JP2011248718A - 車両の給油量提示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常の使用状況に応じた最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）を用い、燃料の劣化が生じない適正な給油量を推奨給油量（Ｑｒｍｄ）として給油時に提示する。
【解決手段】 給油の意思を検出する、前回給油からの日数（Ｄｎ）と前回の給油からの燃料消費量（Ｑｎ）を求め、日数（Ｄｎ）と燃料消費量（Ｑｎ）により、給油までの日数に応じた燃料消費量（消費レート）を求め、最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）に対し燃料の消費期限までの日数、即ち、劣化が生じない日数を乗じて推奨給油量（Ｑｒｍｄ）を演算する。
【選択図】図３

Description

本発明は、給油時に的確な給油量を提示する車両の給油量提示装置に関する。

自動車（車両）の燃料は、長期間使用せずに燃料タンクや配管内に滞留させると、燃料が酸化して（劣化して）金属を腐食させたり、揮発成分が蒸発して（劣化して）燃料成分の割合が不適切になり、エンジンの始動時に不具合を生じさせることが考えられる。内燃機関（エンジン）と共に電動機により駆動力を得るハイブリッド車では、特に、電動機に給電を行うバッテリが外部充電可能で電動機を主体に走行するプラグインハイブリッド車では、エンジンの燃料消費量が格段に少ない利点がある反面、燃料の劣化が生じる虞があった。

ハイブリッド車において、劣化した燃料を滞留させないために、燃料の劣化度合いを把握する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された技術は、給油の履歴に基づいて燃料の劣化度合いを把握し、劣化が判定された場合、エンジンの運転頻度を高くして燃料消費を促進させるようにしている。このため、劣化した燃料が燃料タンク等に滞留することを抑制することができる。

しかし、燃料の劣化を抑制するために燃料消費を促進する技術では、ハイブリッド車の利点である電気エネルギーによる走行頻度を低下させることになる。例えば、タンク容量の上限近傍まで燃料が残っている場合、燃料を消費するまでの走行距離はかなりの距離になり、長期間に亘りエンジンでの走行を強いられることになる。この結果、エンジンの燃料消費量が格段に少ないハイブリッド車の特性を生かすことができなくなってしまう。

このように、燃料の劣化はエンジンに不調をきたす原因になると共に、ハイブリッド車では、電気エネルギーの有効利用が妨げられる原因となっている。また、多くの燃料を燃料タンクに滞留させておくことは、車両の重量増加につながり、燃費の悪化を招く原因となっている。

特開２００９−２５５６８０号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、燃料の劣化が生じない適正な給油量を給油時に提示することができる車両の給油量提示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車両の給油量提示装置は、内燃機関を有する車両に燃料を供給する際に前回の給油からの期間及び燃料消費量を求める使用状況導出手段と、前記使用状況導出手段で求められた前回の給油からの期間及び燃料消費量に基づいて燃料の消費レートを求める消費レート検出手段と、前記消費レート検出手段で求められた前記消費レートと燃料の消費期限までの期間とに基づいて推奨給油量を演算する推奨給油量演算手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、燃料を給油する際に、前回給油からの期間と前回の給油からの燃料消費量が求められ、期間と燃料消費量により、給油までの期間に応じた燃料消費量である燃料の消費レート（例えば、１日あたりの燃料消費量）が求められ、燃料の消費レートに対し燃料の消費期限までの期間、即ち、劣化が生じない期間を加味して推奨燃料が演算される。この結果、燃料の消費状況に応じて、燃料の劣化が生じない適正な給油量を給油時に提示することができる。

そして、請求項２に係る本発明の車両の給油量提示装置は、請求項１に記載の車両の給油量提示装置において、前記消費レート検出手段で求められた消費レートが複数回分記憶される記憶手段を備え、前記推奨給油量演算手段で演算される前記推奨給油量は、前記記憶手段に記憶された複数の消費レート内で最小値の消費レートを用いて演算されることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、記憶手段に記憶された複数の消費レート内で最小値の消費レートを用いて推奨給油量を演算するので、短期間に長距離走行した時等の燃料の消費レートを排除して最小限の燃料量を推奨給油量とすることができる。

