JPH04111541U - 車載用エンジン性能表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン出力表示ができるエンジン性能表示
装置において、ハーネスを増加させずに燃費表示機能を
付与して商品性のアップを図る。 【構成】 吸入空気流量Ｑ，回転速度Ｎ，車速Ｖ_SP読み
込み（ステップ１〜３）、トルクＴ演算（ステップ９）
及びエンジン出力Ｐ演算（ステップ10）を順次実行した
後、演算したエンジン出力Ｐと車速Ｖ_SPとに基づいて燃
費Ｆ_C を演算・表示する（ステップ11，12）。また、車
速Ｖ_SPとエンジン出力演算用の吸入空気流量Ｑとから、
直接燃費の演算を行うようにしてもよい。これにより、
既存の入力信号を用いて燃費表示が可能となり、ハーネ
スの増加による取付け作業性の低下等を防止でき商品性
を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジン性能、例えばエンジン出力や走行燃費等を表示できる車載 用エンジン性能表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車においては、エンジン回転速度や冷却水温等の情報を運転席前方 のインパネに表示するものはあったが、エンジントルクや出力を表示するものは なかった。しかし、近年、このようなエンジントルクや出力を簡易的に検出して 表示するエンジン性能表示装置が提案されている（例えば実願平１−１０２３４ ８号等参照）。

【０００３】 このものは、エンジン吸入空気流量とエンジン回転速度とから間接的にエンジ ントルクやエンジン出力を算出し表示するようにしたもので、高価なトルクセン サ等を新たに付加することなく既存のセンサ類を用いることで、低コストにでき る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、かかるエンジン性能表示装置の機能アップを図るため走行燃費も表 示できるようにすることが考えられる。この場合、走行燃費の演算には、燃料消 費量を知る必要があり、燃費演算のための燃料情報信号としてインジェクタのパ ルス幅信号が必要となる。

【０００５】 しかしながら、前記インジェクタパルス幅信号を使用しようとすると、新たに インジェクタパルス幅信号入力用のハーネスを設ける必要がある。このために、 ハーネスの本数が増え、表示装置のレイアウトの変更や取付け作業の複雑化を招 き商品性が低下する。 本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、商品性を低下させることなく現状 の入力信号を用いて燃費も表示できるようにした車載用エンジン性能表示装置を 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は、図１（Ａ）に示すように、エンジン出力等を表示する車載 用エンジン性能表示装置において、エンジン吸入空気流量を検出する吸入空気流 量検出手段と、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、両検出手段か らの検出信号に基づいてエンジン出力を演算するエンジン出力演算手段と、該エ ンジン出力演算手段で演算されたエンジン出力値と車速検出手段からの検出信号 とに基づいて走行燃費を演算する燃費演算手段と、演算されたエンジン出力値及 び走行燃費等のエンジン性能を表示する表示手段とを備えて構成した。

【０００７】 また、図１（Ｂ）に示すように、エンジン出力の演算に使用するエンジン吸入 空気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、車速検出手段と、両検出手段から の検出信号に基づいて直接走行燃費を演算する燃費演算手段と、演算されたエン ジン出力及び走行燃費等のエンジン性能を表示する表示手段とを備えて構成した 。

【０００８】

【作用】

かかる構成において、第１の考案では、吸入空気流量検出手段と回転速度検出 手段とでそれぞれ検出したエンジン吸入空気流量とエンジン回転速度からエンジ ン出力演算手段は、エンジン出力を演算する。燃費演算手段は表示のために演算 されたエンジン出力値を用いこれと車速検出手段からの検出信号とに基づいて走 行燃費を演算する。表示手段は、演算されたエンジン出力や走行燃費を表示する 。これにより、新たに燃料情報用の信号を入力することなく走行燃費を算出する ことができる。

【０００９】 また、第２の考案では、エンジン出力演算用の吸入空気流量信号と車速信号と からエンジン出力の演算とは別に直接に走行燃費を演算して表示手段で表示する ようにする。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 本実施例の構成を示す図２において、エンジン１の吸気通路２には、絞り弁３ が介装されていると共に、その上流側にエアクリーナ４が配設され、下流側に各 吸気ポートへ向けて個別に燃料供給を行う電磁式インジェクタ５が配設されてい る。そして、上記吸気通路２の絞り弁３とエアクリーナ４の間に、エンジン吸入 空気流量を検出する吸入空気流量検出手段としての例えば熱線式エアフローメー タ６が介装されている。

