JP2804384B2 - 車両用燃費計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の燃料消費料率
（以下、単に燃費という）を計測する燃費計に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の内燃機関においては、機関回
転数や冷却水温等の情報を、通常、運転席の計器盤上に
表示するようになっているが、近時は省エネルギーの観
点から燃費についても、簡便に表示する計測器が実用化
されている。

【０００３】この種従来の車両用燃費計としては、例え
ば燃料噴射パルス信号および車速に基づいて燃費を検出
するものが知られており、一例として図５に示すような
ソフトに基づくものがある。同図において、まずステッ
プＳ１で噴射パルスＴｉを読込み、ステップＳ２でバッ
テリ電圧ＶＢを読み込む。次いで、ステップＳ３で次式
に従って電圧補正後の噴射パルスＴｉを算出する。 Ｔｉ＝Ｔｉ−Ｋ１（１４−ＶＢ） …（１）

【０００４】ただし、Ｋ１はインジェクタや駆動回路に
よって決定する電圧補正のための定数であり、例えばＫ
１＝０．１１程度に設定される。また、〔１４〕は基準
電圧である。

【０００５】次いで、ステップＳ４で車速ＶＳＰを読込
み、ステップＳ５で車速ＶＳＰに基づいて走行距離Ｌ
〔ｋｍ〕を算出する。ステップＳ６では上記のようにし
て求めた噴射パルスＴｉを積算し、ステップＳ７で噴射
回数Ｎを積算する。次いで、ステップＳ８で噴射量ｑを
次式に従って演算する。 ｑ＝（Ｑ／６０）×｛（∫Ｔｉ−２．５）／（１０００×Ｎ）｝ ＋｛ｑＤＩＮ×（Ｎ／１０００）｝ …（２）

【０００６】ここで、Ｑは静的流量〔ｃｃ／ｍｉｎ〕で
あり、インジェクタを１分間全開にしたときの燃料流量
に相当する。ｑＤＩＮは動的流量〔ｃｃ／１０００スト
ローク〕であり、２．５ｍｓ幅の噴射パルスＴｉをイン
ジェクタに１０００パルス与えたときの燃料流量に相当
する。

【０００７】次いで、ステップＳ９で走行距離Ｌ〔ｋ
ｍ〕を噴射量ｑで除して燃費を算出し、ステップＳ１０
でこれを燃費計の表示部に表示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃費計にあっては、燃費の算出に際し、噴射
パルスの静的流量Ｑ、動的流量ｑＤＩＮおよび噴射回数
Ｎを用いる構成となっていたため、図５に示したよう
に、これを実行するためのソフトウエアのプログラムが
大きく、ＣＰＵの処理負担が大きいという問題点があっ
た。

【０００９】また、噴射回数Ｎを記憶するために記憶素
子としてのＲＡＭが必要で、素子の増加（あるい記憶容
量の増加）を招いていた。さらに、車両の停止時は、エ
ンジンが作動しているにもかかわらず燃費計の表示部に
は０〔ｋｍ／ｌ〕と表示されるので、燃費計としての商
品性が低下するという問題点があった。

【００１０】本発明は、ＣＰＵの処理負担が小さく、記
憶容量の増加を招かず、しかも商品性を向上できるとと
もに、さらにロ−タリ−エンジンのようにプライマリ噴
射弁の他にセカンダリ噴射弁を備えた噴射装置に対して
も正確に燃費を計測できる車両用燃費計を提供すること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１により説明すると、請求項１記載の発明は、機関への
噴射パルス信号を検出する噴射パルス検出手段１０１
と、車両の速度に応じた信号に基づいて車両の走行距離
を演算する走行距離演算手段１０２と、少なくとも、第
１の噴射弁を備えた第１の噴射装置か、第１の噴射弁と
は別の第２の噴射弁を備えた第２の噴射装置かを判定す
る判定手段１０６と、噴射パルス検出手段１０１の出力
信号から有効成分を抽出して有効噴射パルス信号を求め
るとともに、判定手段１０６で第２の噴射装置と判定さ
れたときには有効噴射パルス信号を補正し、その補正の
有無に応じて補正前または補正後の有効噴射パルス信号
を積算して積算噴射量を算出する噴射量算出手段１０３
と、積算噴射量および車両の走行距離に基づいて燃料消
費率を演算する燃費演算手段１０４と、燃料消費率を表
示する表示手段１０５とを備えるものである。また、請
求項２記載の発明の燃費演算手段１０４は、車両の速度
を判別し、車両が停止しているときは、車両停止時の燃
料消費量を演算することを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、車両の速度を示す信
号に基づいて車両の走行距離が演算される。また、噴射
パルス検出手段１０１の出力信号から有効成分が抽出さ
れて有効噴射パルス信号が求められる。さらに、少なく
とも、第１の噴射弁を備えた第１の噴射装置か、第１の
噴射弁と第２の噴射弁を備えた第２の噴射装置かが判定
される。第２の噴射装置と判定されたときには有効噴射
パルス信号がさらに補正され、この補正の有無に応じ
て、補正前または補正後の有効噴射パルス信号を積算し
て積算噴射量が算出される。そして、車両の走行距離を
積算噴射量で除して燃料消費率が算出される。したがっ
て、燃費の算出に際して噴射回数を用いないので、プロ
グラムが簡略化し、ＣＰＵの処理負担が小さくなるとと
もに、記憶容量の増加を招かずに済み、さらには、たと
えばロ−タリ−エンジンのようにプライマリ噴射弁の他
にセカンダリ噴射弁を備えた噴射装置に対しても正確に
燃費が計測できる。また、請求項２記載の発明では、車
両の速度が判別され、車両が停止しているときは、車両
停止時の燃料消費量が演算される。したがって、車両の
停止時であっても、エンジンが作動していれば、積算噴
射量が算出され、アイドル時の燃費が求められ、燃費計
としての商品性が向上する。

