JPH05203456A

JPH05203456A - 航続距離算出装置

Info

Publication number: JPH05203456A
Application number: JP1345892A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Tanaka; 勇彦田中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】現在の道路状況を読み取り、実情にあった航
続可能距離を算出し、より正確な走行距離を予想するこ
とができる装置を提供することである。【構成】さまざまな道路種別ごとの燃費をあらかじめ
記憶する燃費記憶手段６を有し、地図情報上の自車の位
置を検知し、現在走行中の道路種別を判定する基準燃費
算出手段５を有している。この基準燃費から現在の燃料
残量により走行を続けられる距離を算出する航続距離算
出手段１２が備えられ、この算出された航続距離を表示
手段１３に表示し、運転者に報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料の残量から予想
できる航続距離を算出するための算出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の燃料残量を検出して残
量が所定値以下になるとこれを運転者に警告し、燃料の
補給を促す装置が周知である。しかし、この残量警告装
置は実際に後どのくらい走行できるかを表示するもので
はない。したがって、運転者は残量の警告があると、な
るべく早いうちに燃料の補給をしなければならず、実際
には目的地に到着できる場合においても必要のない燃料
補給を行わなければならないという問題があった。

【０００３】この問題を解決するために種々の発明考案
がなされており、たとえば特開昭６１−２７７０１９号
公報が上げられる。この公報には、過去の走行距離と燃
料消費量とから単位走行距離当たりの燃料消費量（以
下、単に燃費と記す）を求め、この燃費と現時点の燃料
残量とに基づき、今後の自車の走行可能な距離である航
続距離を算出する技術が開示されている。このときの燃
料の残量は燃料タンク内に設けられた燃料計により検出
される。また、燃料消費量は電子燃料噴射装置の燃料噴
射時間を決定する噴射弁開閉時間より算出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
などの車両の走行する道路条件は、高速道路、郊外路、
山岳路や市街地などとまちまちであり、この種々の道路
種別により燃費が異なってくる。前述の従来の装置にお
いては、これらの条件は全く考慮されずに過去の所定期
間の燃料消費量と走行距離に基づき燃費計算を行うのみ
である。したがって、燃費算出の対象となった期間に走
行していた道路の種別と現在走行中の道路種別とが異な
れば、基準となる燃費が変化してしまい正確な航続距離
の算出を行うことができないという問題があった。

【０００５】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、現在走行中の道路種別を判断し、こ
の道路種別にあった航続距離を算出することのできる装
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】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る航続距離算出装置は、道路地図と該
地図に記載された道路の種別を記憶する地図情報記憶手
段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記
道路種別に応じた燃料消費データを記憶する燃費記憶手
段と、前記地図情報記憶手段と前記位置検出手段とより
現在の自車の走行している道路種別を判定する道路判定
手段と、前記判定された道路種別に応じた前記燃料消費
データとから基準燃費を算出する基準燃費算出手段と、
前記基準燃費と燃料の残量とから航続距離を算出する航
続距離算出手段と、前記算出された航続距離を表示する
表示手段とを有する。

【０００７】また、現在の自車の運転状況を判定する運
転状況判定手段を備け、前記基準燃料算出手段により前
記道路種別と前記燃料消費データと前記運転状況とから
基準燃料を算出する。

【０００８】

【作用】本発明に係る航続距離算出装置は以上のように
構成されているので、自車が現在走行している道路種別
を、自車の現在位置と地図情報とから適確に判断するこ
とができる。そして、この道路種別に応じた基準燃費を
算出することができるので、航続距離算出にあたっての
精度が向上する。

【０００９】

【実施例】図１に本発明の構成図を示す。地図情報記憶
手段１と位置検出手段２との情報から道路種別判定手段
４は現在の自車の走行中の道路種別を判定する。そし
て、基準燃費算出手段５により、前記道路種別とこれに
応じた燃費を燃費記憶手段６から読み出し基準燃費を算
出する。さらにこの基準燃費と、燃量残量検出手段８に
より検出された燃量残量とから航続距離算出手段１２に
より航続距離を算出し、これを表示手段１３によって表
示する。

