JP2013040575A - Fuel-saving drive evaluation system, and program for fuel-saving drive evaluation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システム及び省燃費運転評価システム用プログラムに関するものである。 The present invention relates to a fuel saving driving evaluation system and a fuel saving driving evaluation system program for evaluating whether or not the driving is suitable for fuel saving driving.
加減速を波状的に繰り返す、いわゆる波状運転は、車両燃費(=走行距離/消費燃料)の悪化を招くことから、例えば、特許文献1に記載の発明では、波状運転を検出したときに、運転者に対してその旨のアドバイスを行うことにより、省燃費運転を運転者に促している。 Since so-called wavy driving that repeatedly accelerates and decelerates causes deterioration in vehicle fuel consumption (= travel distance / fuel consumption), for example, in the invention described in Patent Document 1, when wavy driving is detected, driving is performed. By giving advice to that effect, the driver is encouraged to save fuel.
しかし、特許文献1に記載の発明では、波状運転であるか否かのみに基づいて運転を評価しているので、適切な評価をすることができない場合がある。
例えば、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路では、アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、車両の速度は、道路の勾配変化とともに波状的に変化する。このため、省燃費運転評価システムから見ると、恰も波状運転がされたように判断されてしまうので、適切な評価をすることができない。
本発明は、上記点に鑑み、省燃費運転に適した運転であるか否かを適切に評価可能とすることを目的とする。
However, in the invention described in Patent Document 1, since the operation is evaluated based only on whether or not the operation is a wave operation, there is a case where an appropriate evaluation cannot be performed.
For example, on a road in which an uphill and a downhill are wavelikely repeated, the vehicle speed changes in a wavelike manner with a change in road gradient even if the amount of depression of the accelerator pedal is kept constant. For this reason, when viewed from the fuel-saving driving evaluation system, it is determined that the wavy driving has been performed, so that appropriate evaluation cannot be performed.
In view of the above points, an object of the present invention is to make it possible to appropriately evaluate whether or not the driving is suitable for fuel-saving driving.
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムであって、駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel-saving driving evaluation system for evaluating whether or not the driving is suitable for fuel-saving driving. Parameter detecting means for detecting a parameter that changes in accordance with a value obtained by subtracting the rate of increase in the kinetic energy of the vehicle due to gravity from the rate of change in the kinetic energy of the vehicle in the “driving state” in which the driving force for driving the vehicle is generated And storage means for storing evaluation parameters for evaluating driving, and evaluation determination means for determining evaluation by comparing the evaluation parameters with the parameters.
これにより、請求項1に記載の発明では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。 Thereby, in invention of Claim 1, since driving | running is evaluated using the parameter which reduced the kinetic energy increase rate of the vehicle by gravity, even if it is a road where an uphill and a downhill repeat a wave shape, Appropriate evaluation is possible.
請求項2に記載の発明では、パラメータは、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に、車両の走行に伴って発生する損失の変化率を加算した値に応じて変化する値であることを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the parameter is a value obtained by adding a rate of change of loss generated as the vehicle travels to a value obtained by subtracting the rate of increase of vehicle kinetic energy due to gravity from the rate of change of vehicle kinetic energy. It is a value that changes according to the above.
これにより、請求項2に記載の発明では、より適切な運転評価をすることが可能となる。
なお、請求項3に記載の発明では、車両の走行に伴って発生する損失には、少なくとも走行用タイヤにて発生する転がり抵抗が含まれることを特徴とする。
Thereby, in the invention according to claim 2, it is possible to perform more appropriate driving evaluation.
The invention according to claim 3 is characterized in that the loss caused by the traveling of the vehicle includes at least a rolling resistance generated in the traveling tire.
請求項4に記載の発明では、コンピュータを省燃費運転に適した減速運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムとして作動させるためのプログラムであって、車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段として機能させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a program for operating a computer as a fuel-saving driving evaluation system for evaluating whether or not a deceleration driving suitable for fuel-saving driving is performed. Parameter detection means for detecting parameters that change according to the rate of change in vehicle kinetic energy from the rate of change in vehicle kinetic energy minus the rate of increase in vehicle kinetic energy due to gravity in the “driving state” where the engine is generating driving force. It is characterized by functioning as storage means for storing evaluation parameters for performing evaluation, and evaluation determination means for determining evaluation by comparing evaluation parameters with parameters.
これにより、請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の発明と同様に、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
As a result, in the invention described in claim 4, as in the invention described in claim 1, it is possible to perform an appropriate evaluation even on a road in which an uphill and a downhill are repeated in a wavy manner. .
Incidentally, the reference numerals in parentheses for each of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and the present invention is indicated by the reference numerals in the parentheses of the above respective means. It is not limited to specific means.
本実施形態は、本発明に係る省燃費運転評価システム及び当該システム用のプログラムを普通乗用車に適用したものである。この省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価し、その評価結果を運転者等に音声又は画像にて通知するものである。以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。 In the present embodiment, the fuel-saving driving evaluation system according to the present invention and the program for the system are applied to a normal passenger car. This fuel-saving driving evaluation system evaluates whether or not the driving is suitable for fuel-saving driving, and notifies the driver or the like of the evaluation result by voice or image. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
1.省燃費評価システムの構成
省燃費評価システム1は、図1に示すように、車載機本体3、音声出力用のスピーカ5、画像情報を表示する表示装置7、及び車両進行方向の加速度を検出する加速度センサ(以下、Gセンサと記す。)9等から構成されており、車載機本体3には、制御部3A及びカードスロット部(診断結果記録部)3Bが設けられている。
(First embodiment)
1. Configuration of Fuel Economy Evaluation System As shown in FIG. 1, the fuel efficiency evaluation system 1 detects an in-vehicle device body 3, a speaker 5 for outputting sound, a display device 7 for displaying image information, and acceleration in the vehicle traveling direction. The in-vehicle device body 3 is provided with a control unit 3A and a card slot unit (diagnosis result recording unit) 3B.