【００１３】

【実施例】図２〜図４により本発明の一実施例を説明す
る。図２は本装置の全体構成図である。この図におい
て、１は車両に搭載されたエンジンであり、吸入空気は
エアクリーナ２から吸気管３を通して各気筒に供給さ
れ、燃料はインジェクタ４により噴射される。気筒内の
混合気は点火プラグの放電作用によって所定の点火タイ
ミングで着火・爆発し、排気管５を通して排出される。
ここに図示した燃料噴射装置はいわゆるプライマリイン
ジェクションを備えたものであるが、以下に説明する燃
費計では、ロ−タリ−エンジンのようにプライマリイン
ジェクションとセカンダリインジェクションとを備えた
燃料噴射装置に対しても正確な燃費計測が可能である。

【００１４】吸入空気の流量は例えば熱線式（ホットワ
イヤ式）のエアーフローメータ６により検出され、吸気
通路３内のスロットルバルブ７によって制御される。エ
ンジン１のクランク角はクランク角センサ８により検出
される。クランク角センサ８はエンジン１のクランク軸
１ａの前端部等に設けられ、クランク軸１ａの一定回転
毎にパルス信号を発生する。なお、このクランク角セン
サ８からのパルス信号を計数することによってエンジン
回転数Ｎが検出される。

【００１５】また、車両の速度（車速）は車速センサ９
により検出される。エアーフローメータ６、クランク角
センサ８および車速センサ９からの信号はコントロール
ユニット１０に入力されるとともに、車速センサ９から
の信号は燃費計測ユニット１１に入力されている。コン
トロールユニット１０は主にマイクロコンピュータによ
り構成され、各センサ６、８からの信号に基づき所定の
ブログラムに従ってインジェクタ４の噴射量、噴射タイ
ミングおよび点火時期等を制御するとともに、インジェ
クタ４の噴射パルス信号を検出し、その検出結果を燃費
計測ユニット１１に出力する。

【００１６】燃費計測ユニット１１は、車載計器類とは
別にユ−ザが好みに応じて設けるもので、例えばコント
ロ−ルユニット１０とインジェクタ４との間のワイヤの
途中から取り出した噴射パルス信号を取り込むととも
に、コントロールユニット１０の出力ポ−トと接続され
てエンジンのアイドル状態を示す信号等が入力される。
コントロ−ルユニット１０の出力ポ−トから噴射パルス
信号を入力するように構成することもできる。そして、
燃費計測ユニット１１も同様に主にマイクロコンピュー
タにより構成され、所定のプログラムに従って燃費の算
出に必要な演算を行い、その演算結果を表示部１１ａに
表示する。表示部１１ａは、例えば燃費計測ユニット１
１と一体のケーシング前面に、燃費の算出結果をディジ
タル表示するようになっている。この表示部１１ａを備
えた燃費計測ユニット１１は、例えば自動車のダッシュ
ボードの上面等に後付けできるように構成されている。
この発明では、プライマリインジェクションを備えた燃
料噴射装置か、プライマリインジェクションとセカンダ
リインジェクションとを備えた燃料噴射装置かを区別し
て燃費計測を行うようにしているから、燃費計測ユニッ
ト１１にはそれらを選択して入力する機能が設けられて
いる。