また、請求項３に係る本発明の車両の給油量提示装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の車両の給油量提示装置において、前記推奨給油量演算手段で演算される前記推奨給油量は、燃料タンクの容量から残燃料量を減じた量が上限量とされることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、燃料タンクの容量から残燃料量を減じた量が推奨給油量の上限量とされるので、燃料タンクの容量を超える燃料量を推奨給油量として提示することがない。

また、請求項４に係る本発明の車両の給油量提示装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、前記消費レート検出手段で求められる消費レートは、前回の給油からの燃料消費量を前回の給油からの日数で除した１日あたりの燃料消費量であることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、１日あたりの燃料消費量を消費レートとすることができる。

また、請求項５に係る本発明の車両の給油量提示装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、前記車両の駆動源となる電動機が備えられると共に前記電動機に電力を供給するバッテリが備えられるハイブリッド車両であることを特徴とする。

請求項５に係る本発明では、車両の駆動源となる電動機が備えられたハイブリッド車における内燃機関の燃料の消費状況に応じて、燃料の劣化が生じない適正な給油量を給油時に提示することができる。

また、請求項６に係る本発明の車両の給油量提示装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、前記燃料の消費期限を燃料の種類又は所定の外的要因によって可変させる消費期限可変手段が設けられることを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、燃料の種類や所定の外的要因により消費期限を可変させることができるため、燃料の種類や所定の外的要因に応じた適正な燃料の消費期限を設定することができる。これにより、適正な推奨給油量を演算することができる。

本発明の車両の給油量提示装置は、燃料の劣化が生じない適正な給油量を給油時に提示することが可能になる。

本発明の第１実施例に係る給油量提示装置が備えられる車両の概略図である。 給油量提示装置のブロック構成図である。 給油量提示装置の動作フローチャートである。 前回の給油からの燃料消費量と前回給油からの経過日数との関係を表すグラフである。 前回の給油からの燃料消費量と前回給油からの経過日数との関係を表すグラフである。

図１には本発明の第１実施例に係る給油量提示装置が備えられる車両のパワートレイン構成を説明する全体概略状況、図２には給油量提示装置の制御ブロックの状況、図３には給油量提示装置の制御動作を説明するフローチャートを示してある。

本実施例は、内燃機関と電動機により車両の駆動力を得るハイブリッド車に給油量提示装置を適用した例を挙げて説明してあるが、本発明の給油量提示装置は、電動機を備えていない車両に適用することも可能である。

図１に基づいて本発明の第１実施例に係る給油量提示装置が備えられる車両の概要を説明する。

図に示すように、車両１には、前駆動伝達機構２を介して前輪３に駆動力を伝達する電動機としてのフロントモータ４が搭載されると共に、後駆動伝達機構５を介して後輪６に駆動力を伝達する電動機としてのリヤモータ７が搭載されている。フロントモータ４及びリヤモータ７に電力を供給するバッテリ８が搭載され、バッテリ８は外部からの充電が可能となっている。

一方、車両１には内燃機関であるエンジン１１が搭載され、エンジン１１の出力系１２はクラッチ１３を介して前駆動伝達機構２に繋げられている。エンジン１１は燃料タンク１４からの燃料が燃焼されることにより駆動され、駆動力がクラッチ１３及び前駆動伝達機構２を介して前輪３に伝達される。エンジン１１の駆動により発電機１５が作動し、発電機１５で発電された電力はフロントモータ４、リヤモータ７及びバッテリ８に適宜供給される。