制御部3Aは、CPU、RAM及びROM等からなるマイクロコンピュータにて構成されたものであり、この制御部3Aには、Gセンサ9からの出力信号及び車両に搭載された車速を検出する車速センサ11からの出力信号等が入力されている。 The control unit 3A is configured by a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The control unit 3A includes a vehicle speed sensor that detects an output signal from the G sensor 9 and a vehicle speed mounted on the vehicle. 11 or the like is input.
なお、制御部3Aの主な機能は、「駆動・制動判定」、「加速診断」及び「評価結果(アドバイス)の生成」等である。そして、本実施形態では、これらの機能をROM等の不揮発性記憶手段(以下、ROMという。)に予め記憶されているプログラムに従ってソフトウェアにて実現しているが、専用のハードウェア(カスタムLSI)にて実現してもよい。 The main functions of the control unit 3A are “driving / braking determination”, “acceleration diagnosis”, “generation of evaluation result (advice)”, and the like. In this embodiment, these functions are realized by software in accordance with a program stored in advance in a non-volatile storage means such as a ROM (hereinafter referred to as ROM), but dedicated hardware (custom LSI) May be realized.
そして、制御部3Aは、Gセンサ9及び車速センサ11からの信号、並びにROMに予め記憶されているプログラムに従って運転を評価し、その結果をスピーカ5又は表示装置7を介して運転者等に通知するとともに、カードスロット部3Bに装着されたメモリカード等の診断結果記録部に書き込む。 Then, the control unit 3A evaluates driving according to signals from the G sensor 9 and the vehicle speed sensor 11 and a program stored in the ROM in advance, and notifies the driver or the like of the result via the speaker 5 or the display device 7. At the same time, the data is written in a diagnostic result recording unit such as a memory card mounted in the card slot unit 3B.
なお、メモリカードとは、車載機本体3に対して着脱可能な記憶手段であり、通常、フラッシュメモリ等の半導体からなる不揮発性記憶手段が内蔵されたものである。一方、カードスロット部3Bは、少なくともメモリカードに情報(評価結果等)を書き込む機能を有する書き込み手段である。このため、運転者等は、メモリカードを介して自宅等に設置されているコンピュータに評価情報等を取り込むことができる。 The memory card is a storage means that can be attached to and detached from the in-vehicle device main body 3, and normally includes a nonvolatile storage means made of a semiconductor such as a flash memory. On the other hand, the card slot portion 3B is a writing means having a function of writing information (e.g., evaluation results) to at least a memory card. For this reason, the driver or the like can take evaluation information and the like into a computer installed at home or the like via the memory card.
2.運転の評価手法
2.1.評価手法の概略
質量Moの物体が速度Voで運動していときの運動エネルギーKoは、周知のごとく、Ko=(Mo・Vo2)/2 である。そして、運動エネルギーKoの変化率、つまり運動エネルギーKoを時間Tで微分した値は、ΔKo/ΔVo=Mo・Vo・ΔVo/ΔTとなる。このとき、ΔVo/ΔTは車両の加速度Aを示すので、運動エネルギーKoの変化率は、以下の式0となる。
2. Driving evaluation method 2.1. Outline of Evaluation Method As is well known, the kinetic energy Ko when an object of mass Mo is moving at a velocity Vo is Ko = (Mo · Vo 2 ) / 2. The change rate of the kinetic energy Ko, that is, the value obtained by differentiating the kinetic energy Ko with respect to the time T is ΔKo / ΔVo = Mo · Vo · ΔVo / ΔT. At this time, since ΔVo / ΔT represents the acceleration A of the vehicle, the rate of change of the kinetic energy Ko is expressed by the following equation 0.
ΔKo/ΔVo=Mo・A・Vo 式0
ここで、車両の質量をMとし、車両を加速させる際に動かす必要のある駆動部分、例えば、エンジン内のフライホイール、クランクシャフト、変速機内のギア及び車輪等を動かす際に要する見掛けの重量増加分をmとし、車速をVとし、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗係数をμとし、重力加速度をgとし、燃料消費効率をηとすると、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔQは、以下の数式により表すことができることが試験的・経験的に知られている(図2参照)。因みに、mは一般に回転部相当重量と呼ばれる。
ΔKo / ΔVo = Mo · A · Vo Equation 0
Here, the mass of the vehicle is assumed to be M, and an apparent weight increase required to move a drive part that needs to be moved when accelerating the vehicle, such as a flywheel in the engine, a crankshaft, a gear and a wheel in the transmission, etc. When the minute is m, the vehicle speed is V, the rolling resistance coefficient generated in the running tire is μ, the gravitational acceleration is g, and the fuel consumption efficiency is η, the instantaneous fuel consumption ΔQ generated at the time of vehicle acceleration is It is known experimentally and empirically that it can be expressed by the following mathematical formula (see FIG. 2). Incidentally, m is generally called a rotating part equivalent weight.
ΔQ=η・{μ・M・g・V+M・g・V・sinθ+(M+m)・A・V} 式1
但し、θは、道路の勾配を示し、上り勾配を正(+)とし、下り勾配を負(−)とする。
ΔQ = η · {μ · M · g · V + M · g · V · sin θ + (M + m) · A · V} Equation 1
However, (theta) shows the gradient of a road, and makes an upward gradient positive (+) and makes a downward gradient negative (-).
アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、勾配のある区間を走行している場合の車両の速度は、道路の勾配変化とともに変化する。そして、下り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が大きくなる。そこで、式1では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じている。 Even if the amount of depression of the accelerator pedal is kept constant, the speed of the vehicle when traveling in a section with a gradient changes with a change in the gradient of the road. When the vehicle is traveling in a downward slope section, the vehicle speed increases with respect to the amount of depression of the accelerator pedal. Therefore, in Equation 1, the rate of increase in kinetic energy of the vehicle due to gravity is reduced.
一方、上り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が小さくなり、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔQは、車速V及び加速度Aにより決定される。そこで、以下の式2にて定義されるパラメータΔEでは、少なくとも上り勾配の区間においては、車速V及び加速度AのみでパラメータΔEを決定している。 On the other hand, when the vehicle is traveling in an uphill section, the vehicle speed becomes smaller than the amount of depression of the accelerator pedal, and the instantaneous fuel consumption ΔQ that occurs during vehicle acceleration is determined by the vehicle speed V and acceleration A. . Therefore, in the parameter ΔE defined by the following equation 2, the parameter ΔE is determined only by the vehicle speed V and the acceleration A at least in the ascending gradient section.
ところで、式0と式1とから明らかなように、運動エネルギーKoの変化率は、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔQと相関関係を有する物理量であることが解る。
ここで、車両の質量Mは定数であり、回転部相当重量mはギア段毎に決まる定数であることから、本実施形態では、車両の運動エネルギー変化率に応じて変化するパラメータΔEとして、以下の式2を定義する。
By the way, as is clear from Equations 0 and 1, it can be seen that the rate of change of the kinetic energy Ko is a physical quantity that has a correlation with the instantaneous fuel consumption ΔQ that occurs during vehicle acceleration.
Here, since the mass M of the vehicle is a constant and the weight m corresponding to the rotating part is a constant determined for each gear stage, in the present embodiment, the parameter ΔE that changes according to the rate of change in the kinetic energy of the vehicle is Equation 2 is defined.
ΔE=δ・(μ+sinθ)・V・g+A・V 式2
但し、(μ+sinθ)<0のときδ=1、(μ+sinθ)≧0のときδ=0とする。
ΔE = δ · (μ + sin θ) · V · g + A · V Equation 2
However, δ = 1 when (μ + sin θ) <0, and δ = 0 when (μ + sin θ) ≧ 0.
なお、(μ+sinθ)の大きさが0以上であるか否かに基づいて、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じるか否かを決定する理由は、以下の通りである。
すなわち、下り勾配を走行している場合において、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗(以下、単に転がり抵抗という。)による運動エネルギーの減少率の絶対値と重力による車両の運動エネルギー増加率の絶対値とが同一であるときには、重力による車両の運動エネルギー増加が転がり抵抗により相殺される。
The reason for determining whether or not to reduce the rate of increase in the kinetic energy of the vehicle due to gravity based on whether or not the magnitude of (μ + sin θ) is 0 or more is as follows.
In other words, when traveling downhill, the absolute value of the rate of decrease in kinetic energy due to rolling resistance (hereinafter simply referred to as rolling resistance) generated in the tire for traveling and the absolute rate of increase in kinetic energy of the vehicle due to gravity. When the values are the same, the increase in the kinetic energy of the vehicle due to gravity is offset by the rolling resistance.
そこで、本実施形態では、(μ+sinθ)<0のときにはδ=1として、運動エネルギーKoの変化率を質量Mで除した値から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値をパラメータΔEとしている。一方、(μ+sinθ)≧0のときにはδ=0として、運動エネルギーKoの変化率を質量Mで除した値パラメータΔEとしている。 Therefore, in this embodiment, when (μ + sin θ) <0, δ = 1, and the value obtained by subtracting the rate of increase of the kinetic energy of the vehicle due to gravity from the value obtained by dividing the rate of change of the kinetic energy Ko by the mass M is used as the parameter ΔE. . On the other hand, when (μ + sin θ) ≧ 0, δ = 0, and the value parameter ΔE obtained by dividing the change rate of the kinetic energy Ko by the mass M.
因みに、sinθは以下の手法にて算出する。すなわち、Gセンサ9が検出する加速度a1は、図3に示すように、車両進行方向の加速度aoと重力加速度に対する慣性力のうち車両進行方向と平行な方向成分gxとの合わせたものである。したがって、a1=ao+gxとなり、gx=g・sinθとなる。そこで、これらの式からsinθを算出する。 Incidentally, sin θ is calculated by the following method. That is, as shown in FIG. 3, the acceleration a1 detected by the G sensor 9 is a combination of the acceleration ao in the vehicle traveling direction and the direction component gx parallel to the vehicle traveling direction in the inertial force against the gravitational acceleration. Therefore, a1 = ao + gx and gx = g · sin θ. Therefore, sin θ is calculated from these equations.
また、式2は瞬間の燃料消費量と相関関係を有する物理量であることから、以下の式3により、単位距離当たりの燃料消費量、つまり車両燃費の逆数を運動エネルギー増加量パラメータEとして定義することができる。 Further, since Equation 2 is a physical quantity having a correlation with the instantaneous fuel consumption, the fuel consumption per unit distance, that is, the reciprocal of the vehicle fuel consumption is defined as the kinetic energy increase parameter E by the following Equation 3. be able to.
