JPS5841319A - 車両の燃料消費率計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の燃料消費率針に関し、特に低燃費小排気
量の車両に於て、走行中にエンジンの回転数、車両の速
度、スロットルの開度又は吸入負圧を検出し、これらの
検出値と予め用意され１こ代表燃費特性に係るデータと
によって車両の運転状態についての燃費状態及びその良
否を表示させるようにした車両の燃料消費重訂に関する
。

一般に車両の燃料消費率、即ち単位時間当りの燃料消費
量等を計測する計器には、吸入負圧のみを検出し、吸入
負圧が単位時間当りの燃料消費量に比例する性質を用い
ることにより燃料消費率を表示させるようにした簡易式
の計器、或いは当該燃料消費量を燃料配管の途中に設け
た流量計で測定し、車速との関係に於て燃料消費率を表
示させるようにした実測式の計器等が既に存する。斯る
従来の燃料消費重訂について、これを低燃費小排気Ｗの
車両に適用しようとすれば、実測式の８１器はこの種の
車両にて燃料流量を実測するのが困難であるために使用
することが出来ない。又簡易式の削器に関しては実際の
燃料消費量を直接的に表示させることが出来ないと云う
計器としての本質的な欠点のため上記適用上好ましくな
い。

本発明者等は低燃費小排気量の車両等に燃゛料消費重訂
を備えるに際して、上記従来の燃料消費重訂の問題点に
鑑み、これを有効に解決すべ（本発明を成したものであ
る。

本発明の目的は、低燃費小排気量の車両に於て、走行中
のエンジン回転数、車速、及びスロットルの開度又は吸
入負圧を検出し、これらの検出値とテスト結果により予
めマイクロコンピュータ等のメモリに記憶された代表燃
費特性に係るデータとによって車両の運転状態について
の燃費状態、その良否を表示させるようにした車両の燃
料消費重言１を提供することにある。

本発明は、車両に於ける単位時間当りの燃料消費量がエ
ンジン回転数とスロットル開度又は吸入負圧とによって
定まると云う特性を利用し、この特性に係るデータを予
め用意し、走行中に与えられる上記各物理量に対応して
該特性データより上記燃料消費量と単位り、ットル当り
の走行距離等を得、その各偶成いはその良否を表示させ
るようにしたことを目的とする。

以下に本発明の上記目的を実現する一実施例を添付図面
に基づいて詳述する。

先ず本発明が実施し得る根拠となるべき内燃機関の基本
的原理を説明する。一般に車両に於ける単位時間当りの
燃料消費量（以下記号Ｆｅと記す）は、エンジンの回転
数（以下凡と記す）と、スロットル開度（以下θと記す
）又は吸入負圧（以下Ｐｂと記す）の関数となっている
。即ち、ＦＣ＝　ｆ　（Ｎｅ。

θ）又はｐ、　＝　ｆ　（Ｎ、、　Ｐｂ）と云う関係が
ちる。

又車両の単位リットル当りの走行距離（以下Ｆｇと記す
）は、 で求められる。但し、Ｖは車速である。

である。即ち、ＦＢは一般にＶ、Ｎ、、　　θにより求
められる。

車両が自動変速機を備えた車両である場合には、智がＶ
によって一義的に決定される関係を有している。それ故
上記りはＶとθのみの関数となり、へ＝ｇ（ｖ）とすれ
ば と記載される。

以上に於て、予め同一機種の車両について予備テストを
行えば、■、θとＦ、との関係を求めることが出来、延
いてはＶ、θとＦＢとの関係を求めることが出来る。つ
まり上式（２）についての関数を具体的に得ることが可
能である。そこで、該予備テストに基づきＶ、θの各偶
によって定まるＦＥＯ値をマイクロコンピュータ等のＲ
ＯＭに記憶させる。

斯くすることによりその後マイクロコンピュータ等にＶ
、θを与えればこれに対応するＦＥを読出すことが可能
となる。

次に車両がマニュアル変速機を備えた車両である場合を
考えると、この場合にはＮ、７！ｌ″−Ｖによって一義
的に定まる関係にはないので、ＦＣはＮ８とθにより決
まる。そこで、マイクロコンピュータ等のＲＯＭには、
前記予備テストによって得られた〜・とθに対応するＦ
Ｃの値を記憶させておく。その後、車両走行中で本発明
に係る燃料消費重訂を使用する場合には、Ｎｅ、θを検
出しＲＯＭを参照してＦＣの値を読出し、更に別個にＶ
を検出して演算装置に於て−を求めるようにする。