上述した車両１は、通常時はクラッチ１３が断状態にされて出力系１２と前駆動伝達機構２との間で動力が伝わらない状態にされ、フロントモータ４及びリヤモータ７の駆動により走行する。バッテリ８の容量が低下した場合、燃料タンク１４の燃料が供給されてエンジン１１が発電機を駆動し電力を供給する。さらに高速走行等でフロントモータ４及びリヤモータ７の駆動力では必要な駆動出力が得られなくなる場合、クラッチ１３が接続され、エンジン１１の駆動力が前駆動伝達機構２に伝達され、エンジン１１の駆動力が付加されて（もしくは、エンジン１１単独の駆動力で）走行する。

上述した車両１は、電気エネルギーを有効に用いることで、少ない燃料消費量で走行することができる。電気エネルギーによる走行頻度が高くなることにより、燃料タンク１４の燃料が使用されずに滞留することが考えられる。このため、車両１には、走行状況に応じて給油時に最小限の量の燃料が給油できるように、即ち、燃料が劣化しない期間で、通常の走行に支障がない状態で使い切る量の燃料が給油できるように、給油量提示装置により推奨される燃料量が提示（表示）されるようになっている。

図２に基づいて給油量提示装置を説明する。

車両１（図１参照）のエンジン１１（図１参照）の燃料の給油意思を検出するための信号、例えば、リッドが開けられた際の信号（リッド開信号）がエンジンＥＣＵ２１に入力される。リッド開信号は、電動オープナーの操作スイッチの情報、リッドの開閉を検出するスイッチの信号が適用される（給油意思検出手段）。給油意思検出手段としては、給油時や給油量を確認したい場合に操作するためのスイッチ等を設けることも可能である。

リッド開信号（給油意思検出手段）の情報は消費レート演算部２２に送られる。消費レート演算部２２では、前回の給油からの期間（日数：Ｄｎ）及び前回の給油からの燃料消費量（Ｑｎ）が求められる（使用状況導出手段）。燃料消費量は、燃料タンク１４のゲージ値や燃料噴射量の積算値等により求められる。

また、消費レート演算部２２では、前回の給油からの日数（Ｄｎ）及び燃料消費量（Ｑｎ）に応じて消費レート（Ｖｆｃｎ）が演算される（消費レート検出手段）。
即ち、消費レート（Ｖｆｃｎ）＝燃料消費量（Ｑｎ）÷日数（Ｄｎ）
により、消費レート（Ｖｆｃｎ）が前回の給油からの１日あたりの燃料消費量として求められる。

消費レート演算部２２で演算された今回の消費レート（Ｖｆｃｎ）は記憶部２３に送られて記憶される（記憶手段）。記憶部２３には過去の給油時における消費レートが複数回分（例えば、３回分から５回分程度）記憶され、数回分の消費レートの中の古い情報が今回の消費レート（Ｖｆｃｎ）の値に置き換えられる。複数回分の記憶部２３に記憶された消費レートを比較部２４で比較し、複数回分の消費レートのうちで最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）が推奨演算部２５に送られる。

推奨演算部２５では、最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）に対し、燃料の消費期限までの期間（日数：例えば、９０日）を加味して推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算される（推奨給油量演算手段）。即ち、推奨給油量（Ｑｒｍｄ）＝最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）×燃料消費期限日数推奨給油量（Ｑｒｍｄ）は、燃料タンク１４（図１参照）の容量から残燃料量を減じた量が上限量とされている。このため、燃料タンク１４（図１参照）の容量を超える燃料量の推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が提示されることがない。

尚、燃料の消費期限は燃料の種類によっても異なるため、燃料の種類によって消費期限を可変にする手段（消費期限可変手段）を設けることも可能である。また、消費期限可変手段により可変にする燃料の消費期限は、給油時の外気温や湿度、又は季節や地域などの外的要因、又はそれらの変動に伴う燃料の温度によって可変にさせてもよい。

