JP5010488B2 - 燃費適正判定システム - Google Patents

Description

本発明は、運転手のエコ運転を支援する燃費適正判定システムに関する。

近年、環境保護の観点から運転手（以下、ドライバーという。）のエコ運転を支援する燃費適正判定システムが車両に搭載されるようになってきている。例えば、アクセルの踏み込み量やエンジンの効率、さらには走行速度や加速度などから車両が燃費のよい走行状態にあるか否かを判定し、燃費がよいと判定される場合には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯させ、エコ運転である旨をドライバーに認識させる技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、低燃費の走行をドライバーに認識させるべく、車両に搭載された変速機の伝達効率特性に基づいて、現在の車両の走行状態が低燃費であるか否かを判定してドライバーに表示する技術が開示されている。

特開２００６−３１５４７９号公報

ところで、ＡＴ油温（変速機の作動油の温度）が高温・低温時も関係なくエコ・非エコ通知を実施するため、ドライバーはエコ通知状態を維持しようとアクセルを操作するための油温を適切な状態にさせることができない。例えば、ＡＴ油温が高温時であって、ドライバーはエコ通知状態を維持し、かつ速い速度で車両を走行させようとする場合、つまり、エコ判定基準の上限を超えないギリギリのところでアクセルを操作している場合は、ＡＴ油温が高温から適切な温度へと下がらない。一方、ＡＴ油温が低温時であって、ドライバーはエコ通知状態を維持しつづける場合は、ＡＴ油温がなかなか低温から適切な温度へと上がらない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、エコ運転の状態におけるＡＴの劣化を抑制する燃費適正判定システムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の燃費適正判定システムは、ドライバーのエコ運転を支援する燃費適正判定システムであって、車両状態を検出する車両状態検出部と、変速機の作動油温を検出する作動油温検出部と、車両状態及び作動油温に基づいて、車両走行時の燃費の適正について判断するための燃費適正判断基準を設定し、アクセル開度または車両パワーに基づいて、走行中の燃費が、該設定された燃費適正判断基準に適合するか否かを判定し、該判定結果が設定された燃費適正判断基準に適合する場合に、エコ運転である旨を表示部に表示させる制御部を有し、制御部は、作動油温が作動油の寿命を早める温度を示す高温判定用しきい値以上であると判定した場合に、設定された燃費適正判断基準を、エコ運転であると判定されにくい基準へ設定することを特徴としている。
この構成によれば、ＡＴ油温に応じてエコ運転を示す表示態様が変化する。

また、上述した制御部は、ＡＴ油温が低温である場合には低温に適した燃費適正判断基準を自身に設定する。
この構成によれば、ＡＴ油温に適した表示態様を提供する。

本発明によれば、表示部の表示内容に基づいて、ドライバーはアクセル操作に対する意識が働き、エコ運転の維持を図ろうとする。これにより、ＡＴ油温が調整され、ＡＴの劣化を抑制することができる。また、ＡＴ油温に応じて最適なエコ運転をドライバーに認識させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る燃費適正判定システムの構成図、図２はパワートレインＥＣＵ１０やメーターＥＣＵ１０のハードウェア構成を示す機能ブロック図である。

燃費適正判定システムは、図１に示すように、パワートレインＥＣＵ１０、メーターＥＣＵ２０等から構成される。これらの各ＥＣＵ（electronic control unit：電子制御ユニット）１０，２０は、車載ＬＡＮ等のネットワーク３０で互いに接続されており、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）等のプロトコルが使用される。尚、本実施形態では、パワートレインＥＣＵ１０とメーターＥＣＵ２０とを別体として記載しているが、これらは一体形成されていてもよい。

パワートレインＥＣＵ１０は、エンジンの制御を行うエンジン制御部１１、トランスミッションの制御を行うトランスミッション制御部１２、その他、変速機の作動油温を検出する不図示の作動油温検出部、車両状態を検出する不図示の車両状態検出部等を備え、センサ５０から吸入空気量や空燃比等の測定データを取得し、これらの測定データに基づいて燃料噴射量、点火時期、変速タイミング等の制御指令値の演算を行い、この演算結果に基づいてインジェクタや点火コイル等のアクチュエータ６０を制御する。尚、本実施形態では、パワートレインＥＣＵ１０内に、エンジン制御部１１及びトランスミッション制御部１２が形成されているが、エンジン制御部１１及びトランスミッション制御部１２はそれぞれ別のＥＣＵ内に形成されていてもよい。