ＦＣ 上記の如く本発明に係る燃料消費率針ではマイクロコン
ピュータ等を利用し、当該マイクロコンピュータ等のＲ
ＯＭに予めテストによって得られた代表燃費特性を記憶
させておき、この記憶内容によって車両走行中その時々
のＶ、θ又はＮｅ、θに対応する燃費状態、例えばＦｓ
等を表示させるようにしている。

父上記説明ではスロットル開度θを用いる原理について
述べたがθの代わりに吸入負圧Ｐｂを用いても上記と同
様にして燃費に係るＦＣ又はＦＥを求めることが出来る
。

次に具体的な装置構成を説明する。

第１図は燃料消費率針の概略なシステム図を示す。１は
マイクロコンピュータの演算回路である。

この演算回路１には車両の車輪部２につながる回転部の
近傍に配設された車速検出器３、及び吸気管４の所定箇
所に設けられたスロットルバルブ５の開度を検出する検
出器６が接続されており、各検出器３，６より車速Ｖ、
スロットル開度θに係る信号が当該演算回路１に人力さ
れる。他方、演算回路１の出力側には表示器７が接続さ
れており、この表示器７は上記Ｖ、θを入力して演算回
路１が既述した演算動作を行った後その結果を当該表示
器７にて表示させ、運転者に知らしめる１こめのもので
ある。

上記車速検出器３、スロットル開度検出器６、マイクロ
コンピュータの演算回路１等から成る構成は自動変速機
を備える車両に装備される場合の燃料消費率側の構成で
ある。

図中、スロットル開度θの検出器６に並列させて吸入負
圧Ｐ、を検出する検出器８に想像線で示し、これ８を演
算回路１に接続している。これはスロットル開度の検出
器６の代わりに吸入負圧の検出器８を用いることも出来
ることを意味する。又図中車両に設けられた点火コイル
９の一端に接続されたエンジン回転数Ｎｃを検出する検
出器１０を想像線で表わした接続線で演算回路１に接続
、して℃・る。これは車両がマニュアル変速機を備える
場合には燃料消費率針にエンジン回転数用検出器１０を
付設しなげればならないことを意味する。

第２図は燃料消費率針の具体的回路をブロック図で示す
。車速検出器３はリードスイッチ１１とパルス発生回路
１２とから成る。リードスイッチ１１は車輪につながる
回転部に設けられた磁石によって断続を繰り返し、リー
ドスイッチ１１の断続に応じてコンデンサ１３は充放電
を繰り返し、車速に対応したパルス列の出力をその端子
電圧に生じせしめる。スロットル開度の検出器６はポテ
ンショメータから成り、このポテンショメータの可動部
６ａはスロットル弁の回動に応じて動き、スロットル開
度に応じて所定の電圧を出力する。

検出器６から出力される電圧は、入力回路１４を介して
検出器６のアナログ出力をディジタル量に変換する＆Ｄ
変換器１５のアンプ１５ａのプラス入力に入力される。

パルス発生回路１２からのパルス列の信号はアンプ１６
を介してカウンタ１７に入力され、該カウンタ１７によ
って車速検出器３から入力されるパルス列が数えられる
。単位時間について数えられたパルス数は車速に相当す
る。車速に相当するパルス数はカウンタ１７に数えられ
た後、転送され、次段のラッチ回路１８に於て保持され
る。他方Ａ／Ｄ変換器１５に入力されたスロットル開度
に係る電圧出力はディジタル値に変換されて次段のラッ
チ回路１９によって保持される。上記カウンタ１７、Ａ
／Ｄ変換器１５、ラッチ回路１８．１９の各動作はタイ
ミング信号発生回路２０によって同期がとられている。

２１．２２は遅延回路である。

同時刻にラッチ回路１８．１９に記憶された車速ｖとス
ロットル開度θによりアト−レスバス２３゜２４を介し
てＲＯＭ　２５から該Ｖとθに対応して定まるＦＢを読
出し出力させる。ＲＯＭ　２５に於ては、予備テストに
よって求められたＶ、θの各組に対応するＦＢを各番地
に記憶させているため、■。

θが与えられればアドレスが指定されて対応するＦＢを
読出すことが出来る。但しＦＢは生のデータであっても
良いし、ヌキのデータ値と設定レベルとを比較し、設定
レベル以上の場合は「１」、設定レベル以下の場合は「
０」と云うデータで記憶させておいても良い。

第２図では２ビツトの出力２６．２７によって２個のラ
ンプ２８．２９を所定の組合せで表示させることにより
単位リットル当りの走行距離ＦＥの良否を表示するよう
にしている。つまり出力２６が［Ｊで出力２７が「０」
の時はランプ２８のみが点灯し、斯る点灯状態は燃費状
態が最良であるとする。出力２６が「０」で出力２７が
「ｌ」の時はランプ２９のみが点灯し、斯る点灯状態は
燃費状態が良であるとする０又出力２６．２７が共にｒ
ＯＪ、ｒｏｊである時はランプ２８．２９のいずれも点
灯せず、斯る状態のときには燃費が悪いものであるとす
る。尚トランジスタ３０はランプ駆動用のものである。