推奨演算部２５で演算された推奨給油量（Ｑｒｍｄ）はメータＥＣＵ３１に送られる。メータＥＣＵ３１はリッド開信号により起動され、給油データ等、給油の情報が送られる。メータＥＣＵ３１の指令により推奨給油量（Ｑｒｍｄ）がメータ表示部３２に表示され、メータ表示部３２には、前回給油日、前回給油からの燃料使用量等、給油の情報が推奨給油量（Ｑｒｍｄ）と共に表示される。

尚、推奨演算部２５で演算された推奨給油量（Ｑｒｍｄ）を音声等で知らせることも可能である。

図３に基づいて推奨給油量（Ｑｒｍｄ）を表示させる処理の基本的な流れを説明する。

処理がスタートすると、ステップＳ１でリッド開信号が読み込まれ、ステップＳ２でエンジンＥＣＵ２１及びメータＥＣＵ３１が起動される。ステップＳ３で前回の給油からの日数（Ｄｎ）及び燃料消費量（Ｑｎ）が読み込まれ、ステップＳ４で燃料消費量（Ｑｎ）を日数（Ｄｎ）で除すことにより１日あたりの燃料消費量、即ち、消費レート（Ｖｆｃｎ）が演算される。

ステップＳ５で、記憶された過去数回分（３回分から５回分程度）の消費レートのうち最も古い消費レートと今回の消費レート（Ｖｆｃｎ）とが置き換えられる。

ステップＳ６では、ステップＳ５で消費レートの置き換えが行われた後の数回分の消費レートのうち、最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）を読み込む。そして、読み込まれた最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）を推奨演算部２５に送る。

ステップＳ６で読み込まれた最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）に基づき、ステップＳ７で推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算される。つまり、設定された最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）は、個別の燃料使用状況に応じた最小の消費レートであり、ステップＳ７では、個別の燃料消費状況に応じた１日あたりの最小の燃料消費量に、燃料消費期限日数を乗じることで、個別の燃料状況に応じて劣化が生じない最小量の推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算される。

このため、短期間に長距離走行した時等、一時的に給油量が増加した時の消費レートの値を排除することができるので、通常の使用状況に応じた最小限の燃料量を推奨給油量（Ｑｒｍｄ）とすることができる。

ステップＳ７で推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算された後、ステップＳ８で推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が表示されて処理が終了する。推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が表示されて実際に給油が行われた後、給油の完了が確認されて前回の給油量等の給油データが更新される。

上述した給油量提示装置では、給油の意思が検出されると、前回給油からの日数（Ｄｎ）と前回の給油からの燃料消費量（Ｑｎ）が求められ、日数（Ｄｎ）と燃料消費量（Ｑｎ）により、給油までの日数に応じた燃料消費量（消費レート）が求められ、燃料の消費レートに対し燃料の消費期限までの日数、即ち、劣化が生じない日数が乗じられて推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算される。そして、複数の消費レート及び今回求められた消費レート（Ｖｆｃｎ）の内で最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）を用いて推奨給油量（Ｑｒｍｄ）が演算される。

このため、一時的に給油量が増加した時の消費レートの値を排除し、通常の使用状況に応じた最小値の消費レート（Ｖｆｃｍｉｎ）を用い、個別の燃料の消費状況に応じ、燃料の劣化が生じない最小限の適正な給油量を推奨給油量（Ｑｒｍｄ）として給油時に提示することができる。

上述した給油量提示装置は、リッドが開けられて給油の意思が検出された際に、燃料消費量（Ｑｎ）を前回の給油からの日数（Ｄｎ）で除すことにより１日あたりの燃料消費量、即ち、消費レート（Ｖｆｃｎ）が演算されるが、満タンに給油しても燃料の消費期限までの期間（消費期限）までに燃料を使い切ることができる消費レート（Ｖｆｃｎ）であると判断された場合に、推奨給油量（Ｑｒｍｄ）の表示を行わず、燃料を使い切ることができない消費レート（Ｖｆｃｎ）であると判断された場合に、推奨給油量（Ｑｒｍｄ）の表示を行う機能を有している。

