JPH0244028Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は省燃費運転の助けとなる、車両におけ
る内燃機関の運転状態表示装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

車両の経済運転は積荷量、歯車変速機の変速
段、アクセルペダルの操作量、機関回転数により
決まるので、運転者にとつて道路状態の変化に対
応して変速段を１段上げて走行するか、１段下げ
て走行するかは非常に熟練を要するところであ
る。

例えば特開昭53−64124号公報に示されるよう
に、機関のスロツトル弁の開度を検出するスロツ
トル検出器と、機関回転数を検出する回転数検出
器との信号に基づき、機関が経済運転状態にある
か否かをランプで表示するものが提案されている
が、これは燃費に対する機関回転数の影響度とス
ロツトル弁開度の影響度とを加算してランプを点
灯させるものであり、燃費の演算回路はごく簡単
なものであり、積荷量や道路条件など多様な条件
変化に対応し得るものとは言い難い。すなわち、
このような２段階の表示だけでは、発進や加速の
際に運転者がランプを見てから、アクセルペダル
を戻すような運転になりがちで、燃費低減の効果
を十分発揮できない。

また、燃費が否の運転領域を広くすると、燃費
低減の効果は期待されるが、市街地走行時車の流
れに乗れない。また、アクセルペダルの操作量は
足の感覚に委ねられるので、発進や加速の際にア
クセルペダルを最大限に踏みやすく、燃費悪化の
要因となつている。

特開昭57−91325号公報に開示される内燃機関
の運転状態表示装置は、実際の燃料量が、機関回
転数センサにより検出された機関回転数に対応す
る理論燃料量よりも多い場合に、第１のランプを
点灯して機関の運転状態が不完全燃焼領域にある
ことを表示し、また、実際の機関回転数が、予め
設定された経済燃費領域での最大機関回転数より
も高い場合に、第２のランプを点灯して機関回転
数が上り過ぎているを表示する。

この装置によれば、機関の運転状態が不完全燃
焼領域にある場合に、その原因がアクセルペダル
の踏み過ぎによる時は、第１のランプの点灯に基
づきシフトダウン操作をし、機関回転数の上り過
ぎによる時は、第２のランプの点灯に基づきシフ
トアツプ操作をして、経済燃費領域へ戻すことが
できる。しかし、機関の運転状態が経済燃費領域
から外れている場合に、その度合がどの程度のも
のか解らないから、運転者がランプの表示に基づ
き忠実に運転しようとすれば、非常に窮屈なもの
となり、特に混雑した道路で車の流れに乗つた円
滑な省燃費運転を行うことは、非常に困難なもの
となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案の目的は、積荷量や道路条件に対応し
て、アクセルペダルの操作速度と操作量を加減
し、省燃費運転に努めることができる、内燃機関
の運転状態表示装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案の構成は機
関負荷と機関回転数とに対応して省燃費運転領域
と中間運転領域と悪燃費運転領域とを記憶してい
るメモリから、アクセルセンサと機関回転数セン
サとにより検出された機関の負荷と機関回転数と
に対応する運転領域を求める電子制御装置と、電
子制御装置により求められた各運転領域に対応し
て点灯される色の異なるランプとを備えており、
各運転領域において各色のランプがアクセルセン
サの信号値に比例して段階的に点灯される複数の
ランプからなるものである。

〔作用〕

運転者は色の異なるランプ群の点灯状況から、
積荷量や道路条件に対応したアクセルペダルの操
作量を加減し、機関が不経済な運転領域へ入るの
を避け、さらに各色のランプ群の点灯数から、ア
クセルペダルの操作速度を加減し、車両の発進・
加速の際のアクセルペダルの踏みすぎを避けるこ
とができる。

したがつて、運転者は定常走行はもちろんのこ
と、発進や加速の際にも省燃費運転に努めること
ができる。

〔考案の実施例〕

第１図において、１２はアクセルペダルに連動
して回動される加速レバー、１３は燃料噴射ポン
プ１５の調速機の燃料調節レバーと連結されるリ
ンク機構、１４は燃料調節レバーに連動するよう
に取り付けられたポテンシヨメータからなるアク
セルセンサで、燃料調節レバーの動作量に比例し
た信号を得るものであり、第２図に示すように、
アイドル位置で電圧が高く、フル位置で直線的に
電圧が低くなる特性とされる。