【００１０】以下に本発明に係る好適な実施例を説明す
る。

【００１１】図２は実施例の構成を示すブロック図であ
る。地図情報記憶手段２１には主要道路が記憶され、各
道路ごとに高速道路、都市圏自動車専用道路、最高速度
６０km/h以上規制道路、市街地路、郊外路、山岳路など
の種別に分類されている。位置検出手段２２は、地図情
報記憶手段２１に記憶された地図上における自車の位置
を検出する。これは、現在普及しつつある衛生航法シス
テム（以下ＧＰＳと記す）や慣性航法システムなどによ
り自車の位置を検出するものである。運転状況判定手段
２３は電子燃料噴射装置（以下ＥＦＩと記す）を制御す
るコンピュータや電子制御トランスミッション（以下Ｅ
ＣＴと記す）を制御するコンピュータやエアコンディシ
ョナなどから現在の車両の運転状況を示す情報を得て、
これを判断する。前記運転状況を示す情報は、例えばス
ロットル開度、エンジン回転数、オートマチックトラン
スミッションのパワー／エコノミーモード選択などであ
り、これらの詳細については後述する。道路種別判定手
段２４は地図情報記憶手段２１に記憶された主要道路に
関する情報と位置検出手段２２により検出された自車の
位置とから現在自車の走行中の道路種別を判定する。第
１基準燃費算出手段２５は前記判定された道路種別に応
じた燃料消費データを第１燃費記憶手段２６より呼びだ
し、さらにこの燃料消費データを前記判定された運転状
況に応じて補正し、第１の基準燃費を算出する。

【００１２】第２基準燃費算出手段２７は所定期間内の
実際の燃料消費量と走行距離とから第２基準燃費を算出
する。燃料消費量は燃料残量検出手段２８により検出さ
れる燃料残量の減少量より算出され、走行距離は位置検
出手段２２により所定期間内に自車両が移動した距離を
算出することにより求められる。

【００１３】第３基準燃費算出手段２９は車速検出手段
３０により検出された車速に応じた燃費を算出する。こ
のとき、第３基準燃費算出手段２９は第２燃費記憶装置
３１に記憶された車速ごとの燃費を呼びだし、燃費の算
出を行う。

【００１４】以上三つの燃費算出手段により算出された
燃費と現在の燃料残量とに基づき以後どの位の距離走行
可能かを航続距離算出手段３２により算出し、算出され
た値を表示手段３３により表示し、運転車に報知する。

【００１５】図３はＧＰＳを有する車両のコンピュータ
関連のシステム構成を示すブロック図である。ＥＦＩコ
ンピュータ４１には図示しないエンジンからの運転状況
を示すデータが入力されて、その出力信号１００により
インジェクタ４２を駆動するとともに、制御コンピュー
タ４３にスロットル開度（以下にＶＴＡと略記する）１
０１や、エンジン回転数（以下にＮＥと略記する）１０
２や、アイドル回転制御（以下にＩＤＬＥと略記する）
１０３の諸情報を出力する。更に、インジェクタ４２へ
の出力信号１００よりインジェクタ通電時間情報１０４
が制御コンピュータ４３に出力される。ＥＣＴコンピュ
ータ４４には図示しないトランスミッションよりの走行
モードを示すパワー情報１０５や、エコノミー情報１０
６を制御コンピュータ４３に出力する。

【００１６】ＧＰＳコンピュータ４５は、人工衛星から
の情報を受けるＧＰＳアンテナ４６のフロント側アンテ
ナ（以下Ｆｒと称する）とリア側アンテナ（以下Ｒｒと
称する）からの信号であるＦｒ信号１０７とＲｒ信号１
０８を入力して、ナビゲーション信号１０９を制御コン
ピュータ４３に出力する。また制御コンピュータ４３
は、ナビゲーションシステムに必要な情報である地磁気
センサ４７の信号１１０や、ＣＤ−ＲＯＭに入力されて
いる地図情報部４８からの信号１１１も入力されてい
る。同時に、制御コンピュータ４３には、エアコンＯＮ
スイッチ信号１１２、ステアリングセンサ信号１１３、
車速センサ信号１１４、フロント左車輪センサ信号１１
５、フロント右車輪センサ信号１１６、それにバッテリ
４９からのバッテリー電圧信号１１７が入力されてい
る。そして制御コンピュータ４３からはデイスプレイ信
号１１８が表示部５１へと出力されて燃費データなどを
表示する。

