(57)【要約】【課題】燃料噴射パルス信号が得られない機械式燃料噴射装置を有するエンジンに対してであっても、安価かつ適用容易であり、しかも正確に算定出来る燃料消費率の算定システムを提供する。【解決手段】アクセル開度（θ）計測手段と、エンジン回転数（Ｎ）計測手段と、これらを入力して演算する演算手段と、得られた演算結果を出力する手段とを含むエンジンの燃料消費率算定システムであって、上記演算手段により、エンジンの燃料消費率（Ｑ）を、アクセル開度とエンジン回転数の関数Ｑ＝ｆ（θ，Ｎ）として算出し、出力手段に出力する燃料消費率算定システム。【選択図】  図１
2004211613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度（θ）を検出するアクセル開度計測手段と、エンジン回転数（Ｎ）を計測するエンジン回転数計測手段と、少なくとも、計測した前記アクセル開度（θ）及び前記エンジン回転数（Ｎ）を入力して演算する演算手段と、得られた演算結果を出力する手段とを含むエンジンの燃料消費率算定システムであって、
前記演算手段により、エンジンの燃料消費率（Ｑ）を、前記アクセル開度（θ）と前記エンジン回転数（Ｎ）の関数Ｑ＝ｆ（θ，Ｎ）として算出し、前記出力手段に出力することを特徴とする燃料消費率算定システム。
【請求項２】
前記演算手段において、前記関数Ｑ＝ｆ（θ，Ｎ）は、Ｑ＝ｑθ×Ｎ［但しｑθは任意のアクセル開度（θ）におけるエンジンの１回転当りの燃料消費量］からなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料消費率算定システム。
【請求項３】
前記演算手段において、前記ｑθが前記アクセル開度（θ）の関数ｑθ＝ｒ（θ）の形で得られることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料消費率算定システム。
【請求項４】
前記演算手段において、前記関数ｑθ＝ｒ（θ）はｑθ＝ｈθ＋ｑ０［但しｈは傾き、ｑ０はθ＝０即ちアイドル時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］からなることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの燃料消費率算定システム。
【請求項５】
前記ｑ０が、少なくとも前記エンジンの総排気量（Ｖｈ）及び実測されたアイドル時における空気過剰率（λ）を用いて算出された値であることを特徴とする請求項４に記載の燃料消費率算定システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の燃料消費率算定システムにおいて、前記エンジンを搭載した車両の運動中、前記エンジン回転数が所定の回転数から許容最高回転数の間にあって、かつ前記アクセル開度がθ＝０の場合には燃料カットされているとみなして、演算結果をＱ＝０として出力することを特徴とする燃料消費率算定システム。
【請求項７】
アクセル開度（θ）を検出するアクセル開度計測手段と、エンジン回転数（Ｎ）を計測するエンジン回転数計測手段と、少なくとも、計測した前記アクセル開度（θ）及び前記エンジン回転数（Ｎ）を入力して演算する演算手段と、得られた演算結果を外部へ出力する為の出力手段とを含むエンジンの燃料消費率算定システムを用いたエンジンの燃料消費率の算定方法であって、
前記アクセル開度（θ）及び前記エンジン回転数（Ｎ）を前記演算手段に入力した後、前記演算手段においてエンジンの燃料消費率をＱ＝ｆ（θ，Ｎ）＝ｑθ×Ｎ［但しｑθは任意のアクセル開度（θ）におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数及びｑθ＝ｒ（θ）＝ｈθ＋ｑ０［但しｈは傾き、ｑ０はθ＝０即ちアイドル時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数を用いて演算し、その後得られた演算結果を前記出力手段に出力することを特徴とするエンジンの燃料消費率算定方法。
【請求項８】