１６は機関により駆動される燃料噴射ポンプ１
５の回転速度から機関回転数を検出する機関回転
数センサであり、例えば燃料噴射ポンプ１５の主
軸に取り付けられた歯車状の磁性体とこれに対向
して配置された電磁コイルとからなる電磁ピツク
アツプ式のものが用いられる。１７は機関回転数
センサ１６の交流波形を整形してトリガパルスを
つくる波形整形器、１９はトリガパルスから機関
回転数を得るカウンタ、１８はアクセルセンサ１
４のアナログ信号を増幅する増幅器、２０は増幅
器１８のアナログ信号をデジタル信号に変換する
AD変換器である。

２１はカウンタ１９とAD変換器２０からのデ
ジタル信号に基づき、内部メモリに予め記憶され
ているデータマツプから所要の信号を読み出すマ
イクロコンピユータからなる電子制御装置、２２
はバツフア、２３（左側の符号）はドライバ部で
あり、電子制御装置２１からの信号に基づき燃費
表示装置２４の色の異なるランプＧ０（緑）、Ｙ
０（黄）、Ｒ０（赤）の１つまたは複数を点灯さ
せるものである。２６はアナログスイツチ、２
７，２８はコンパレータ、２９はドライバ部であ
り、負荷表示装置２５ｂの複数の緑と黄のランプ
（発光ダイオード）Ｇ１〜Ｇ４，Ｙ１，Ｙ２の１
つまたは複数を点灯させるものである。２３（右
側の符号）はドライバ部であり、負荷表示装置２
５ａの複数の赤いランプＲ１〜Ｒ３（発光ダイオ
ード）の１つまたは複数を点灯させるものであ
る。３０は電源部であり、スイツチ３１を介して
バツテリに接続される。

なお、燃費表示装置２４と負荷表示装置２５を
構成する各ランプは第３図に示すように配列さ
れ、燃費の非適性度と負荷の増大に従つて左から
右へ順次点灯される。

次に、上記構成になる本考案装置の作動につい
て説明する。第５図に示すように、燃費表示装置
２４のランプＧ０，Ｙ０，Ｒ０の点灯範囲は、機
関の特性により定められる。すなわち、折線３２
で区画されるように、通常使用される機関回転数
Ｎ２以下の範囲では機関の負荷が約80％以下と、
機関回転数がＮ２を超える範囲では機関の負荷が
約20％以下の運転領域で、緑ランプＧ０だけが点
灯される。

また、折線３３で区画されるように、通常使用
される機関回転数Ｎ２よりも幾分高い機関回転数
Ｎ３以上で機関の負荷が約20％よりも大きい運転
領域で、赤ランプＲ０が点灯される。折線３２と
折線３３で囲まれる運転領域で、黄ランプＹ０が
点灯される。実際には黄ランプＹ０が点灯してい
る時は緑ランプＧ０も点灯し、赤ランプＲ０が点
灯している時は緑ランプＧ０も黄ランプＹ０も点
灯する。

第６図に示すように、負荷表示装置２５のラン
プＲ１〜Ｒ３，Ｙ１，Ｙ２，Ｇ１〜Ｇ４の点灯範
囲は、機関の特性により定められる。すなわち、
第５図の折線３３と同じ折線３４により、赤ラン
プＲ１〜Ｒ３が点灯する運転領域と、緑ランプＧ
１〜Ｇ４と黄ランプＹ１，Ｙ２が点灯する運転領
域とが区画される。各赤ランプＲ１〜Ｒ３が点灯
する運転領域は、それぞれ機関の負荷の大きさに
より段階的に定められる。各緑ランプＧ１〜Ｇ４
が点灯する運転領域は、機関の負荷が約80％以下
で負荷の大きさにより段階的に定められる。黄ラ
ンプＹ１，Ｙ２が点灯する運転領域は、機関の負
荷が約80％以上で負荷の大きさにより段階的に定
められる。