【００１１】 また、エンジン１のクランク軸１ａの前端部等に、該クランク軸１ａの一定回 転角毎にパルス信号を発するクランク角センサ７が配設されている。即ち、この クランク角センサ７によって機関回転速度が検出され、回転速度検出手段に相当 する。 また、図示しないトランスミッション出力軸の回転等から車速を検出する車速 検出手段としての車速センサ８が設けられている。

【００１２】 コントロールユニット９は、上記の各センサ類及びインジェクタ５と共に燃料 制御系を構成するエンジンコントロールユニットである。このエンジンコントロ ールユニット９は、マイクロコンピュータを内蔵し、所定のプログラムに従って 、インジェクタ５の噴射量，噴射タイミング等を制御している。 また、後述するようにエンジン１の出力（ＰＳ）、トルク（ｋｇ・ｍ）及び走 行燃費（ｋｍ／リットル）を逐次算出する機能を有する計測ユニット10は、その 回路部と一体のケーシング前面に、算出結果をデジタル表示する表示手段として の表示器11が設けられている。この表示器11を備えた計測ユニット10は、例えば 自動車の計器盤等に配設されている。上記計測ユニット10は、やはりマイクロコ ンピュータを内蔵し、エアフローメータ６とクランク角センサ７及び車速センサ ８の各検出信号が入力している。ここで、エンジン出力演算機能及び燃費演算機 能は、計測ユニット10において、図３のフローチャートに示すようにソフトウエ ア的に備えられている。

【００１３】 次に図３に示すフローチャートに従って、計測ユニット10において繰り返し実 行される燃費等のエンジン性能演算動作について説明する。 先ず、ステップ１では、エアフローメータ６の出力信号から求められた吸入空 気流量Ｑを読み込む。 ステップ２では、クランク角センサ７の出力信号から求められた機関回転速度 Ｎを読み込む。

【００１４】 ステップ３では、車速センサ８の出力信号から求められた車速Ｖ_SPを読み込む 。 ステップ４では、単位回転当たりの吸入空気流量即ち、Ｑ／Ｎを算出する。こ のＱ／Ｎは、各サイクルでシリンダ内に吸入される空気流量に比例したものとな る。

【００１５】 ステップ５では、エンジン１が実際に作動しているのか停止しているのかを、 その回転速度Ｎに基づいて判定する。即ち、回転速度Ｎが所定回転速度Ｎ_L （例 えば500rpm）よりも低いか否かを判定し低い場合には、機関が停止しているもの と判定し、ステップ７に進み発生トルクＴを０とする。また、ステップ６では、 エンジン１の負荷の有無をステップ４で算出したＱ／Ｎの値に基づいて判定する 。即ち、Ｑ／Ｎが所定値Ａ（例えば0.01）よりも小さいか否かを判定し小さい場 合には無負荷運転であると判定し、やはりステップ７に進み発生トルクＴを０と する。また、ステップ５，６でいずれもＮ≧Ｎ_L ，Ｑ／Ｎ≧Ａと判定された時に は、ステップ８に進む。

【００１６】 ステップ８では、次式に基づいて基本トルクＴ₀ を算出する。 Ｔ₀ ＝Ｋ₁ ×（Ｑ／Ｎ）−Ｋ₂ ここでＫ_1,Ｋ₂ はエンジン１の仕様により決定される定数であり。例えば、Ｋ ₁ は270 〜300 程度 、Ｋ₂ は１〜４程度となる。尚、Ｋ₂ は、エンジン１自身 の回転に使用されるトルクであり、主に排気量の大小によって定まる。

【００１７】 ステップ９では、上記基本トルクＴ₀ から機関回転速度Ｎに依存した損失トル クＴ_N を差し引くことで、実際に出力されるトルクＴを算出する。この損失トル クＴ_N は、回転に伴うフリクションロスや絞り損失等であり、例えば図４に示す ような特性に従い、そのときの機関回転速度Ｎに対応して決定される。 尚、本実施例では、損失相当分を回転速度に依存しない項Ｋ₂ （ステップ８） と依存する項Ｔ_N （ステップ９）とに分けて処理の容易化を図っているが、勿論 両者を一体のものとして取り扱うことも可能である。

【００１８】 ステップ10で、上記のように求めたトルクＴ（ｋｇ・ｍ）とそのときの機関回 転速度Ｎとを用いて、機関出力Ｐ（ＰＳ）を次式によって演算する。 Ｐ＝｛２πＮ／（60×75）｝×Ｔ ステップ１１では、ステップ10で演算された機関出力Ｐとステップ３で読み込 んだ車速Ｖ_SPとを用いて、走行燃費Ｆ_C （ｋｍ／リットル）を次式によって演算 する。