アクセル開度（θ）を検出するアクセル開度計測手段と、エンジン回転数（Ｎ）を計測するエンジン回転数計測手段と、少なくとも、計測した前記アクセル開度（θ）及び前記エンジン回転数（Ｎ）を入力して演算させる演算手段と、得られた演算結果を外部へ出力する為の出力手段とを含むエンジンの燃料消費率算定システムを用いたエンジンの燃料消費率の算定方法であって、
１）任意の２点のアクセル開度におけるアクセル開度計出力電圧を読み取り、
２）アイドル時における空気過剰率λを実測し、アイドル時の燃料消費量（ｑ０）を求め、
３）アクセル全開時の燃料消費量（ｑ１００）を求め、そののち、
４）前記ｑ０及び前記ｑ１００を用いて任意のアクセル開度（θ）における燃料消費量（ｑθ）を求め、それにより、
５）前記ｑθを用いて燃料消費率Ｑを算定することを特徴とするエンジンの燃料消費率算定方法。
【請求項９】
少なくともアクセル開度（θ）の信号及びエンジン回転数（Ｎ）の信号を入力し、所望の関数により燃料消費率Ｑを演算せしめるコンピュータと、少なくとも前記関数を格納するためのメモリと、前記コンピュータにより得られた演算結果を外部へ出力するための出力部分とを備え、前記メモリにエンジンの燃料消費率Ｑを算定するためのＱ＝ｆ（θ，Ｎ）＝ｑθ×Ｎ［但しｑθは任意のアクセル開度（θ）におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数及びｑθ＝ｒ（θ）＝ｈθ＋ｑ０［但しｈは傾き、ｑ０はθ＝０即ちアイドル時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数を備えることを特徴とするエンジンの燃料消費率算定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、特にディーゼルエンジンの燃料消費率（燃費）の算定システム、算定方法及び算定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−９００３７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０５９２５号公報
【特許文献３】特開２０００−１１１３８４号公報
【０００３】
自動車等のエンジンの燃費算出については、［特許文献１］をはじめとして現在までに種々の方式の装置やシステム等が提案されているところ、いわゆる電子制御式燃料噴射装置（ＥＦＩ等）を備えたガソリンエンジン車両にあっては、燃料をシリンダ内に噴射するに際してデジタル信号から成る燃料噴射パルスが存在するため、これを用いて正確な瞬時毎の燃費（瞬間燃費）等を精密に計測する技術が知られている［特許文献２］，［特許文献３］。
【０００４】
正確な燃費計測は、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンについても当然求められる。しかしながら、ディーゼルエンジンの場合、燃料供給方式が未だに機械式であるものが殆どであり、従って、ＥＦＩ装置等を備えたガソリンエンジン車両の様に燃料噴射パルス信号を取り出すことができず、この手段による燃費の算定は出来ない。
その一方、インジェクタよりシリンダ内に噴射される燃料の流量を直接計測することは、インジェクタ内の燃料が高圧であることから困難であり、これを用いた燃料消費率の算定も出来ない。
要するに、現在に至る迄の間、ディーゼルエンジンの燃費を精密に算定できる装置やシステム、ましてやこの機能を安価かつ容易に社会に提供した例は存在しなかった。
【０００５】
一般的にディーゼルエンジンの場合、アクセル開度（θ）に対する空気過剰率（λ）の特性は、図３に示す通り、略直線的なかたちで変化する様に制御されていることが知られている。又図３に示す特性の縦軸でもある空気過剰率λは、空燃比を理論空燃比（≒１４．７）で除したものであるところ、空燃比（空気と燃料の重量比）についてはエンジン１回転当りの空気とエンジン１回転当りの供給燃料の重量比として求めることも可能である。そうすると、アクセル開度（θ）に対するエンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）の特性についても略直線的に変化すると考えることが可能となる（図２参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の問題点に鑑み、本発明は、１）燃料噴射パルス信号が得られない機械式燃料噴射装置を有するエンジンに対してであっても、▲１▼正確に燃料消費率の算定が可能であり、しかも▲２▼安価に構成出来、▲３▼取付が容易かつ迅速にできる燃料消費率算定システムを提供することを課題とする。