この機能を図４に基づいて説明する。図４には前回の給油からの燃料消費量と、前回給油からの経過日数との関係を表すグラフを示してある。

図４に示したマップは、消費期限までの日数（Ｄｌｍｔ）で、燃料消費量が満タン容量になる（満タンまでの燃料消費量がＱｌｍｔ）消費レートの傾きＬが設定されている。即ち、消費レートの傾きＬ＝前回からの燃料消費量（Ｑｌｍｔ）/日数（Ｄｌｍｔ）とされている。そして、消費レートの傾きＬを挟んでＡゾーンとＢゾーンに領域が区分けされている。

Ａゾーンは、リッドが開けられたときの消費レート（Ｖｆｃｎ）{燃料消費量（Ｑｎ）/日数（Ｄｎ）}が、消費レートの傾きＬ{前回からの燃料消費量（Ｑｌｍｔ）/日数（Ｄｌｍｔ）}以上になる領域である。つまり、満タンに給油しても消費期限内に燃料を使い切ることができる消費レートの領域となっている。

消費レート（Ｖｆｃｎ）がＡゾーンにあった場合、燃料を期限内に使い切ることができるので、推奨給油量（Ｑｒｍｄ）の表示は行われないようになっている。

Ｂゾーンは、リッドが開けられたときの消費レート（Ｖｆｃｎ）{燃料消費量（Ｑｎ）/日数（Ｄｎ）}が、消費レートの傾きＬ{前回からの燃料消費量（Ｑｌｍｔ）/日数（Ｄｌｍｔ）}を下回る領域である。つまり、満タンに給油すると消費期限内に燃料を使い切ることができない消費レートの領域となっている。

消費レート（Ｖｆｃｎ）がＢゾーンにあった場合、燃料を期限内に使い切ることができないので、現在の消費レートに応じた推奨給油量（Ｑｒｃｍｄ）が求められる。つまり、現在の消費レートによる消費期限までの日数（Ｄｌｍｔ）での消費可能な燃料量（Ｑｃａｌ）が求められ、燃料量（Ｑｃａｌ）から燃料タンク内の残燃料量（Ｑｒｅｍ）を減じて現在の消費レートに応じた推奨給油量（Ｑｒｃｍｄ）とされる。

燃料量（Ｑｃａｌ）は、{燃料消費量（Ｑｎ）×消費期限までの日数（Ｄｌｍｔ）/日数（Ｄｎ）}により求められる。尚、推奨給油量（Ｑｒｃｍｄ）が負の値になった場合には、推奨給油量（Ｑｒｃｍｄ）を表示せずに、給油の先延ばしを促す表示を行う。

また、上述した給油量提示装置は、前回の給油からの経過日数と燃料消費量を常時監視し、燃料消費を促進する燃料を消費期限内に使い切ることができないと見込まれる場合、充電を控えて燃料消費を促す表示を行う機能を有している。

この機能を図５に基づいて説明する。図５には前回の給油からの燃料消費量と、前回給油からの経過日数との関係を表すグラフを示してある。

図５に示したマップは、給油後から前回給油後の残量（Ｑｒｅｆ）までの消費レートの傾きＳ（Ｑｒｅｆ/Ｄｌｍｔ）が設定されている。また、消費期限までの日数（Ｄｌｍｔ）の割合を１とした場合、給油後の任意の経過日数割合（１−ｋ：例えば、ｋ＝０.５）の時点から、前回給油後の残量（Ｑｒｅｆ）までの消費レートの傾きＰが設定されている。