【００１７】次に作用について説明する。図４は、航続
可能距離を算出するためのフローチャートである。この
前提条件として、ガソリン満たん時にリセット信号を入
力するものとする。まず、ＧＰＳシステムにより自分の
車両の位置を検出する（ステップＳ１）。自車位置を検
出すると、地図情報や地磁気センサなどを用いたナビゲ
ーションシステムにより道路種別の判定を行う（ステッ
プＳ２）。この道路種別に応じ、補正効果が出るまでの
早い対応を取るために基準燃費を選出する（ステップＳ
３）。基準燃費を選出したら、次にインジェクタ通電時
間と走行距離とで燃費の演算を行う（ステップＳ４）。
更に、車速パラメータに関連する燃費の演算を行う（ス
テップＳ５）。そして、これらの演算結果を基に航続可
能距離の算出を行うとともにその結果を表示部に表示す
る（ステップＳ６）。ステップＳ３とステップＳ４とス
テップＳ５が図３の制御コンピュータ４３にて行われ
る。図５および図６は、図４のステップＳ３である基準
燃費を選出するためのフローチャートである。基準燃費
の選出は、例えば市街地から高速道路入路した場合な
ど、走行路に変更があった場合、燃費の学習が実施され
ていないため、目安となる基準燃費を選び出し、このデ
ータを基に航続可能距離を算出しようとするものであ
る。走行路の変更などでスタート（ステップＳ１０）す
る。これによって道路種別の判定を行う（ステップＳ１
１）。道路種別のケースとして、高速自動車道であるか
（ステップＳ１２）、都市の高速道路であるか（ステッ
プＳ１３）、速度規制が６０ｋｍ／ｈ以上の道路である
か（ステップＳ１４）、市街地内の道路であるか（ステ
ップＳ１５）、郊外の道路であるか（ステップＳ１
６）、山岳地帯の道路であるか（ステップＳ１７）を判
定する。更にこれらのどれにも属さない場合にはその他
の道路である（ステップＳ１８）と判定する。道路種別
の判定が済むとその種別に基づいた燃費が選定される。
すなわち、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップ
Ｓ１４のいずれかの道路種別と判定されたら、その燃費
を１０ｋｍ／ｌ（ステップＳ１９）と選定する。ステッ
プＳ１５かステップＳ１８が判定されたら、６ｋｍ／ｌ
（ステップＳ２０）を選定する。またステップＳ１６が
判定されたら、８ｋｍ／ｌ（ステップＳ２１）を選定す
る。ステップＳ１７が判定されたら、４ｋｍ／ｌ（ステ
ップＳ２２）を選定する。

【００１８】以上の道路種別による燃費選定が終わる
と、次はナビゲーション情報から長い坂路であるかどう
かを（ステップＳ２３）読み取る。そして一定時間定速
で走行している場合のスロットル開度（ＶＴＡ）とエン
ジン回転数（ＮＥ）の関係を、例えば表１より読み取
る。この結果Ｙｅｓの場合は、今度は登坂路であるかど
うかを判定（ステップＳ２４）する。ＶＴＡ≧Θ（Ｎ
Ｅ）＋５の時は登坂路であると判定してＹｅｓへ進み、
登坂路の場合は効率が２０％悪化するものとする。そこ
で、道路種別で選定された燃費に０．８を掛けて（ステ
ップＳ２５）ｌ当たりの走行距離を少なくし、図６のフ
ローチャートに移る。Ｓ２４ステップで，ＶＴＡ≦Θ
（ＮＥ）−５の時は降坂路と判定してＮｏに進む。この
時は効率が２０％向上するとして、道路種別で選定され
た燃費に１．２を掛けて（ステップＳ２６）ｌ当たりの
走行距離を多くし、図６のフローチャートに移る。一方
ステップＳ２３に戻り、Θ（ＮＥ）＋５＞ＶＴＡ＞Θ
（ＮＥ）−５の時は坂路でないと判定したら平坦路であ
るから、Ｎｏに進み図６のフローチャートに移る。

【００１９】

【表１】坂路判定と坂路補正を行ったら、次にはエアコンが作動
しているかどうかを判定（ステップＳ２７）する。エア
コンが作動していたらＯｎに進むが、たとえば効率が１
０％悪化するとして更に０．９を掛けて（ステップＳ２
８）ｌリットル当たりの走行距離を少なくし次ステップ
へ進む。エアコンが作動していなかったらＯｆｆに進み
次ステップへ進む。