E=ΣΔE/ΣV 式3
ところで、燃料は車両が駆動状態にあるとき、つまり車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している状態にあるときに消費されるが、式3又は式2では、下り坂を走行している場合のように車両が駆動状態でない場合、つまり燃料を消費していない場合であっても、加速に伴って運動エネルギーの増加し、燃料が消費されているものとみなされてしまう。
E = ΣΔE / ΣV Equation 3
By the way, the fuel is consumed when the vehicle is in a driving state, that is, when the engine is generating a driving force for running the vehicle. Even when the vehicle is not in a driving state as in the case where the vehicle is not driven, that is, when the fuel is not consumed, the kinetic energy increases with the acceleration and the fuel is considered to be consumed.
そこで、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Aが0より大きい場合には、ΔEを式2から算出し、一方、車両が非駆動状態であるとき、又は車両の加速度Aが0以下である場合には、ΔE=0とする。 Therefore, when the vehicle is in a driving state and the acceleration A of the vehicle is greater than 0, ΔE is calculated from Equation 2, while when the vehicle is in a non-driving state or the acceleration A of the vehicle is 0. In the following cases, ΔE = 0.
具体的には、図4に示すように、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Aが0より大きい状態である条件を満たすか否かが判定され(S1)、当該条件を満たすと判定された場合には(S1:YES)、ΔE=A・Vとされる(S3)。 Specifically, as shown in FIG. 4, it is determined whether or not a condition that the vehicle is in a driving state and the acceleration A of the vehicle is greater than 0 is satisfied (S1), and the condition is satisfied. (S1: YES), ΔE = A · V is set (S3).
一方、当該条件を満たさないと判定された場合には(S1:NO)、ΔE=0とされる(S5)。そして、S3又はS5にて決定されたパラメータΔE、その時の車速、及び走行状態がRAMに一時的に記憶された後(S7)、本制御が終了する。 On the other hand, when it is determined that the condition is not satisfied (S1: NO), ΔE = 0 is set (S5). Then, after the parameter ΔE determined in S3 or S5, the vehicle speed at that time, and the traveling state are temporarily stored in the RAM (S7), this control is finished.
因みに、図4に示す制御(ΔEの算出制御)を実行するためのプログラムはROMに記憶されており、この制御は制御部3Aにて実行される。
なお、本実施形態に係る省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するシステムであるので、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていない。
Incidentally, a program for executing the control (ΔE calculation control) shown in FIG. 4 is stored in the ROM, and this control is executed by the control unit 3A.
In addition, since the fuel-saving driving | operation evaluation system which concerns on this embodiment is a system which evaluates whether it is a driving | operation suitable for a fuel-saving driving | operation, the fuel consumed by idling driving | operation is not made into the object of evaluation.
したがって、アクセルペダルの踏み込み量が0又は0より大きい所定踏み込み量(以下、0又は0より大きい所定踏み込み量を総称して駆動判定閾値という。)未満となり、エンジンがアイドリング運転となったときには、車両が非駆動状態になったものとみなしている。 Accordingly, when the accelerator pedal depression amount is less than 0 or a predetermined depression amount greater than 0 (hereinafter, the predetermined depression amount greater than 0 or 0 is collectively referred to as a drive determination threshold) and the engine is idling, Is considered to be in a non-driven state.
ところで、発進時は、走行道路毎に適した速度まで加速する必要があり、当該速度まで加速せざるを得ない。また、燃料消費を下げるべく、定常走行時はできる限り一定速度での走行が望ましい。そこで、図5に示すように、「発進走行状態」と「定常走行状態」とに分けて最終的な評価結果を決定する。 By the way, at the time of starting, it is necessary to accelerate to a speed suitable for each traveling road, and it is necessary to accelerate to that speed. In order to reduce fuel consumption, it is desirable to travel at a constant speed as much as possible during steady traveling. Therefore, as shown in FIG. 5, the final evaluation result is determined separately for the “starting running state” and the “steady running state”.
なお、本実形態では、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていないことから、「停車又は低速走行状態」は評価の対象としない。
つまり、パラメータΔEを算出するとともに、その算出したパラメータΔEを発進走行状態時と定常走行状態とに区別しながら積算することにより、「発進走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータEsと「定常走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータEnとを個々に算出し、発進走行状態及び定常走行状態毎にROMに記憶されている評価用パラメータとパラメータEs、Enとを比較して最終的な評価結果を決定する。
In the present embodiment, the fuel consumed by the idling operation is not an object of evaluation, so the “stopped state or low-speed traveling state” is not an object of evaluation.
That is, by calculating the parameter ΔE and integrating the calculated parameter ΔE while distinguishing between the starting traveling state and the steady traveling state, the kinetic energy increase amount parameter Es in the “starting traveling state” and the “steady traveling state” The kinetic energy increase amount parameter En is calculated individually, and the final evaluation result is determined by comparing the evaluation parameter stored in the ROM with the parameters Es and En for each of the starting running state and the steady running state. To do.
なお、運動エネルギー増加量パラメータEs、Enの算出は、具体的には図6に示すように、発進走行状態のパラメータΔEが積算され(S11)、かつ、発進走行状態の速度が積算(積分)されて発進走行状態の走行距離が算出された後(S13)、式3に従って発進走行状態のエネルギー増加量パラメータEsが算出される(S15)。 The calculation of the kinetic energy increase parameters Es and En is specifically performed as shown in FIG. 6 where the start running state parameter ΔE is integrated (S11) and the start running state speed is integrated (integrated). After the travel distance in the start travel state is calculated (S13), the energy increase amount parameter Es in the start travel state is calculated in accordance with Equation 3 (S15).