【００１７】次に、動作を説明する。図３および図４は
燃費表示処理のフローチャートであり、このフローは所
定時間毎に実行される。まず、ステップＳ１１、１２で
は従来例と同様の処理を行い、ステップＳ１３でインジ
ェクタ有効パルス信号Ｔｅを次式に従って演算する。す
なわち、噴射パルス信号Ｔｉから燃料噴射量を表す有効
成分を抽出する。 Ｔｅ＝Ｔｉ−｛Ｔｓ＋Ｋ１（１４−ＶＢ）｝ …（３） ただし、Ｔｓは無効パルス信号でインジェクタ４や駆動
回路により決定されるパルス信号であり、例えばＴｓ＝
０．７０程度に設定される。

【００１８】また、噴射パルス信号Ｔｉは基本噴射量Ｔ
ｐに各種補正係数を乗じたものであリ、基本噴射量Ｔｐ
は、例えば次式に従って演算される。 Ｔｐ＝Ｋ２・（Ｑ／Ｎ） …（４） ただし、Ｋ２は定数で、空燃比をλ＝１とするような
値、Ｑはエアーフローメータ６の出力信号から求めた吸
入空気量、Ｎはエンジン回転数である。

【００１９】次いで、ステップＳ１４で車速ＶＳＰを読
込み、ステップＳ１５で従来例と同様に走行距離Ｌ〔Ｋ
ｍ〕を算出する。次いでステップＳ２６に進み、燃料噴
射装置がセカンダリインジェクションを備えているもの
かを判定する。否定されるとステップＳ１６に進み、肯
定されるとステップＳ２７に進む。ステップＳ２７で
は、ステップＳ１３で算出された有効パルス信号Ｔｅを
以下の式で補正する。 Ｔｅ＝Ｔｅ×Ｋ４ …（５） ここで、Ｋ４はインジェクタ補正係数であり、セカンダ
リインジェクションを備えた噴射装置の場合には、例え
ばＫ４として２が設定される。つまり、例えばプライマ
リインジェクションとセカンダリインジェクションとを
備えたロータリーエンジンの場合には、あるタイミング
で演算された噴射パルス信号Ｔｉから定まる噴射時間だ
けプライマリインジェクションとセカンダリインジェク
ションとが異なったタイミングで燃料を噴射するので、
有効噴射パルス信号を２倍して補正することになる。

【００２０】ステップＳ１６では、以上の手順で算出さ
れたインジェクタ有効パルス信号Ｔｅを積算する。これ
は例えば時間〔秒〕に対する積分処理によって行なわ
れ、積算値〔秒〕が算出される。次いで、ステップＳ１
７で１秒が経過したか否かを判別し、経過していなけれ
ばステップＳ１１に戻り、経過しているとステップＳ１
８に進む。１秒経過を判別するのは、後に平均燃費を算
出するのに用いるからである。ステップＳ１８では、１
秒ごとに算出されるＴｅ積算値∫Ｔｅをさらに積算す
る。

【００２１】次にステップＳ１９で噴射量ｑ〔l 〕を次
式に従って求める。 ｑ＝（４／１０００）×∫∫Ｔｅ×Ｋ２×Ｋ３ …（６）

【００２２】ただし、Ｋ２はインジェクタ流量により決
定する定数で、燃圧を含むものである。実際上は、例え
ば燃圧２．５５Ｋｇ／ｃｍ²，２４０ｃｃ／ｍｉｎのと
きにＫ２＝１となるように設定される。これは、別の値
でもよい。Ｋ３はシリンダ数により決定する定数で、例
えば４気筒であれば、Ｋ３＝４、６気筒であれば、Ｋ３
＝６である。また、（４／１０００）の項は１ｍｓの静
的流量である。

【００２３】なお、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｔｓは車種によ
る数値がＲＯＭ化して記憶されているが、例えばディッ
プスイッチによって使用車種に応じて使用者がセットす
るようにしてもよい。

【００２４】次いで、ステップＳ２０で車速ＶＳＰがゼ
ロであるか否かを判別し、ゼロでないときは走行中と判
断してステップＳ２１で燃費ＮＥＮＰＩを次式に従って
演算する。 ＮＥＮＰＩ＝Ｌ／ｑ …（７）

【００２５】これにより、単位リットル当たりの燃料消
費量が求められる。次いで、ステップＳ２２で燃費計測
ユニット１１と一体の表示部１１ａに燃費の算出結果を
ディジタル表示する。

【００２６】一方、ステップＳ２０で車速ＶＳＰがゼロ
のときはアイドル状態であると判断してステップＳ２３
で停車中の噴射量ｑ〔l 〕を積算する。次いで、ステッ
プＳ２４で噴射量ｑ〔l 〕の積算値を表示し、さらにス
テップＳ２５で表示終了後は積算値をリセットしてリタ
ーンする。これにより、アイドル中の燃料消費量が燃費
計測ユニット１１の表示部１１ａにディジタル表示され
る。