前回給油後の残量（Ｑｒｅｆ）から現時点の燃料消費量（Ｑｂ）を減じた量を、消費期限までの日数（Ｄｌｍｔ）から現時点までの日数（Ｄｂ）を減じた値で除した値が設定される。即ち、（Ｑｒｅｆ）−（Ｑｂ）/（Ｄｌｍｔ）−（Ｄｂ）が設定される。

給油後から前回給油後の残量（Ｑｒｅｆ）までの消費レートの傾きＳに対し、この値が小さい場合の領域がＣゾーンとされている。
Ｃゾーン＝（Ｑｒｅｆ）−（Ｑｂ）/（Ｄｌｍｔ）−（Ｄｂ）＜Ｑｒｅｆ/Ｄｌｍｔとされている。現時点での消費レートがＣゾーンであった場合、消費期限内に残燃料を使い切ることができる状態なので、燃料消費を促す表示は行われない。

また、給油後の任意の経過日数割合の時点から、前回給油後の残量（Ｑｒｅｆ）までの消費レートの傾きＰに対し、（Ｑｒｅｆ）−（Ｑｂ）/（Ｄｌｍｔ）−（Ｄｂ）の値が大きい領域がＤゾーンとされている。
Ｄゾーン＝（Ｑｒｅｆ）−（Ｑｂ）/（Ｄｌｍｔ）−（Ｄｂ）＞
Ｑｒｅｆ/（Ｄｌｍｔ・ｋ）
とされている。現時点での消費レートがＤゾーンであった場合、消費期限内に残燃料が使い切れないと見込まれるため、充電を控えて燃料消費を促す表示をメータ表示部３２に表示する。

尚、現時点での消費レートがＤゾーンであった場合、電気エネルギーを用いずに走行する制御モードへ移行させ燃料消費を促進させてもよい。

上述した車両の給油量提示装置では、燃料の劣化が生じない適正な給油量を給油時に提示することが可能になる。

本発明は、給油時に的確な給油量を提示する車両の給油量提示装置の産業分野で利用することができる。

１ 車両
２ 前駆動伝達機構
３ 前輪
４ フロントモータ
５ 後駆動伝達機構
６ 後輪
７ リヤモータ
８ バッテリ
１１ エンジン
１２ 出力系
１３ クラッチ
１４ 燃料タンク
１５ 発電機
２１ エンジンＥＣＵ
２２ 消費レート演算部
２３ 記憶部
２４ 比較部
２５ 推奨演算部
３１ メータＥＣＵ
３２ メータ表示部

Claims (6)

1. 内燃機関を有する車両に燃料を供給する際に前回の給油からの期間及び燃料消費量を求める使用状況導出手段と、
   前記使用状況導出手段で求められた前回の給油からの期間及び燃料消費量に基づいて燃料の消費レートを求める消費レート検出手段と、
   前記消費レート検出手段で求められた前記消費レートと燃料の消費期限までの期間とに基づいて推奨給油量を演算する推奨給油量演算手段とを備えた
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。
2. 請求項１に記載の車両の給油量提示装置において、
   前記消費レート検出手段で求められた消費レートが複数回分記憶される記憶手段を備え、
   前記推奨給油量演算手段で演算される前記推奨給油量は、前記記憶手段に記憶された複数の消費レートの内で最小値の消費レートを用いて演算される
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。
3. 請求項１もしくは請求項２に記載の車両の給油量提示装置において、
   前記推奨給油量演算手段で演算される前記推奨給油量は、燃料タンクの容量から残燃料量を減じた量が上限量とされる
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、
   前記消費レート検出手段で求められる消費レートは、前回の給油からの燃料消費量を前回の給油からの日数で除した１日あたりの燃料消費量である
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、
   前記車両の駆動源となる電動機が備えられると共に前記電動機に電力を供給するバッテリが備えられるハイブリッド車両である
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両の給油量提示装置において、
   前記燃料の消費期限を燃料の種類又は所定の外的要因によって可変させる消費期限可変手段が設けられる
   ことを特徴とする車両の給油量提示装置。

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