【００１９】 Ｆ_C ＝Ｋ₃ ×（Ｖ_SP／Ｐ）−Ｋ₄ ここで、Ｋ_3,Ｋ₄ は定数である。 ステップ12では、上述のようにして演算されたトルクＴ, 出力Ｐ及び走行燃費 Ｆ_C を、計測ユニット10前面の表示器11において逐次表示する。 従って、運転者は運転中、常に機関の出力Ｐ，トルクＴ及び走行燃費Ｆ_C 等の エンジン性能に関する情報を知ることができ、非常に便利なものとなる。

【００２０】 かかる構成によれば、エンジン出力やトルク演算用の既存の入力信号を用いて 走行燃費を演算・表示することができるので、燃費演算用の燃料信号を新たに入 力する必要がなく、ハーネスの増加を招かずに済む。従って、計測ユニット10の レイアウトの変更や取付け作業は従来通りでよく、しかも機能アップを図れ、商 品性が向上する。

【００２１】 次に、燃費演算の別の例を図５のフローチャートに従って説明する。尚、本実 施例においては、ハードウエア構成は図２に示すものと同様であり、計測ユニッ ト10におけるソフトウエアが異なるだけである。 先ず、ステップ21では、エンジン出力やトルクの算出用として入力するエアフ ローメータ６の出力信号から求められた吸入空気流量Ｑを読み込む。

【００２２】 ステップ22では、車速センサ８の出力信号から求められた車速Ｖ_SPを読み込む 。 ステップ23では、これらステップ21，22で読み込んだ吸入空気流量Ｑと車速Ｖ _SP とを用いて、走行燃費Ｆ_C （ｋｍ／リットル）を次式によって演算する。 Ｆ_C ＝Ｋ₅ ×（Ｖ_SP／Ｑ）＋Ｋ₆ ここで、Ｋ_5,Ｋ₆ は定数であり、Ｋ₅ は約100 程度であり、Ｋ₆ は−0.7 程度 である。

【００２３】 ステップ24では、ステップ23で演算された走行燃費Ｆ_C を、計測ユニット10の 表示器11において逐次表示する。 かかる構成においても、前述と同様に燃費演算用として新たなハーネスを設け る必要はなく、機能アップを図る上で計測ユニット10の取付け等が面倒になるこ とがない。

【００２４】 尚、図６に車速とエンジン出力から演算した燃費と実際に測定した実燃費との 比較データを、図７に車速と吸入空気流量から演算した燃費と実燃費との比較デ ータをそれぞれ示す。これらからもわかるように、実燃費に略近似しており、簡 易的に燃費を表示するものとしては充分である。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、エンジン性能表示装置に燃費表示機能を 付加するに当たって、新たに燃料信号入力用のハーネスを設ける必要がなく、エ ンジン性能表示装置のレイアウトや取付け作業が従来通りできると共に機能アッ プにより商品性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を説明するブロック図

【図２】第１の考案の一実施例を示す構成図

【図３】同上実施例の燃費演算フローチャート

【図４】損失トルクの特性図

【図５】第２の考案の一実施例の燃費演算フローチャー
ト

【図６】車速とエンジン出力による演算値と実燃費との
比較データ

【図７】車速と吸入空気流量による演算値と実燃費との
比較データ

【符号の説明】

１ エンジン ６ エアフローメータ ７ クランク角センサ ８ 車速センサ ９ コントロールユニット 10 計測ユニット 11 表示器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン出力等を表示する車載用エンジン
   性能表示装置において、エンジン吸入空気流量を検出す
   る吸入空気流量検出手段と、エンジン回転速度を検出す
   る回転速度検出手段と、両検出手段からの検出信号に基
   づいてエンジン出力を演算するエンジン出力演算手段
   と、該エンジン出力演算手段で演算されたエンジン出力
   値と車速検出手段からの検出信号とに基づいて走行燃費
   を演算する燃費演算手段と、演算されたエンジン出力値
   及び走行燃費等のエンジン性能を表示する表示手段とを
   備えたことを特徴とする車載用エンジン性能表示装置。
2. 【請求項２】エンジン出力等を表示する車載用エンジン
   性能表示装置において、エンジン出力の演算に使用する
   エンジン吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段
   と、車速検出手段と、両検出手段からの検出信号に基づ
   いて直接走行燃費を演算する燃費演算手段と、演算され
   たエンジン出力及び走行燃費等のエンジン性能を表示す
   る表示手段とを備えたことを特徴とする車載用エンジン
   性能表示装置。