fuel
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のような構成を採用することができる。
(1)上述した実施の形態では、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量とその際に生じる燃料噴射量の変化を測定することで作成可能な相関関係として、エンジン出力軸10の測定回転数から一回転当たりの燃料噴射量を導く測定回転数・燃料噴射量関数をエンジン開度毎に作成し、このエンジン開度別の測定回転数・燃料噴射量関数が関数記憶部52に前もって記憶されていた。このようなエンジン開度別の測定回転数・燃料噴射量関数に代えて、測定回転数とエンジン開度から一回転当たりの燃料噴射量を読み出すことができるテーブルを上記相関関係として作成し、燃料噴射量演算手段50に組み込んでもよい。つまり、この別実施形態では、関数記憶部52を、測定回転数とエンジン開度とを入力、一回転当たりの燃料噴射量を出力とするテーブルとして機能させるのである。
なお、上記相関関係を、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量とその際に生じる燃料噴射量の変化を測定することで作成する代わりに、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量とその際に生じるトルクの変化を測定することで得られるエンジン性能曲線を平行移動や回転といった調整操作をすることを通じて測定回転数と燃料噴射量との関係を表すエンジン開度別の測定回転数・燃料噴射量曲線を作成することも可能である。
(2)上述した実施の形態では、アクセル開度検知部55はアクセル位置センサ91からの信号に基づいてアクセル位置を決定していたが、アクセル位置の検出は種々の位置に設置された別なセンサからの信号に基づいてアクセル位置を決定する構成や、他のECUにおいて決定されたアクセル開度をそのままスルーして燃料噴射量演算手段50に与えるような構成を採用することも可能である。同様に、上述した実施の形態では、回転数検知部56はエンジン出力軸82の回転を検出する回転数検出センサ82からの信号に基づいて測定回転数を決定していたが、エンジン回転する検出は種々の位置に設置された別なセンサからの信号に基づいて測定回転数を決定する構成や、他のECUにおいて決定されたエンジン回転数をそのままスルーして燃料噴射量演算手段50に与えるような構成を採用することも可能である。
(3)上述した実施の形態では、燃費評価部54は、一回転当たりの燃料噴射量を条件入力として、予め設定されたルールに基づいて燃費情報を生成出力していたが、これに代えて、単純に一回転当たりの燃料噴射量を燃費情報として出力する構成とすることや、一回転当たりの燃料噴射量の経時的な挙動を、例えば統計学的に処理して、その処理結果を燃費情報として出力する構成とすることも可能である。
[Another embodiment]
The present invention can employ the following configurations in addition to the above-described embodiments.
(1) In the above-described embodiment, the correlation that can be created by measuring the engine speed drop amount from the reference engine speed that is the engine speed when the engine is not loaded and the change in the fuel injection amount that occurs at that time. As described above, a measurement rotation speed / fuel injection amount function for deriving a fuel injection amount per rotation from a measured rotation speed of the
Instead of creating the above correlation by measuring the change in the engine speed drop from the reference speed, which is the engine speed when the engine is not loaded, and the change in the fuel injection amount that occurs at that time, Measure the engine speed curve by adjusting the engine performance curve obtained by measuring the engine speed drop amount from the reference engine speed, which is the engine speed at that time, and the change in the torque generated at that time. It is also possible to create a measured rotational speed / fuel injection amount curve for each engine opening that represents the relationship between the fuel injection amount and the fuel injection amount.
(2) In the above-described embodiment, the
(3) In the above-described embodiment, the fuel
本発明は、アクセル開度の調整によって出力が制御されるエンジンを備えたエンジン駆動走行車両の燃費を算出する技術分野に利用することができる。 The present invention can be used in the technical field of calculating the fuel consumption of an engine-driven traveling vehicle including an engine whose output is controlled by adjusting the accelerator opening.
1:エンジン
10:エンジン出力軸
4:作業機
5:車両制御ユニット
55:アクセル開度検知部
56:回転数検知部
7:表示制御ユニット
70:表示パネル(モニタ)
50:燃費噴射量演算手段
51:演算管理部
52:関数記憶部
53:演算実行部
54:燃費評価部
55:アクセル開度検知部
56:回転数検知部
91:アクセル位置センサ
92:回転数検出センサ
1: Engine 10: Engine output shaft 4: Work implement 5: Vehicle control unit 55: Accelerator opening degree detection unit 56: Rotational speed detection unit 7: Display control unit 70: Display panel (monitor)
50: Fuel consumption injection amount calculation means 51: Calculation management unit 52: Function storage unit 53: Calculation execution unit 54: Fuel consumption evaluation unit 55: Accelerator opening degree detection unit 56: Revolution detection unit 91: Acceleration position sensor 92: Revolution detection Sensor
Claims (6)
アクセル開度を検知するアクセル開度検知部と、
アクセル開度別に作成された、エンジン無負荷時のエンジン回転数である基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量と燃料噴射量の変化との相関関係に基づいて、前記アクセル開度と前記測定回転数とから所定単位あたりの燃料噴射量を算定する燃料噴射量演算手段と、
前記燃料噴射量演算手段によって算定された前記燃料噴射量に基づいて燃費評価を行う燃費評価部と、
を備えた燃料消費量評価システム。 A rotational speed detector for detecting the engine rotational speed of the engine-driven traveling vehicle as a measured rotational speed;
An accelerator position detector for detecting the accelerator position;
Based on the correlation between the engine speed drop amount from the reference engine speed, which is the engine speed when the engine is not loaded, and the change in the fuel injection amount, created for each accelerator opening, the accelerator opening and the measured rotation A fuel injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount per predetermined unit from the number;
A fuel efficiency evaluation unit that performs fuel efficiency evaluation based on the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculation means;
Fuel consumption evaluation system equipped with.
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