第１図において、アクセルペダルと連動連結さ
れる加速レバー１２の回動に伴つて、燃料噴射ポ
ンプ１５の燃料噴射量が制御されると、燃料噴射
量に比例した電圧（第２図）がアクセルセンサ１
４により検出され、増幅器１８で増幅され、AD
変換器２０によりデジタル信号として電子制御装
置２１へ加えられる。

一方、機関により駆動される燃料噴射ポンプ１
５の回転数が機関回転数センサ１６により交番電
圧変化として検出され、この検出電圧から波形整
形器１７によりトリガパルスがつくられ、カウン
タ１９によりデジタル信号として電子制御装置２
１へ加えられる。

電子制御装置２１のメモリには前述したように
第５，６図に相当するデータマツプが予め記憶さ
れており、アクセルセンサ１４と機関回転数セン
サ１６との信号に基づきデータマツプをルツクア
ツプし、機関が何れの運転領域にあるかを判別
し、所定の信号がバツフア２２を経てドライバ部
２３へ加えられる。機関が省燃費運転領域にある
場合は緑ランプＧ０が、中間の運転領域にある場
合は黄ランプＹ０が、悪燃費運転領域にある場合
は赤ランプＲ０がそれぞれ点灯される。

一方、アクセルセンサ１４の信号を基準として
アナログスイツチ２６が作動され、電子制御装置
２１の信号がバツフア２２を経てコンパレータ２
７，２８の一方または両方へ加えられる。燃費表
示装置２４の緑ランプＧ０または黄ランプＹ０が
点灯している場合は、アクセルセンサ１４の信号
のレベルに対応した信号が、コンパレータ２８か
らドライバ部２９を経て負荷表示装置２５ｂへ加
えられ、緑ランプＧ１〜Ｇ４と黄ランプＹ１，Ｙ
２が信号のレベルに対応して順次点灯される。

燃費表示装置２４の赤ランプＲ０が点灯してい
る場合は、アクセルセンサ１４の信号のレベルに
対応した信号が、コンパレータ２７からドライバ
部２３を経て負荷表示装置２５ａへ加えられ、緑
ランプＧ１〜Ｇ４と黄ランプＹ１，Ｙ２の外に、
赤ランプＲ１，Ｒ２，Ｒ３が信号のレベルに対応
して順次点灯される。こうして、燃費表示装置２
４と負荷表示装置２５のランプ群は、第４図に例
示するように、段階的に点灯される。

第７図はマイクロコンピユータからなる電子制
御装置２１のプログラムの流れ図を示すもので、
ｐ１〜ｐ１８はプログラムの各ステツプを示す。
ｐ１において機関回転数センサ１６とアクセルセ
ンサ１４からの検出データを読み込み、ｐ２で検
出データがメモリのデータマツプの運転領域Ｇ０
に属するか否かを判別する。検出データが運転領
域Ｇ０に属する場合は、ｐ６で緑ランプＧ０だけ
を点灯し、ｐ７へ進む。

ｐ２で検出データが運転領域Ｇ０に属しない場
合は、ｐ３で検出データが運転領域Ｙ０に属する
か否かを判別する。検出データが運転領域Ｙ０に
属する場合は、ｐ５で黄ランプＹ０だけを点灯
し、ｐ７へ進む。ｐ３で検出データが運転領域Ｙ
０に属しない場合は、ｐ４で赤ランプＲ０だけを
点灯する。

次いで、ｐ７で赤ランプＲ０が点灯しているか
否かを判別する。赤ランプＲ０が点灯している場
合は、ｐ９で機関の負荷状態が運転領域Ｒ１〜Ｒ
３の何れに属するかを判別する。機関が低負荷の
場合は、ｐ１０で緑ランプＧ１〜Ｇ４と黄ランプ
Ｙ１，Ｙ２と赤ランプＲ１を点灯し、機関が中程
度の負荷の場合は、ｐ１１で緑ランプＧ１〜Ｇ４
と黄ランプＹ１，Ｙ２と赤ランプＲ１，Ｒ２を点
灯し、機関が高負荷の場合は、ｐ１２で緑ランプ
Ｇ１〜Ｇ４と黄ランプＹ１，Ｙ２と赤ランプＲ１
〜Ｒ３を点灯する。