また、パワートレインＥＣＵ１０は、エコ判断部１３を備え、エコ判断部１３は、作動油温検出部から入力される作動油温情報及び車両状態検出部から入力される車両状態情報に基づいて、車両の運転状態がエコ運転であるか否かを判断する。尚、エコ判断部１３及び後述する表示制御部２１等から本発明の制御部が構成される。また、エコ運転とは、例えば燃費のよい運転であること等を意味し、測定データ等から算出された算出値と所定のしきい値とを比較することによってエコ運転であるか否かが判断される。エコ判断部１３の動作の詳細については後述する。

メーターＥＣＵ２０は、表示制御部２１を備え、表示制御部２１は、車両に搭載されるインジケータパネル４０内の各種インジケータランプや本発明の表示部としてのエコ表示部４１を制御する。エコ表示部４１は、エコ運転の度合いを示す棒グラフ（以下、エコバーという。）、エコ運転である場合に点灯するランプ（以下、エコランプという。）等により構成される。

尚、上述した各ＥＣＵ１０，２０は、いわゆるコンピュータ、すなわち、図２に示すように、ＣＰＵ等の処理装置１０ａ、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ(Dynamic RAM)やＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等のＲＡＭ１０ｂ、フラッシュメモリ等のＲＯＭ(Read Only Memory)１０ｃ、お互いの通信における入出力を制御するＩ／Ｆ１０ｄがバス１０ｅにより接続されたハードウェア構成により実現される。

したがって、ＣＰＵ１０ａがＲＯＭ１０ｃ等に格納された所要のプログラムを読み込み、当該プログラムに従った演算を行うことにより、各ＥＣＵ１０，２０内の各機能が実現される。尚、このようなプログラムとしては後述するフローチャートに応じたプログラムとすることができる。

続いて、燃費適正判定システムの動作について説明する。
まず、パワートレインＥＣＵ１０内のエコ判断部１３の処理手順について図３から図７を参照して説明する。
図３はエコ判断部１３の処理手順の一例を示すフローチャート、図４はアクセル開度上限しきい値算出用マップ、図５はガード処理を説明するためのグラフ、図６はガード処理後のエコ運転状態量を示すグラフ、図７はなまし処理後のエコ運転状態量を示すグラフである。

エコ判断部１３は、図３に示すように、まず、センサ５０から各種測定データが入力されると、入力された測定データが正常であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定処理は、例えば、所定の時間内において同一測定データが継続して入力されたかによって行われ、同一測定データが継続して入力された場合には、測定データが正常でないと判定する。この場合、センサ５０に固着異常等が発生したと判断できる。

エコ判断部１３は、測定データが正常であると判定した場合には、次いで、省燃費アドバイスの提供をしてもよいか否か、すなわち、車両状態のエコ運転の表示、例えば、エコバーによる表示やエコランプによる表示をドライバーに提供できる状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定処理は、例えば、シフトレバーがバックやパーキングの位置にあったり、パワースイッチをオンする信号が入力されていたりするか否かによって行われ、このような場合には、エコ運転の表示が可能でない状態と判定する。逆にシフトレバーがドライブレンジの位置にある場合には、エコ運転の表示が可能な状態であると判定する。

エコ判断部１３は、さらに、エコ運転の表示が可能であると判定した場合には、次いで、エコ運転を判断するための上限しきい値を算出する（ステップＳ３）。上限しきい値の算出は、例えば、図４に示す、アクセル開度上限しきい値算出用座標（以下、マップという。）を参照して行われる。当該マップには、車速と、その車速の時にエコ運転であるか否かを判断するためのアクセル開度の上限しきい値との関係が記録されている。当該マップ上の曲線ａは、本発明の燃費適正判断基準に相当し、エコ領域、非エコ領域とを分ける境界線であって、境界線上の値がその車速における上限しきい値を示す。エコ判断部１３は、このようなマップを保持しており、センサ５０で測定された車速からアクセル開度の上限しきい値を算出する。

エコ判断部１３は、次いで、ステップＳ３の処理で算出された上限しきい値と、センサ５０の測定データ等から求めた現在のアクセル開度と、からエコ運転状態量を算出するとともに、その算出値からエコランプの表示態様、例えば点灯又は消灯、点滅等を決定する（ステップＳ４）。このエコ運転状態量は、

エコ運転状態量＝（（現在のアクセル開度）／上限しきい値）×１００

により算出できる。また、エコランプの点灯等については、例えば、エコ運転状態量が１００％以下であれば、エコ運転状態であると判定し、エコランプを点灯する決定をし、逆に、エコ運転状態量が１００％より大きければ、非エコ運転状態であると判定し、エコランプを消灯する決定をする。