２）又本発明は、予めエンジンのデータを詳細に測定する作業を必要とせず、既存車両に対して適用する場合であっても逐一手間が掛からず、一般性に富み普及が容易な燃料消費率算定システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決し得る燃料消費率算定システムを得るべく鋭意検討を重ねた結果、「アクセル開度（θ）に対する空気過剰率（λ）の特性は、略直線的なかたちで変化する様に制御されている」という性質から、任意のアクセル開度θに対するエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθの特性についても同様に直線的に変化するものとみなせることを見出し、この前提を利用すれば▲１▼正確▲２▼安価かつ▲３▼容易にディーゼルエンジンの燃料消費率Ｑの算定ができることを確信して、本発明を完成させるに至った。より具体的には、「アクセル全閉から全開までのエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθは直線的に変化するとみなせる」ものであることを前提とすれば、１）アクセル全閉時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθ＝ｑ０を空気過剰率λの実測を行うことを通じて求め、さらに２）アクセル全開時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθ＝ｑ１００を仮定することにより、具体的に任意のアクセル開度（θ）に対するエンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）の値が容易に得られることを見出し、このｑθにエンジン回転数Ｎを乗ずれば燃料消費率Ｑの算定が可能であることを確信して本発明を完成させるに至った。
【０００８】
本発明の燃料消費率算定システムは、アクセル開度（θ）を検出するアクセル開度計測手段と、エンジン回転数（Ｎ）を計測するエンジン回転数計測手段と、少なくとも、計測した前記アクセル開度（θ）及び前記エンジン回転数（Ｎ）を入力して演算する演算手段と、得られた演算結果を出力する手段とを含むエンジンの燃料消費率算定システムであって、前記演算手段により、エンジンの燃料消費率（Ｑ）を、前記アクセル開度（θ）と前記エンジン回転数（Ｎ）の関数Ｑ＝ｆ（θ，Ｎ）として算出し、前記出力手段に出力することを特徴とするものである。
【０００９】
更に本発明は、上記システムを適用して、少なくともアクセル開度（θ）の信号及びエンジン回転数（Ｎ）の信号を入力し、所望の関数により燃料消費率Ｑを演算せしめるマイクロコンピュータと、少なくとも前記関数を格納するためのメモリと、前記マイクロコンピュータにより得られた演算結果を外部へ出力するための出力端子とを備え、前記メモリにエンジンの燃料消費率Ｑを算定するためのＱ＝ｆ（θ，Ｎ）＝ｑθ×Ｎ［但しｑθは任意のアクセル開度（θ）におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数及びｑθ＝ｒ（θ）＝ｈθ＋ｑ０［但しｈは傾き、ｑ０はθ＝０即ちアイドル時におけるエンジン１回転当りの燃料消費量］なる関数を備えたエンジンの燃料消費率算定装置を提供するものである。
【００１０】
本発明によれば、燃料消費率算定に用いるための関数（ｆ（θ，Ｎ）、ｒ（θ））等が予め得られているので、あとは▲１▼任意の２点のアクセル開度におけるアクセル開度計出力電圧、並びに▲２▼アイドル時の空気過剰率λの実測値及び▲３▼総排気量Ｖｈの値を導入時に一度システムにセットするだけで燃費の算定を行える。そのため、適用対象となる機種等毎に、例えば実験データ等に基づいて、アクセルやスロットルの開度とエンジン回転数とにより決定されるいわゆる噴射量特性マップを作成しておく様な手間は不要であり、種々多様なエンジンに容易に対応できる。同時に既存機に対してシステムを適用することも極めて容易である。
【００１１】
本発明において、「燃料消費率（＝燃費）」とは、単位時間当りに消費される燃料の量［リットル／時間］を表す。