ｐ７で赤ランプＲ０が点灯していない場合は、
ｐ８でその時の機関の負荷の程度を判別し、極め
て軽い負荷の場合はｐ１３で緑ランプＧ１だけを
点灯し、以下負荷の程度に応じてｐ１４，ｐ１
５，ｐ１６で緑ランプＧ１〜Ｇ４を順次点灯す
る。機関の負荷が高い場合は負荷の程度に応じて
ｐ１７，ｐ１８で緑ランプＧ１〜Ｇ４を点灯する
とともに、黄ランプＹ１，Ｙ２の一方または両方
を点灯する。

なお、本考案の燃費の表示をバーグラフ方式に
し、緑、黄、赤と色分け、各ランプが点滅する場
合にタイムラグを設けることができる。また、ラ
ンプＧ０，Ｙ０，Ｒ０をランプＧ１，Ｙ１，Ｒ１
が兼ねるようにしてもよい。

また、機関回転数を検出するために、オールタ
ネータのＮ端子から信号をとつてもよい。機関の
負荷を検出するために、差動増幅器を備えたラツ
クセンサを用いることができる。電源が閉じてい
る状態で機関を停止した時は、表示装置を点灯さ
せない回路を設けることができる。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように、機関負荷と機関回転数
とに対応して省燃費運転領域と中間運転領域と悪
燃費運転領域とを記憶しているメモリから、アク
セルセンサと機関回転数センサとにより検出され
た機関の負荷と機関回転数とに対応する運転領域
を求める電子制御装置と、電子制御装置により求
められた各運転領域に対応して点灯される色の異
なるランプとを備えており、各運転領域において
各色のランプがアクセルセンサの信号値に比例し
て段階的に点灯される複数のランプからなるか
ら、運転者は各運転領域のランプの点灯状況に基
づき、積荷量や道路条件に対応してアクセルペダ
ルの操作量を加減し、機関が不経済な運転領域へ
入るのを避け、さらに各運転領域のランプの点灯
数に基づきアクセルペダルの操作速度を加減し、
車両の発進や加速の際にアクセルペダルの踏みす
ぎを避けることができる。

特に、省燃費運転領域と悪燃費運転領域との間
に、中間運転領域を表示するようにしたから、現
在の機関の運転状態が省燃費運転領域から外れて
いるとしても、それがどの程度のものかを容易に
判別できる。

また、省燃費運転領域と中間運転領域と悪燃費
運転領域の各運転領域で、アクセルペダルの操作
量に対応して、各運転領域の複数のランプが段階
的に点灯されるので、アクセルペダルの操作量と
操作速度を加減することにより、機関の運転状態
が省燃費運転領域へ近づいているか否かを即座を
判別できる。

したがつて、混雑した道路でも車の流れにのつ
た柔軟なアクセルペダルの操作と変速機の操作に
より、運転者が予め想定し得る納得のいく省燃費
運転に努めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の運転状態表示
装置の概略構成図、第２図は同装置におけるアク
セルセンサの特性を示す線図、第３図は同運転状
態表示装置のランプの配列を示す正面図、第４図
は同ランプの点灯例を示す説明図、第５，６図は
電子制御装置のメモリに記憶されるデータマツプ
の説明図、第７図は同電子制御装置を作動させる
プログラムの流れ図である。 １２：加速レバー、１３：リンク機構、１４：
アクセルセンサ、１５：燃料噴射ポンプ、１６：
機関回転数センサ、１７：波形整形器、１８：増
幅器、１９：カウンタ、２０：AD変換器、２
１：電子制御装置、２２：バツフア、２３，２
９：ドライバ部、２４：燃費表示装置、２５：負
荷表示装置、２６：アナログスイツチ、２７，２
８：コンパレータ、３０：電源部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関負荷と機関回転数とに対応して省燃費運転
   領域と中間運転領域と悪燃費運転領域とを記憶し
   ているメモリから、アクセルセンサと機関回転数
   センサとにより検出された機関の負荷と機関回転
   数とに対応する運転領域を求める電子制御装置
   と、電子制御装置により求められた各運転領域に
   対応して点灯される色の異なるランプとを備えて
   おり、各運転領域において各色のランプがアクセ
   ルセンサの信号値に比例して段階的に点灯される
   複数のランプからなる、内燃機関の運転状態表示
   装置。