エコ判断部１３は、次いで、ガード処理を実施する（ステップＳ５）。ガード処理とは、エコランプの表示と、エコバーの表示とにずれが生じないようにするための処理である。

ここで、ガード処理について図５及び図６を参照して簡単に説明する。
エコ判断部１３は、図５に示すように、上限しきい値に所定値を加算してガード用しきい値を算出する。エコ運転状態量が上昇しているときには、エコ運転状態量がガード用しきい値を超えてからの所定時間をガード時間とする。また、エコ運転状態量が降下しているときには、エコ運転状態量が上限しきい値を下回ってからの所定時間をガード時間とする。

このガード時間内では、エコ運転状態量に変動が生じないようにエコ運転状態量を変更する。すなわち、ガード時間の間はエコ運転状態量を１００％維持する。これにより、図６に示すようなガード処理後のエコ運転状態量を得ることができる。

エコ判断部１３は、次いで、なまし処理を実施する（ステップＳ６）。エコ運転状態量がノイズ等によって一時的に変化したり、エコ運転状態量が急激に変化したりするのを抑制するために、以下に示す式に従ってなまし処理を実施する。
Ｐ_（ｎ）＝（１−Ｄ）Ｐ_{（ｎ−１）}＋Ｄ×Ｐ
なお、Ｐはエコ運転状態量を表し、Ｐ_（ｎ）はエコ運転状態量のなまし処理された今回の値、Ｐ_{（ｎ−１）}はエコ運転状態量の前回の値である。また、Ｄはなまし定数である。
この他に、各種センサ２から測定データを入力するごとに生成されるエコ運転状態量を所定回分加算して平均を求めた移動平均や、レートリミット、出力値フィルタ（ローパスフィルタ）処理のような処理を行ってもよい。

エコ判断部１３は、次いで、なまし処理を施したエコ運転状態量と、エコランプの表示状態との不整合を取り除く処理を行う（ステップＳ７）。すなわち、図７に示すように、なまし処理後のエコ運転状態量が１００％となるタイミングに合わせて、エコランプの点灯と消灯とを切替える。

エコ判断部１３は、次いで、車両が現在停車状態にあるか否かを判定する（ステップＳ８）。当該処理は、センサ５０から入力された車速に基づいて、車両が停車状態にあるか否かによって行われる。例えば、車速が２ｋｍ／ｈを下回った場合には、車両が停車状態にあると判定し、車速が４ｋｍ／ｈを上回った場合には、車両が走行状態にあると判定する。また、車速が２ｋｍ／ｈと４ｋｍ／ｈとの間にある場合には、停車判定をただちに行わずに、その後、車速の変化があるまで待機する。

エコ判断部１３は、ここで、車両が停止状態でないと判定した場合、例えば走行状態であると判定した場合には、算出したエコ運転状態量と、エコランプの表示状態を示す情報とを通知制御信号としてメーターＥＣＵ２０に通知し（ステップＳ９）、処理を終了する。

尚、上述したステップＳ１の処理において、エコ判断部１３が、入力された測定データが正常でないと判定した場合には、センサ５０のフェール時のエコ運転状態量として０％を算出する（ステップＳ１０）。また、ステップＳ２の処理において、エコ判断部１３が、エコ運転表示が可能な状態ではないと判定した場合には、除外時のエコ運転状態量として０％を算出する（ステップＳ１１）。さらに、ステップ８の処理において、車両が停止状態であると判定した場合には、車両停止時のエコ運転状態量として０％を算出する（ステップＳ１２）。

次に、メーターＥＣＵ２０内の表示制御部２１の処理手順について図８及び図９を参照して説明する。
図８は表示制御部２１の処理手順の一例を示すフローチャート、図９はエコ表示部４１の表示例である。

表示制御部２１は、図８に示すように、パワートレインＥＣＵ１０から通知制御信号を受信するまで待機状態を続け（ステップＳ２１）、通知制御信号を受信したと判定した場合には、当該通知制御信号に基づき、インジケータパネル４０のエコ表示部４１の表示を制御する（ステップＳ２２）。エコ表示部４１の表示の制御には、例えば、エコランプの点灯やエコバーの表示等がある。

このように、燃費適正判定システムは、パワートレインＥＣＵ１０及びメーターＥＣＵ２０の各機能により、インジケータパネル４０にエコ運転状態量をエコバーとして表示し、また、エコランプを点灯等する。