また、定常走行状態のパラメータΔEが積算され(S17)、かつ、定常走行状態の速度が積算(積分)されて定常走行状態の走行距離が算出された後(S19)、式3に従って定常走行状態のエネルギー増加量パラメータEnが算出される(S21)。 In addition, the steady travel state parameter ΔE is integrated (S17), and the steady travel state speed is integrated (integrated) to calculate the travel distance in the steady travel state (S19). The energy increase amount parameter En is calculated (S21).
因みに、図6に示す「一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータEの算出」制御を実行するためのプログラムはROMに記憶されており、本制御は制御部3Aにて実行される。 Incidentally, a program for executing the “calculation of energy increase amount parameter E per unit distance within a fixed time” control shown in FIG. 6 is stored in the ROM, and this control is executed by the control unit 3A.
2.2.走行状態等の定義及び判定
<駆動状態及び制動状態(非駆動状態)>
駆動状態であるか否かは、原則として、アクセルペダルの踏み込み量が駆動判定閾値以上の場合は駆動状態として判定され、一方、踏み込み量が駆動判定閾値未満の場合は制動状態(非駆動状態)として判定される。
2.2. Definition and determination of driving state, etc. <Driving state and braking state (non-driving state)>
In principle, whether or not the vehicle is in a driving state is determined as a driving state when the amount of depression of the accelerator pedal is equal to or greater than a driving determination threshold, and on the other hand, a braking state (non-driving state) when the amount of depression is less than the driving determination threshold. Is determined.
しかし、本実施形態では、制御部3Aに踏み込み量に関する信号が入力されていないので、Gセンサ9の出力信号を用いて駆動状態であるか否か判定している。
すなわち、図7に示すように、Gセンサ9により検出された加速度がプラス方向(前進向き)に上昇変化している場合にあっては、加速度が0以上の所定値(駆動判定閾値)を超えた時以降が駆動状態と判定され、加速度がマイナス方向(後退向き)に下降変化している場合にあっては、加速度が0以下の所定値(制動判定閾値)未満となった時以前が駆動状態と判定される。
However, in this embodiment, since the signal regarding the depression amount is not input to the control unit 3A, it is determined using the output signal of the G sensor 9 whether or not it is in the driving state.
That is, as shown in FIG. 7, in the case where the acceleration detected by the G sensor 9 is rising and changing in the plus direction (forward direction), the acceleration exceeds a predetermined value (drive determination threshold) of 0 or more. If the acceleration is determined to be in the driving state and the acceleration changes downward in the negative direction (reverse direction), the driving is performed before the acceleration becomes less than a predetermined value (braking determination threshold) of 0 or less. It is determined as a state.
一方、加速度がマイナス方向に下降変化している場合にあっては、加速度が制動判定閾値を未満となった時以降が制動状態(非駆動状態)として判定され、加速度がプラス方向に上昇変化している場合にあっては、加速度が駆動判定閾値以上となった時以前が制動状態(非駆動状態)として判定される。 On the other hand, when the acceleration is decreasing in the negative direction, the braking state (non-driving state) is determined after the acceleration becomes less than the braking determination threshold, and the acceleration increases in the positive direction. In such a case, the state before the acceleration becomes equal to or higher than the drive determination threshold is determined as the braking state (non-drive state).
具体的には、図8に示す駆動・制動状態判定制御に従って判定される。なお、判定制御を実行するためのプログラムはROMに格納されている。すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ11からの信号に基づく車速が検出された後(S31)、Gセンサ9から信号に基づいて加速度が検出される(S33)。 Specifically, the determination is made according to the driving / braking state determination control shown in FIG. A program for executing the determination control is stored in the ROM. That is, when this control is activated, first, the vehicle speed based on the signal from the vehicle speed sensor 11 is detected (S31), and then the acceleration is detected based on the signal from the G sensor 9 (S33).
次に、車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度VL」より低いか否かが判定され(S35)、車速が「停車・低速走行判定速度VL」より低いと判定された場合には(S35:YES)、車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」である旨を示すフラグがRAMに設定された後(S37)、本制御が終了する。 Next, it is determined whether or not the vehicle speed is lower than a preset “stop / low speed travel determination speed VL” (S35), and if it is determined that the vehicle speed is lower than the “stop / low speed travel determination speed VL”. (S35: YES) After the flag indicating that the vehicle is in the “stopped or low-speed running state” is set in the RAM (S37), this control is finished.
一方、車速が「停車・低速走行判定速度VL」以上であると判定された場合には(S35:NO)、加速度が制動判定閾値未満となったか否かが判定され(S39)、加速度が制動判定閾値未満となったと判定された場合には(S39:YES)、車両の走行状態が「制動状態」である旨を示すフラグがRAMに設定された後(S41)、本制御が終了する。 On the other hand, when it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than the “stop / low-speed traveling determination speed VL” (S35: NO), it is determined whether or not the acceleration is less than the braking determination threshold (S39), and the acceleration is braked. If it is determined that the vehicle is less than the determination threshold value (S39: YES), the flag indicating that the vehicle is in the “braking state” is set in the RAM (S41), and then this control is terminated.