本発明において「エンジン」とは、所謂４ストロークサイクルエンジン、即ち吸気、圧縮、爆発、排気という４つの行程で作動する原動機のことをいう。
本発明において、「アイドル」とは、アクセル全閉時においてもエンジンが回り続けている状態を言い、エアーコンディショナー等の補機の駆動等に伴って自動的に回転数を上下させている状態をも含むものとする。
本発明において「ターボチャージドエンジン」とは、エンジンの排気によりタービンを駆動し、その駆動力を用いてエンジンの吸気側に設けたコンプレッサを駆動する形式の、いわゆる過給エンジンを言う。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に基づいて、本発明に係る燃料消費率算定システムを用いて燃料消費率を算定するプロセスの概要について説明する。図１は後述する実施例に係る燃費計の構成の一例を示すブロック図である。図２はアクセル開度（θ）−エンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）特性の一例を示す図である。尚図の符号等は［実施例］に示す通りである。
【００１３】
本発明は内燃機関における重要な概念である空燃比から任意のアクセル開度θにおけるエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθを求め、最終的にはこれを基にしながら燃料消費率Ｑの算出を▲１▼正確▲２▼安価かつ▲３▼簡便に行うものである。
【００１４】
［空燃比］
空燃比は空気と燃料の重量比であるから、エンジン１回転当りの空気とエンジン１回転当りの供給燃料の重量比でも当然に求めることができる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
但し、Ｖｈ＝総排気量［リットル］、ｑθ＝任意のアクセル開度θにおけるエンジン１回転当りの燃料消費量［リットル／回転］、ηｖ＝体積効率、γａｉｒ＝空気比重、γｆｕｅｌ＝燃料の比重、Ｐｂ＝過給圧［ｋＰａ］、Ｐａ＝大気圧［ｋＰａ］である。
ここで、（式１）の分母において総排気量Ｖｈに１／２を乗じているのは、４ストロークサイクルエンジンの場合はクランクシャフト２回転で行程が一巡することを考慮しているためである。（式１）の分母においてＰｂ／Ｐａが乗じられているのは、ターボチャージドエンジンの場合、過給により吸入空気量が増大することを考慮しているためである。自然吸気エンジンの場合Ｐｂ／Ｐａは「１」とする。又本実施形態においては、体積効率ηｖ＝８０％（＝０．８）、空気比重＝１．２、燃料の比重については例えば軽油の比重＝０．８４、理論空燃比＝１４．７とする。
空燃比は空気過剰率λに理論空燃比（≒１４．７）を乗じたものに相当するので、（式１）の両辺を理論空燃比で除した値が空気過剰率λとなる。
【００１７】
［燃料消費率Ｑの算出］
上述した（式１）を変形して任意のアクセル開度θにおけるエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθ（式２）を求めることができれば、燃料消費率Ｑは（式３）に示す関数の形で求めることができる。
【００１８】
【数２】
2004211613.tif 000004
【００１９】
【数３】
2004211613.tif 000005
【００２０】
但しＱ＝燃料消費率［リットル／時間］、Ｎ＝エンジン回転数［回転／時間］である。
しかし燃費の算出を、アクセル開度全範囲にわたって（式２）を用いて行わなければならないとすれば極めて煩雑である。
【００２１】
そこで本発明者らは、アクセル開度θに対するエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθが直線的に変化するとみなせることを利用し、以下の手段によりアクセル開度全範囲にわたる燃料消費率の算出を行うこととする。この手段は、１）「任意の２点のアクセル開度におけるアクセル開度計出力電圧の読取」及び２）「アイドル時即ちアクセル全閉時における空気過剰率λの実測」の作業をシステム導入時に各１回行うだけで、あとはシステムが自動的にアクセル開度全範囲にわたるエンジンの燃料消費率Ｑ（＝瞬間燃費）を略正確に算出するものである。又定期的なメンテナンス等も不要なものである。