例えば、図９（ａ）に示すように、エコ運転である場合には、０％から１００％の間のエコ運転領域４１ａにエコバーが表示され、エコバーが１００％に達するまでは操作余量として示される。この場合には、エコランプ４１ｄが点灯する。一方、同図（ｂ）に示すように、非エコ運転である場合には、１００％を超える非エコ運転領域４１ｂにまでエコバーが表示され、１００％超過分は操作逸脱量として示される。この場合には、エコランプ４１ｄが消灯する。この基準となる１００％はエコ運転領域の上限しきい値を示している。これにより、ドライバーはエコ運転を視覚により認識することができる。尚、エコバーが上限しきい値１００％からプラスマイナス５％未満の範囲にある場合に、エコランプ４１ｄを点滅させるようにしてもよい。これにより、ドライバーに対しエコ運転に対する注意喚起となる。

尚、０％未満の領域は、車両が回生運転状態にあると判定できる回生運転領域４１ｃであり、ハイブリッド車両用に用意された領域である。回生ブレーキの操作によって車両の運転状態が回生領域にあることを示している。

次に、上述したステップＳ３の処理における上限しきい値の算出形態について図１０から図１２等を参照して説明する。
図１０は上限しきい値算出処理の一例を示すフローチャート、図１１はＡＴ油温が高温である場合におけるマップ、図１２はＡＴ油温が低温である場合におけるマップである。

エコ判断部１３は、図９に示すように、まず、マップを自身に設定する（ステップＳ３１）。当該マップは、図４を参照して説明したものが使用される。

エコ判断部１３は、次いで、ＡＴ油温が高温判定用しきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。当該温度としては、例えば９０℃程度とすることができるが、特に限定されるものではない。

エコ判断部１３は、ここで、ＡＴ油温が高温判定用しきい値以上であると判定した場合には、設定されたマップに代えて、高温用のマップに補正する（ステップＳ３３）。高温用のマップは、図１０に示すように、エコ運転であると判定されにくい基準に、すなわち、上限しきい値の曲線ａを非エコ領域が拡大するように下方に移動させた曲線ｂによって構成される。この下げ幅は例えば５％程度とすることができる。尚、ＡＴ油温が高温判定用しきい値未満であると判定した場合には、ステップＳ３３の処理を行わずに、後続の処理を行う。

エコ判断部１３は、次いで、ＡＴ油温が低温判定用のしきい値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。当該温度としては、例えば４０℃程度とすることができるが、特に限定されるものではない。

エコ判断部１３は、ここで、ＡＴ油温が低温判定用のしきい値未満であると判定した場合には、設定されたマップに代えて、低温用のマップに補正する（ステップＳ３５）。低温用のマップは、図１１に示すように、エコ運転であると判定されやすい基準に、すなわち、上限しきい値の曲線ａをエコ領域が拡大するように上方に移動させた曲線ｃによって構成される。この上げ幅は例えば５％程度とすることができる。尚、ＡＴ油温が低温判定用のしきい値以上であると判定した場合には、ステップＳ３５の処理を行わずに、後続の処理を行う。

エコ判断部１３は、次いで、設定されたマップに基づいて、現車速から上限しきい値を算出し（ステップＳ３６）、処理を終了する。

このように、ＡＴ油温が低温である場合には低温用のマップを使用して、上限しきい値の算出基準をエコ領域が拡大されるように変えることで、例えば、寒冷地等ではドライバーに対し通常時よりアクセルを踏み込むことができると意識させることができ、油温の上昇を早めることにつなげられる。これにより、ＡＴの作動油の粘度が軟化され、ＡＴの変速の応答性が向上する。

一方、ＡＴ油温が高温である場合には高温用のマップを使用して、上限しきい値の算出基準を非エコ領域が拡大されるように（エコ領域が縮小されるように）変えることで、例えば、ドライバーはなるべくアクセルを踏まないようにする意識が働く。これにより、ＡＴ油温が低下しＡＴの作動油の寿命が短期間になることが抑制される。このため、ＡＴの変速不良が抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本発明のプログラムを通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

例えば、上述した実施形態では、エコ判断部１３をパワートレインＥＣＵ１０内に構成したが、図１３に示すように、メーターＥＣＵ２０に構成するようにしてもよい。

また、ナビゲーション装置（いわゆるカーナビ）の制御を行うナビ用のＥＣＵに、上述したエコ判断部１３の機能を設け、ナビゲーション装置のディスプレイ上に上述したエコバー表示を表示させることもできる。エコ判断部１３をドライブレコーダー用のＥＣＵに設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、アクセル開度を求めてこれを上限しきい値と比較することでエコ運転状態量を算出しているが、アクセル開度以外に、車両パワーに基づいてエコ運転状態量を算出することもできる。