また、加速度が制動判定閾値以上であると判定された場合には(S39:NO)、加速度が駆動判定閾値を超えたか否かが判定され(S43)、加速度が駆動判定閾値を超えたと判定された場合には(S43:YES)、車両の走行状態が「駆動状態」である旨を示すフラグがRAMに設定された後(S45)、本制御が終了する。 When it is determined that the acceleration is equal to or greater than the braking determination threshold (S39: NO), it is determined whether the acceleration exceeds the drive determination threshold (S43), and it is determined that the acceleration exceeds the drive determination threshold. If this is the case (S43: YES), the flag indicating that the running state of the vehicle is the “driving state” is set in the RAM (S45), and then this control ends.
一方、加速度が駆動判定閾値以下であると判定された場合には(S43:NO)、走行状態を示すフラグが再設定されることなく(S47)、現在の状態が維持されたまま本制御が終了する。因みに、走行状態を示すフラグが設定されていない場合には、その設定されていない状態が維持される。 On the other hand, when it is determined that the acceleration is equal to or less than the drive determination threshold (S43: NO), the flag indicating the running state is not reset (S47), and the present control is performed while the current state is maintained. finish. Incidentally, when the flag which shows a driving state is not set, the state which is not set is maintained.
なお、Gセンサ9は、車両に発生する加速度に伴った自身に作用する力(慣性力)に基づいて加速度を検出するので、例えば、急な上り勾配を車両が登坂していた場合には、アクセルが踏み込まれて燃料が消費されているにも拘わらず重力の影響で少しずつ減速するときがあるが、このような場合であっても、Gセンサ9は、加速時と同様にプラス方向の値を出力する。 Since the G sensor 9 detects acceleration based on a force (inertial force) acting on itself accompanying acceleration generated in the vehicle, for example, when the vehicle is climbing a steep climb, Despite the fact that the accelerator is depressed and fuel is consumed, there is a case where the vehicle gradually decelerates due to the influence of gravity. Even in such a case, the G sensor 9 is in the positive direction as in acceleration. Output the value.
また、アクセルを踏み込まず燃料を消費していない状態で下り勾配を走行した場合には、車両が重力の影響により加速するときがあるが、このような場合、Gセンサ9は、ゼロまたはマイナス方向の値を出力する。したがって、Gセンサ9にて駆動状態であるか否か判定した場合であっても、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて駆動状態であるか否か判定した場合と同じ結果を得ることができる。 In addition, when the vehicle travels on a downward slope without depressing the accelerator and consuming fuel, the vehicle may accelerate due to the influence of gravity. In such a case, the G sensor 9 is in the zero or negative direction. The value of is output. Therefore, even when it is determined whether or not the G sensor 9 is in the driving state, the same result as that when it is determined whether or not the driving state is based on the depression amount of the accelerator pedal can be obtained.
<走行状態の判定>
走行状態は、以下の定義に従って制御部3Aにて判定される。
すなわち、図9に示すように、車速センサ11により検出された車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度VL」より低いときには車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」であると判定され、「停車又は低速走行状態」が判定された後、「駆動状態」となったときに走行状態が「発進走行状態」であると判定される。
<Determination of driving condition>
The traveling state is determined by the control unit 3A according to the following definition.
That is, as shown in FIG. 9, when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 11 is lower than the preset “stop / low speed running determination speed VL”, it is determined that the running state of the vehicle is “stopped or low speed running state”. Then, after the “stopped or low-speed traveling state” is determined, when the “driving state” is reached, the traveling state is determined to be the “starting traveling state”.
また、車速が予め設定された「定常走行判定速度VH」(≧VL)より大きく、かつ、車両の加速度が予め設定された所定加速度Ao以上の状態から当該所定加速度Ao未満となった時以降の走行状態が「定常走行状態」として判定される。 In addition, after the vehicle speed is greater than a preset “steady travel determination speed VH” (≧ VL) and the vehicle acceleration is less than the predetermined acceleration Ao from a predetermined acceleration Ao or higher. The running state is determined as the “steady running state”.
具体的には、図10に示す発進・定常走行状態判定制御に従って判定され、この判定制御を実行するためのプログラムはROMに格納されている。
すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ11により検出された車速の時間変化率が演算されて車両の加速度Aが算出された後(S51)、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった否かが判定される(S53)。
Specifically, it is determined according to the start / steady running state determination control shown in FIG. 10, and a program for executing this determination control is stored in the ROM.
That is, when this control is started, first, after the time change rate of the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 11 is calculated and the acceleration A of the vehicle is calculated (S51), the current running state is “stop or low speed”. It is determined whether the vehicle is in “traveling state” and the vehicle is in “driving state” (S53).
なお、「停車又は低速走行状態」であるか否かの判定は、RAMに「停車又は低速走行状態」を示すフラグが設定されているか否かに基づいて判定され、走行状態の判定が未だ一度も実行されていなく走行状態が未定である場合、つまり走行状態を示すフラグがRAMに設定されていない場合には、「停車又は低速走行状態」でないと判定される。 The determination as to whether or not the vehicle is in a “stop or low-speed driving state” is made based on whether or not the flag indicating the “stop or low-speed driving state” is set in the RAM. Is not executed and the running state is undecided, that is, when the flag indicating the running state is not set in the RAM, it is determined that the vehicle is not in the “stopped or low-speed running state”.
そして、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となったと判定された場合には(S53:YES)、走行状態が「発進走行状態」であることを示すフラグがRAMに設定された後(S55)、本制御が終了する。 If it is determined that the current traveling state is the “stopped or low-speed traveling state” and the vehicle is in the “driving state” (S53: YES), the traveling state is “starting traveling state”. After a flag indicating that it is present is set in the RAM (S55), this control is terminated.