【００２２】
本発明による燃料消費率Ｑの算定手段は、１）「任意の２点のアクセル開度におけるアクセル開度計出力電圧の読取」作業及び２）「アイドル時における空気過剰率λの実測」作業の２つの作業、並びにこれに引き続けて燃費計１内で行われる３）「アクセル全開時の燃料消費量（ｑ１００）を求める」処理、４）「ｑ０及びｑ１００を用いて任意のアクセル開度（θ）における燃料消費量（ｑθ）を求める」処理並びに５）「上記４）の処理を用いて燃料消費率Ｑを求める」処理の３つの処理からなる。以下、それぞれにつき順を追って説明する。
【００２３】
１）「任意の２点のアクセル開度におけるアクセル開度計出力電圧の読み取り」操作
▲１▼アクセル開度座標”０”をセットする。
エンジン始動・暖機後、アイドル時即ちアクセル全閉の時に例えば以下の［実施例］に係る燃費計１の「θ＝０時アクセル開度セットスイッチ」２１を押すと、この時点におけるアクセル開度の座標が”０”にセットされると共に、アクセル開度が”０”のときにアクセル開度計から出力される出力電圧（アクセル開度信号１３）の値も同時に記憶される。これらの情報はメモリ３に送られる。
【００２４】
▲２▼アクセル開度座標”１００”をセットする。
同様にアクセル開度座標”１００”をセットする操作が引き続き行われる。エンジン停止時にアクセルを全開にし、この時に本実施例に係る燃費計１の「θ＝１００時アクセル開度セットスイッチ」２２を押すと、この時点におけるアクセル開度の座標が”１００”にセットされると共に、アクセル開度が”１００”のときにアクセル開度計から出力される出力電圧の値も同時に記憶される。
アクセル開度計の出力電圧特性は略直線的なものであり、従って以上の操作により任意のアクセル開度θ時にアクセル開度計から出力される出力電圧の値が分かる様になる。本実施形態においては得られたその出力電圧値を、以下の４）の処理を行う際に利用している。
【００２５】
２）「アイドル時における空気過剰率λの実測」操作
エンジン始動・暖機運転後、アイドル時（アクセル全閉，θ＝０［％］）において、空気過剰率計を用い、アイドル時における空気過剰率λ（＝λ０）の実測を行う。実測は空気過剰率計のセンサ部分をエンジンの排気管後端から挿入して行う。得られたλの値を（式２）に代入すれば、アイドル時のエンジン１回転当りの燃料消費量（ｑ０）を算出することができる。
【００２６】
以上の１）及び２）が、本発明の燃費算定システムを導入する際に必要な操作である。
あとは、以下の必要な処理がシステム内部で行われるため、上記操作を行うのみでディーゼルエンジンの正確な燃費算定が実現される。
【００２７】
３）「アクセル全開時の燃料消費量（ｑ１００）を求める」処理
次に、アクセル全開（θ＝１００［％］）時のλの値として、”１．２”を（式２）に代入し、エンジン１回転当りの燃料消費量最大値を算出する。アクセル全開（θ＝１００［％］）時のλの値を略１．２とみなして良いのは、ディーゼルエンジンのアクセル開度（θ）−空気過剰率（λ）特性がそのように元々制御されていることによるものである（図３参照）。アクセル全開時のλ≒１．２というのは、自然吸気エンジンの場合であっても、ターボチャージドエンジンの場合も同様と考えることができる。
【００２８】
４）「ｑ０及びｑ１００を用いて任意のアクセル開度における燃料消費量ｑθを求める」処理
ｑ０及びｑ１００が求まれば、これらを用いて次式からなる任意のアクセル開度（θ）に対する燃料消費量（ｑθ）の特性を導き出すことができる。
【００２９】
【数４】
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【００３０】
但しｈは傾きである。得られた任意のアクセル開度θに対する燃料消費量ｑθの特性（式４）は図２に示される様に線形的なものである。図２の横軸はアクセル開度θ、縦軸は燃料消費量ｑθである。本実施形態では横軸は上記１）の作業を行うことによって得られた任意のアクセル開度θ時にアクセル開度計から出力される出力電圧の値を利用して、［％］表示を行っている。
【００３１】
５）「上記４）の処理を用いて燃料消費率Ｑを求める」処理