【００２０】次ステップはＥＣＴモードのセレクト（ス
テップＳ２９）である。ＥＣＴは、燃料消費を抑えるエ
コノミー走行、加速性を重視するパワー走行、それらの
中間のノーマル走行に適した変速タイミングを運転者が
状況に応じて設定できる。この場合、ＥＣＴモードがノ
ーマルな状態（ステップＳ３１）であるか、パワー状態
（ステップＳ３０）であるか、あるいはエコノミーの状
態（ステップＳ３２）であるかに分けられる。ノーマル
の時は効率の悪化はないものとして前の燃費のままとす
る。パワーの時は効率の悪化は５％として前の燃費に
０．９５を掛けて（ステップＳ３３）更にｌ当たりの走
行距離を少なくする。またエコノミーで走る時は、効率
は５％向上するとして前の燃費に１．０５を掛けて（ス
テップＳ３４）ｌ当たりの走行距離を多くする。

【００２１】最後に、道路が渋滞しているかどうかを判
定（ステップＳ３５）する。これは基本的にはＡＴ車で
あるものとする。渋滞の判定は次式で行う。すなわち、［｛平均車速≦２０ｋｍ／ｈ｝×｛最高車速≦３０ｋｍ
／ｈ｝×｛（ブレーキ踏込時間≧６０ｓｅｃ）＋（ブレ
ーキ踏込回数≧６回）＋（ＩＤＬＥＯｎ／Ｏｆｆ≧６
回）｝］により判定する。ここで、×はアンドの意味であり、＋
はオアの意味である。この式より渋滞を判定したらＹｅ
ｓへ進み、燃費効率が５％悪化するものと見て、更に
０．９５を掛けて（ステップＳ３６）ｌ当たりの走行距
離を少なくし、基準燃費算出を終了（ステップＳ３７）
する。渋滞を判定しなかったらＮｏへ進み、前の燃費の
まま基準燃費算出を終了（ステップＳ３７）する。この
フローは走行路に変更がある毎に行うため、リターンス
テップ（ステップＳ３８）で待機する。尚、このフロー
で求めた基準燃費をＲ₁と称する。

【００２２】次に、図４のステップＳ４であるインジェ
クタ通電時間からの燃費演算について説明する。図７は
バッテリーの端子電圧（＋Ｂ）と無効通電時間の関係を
表すグラフである。通電時間は一般に次式で与えられ
る。すなわち、通電時間＝有効通電時間＋無効通電時間（ｍｓｅｃ）図７より＋Ｂをモニタすることにより、通電時間の式か
ら有効噴射時間を算出することができる。そしてインジ
ェクタの特性により、この１分当たりの有効噴射時間か
ら噴射量を算出する。更に１分間当たりの車輪センサパ
ルス数を演算し、図２の第２演算回路１３より航続距離
を計算する。この２つの計算結果から１分毎に燃費を計
算する。そして１０分間の平均の燃費を計算する。この
値をＲ₂₀とすると、Ｒ₂₀は式１で計算される。尚、道路
状況の判定（図４のステップＳ１１）時のケース（図４
のステップＳ１２からステップＳ１８）に変化があった
ときは、その直後から１０分間はこのデータを使用しな
いこととし、この間は学習中と判定する。一方１０分以
上道路環境に変化がないときは、このデータを燃費演算
結果として採用する。このＲ₂₀の値をＲ₂と称する。

【００２３】

【数１】次に、図４のＳ５ステップである車速パラメータによる
燃費の演算について説明する。図８は車速と燃費の関係
を表すグラフであり、燃費マップと呼ばれているもので
ある。尚、この燃費マップは車種により異なるものであ
る。図８の燃費マップによれば、点線５０を基準値とす
ると燃費が８ｋｍ／ｌのところである。この基準値をオ
ーバーしているのは、下は約３５ｋｍ／ｈの速度から上
は約１２５ｋｍ／ｈの速度のあたりまでである。また、
燃費の一番多くなるところは約７５ｋｍ／ｈの速度のと
きの１０ｋｍ／ｌである。このようなデータを図２の第
２燃費記憶手段３１に格納しておき、そのデータより速
度条件として車速による燃費を読み取る。この燃費の演
算結果は、道路が渋滞でないと判定しているときに適用
される。渋滞を判定している場合は、その基準値を７ｋ
ｍ／ｌとする。この速度条件による燃費の値をＲ₃と称
する。