一方、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった状態でないと判定された場合には(S53:NO)、車速が「停車・低速走行判定速度VL」より低いか否かが判定され(S57)、車速が「停車・低速走行判定速度VL」より低いと判定された場合には(S57:YES)、「停車又は低速走行状態」を示すフラグがRAMに設定された後(S59)、本制御が終了する。 On the other hand, when it is determined that the current traveling state is the “stop or low speed traveling state” and the vehicle is not in the “driving state” (S53: NO), the vehicle speed is “stopped / low speed”. It is determined whether or not it is lower than the “travel determination speed VL” (S57), and when it is determined that the vehicle speed is lower than the “stop / low speed travel determination speed VL” (S57: YES), “stop or low speed travel state” Is set in the RAM (S59), the control is terminated.
また、車速が「停車・低速走行判定速度VL」以上であると判定された場合には(S57:NO)、車速が「定常走行判定速度VH」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ao未満となったか否かが判定され(S61)、車速が「定常走行判定速度VH」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ao未満となったと判定された場合には(S61:YES)、「定常走行状態」を示すフラグがRAMに設定された後(S63)、本制御が終了する。 If it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than the “stop / low speed travel determination speed VL” (S57: NO), the vehicle speed is greater than the “steady travel determination speed VH” and the vehicle acceleration is less than the acceleration Ao. Is determined (S61). If it is determined that the vehicle speed is greater than the "steady travel determination speed VH" and the vehicle acceleration is less than the acceleration Ao (S61: YES), After the flag indicating the “running state” is set in the RAM (S63), this control is finished.
一方、車速が「定常走行判定速度VH」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ao未満となった状態ではないと判定された場合には(S61:NO)、現在の走行状態を示すフラグが維持されたまま、本制御が終了する。 On the other hand, when it is determined that the vehicle speed is greater than the “steady travel determination speed VH” and the vehicle acceleration is not less than the acceleration Ao (S61: NO), a flag indicating the current travel state is displayed. This control is terminated while being maintained.
2.3.運転評価の詳細(図11参照)
図11は、省燃費運転評価システムの全体作動を示す制御フローであり、この制御フローを実行するためのプログラムはRAMに記憶されている。そして、車両スイッチが投入されると、本制御を実行するプログラムが読み込まれて制御部3Aにて実行される。
2.3. Details of driving evaluation (see Fig. 11)
FIG. 11 is a control flow showing the overall operation of the fuel-saving driving evaluation system, and a program for executing this control flow is stored in the RAM. When the vehicle switch is turned on, a program for executing this control is read and executed by the control unit 3A.
本制御が起動されると、先ず、「エネルギー増加量パラメータEの算出(図6)」のための「一定時間」を確定するためにタイマーカウンタの計数値が再設定(初期化)される(S71)。その後、駆動・制動状態判定(図8)がされた後(S73)、発進・定常走行状態判定(図10)されて(S75)、パラメータΔE算出(図4)される(S77)。 When this control is activated, first, the count value of the timer counter is reset (initialized) in order to determine the “certain time” for “calculation of the energy increase amount parameter E (FIG. 6)” ( S71). Thereafter, after the driving / braking state determination (FIG. 8) is made (S73), the start / steady running state determination (FIG. 10) is made (S75), and the parameter ΔE is calculated (FIG. 4) (S77).
次に、一定時間(本実施形態では、約1秒)が経過したか否かが判定され(S79)、一定時間が経過していないと判定された場合には(S79:NO)、再び、S73が実行され、一方、一定時間が経過したと判定された場合には(S79:YES)、一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータEの算出(図6)が実行された後(S81)、その算出されたエネルギー増加量パラメータEs、En及び図5に示すマップに従って具体的な評価が決定され(S83)、その評価が運転者に音声又は文字等の画像にて報知される(S85)。 Next, it is determined whether or not a certain time (about 1 second in this embodiment) has elapsed (S79). If it is determined that a certain time has not elapsed (S79: NO), again, On the other hand, if it is determined that a certain time has elapsed (S79: YES), the calculation of the energy increase amount parameter E per unit distance within the certain time (FIG. 6) is performed (S73). S81), specific evaluation is determined according to the calculated energy increase amount parameters Es and En and the map shown in FIG. 5 (S83), and the evaluation is notified to the driver by an image such as voice or text ( S85).
評価結果とは、例えば、発進評価が1であれば「発進時が急加速ぎみです。ゆっくりとアクセルを踏みましょう」、定常走行評価が5であれば「定常走行時の走行が安定しています。この調子で運転を続けましょう」というような文言が音声や文字(画像)で報知される。 The evaluation result is, for example, if the start evaluation is 1, “the start is sudden acceleration. Slowly step on the accelerator.” If the steady run evaluation is 5, “running during steady running is stable. “Let's continue driving in this condition” is notified by voice or text (image).
なお、この際、評価結果は1回の運行で平均し、1回の運行毎に運転操作を評価したり、メモリカードに記憶された評価結果を事務所又は個人宅に持ち帰ることで、運転後に運転操作や運転レベルの推移を見ることもできる。 In this case, the evaluation result is averaged for each operation, and the driving operation is evaluated for each operation, or the evaluation result stored in the memory card is taken back to the office or private home, after driving. You can also see changes in driving operations and driving levels.
3.本実施形態に係る省燃費運転評価システムの特徴
本実施形態では、車両の走行状態を、少なくとも(a)停車又は低速走行状態、(b)発進走行状態、及び(c)定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価するので、適切な評価をすることが可能となる。
3. Features of Fuel-Efficient Driving Evaluation System According to this Embodiment In the present embodiment, any one of (a) a stop or low-speed driving state, (b) a starting driving state, and (c) a steady driving state is selected as the vehicle driving state. Since the driving is evaluated based on the evaluation criteria set for each of the starting traveling state and the steady traveling state, it is possible to perform an appropriate evaluation.