父上記論理信号には正論理を用いている（以下同じ）。

上記に於ては車速Ｖとスロットル開度θのみを用いて燃
費を求めるように回路構成されていたが、吸入負圧Ｐ１
、エンジン回転数Ｎ６を検出信号として用いる場合にも
ＲＯＭＫＦＣを記憶させ、Ｎ検出器やＦＣ−ＶＦ８を計
算する演算器を付設する等の若干の回路変更を施すだけ
で上記と同様に構成することが可能である。

次に表示器に於ける他の点゛打方式を示す。第３図は１
灯式の回路を示すもので、この場合にはＲＯＭ　２９の
１ビツト出力３１からはＩｌｌ、ｒＯＪの信号が出力さ
れる。「１」が出力されればランプ３２が点灯し、「０
」が出力されればランプ３２が点灯しない。ランプ３２
が点灯した時に燃費が良好であるとする。第４図は１灯
点滅式の回路を示すもので、この場合はＲＯＭ　２９の
２ビット出力３３．３４からｒｌｊ、ｒｏｊの信号が出
力される。出力３３が「１」で出力３４がｒＯＪの時に
はランプ３５は点灯し、これは燃費が最良の状態である
ことを意味する。出力３３が１０」で出力３４が「１」
の時にはＡＮＤ回路３６の一端子■には点滅周期のパル
ス列が入力されるからランプ３５は点滅し、これは燃費
が良の状態にあることを意味する。出力３３．３４が共
に「０」である時はランプ３５は消えたままで、斯る場
合には燃費が不良の状態にあることを意味する。

次にはマイクロコンピュータを使用してプログラム的に
上記動作を行わせる実施例を説明する。

第５図にマイクロコンピュータ３６を中心とした装置構
成を示す。６は上記と同様にスロットル開度θを検出す
る検出器であり、斯る検出器６の電圧出力はＡ／Ｄ変換
器３７によってディジタル化されてマイクロコンピュー
タに入力される。又１１は前記と同様車速Ｖを検出する
車速検出器３内のリードスイッチであり、このリードス
イッチ１１のオン、オフ動作はパルス列として出力され
フィルター３８を介してマイクロコンピュータ３６に入
力される。マイクロコンピュータ３６では上記θとＶの
検出信号に基づいて後述の如き演算、信号処理が行われ
る。尚、３９は表示用ランプであり、４０はトランジス
タβＯＫより成る該ランプ３９の駆動回路である。

第６図、第７図は自動変速機を備える車両の燃料消費重
訂として使用される場合のマイクロコンピュータ３６の
動作を説明するフローチャート図であり、第６図はメイ
ンルーチン、第７図は車両の速度を計算するサブルーチ
ンを示す。フローチャートの概略を説明する。サブルー
チンでは、車速検出器３からの信号が割込む時には速度
割込み回数レジスタを＋１とし、タイマカウンタからの
信号が割込む時には速度割込み回数レジスタの内容を読
出し、そのデータを速度レジスタに転送して格納した後
、該速度側込み回数レジスタを０にクリアすると云う作
業を行う。これにより一定時間の間に車速検出器３から
送られてくるパルス列のパルス数を数えることにまり車
速を計算することが出来る。メインルーチンでは、θ検
出器６の出力信号のＡ／Ｄ変換を実行し、このＡ／Ｄ変
換値と、上記サブルーチンによる作業によって得られた
速度レジスタの値とにより、斯る場合に読出されるべき
Ｆｇに係るデータの格納されているメモリの番地を作成
し、当該ＦＢデータ値を読出し、このデータ値に所定の
モード変換を施して表示を行う如く作業が行われる。該
メインルーチンに於て、車速検出器３又はタイマカウン
タからの出力信号てよって割込みがかかり、夫々所定の
処理の後にメインルーチンに復帰される。

第８図、第９図、第１Ｏ図は前記ランプ３９を表示させ
る各種の態様をマイクロコンピュータ３６により行わせ
るための動作を説明するフローチャートを示し、これは
上記モード変換に係るサブルーチンである。第８図は１
灯式の動作を示し、第９図は１灯点滅式の動作を示し、
第１０図は２灯式の動作を示す。尚、２灯式の場合には
ランプ３９と別に更に１個のランプが設けられる。上記
各動作内容はフローチャート図から明らかである。