以上によって算出した「ｑ０及びｑ１００を用いた任意のアクセル開度θにおけるエンジン１回転当りの燃料消費量ｑθ」（式４）を（式３）に代入すれば燃料消費率Ｑ［リットル／時間］が求まる。これにより燃費の算出を、アクセル開度全範囲にわたって（式２）を用いて行うこと無くより簡単に行える。
【００３２】
以上により求めた燃料消費率Ｑは、いわゆる瞬間燃費に相当し、これと走行距離や車速の蓄積データを併用すれば、いわゆる走行燃費［ｋｍ／リットル］や平均燃費等を求めることも可能である。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例として、本発明の燃料消費率算定システムを適用したディーゼルエンジン搭載乗用車用の燃費計１につき、図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施例に係る燃費計１のブロック図である。図２は、アクセル開度（θ）−エンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）特性の一例を示す図である。
【００３４】
［構成］
まず、図１に基づき本実施例に係る燃費計１の構成につき説明する。本実施例に係る燃費計１は、燃料消費率算定用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、演算手段であるマイクロコンピュータ２と、メモリ３、θ＝０時のアクセル開度セットスイッチ２１、θ＝１００時のアクセル開度セットスイッチ２２とを備えている。マイクロコンピュータ２は瞬間燃費算出部５、表示制御部４１及び燃料カット判定部５０からなる。表示制御部４１は燃料カット判定部５０及びメモリ３からのデータ等を、燃費計１の出力部分（出力端子４３）を介して出力手段たる表示部４２に表示する。メモリ３は瞬間燃費算出部５及び表示制御部４１に接続される。θ＝０時のアクセル開度セットスイッチ２１及びθ＝１００時のアクセル開度セットスイッチ２２は、燃費計１内に入ってくるアクセル開度信号（１３）の信号ラインに直接接続され、その出力側は燃料カット判定部５０及び瞬間燃費算出部５をバイパスして直接メモリ３に接続される。アクセル開度セットスイッチ（２１，２２）はそれぞれ、適用車両のアクセルを全閉又は全開にした時点におけるメモリ３内のアクセル開度の座標を”０”又は”１００”にセットすると共に、その際発生しているアクセル開度計の出力電圧値を同時にメモリ３に送り、これを記憶させる。
尚メモリ３はマイクロコンピュータ２内に構成されても良い。更にマイクロコンピュータ２は平均燃費算出部等を備えていても良い。
【００３５】
この燃費計１には外部より、エンジン回転数（Ｎ）信号１１、アクセル開度（θ）信号１３、大気圧及び過給圧の信号（１４，１５）、並びにアイドル時λの値２３が入力される。エンジン回転数（Ｎ）信号１１及びアクセル開度（θ）信号１３は燃料カット判定部５０を介して瞬間燃費算出部５に、大気圧及び過給圧の信号（１４，１５）は直接瞬間燃費算出部５に入力される。アイドル時λの値２３はメモリ３に入力される。一方、燃費計１からは瞬間燃費算出部５で得られた燃料消費率Ｑのデータがメモリ３及び表示制御部４１を介して出力され、これは表示部４２において表示される。メモリ３には関数ｆ（θ，Ｎ）及びｒ（θ）［（式３），（式４）］が格納され、これらは瞬間燃費算出部５における演算に用いられる。
尚アクセル開度信号１３はアクセル開度計から得られる。アクセル開度計は例えば公知のポテンショメータからなり、アクセル開度に応じて線形的に変化する出力電圧がアクセル開度信号１３として得られる様なものである。適用車両に元々装備されていない場合、新たに別途設置する。アクセル開度計には公知のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）を流用できる。エンジン回転数信号１１は、例えば公知のクランク角センサやタコメータから得られる信号を利用する。これらは適用車両に元々装備されている場合が殆どであり、その信号を流用できる。大気圧及び過給圧の信号（１４，１５）は大気圧センサ又は過給圧センサより取得する。適用車両に元々装備されていない場合、新たに別途設置する。アイドル時λの値（２３）は、空気過剰率計による実測値である。
【００３６】
［動作及び使用方法］
次に、図１及び図２に基づき、本実施例に係る燃費計１の動作及び使用方法について説明する。