【００２７】このように、本実施例では噴射パルス信号
Ｔｉから有効噴射パルス信号Ｔｅを算出し、さらにこの
有効噴射パルス信号Ｔｅに対して、噴射装置がプライマ
リインジェクションだけを備えるものかセカンダリイン
ジェクションをも備えるものかを判定し、その結果によ
る補正を行い、その後に積算して積算噴射量が算出さ
れ、さらにその後、車両の走行距離を積算噴射量で除し
て燃料消費率が算出される。したがって、燃費の算出に
際して従来と異なり噴射回数を用いていないので、燃費
算出のためのプログラムが簡略化し、ＣＰＵの処理負担
を小さくすることができる。また、そのために記憶容量
の増加を招かずに済む。さらに、たとえばロ−タリ−エ
ンジンのようにプライマリインジェクションとセカンダ
リインジェクションを備えた噴射装置であっても正確に
燃費計測が可能となる。

【００２８】さらにまた、車両が走行しているか否かを
判別し、車両が停止しているときは、車両停止時の燃料
消費量が演算される。したがって、車両の停止時であっ
ても、エンジンが作動していれば積算噴射量が算出さ
れ、アイドル時の燃料消費量が求められ、燃費計として
の商品性を向上させることができる。また、前述したよ
うに１秒間毎に噴射量ｑを積算しているので、燃費計測
ユニット１１の表示部１１ａにはステップＳ２２のよう
な上記リアル燃費を表示できるのみならず、一秒毎の平
均燃費を表示させることもできる。

【００２９】以上の実施例の構成において、コントロー
ルユニット１０が噴射パルス検出手段１０１を、燃費計
測ユニット１１が走行距離演算手段１０２、噴射量算出
手段１０３、燃費演算手段１０４および判定手段１０６
を、表示部１１ａが表示手段１０５をそれぞれ構成し、
車速センサ９からの信号が車速を示す信号である。な
お、以上ではロ−タリ−エンジンのように異なったタイ
ミングで燃料を噴射するプライマリインジェクションと
セカンダリインジェクションを備えた噴射装置を一例と
して説明したが、本発明は同一タイミングで燃料を噴射
するプライマリインジェクションとセカンダリインジェ
クションを備えた噴射装置についても同様な補正ができ
る。また、同様な他の形式の燃料噴射装置に対しても正
確に燃費を計測できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、燃費の算出に際して従
来と異なり噴射回数を用いていないので、燃費算出のた
めのプログラムを簡略化することができ、ＣＰＵの処理
負担を小さくすることができる。また、噴射回数のため
のメモリの必要がなくなるので、そのための記憶容量の
増加を招かずに済むという効果がある。さらに、通常の
噴射とは別に行われる燃料増量の噴射の有無を監視して
補正をかけているから、この種の噴射装置の燃費をも正
確に計測できる。さらにまた、車両が停止しているとき
は、車両停止時の燃料消費量が演算されるので、車両の
停止時であってもエンジンが作動していれば、積算噴射
量が算出され、アイドル時の燃費が求められ、燃費計と
しての商品性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図である。

【図２】本発明に係る燃費計の一実施例の全体構成図で
ある。

【図３】燃費算出処理の一部を示すフロ−チャ−トであ
る。

【図４】図３に続くフローチャートである。

【図５】従来の燃費算出処理のフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ エンジン ４ インジェクタ ９ 車速センサ １０ コントロールユニット １１ 燃費計測ユニット １１ａ 表示部 １０１ 噴射パルス検出手段 １０２ 走行距離演算手段 １０３ 噴射量算出手段 １０４ 燃費演算手段 １０５ 表示手段 １０６ 判定手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関への噴射パルス信号を検出する噴射
   パルス検出手段と、 車速を表わす信号に基づいて車両の走行距離を演算する
   走行距離演算手段と、 少なくとも第１の噴射弁を備えた第１の噴射装置か、第
   １の噴射弁および第２の噴射弁をともに備えた第２の噴
   射装置かを判定する判定手段と、 噴射パルス検出手段の出力信号から有効成分を抽出して
   有効噴射パルス信号を求めるとともに、前記判定手段で
   第２の噴射装置と判定されたときには前記有効噴射パル
   ス信号を補正し、前記判定手段で第１の噴射装置と判定
   されたときには前記有効噴射パルス信号の補正を行なわ
   ず、補正前または補正後の有効噴射パルス信号を積算し
   て積算噴射量を算出する噴射量算出手段と、 積算噴射量および車両の走行距離に基づいて燃料消費率
   を演算する燃費演算手段と、 燃料消費率を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
   する車両用燃費計。
2. 【請求項２】 前記燃費演算手段は、車両の速度を判別
   し、車両が停止しているときは、車両停止時の燃料消費
   量を演算することを特徴とする請求項１記載の車両用燃
   費計。