【００２４】図９はＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃の３種類の演算結
果を用いて燃費を算出するフローチャートである。Ｓ４
０ステップでスタートすると、インジェクタの通電時間
による燃費演算における学習（Ｒ₂学習）をしているか
どうかの判定を行う（Ｓ４１ステップ）。学習が完了し
ていればＲ₁とＲ₂とＲ₃の３種類のデータから燃費を
算出するための準備を行う（Ｓ４２ステップ）。次に、
Ｒａ＝（Ｒ₁＋Ｒ₂＋Ｒ₃）／３の計算を行う（Ｓ４３
ステップ）。そして、ＲａをＲと見做して燃費を確定す
る（Ｓ４４ステップ）。一方、Ｓ４１ステップで学習が
未完了と判定すれば、Ｒ₁とＲ₃の２種類のデータから
燃費を算出するための準備を行う（Ｓ４５ステップ）。
次に、Ｒａ＝（Ｒ₁＋Ｒ₃）／２の計算を行う（Ｓ４６
ステップ）。そして、このＲａをＲと見做して燃費を確
定する（Ｓ４４ステップ）。そしてリターンステップ
（Ｓ４７ステップ）で待機する。

【００２５】なおここではＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の単純な算
術平均を求め、航続距離算出用の燃費としたが、各々に
適切な係数をかけて加重平均を行なうなどの算出方法も
考えられる。

【００２６】最後に、図４のＳ５ステップである航続距
離の算出について説明する。まず、燃料を満たんにした
ときにリセットし初期化しておく。次にインジェクタ通
電時間から燃料消費量を算出する。そして満たん量から
消費量を減算して、現在のタンク内のガソリン量を演算
する。この現在量と図９で求めた確定燃費から航続可能
距離を演算算出し、表示する。

【００２７】尚、本発明は、現在の走行路を今後とも連
続して走るものとして演算し、表示するものである。こ
れに加え出発地点到達地点及び経路を入力し、このプラ
ンコースを走行した場合の燃量消費量を算出し、現在の
燃量残量で到達可能かどうかの判定についても、図５、
図６で求めたＲ₁を利用して演算すれば可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明による航続距離算出
装置によれば、ナビゲーション情報から現在の道路種別
を読み取り、基本燃費を早く推定することができ、実情
にあった航続可能距離を正確に演算かつ表示することを
可能とすると同時に、ドライバーに対して、適切な航続
可能距離をアドバイスすることができるという大きな効
果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を説明するためのブロック図
である。

【図３】ＧＰＳを有する車両のコンピュータ関連のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図４】航続可能距離を算出するためのフローチャート
である。

【図５】図３のＳ３ステップに示してある基準燃費を選
出するためのフローチャートの前半部分である。

【図６】図３のＳ３ステップに示してある基準燃費を選
出するためのフローチャートの後半部分である。

【図７】バッテリー電圧（＋Ｂ）と無効通電時間の関係
を表すグラフである。

【図８】車速と燃費の関係を表すグラフで燃費マップで
ある。

【図９】Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃の３種類の演算結果を用いて
燃費を算出するフローチャートである。

【符号の説明】

１地図情報記憶手段２位置検出手段４道路種別判定手段５基準燃費算出手段６燃費記憶手段８燃費残量検出手段１２航続距離算出手段１３表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の燃料残量を検出し該残量により走行
可能な航続距離を算出する航続距離算出装置において、道路地図と該地図に記載された道路の種別を記憶する地
図情報記憶手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記道路種別に応じた燃料消費データを記憶する燃費記
憶手段と、前記地図情報記憶手段と前記位置検出手段とにより現在
の自車の走行している道路種別を判定する道路種別判定
手段と、前記判定された道路種別と前記燃料消費データとから基
準燃費を算出する基準燃費算出手段と、前記基準燃費と燃料残量とから航続距離を算出する航続
距離算出手段と、前記算出された航続距離を表示する表示手段と、を有す
ることを特徴とする航続距離算出装置。
【請求項２】請求項１記載の航続距離算出装置におい
て、現在の自車の運転状況を判定する運転状況判定手段
を備け、前記基準燃費算出手段により前記道路種別と前
記燃料消費データと前記運転状況とから基準燃費を算出
することを特徴とする航続距離算出手段。