【００３７】
本実施例に係る燃費計１を使用する際には、メモリ３に対し、（１）θ＝０時のアクセル開度セットスイッチ２１によりアクセル全閉時をθ＝”０”と設定する作業，（２）θ＝１００時のアクセル開度セットスイッチ２２によりアクセル全開時をθ＝”１００”と設定する作業，（３）アイドル時λの値２３を入力する作業，（４）総排気量Ｖｈ［リットル］を入力する作業，を予め済ませておく。尚本実施例ではアイドル時λの値（２３）の実測に使用する空気過剰率計には株式会社堀場製作所製の直挿型空燃比計ＭＥＸＡ−７００λを使用した。これらの作業は、システム導入時にそれぞれ１回行うだけでよい。従って燃費算定に逐一手間が掛ることもない。勿論、既存車両への適用も容易である。
【００３８】
一方、本実施例に係る燃費計においては常時、１：エンジン回転数Ｎ［回転／時間］，２：アクセル開度θ［％］，３：大気圧Ｐａ［ｋＰａ］，４：過給圧Ｐｂ［ｋＰａ］を測定している。大気圧及び過給圧はターボチャージドエンジンの場合には必要であるが、自然吸気エンジンの場合には不要である。
【００３９】
燃料消費率Ｑは、後述する燃料カット判定部５０を経由して瞬間燃費算出部５に入力されるアクセル開度（θ）信号１３及びエンジン回転数（Ｎ）信号１１を、メモリ３に格納した関数ｆ（θ，Ｎ）及びｒ（θ）［（式３），（式４）］を用いて演算処理することによって求められる。瞬間燃費算出部５における演算処理については先に［発明の実施の形態］で述べた通りである。算出された燃料消費率Ｑの値は、メモリ３および表示制御部４１を通じ、燃費計１の出力部分（例えば出力端子４３）から外部にある表示部４２に送られて表示される。
【００４０】
［燃料カット対策］
一般に、自動車エンジンの制御の一つとして、エンジン回転数Ｎが許容最高回転数に達したときや、エンジンブレーキが掛った状態のとき、或いは素早くアクセルを戻したりしたときには燃料カット（強制的に燃料供給が行われない状態）が行われる。このため、本実施例では、燃料カット判定部５０において、エンジンが或る一定の回転数、例えば１，２００［ｒｐｍ］以上でアクセル開度がθ＝０のときは燃料カットされているとみなしてＱ＝０とし、これを表示制御部４１へ出力する。
【００４１】
【発明の効果】
以上、本発明の燃料消費率算定システムについて説明したが、本発明は構成が簡便である故にシステムの供給も非常に低廉な価格で行うことが出来るほか、新車製造時に本発明のシステムを組み込んでおくような利用の仕方だけでなく、既存車両へのシステムの適用についても、取付の手間や費用をあまり掛けることなく気軽に出来る点で非常に有用である。
【００４２】
このように、本発明に係る燃料消費率算定システムは、従来のものに比べて適用が極めて容易であることから、燃費計の普及にも大いに寄与できること必至であり、ひいては、自動車運転者に経済運転を促す契機をもたらすと共に、燃料消費量低減に伴う地球環境保全にも資するものである。尚本発明は乗用車に搭載されるディーゼルエンジンに限らず、その他の原動機の燃料消費率の算定にも適用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料消費率算定システムの一例を示すブロック図である。
【図２】アクセル開度（θ）−エンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）特性の一例を示す図である。
【図３】アクセル開度（θ）−空気過剰率（λ）特性の一例をあらわす図である。
【符号の説明】
１  燃費計
２  マイクロコンピュータ
３  メモリ
４  出力手段
５  瞬間燃費算出部
１１  エンジン回転数（Ｎ）信号
１３  アクセル開度（θ）信号
１４  大気圧センサからの信号
１５  過給圧センサからの信号
２１  θ＝０時のアクセル開度セットスイッチ
２２  θ＝１００時のアクセル開度セットスイッチ
２３  アイドル時λの値
４１  表示制御部
４２  表示部
４３  出力端子
５０  燃料カット判定部
６０  アクセル開度（θ）−エンジン１回転当りの燃料消費量（ｑθ）特性
【図１】
2004211613.tif 000007
【図２】
2004211613.tif 000008
【図３】
2004211613.tif 000009