また、上述した実施形態では、境界線ａの全体を上方又は下方に移動させたが、現在の車速に該当する境界点だけを移動させるようにしてもよい。これにより、パワートレインＥＣＵ１０の計算量を低減させることができる。

また、例えば１０分程度の所定時間における平均車速を算出し、その平均車速に係る部分の境界線だけを移動させても、パワートレインＥＣＵ１０の計算量を低減させることができる。尚、平均車速の算出基準となる所定時間は分単位でなく、時間単位や日単位であってもよい。このように、計算量を低減させることによって、車両に搭載されるバッテリーの消耗が抑制される。

また、本実施形態では、ＡＴ油温を高温、低温、及びこれらの間の温度（中温）の３つの温度に区切り、境界線をこれらの温度に応じて切替えているため、境界線を例えば１度ごとに連続的に切替える場合に比べて、パワートレインＥＣＵ１０の計算量を低減させている。逆に、当該区切りを細かくすることによって、エコ運転システムの表示精度が向上させるようにしてもよい。

エコ運転システムの構成図である。 ＥＣＵのハードウェア構成を示す機能ブロック図である。 エコ判断部の動作の一例を示すフローチャートである。 アクセル開度上限しきい値算出用マップである。 ガード処理を説明するためのグラフである。 ガード処理後のエコ運転状態量を示すグラフである。 なまし処理後のエコ運転状態量を示すグラフである。 表示制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 エコ表示部の表示例である。 上限しきい値算出処理の一例を示すフローチャートである。 ＡＴ油温が高温である場合におけるマップである。 ＡＴ油温が低温である場合におけるマップである。 エコ運転システムの他の構成図である。

符号の説明

１０ パワートレインＥＣＵ
１１ エンジン制御部
１２ トランスミッション制御部
１３ エコ判断部
２０ メーターＥＣＵ
２１ 表示制御部
３０ ネットワーク
４０ インジケータパネル
４１ エコ表示部
４１ａ エコ運転領域
４１ｂ 非エコ運転領域
４１ｃ 回生領域
４１ｄ エコランプ
５０ センサ
６０ アクチュエータ

Claims (6)

1. ドライバーのエコ運転を支援する燃費適正判定システムであって、
   車両状態を検出する車両状態検出部と、
   変速機の作動油温を検出する作動油温検出部と、
   前記車両状態及び前記作動油温に基づいて、車両走行時の燃費の適正について判断するための燃費適正判断基準を設定し、
   アクセル開度または車両パワーに基づいて、走行中の燃費が、該設定された燃費適正判断基準に適合するか否かを判定し、
   該判定結果が前記設定された燃費適正判断基準に適合する場合に、エコ運転である旨を表示部に表示させる制御部を有し、
   前記制御部は、前記作動油温が作動油の寿命を早める温度を示す高温判定用しきい値以上であると判定した場合に、前記設定された燃費適正判断基準を、エコ運転であると判定されにくい基準へ設定することを特徴とする燃費適正判定システム。
2. 前記制御部は、前記作動油温が低温判定用しきい値未満であると判定した場合に、前記設定された燃費適正判断基準を、エコ運転であると判定されやすい基準へ設定することを特徴とする請求項１に記載の燃費適正判定システム。
3. 前記車両状態は、車両の走行状態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃費適正判定システム。
4. 前記車両状態は、現在の車速であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の燃費適正判定システム。
5. 前記車両状態は、所定時間における平均車速であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の燃費適正判定システム。
6. ドライバーのエコ運転を支援する燃費適正判定プログラムであって、
   コンピュータを、
   車両状態及び作動油温に基づいて、車両走行時の燃費の適正について判断するための燃費適正判断基準を設定し、
   アクセル開度または車両パワーに基づいて、走行中の燃費が、該設定された燃費適正判断基準に適合するか否かを判定し、
   該判定結果が前記設定された燃費適正判断基準に適合する場合に、エコ運転である旨を表示部に表示させる制御部
   として機能させ、
   前記制御部は、前記作動油温が作動油の寿命を早める温度を示す高温判定用しきい値以上であると判定した場合に、前記設定された燃費適正判断基準を、エコ運転であると判定されにくい基準へ設定することを特徴とする燃費適正判定プログラム。

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