第１１図、第１２図に示されるフローチャートはマニュ
アル変速機を備える車両の燃料消費率計として使用され
る場合のマイクロコンピュータ３６の動作を説明するた
めのものである。第１１図はメインルーチンであり、第
１２図はサブルーチンである。この場合にはエンジン回
転数Ｎｅが必要とされるから、サブルーチンに於てＮ、
割込みによってＮｃが計算されている点が前記第７図に
示されたフローチャートと異なる。従ってメインルーチ
ンに於てもＮｅレジスタ参照のステップが設けられ、且
つＦｅ＝’なる計算が行われるステップが設けら■ れている点が異なり、その他の部分は第６図、第７図に
より説明した前記実施例の動作と同じであるＯ 上記のマイクロコンピュータにプログラムを施すことに
よって行う実施例についてもθ検出器６の代わりにＰ、
検出器を用いて構成し得るのは勿論である。

上記に於て、本発明を具体的回路てより・・−ド的に示
し１こ実施例（第２図）と、既存のマイクロコンピュー
タ３６を利用してこれに検出器、表示器等を付設して所
定の動作を行わせるよってソフト的に示しγこ実施例（
第５図及びその動作説明のための第６図乃至第１２図）
とによって説明した。

然し、本発明の構成は、基本的に第１図のシステム図に
より示され、且つその動作は前述の内燃機関に於ける基
本原理に従うものである。

本発明に於てマイクロコンピュータを含め電子的演算回
路を利用するのは、車両に於けるその他の電子的装置、
例えば電子式車速表示器や吸入負圧式点火時期制御装置
と組合せることにより各検出器の併用を図ることが出来
、更には車両の品質、性能を向上せる各種機能を発揮す
る電子装置類を統一的制御の下に総合的に構成すること
が考慮されるからである。

以上の説明で明らかなように本発明によれば、低燃費、
小排気量の車両に於て車両の走行状態に合せて燃費状態
を表示させることが出来、更には極めて正確な燃費を表
示させることが可能である。

又本発明の燃料消費率計は電子装置によって構成される
から機械式のものに比較して軽量且つ構造が簡単であり
、且つ車両への取付けも容易である。

更に燃費状態の表示も信号処理て工夫を凝らすことによ
って各種態様の表示方法を実現することが出来、運転者
にとっても燃費状態を確認し易い等の諸効果が発揮され
ろ。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明に係る
燃料消費重刷のシステム図、第２図は燃料消費率計の具
体的回路図、第３図は１灯式表示器の回路図、第４図は
１灯点滅式表示器の回路図、第５図はマイクロコンピュ
ータを利用した実施例の回路図、第６図、第７図は自動
変速機を備える車両に備えられる燃料消費率別のマイク
ロコンピュータの動作を説明するフローチャート図、第
８図、第９図、第１０図は表示器を制御するマイクロコ
ンピュータの動作を説明するフローチャート図、第１１
図、第１２図はマニュアル変速機を備える車両に設けら
れろ燃料消費率計のマイクロコンピュータの動作を説明
するフローチャート図でスロットル開度検出器、７は表
示器、８は吸入負圧検出器、１０はエンジン回転数検出
器、１５はＡ／Ｄ変換器、１７はカウンタ、１８．１９
はラッチ回路、２５．２９はＲＯＭ、３６はマイクロコ
ンピュータ、十Ｂはバッテリである。 第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の内燃機関に於て、該機関の回転数に対応し
   た値を検出する少なくとも１つの第１検出器と、スロッ
   トル開度と吸入負圧のうち少な（ともいずれか一方を検
   出する第２検出器と、予備テストで得た燃費に係るデー
   タを各番地に記憶するメモリを有し、上記第１、第２の
   検出器にて得られる各検出値てよって指定される番地の
   上記データを一定の処理の下に出力する演算回路と、該
   演算回路の出力に基づき燃費に係る表示を行う表示器と
   から構成されろことを特徴とする車両の燃料消費率針。
2. （２）前記特許請求の範囲第１項記載に於て、前記第１
   検出器を車速検出器とし、前記演算回路内のメモリの各
   番地には該車速検出器と前記第２検出器の各検出値に対
   応する当該車両の単位リットル当りの走行距離のデータ
   値が設定値と比較された結果を記憶させるようにしたこ
   とを特徴とする車両の燃料消費率割。
3. （３）前記特許請求の範囲第１項記載に於て、前記第１
   検出器をエンジン回転数検出器と車速検出器の２つとし
   、前記演算回路内のメモリの各番地には該エンジン回転
   数検出器と前記第２検出器の各検出値に対応する当該車
   両の単位時間尚りの燃料消費量のデータ値を記憶させ、
   前記演算回路にて上記メモリから読出され１こ該データ
   値を上記車速検出器の検出値によって割算し、その結果
   得られた値を出力させるようにしたことを特徴とする車
   両の燃料消費率針。