また、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータΔEを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。 In addition, since driving is evaluated using the parameter ΔE obtained by reducing the rate of increase in the kinetic energy of the vehicle due to gravity, it is possible to make an appropriate evaluation even on roads where the uphill and downhill are repeated in a wavy manner. Become.
また、転がり抵抗も考慮して運転を評価するので、より適切な評価をすることが可能となる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、Gセンサ9により検出された加速度を用いて駆動状態又は制動状態を判定したが、本実形態では、図12に示すように、アクセルペダルの踏み込み量又はスロットルバルブの開度等のエンジンへの吸気量を調節する駆動力調整手段の操作量を検出する手段(アクセル開度センサ13)を設けるとともに、図13に示すように、アクセル開度センサ13により検出されたアクセル開度が予め設定された駆動判定閾値を超えた場合に駆動状態と判定し、アクセル開度が判定閾値以下の場合に制動状態と判定するものである。
Further, since the operation is evaluated in consideration of rolling resistance, a more appropriate evaluation can be performed.
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the driving state or the braking state is determined using the acceleration detected by the G sensor 9, but in this embodiment, as shown in FIG. 12, the depression amount of the accelerator pedal or the opening degree of the throttle valve A means (accelerator opening sensor 13) for detecting the operation amount of the driving force adjusting means for adjusting the intake amount to the engine is provided, and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 13 as shown in FIG. The driving state is determined when the degree exceeds a preset driving determination threshold, and the braking state is determined when the accelerator opening is equal to or less than the determination threshold.
(第3実施形態)
本実施形態は、図14に示すように、GPSを用いたカーナビゲーションシステムを備える車両に本発明を適用したものである。これにより、評価結果と併せて位置情報もメモリカードに記憶することができる。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the present invention is applied to a vehicle including a car navigation system using GPS. Thereby, position information can be stored in the memory card together with the evaluation result.
(その他の実施形態)
本願発明は、車両の走行状態を(a)停車又は低速走行状態、(b)発進走行状態、及び(c)定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価することを特徴とするので、(a)停車又は低速走行状態、(b)発進走行状態、及び(c)定常走行状態の具体的な定義・判定手法は、上述の実施形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
The present invention determines whether the running state of the vehicle is any one of (a) a stop or low speed running state, (b) a starting running state, and (c) a steady running state, and the starting running state and the steady running state. Since the driving is evaluated based on the evaluation criteria set for each state, (a) a stop or low-speed traveling state, (b) a starting traveling state, and (c) a specific state of the steady traveling state The definition / determination method is not limited to the above-described embodiment.
また、上述の実施形態では、式1に示されるように、車両の走行に伴って発生する損失として、転がり抵抗のみを考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば転がり抵抗に加えて空気抵抗も考慮してもよい。なお、空気抵抗は、車速の略3乗に比例して大きくなるので、車速が、例えば70km/h以上の場合には、運転の評価に大きな影響が生じる。 Further, in the above-described embodiment, as shown in Equation 1, only the rolling resistance is considered as the loss generated as the vehicle travels. However, the present invention is not limited to this, and for example, the rolling resistance In addition, air resistance may be considered. Note that the air resistance increases in proportion to approximately the third power of the vehicle speed. Therefore, when the vehicle speed is, for example, 70 km / h or more, the driving evaluation is greatly affected.
また、上述の実施形態では、転がり抵抗を考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の走行に伴って発生する損失を考慮せずにパラメータΔEを決定してもよい。 In the above-described embodiment, the rolling resistance is considered. However, the present invention is not limited to this, and the parameter ΔE may be determined without considering the loss that occurs as the vehicle travels.
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as it matches the gist of the invention described in the claims.
1…省燃費評価システム、3…車載機本体、3A…制御部、
3B…カードスロット部、5…スピーカ、7…表示装置、9…Gセンサ、
11…車速センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel-saving evaluation system, 3 ... In-vehicle body, 3A ... Control part
3B: Card slot, 5 ... Speaker, 7 ... Display device, 9 ... G sensor,
11: Vehicle speed sensor.
Claims (4)
駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段と
を備えることを特徴とする省燃費運転評価システム。 A fuel-saving driving evaluation system for evaluating whether or not the driving is suitable for fuel-saving driving,
Detects a parameter that changes according to the value obtained by subtracting the rate of increase in vehicle kinetic energy due to gravity from the rate of change in vehicle kinetic energy in the “drive state” in which the drive source generates the drive force for running the vehicle. Parameter detection means;
Storage means for storing evaluation parameters for evaluating driving;
A fuel-saving driving evaluation system comprising: an evaluation determining unit that determines an evaluation by comparing the parameter for evaluation with the parameter.
車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段
として機能させることを特徴とする省燃費運転評価システム用プログラム。 A program for operating a computer as a fuel-saving driving evaluation system for evaluating whether the computer is a deceleration driving suitable for fuel-saving driving,
A parameter that detects a parameter that changes according to the value obtained by subtracting the rate of increase in the kinetic energy of the vehicle due to gravity from the rate of change in the kinetic energy of the vehicle in the “driving state” where the engine generates the driving force for driving the vehicle Detection means,
A fuel-saving driving evaluation system characterized by functioning as storage means for storing evaluation parameters for evaluating driving, and evaluation determining means for determining evaluation by comparing the evaluation parameters with the parameters Program.
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