JP2020084961A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのアイドリングのストップ時に生じるブレーキ本体の異音の発生を抑制できる車両を提供する。【解決手段】車両１は、車両１の停止時にエンジン８０の駆動力が作用する駆動輪を有する。車両１は、判定部３０と停止制御部５０とを備える。判定部３０は、車両１の停止時かつエンジン８０のアイドリング時に、駆動輪のブレーキ液圧に基づいて駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たすか否かを判定する。停止制御部５０は、判定部３０が駆動力以上を満たすと判定すると共に、アイドリングストップ条件が成立したとき、エンジン８０のアイドリングをストップする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の停止後にエンジンのアイドリングをストップさせる車両に関する。

車両の停止後にエンジンのアイドリングをストップさせる車両として、特許文献１の車両のエンジン自動停止・自動再始動装置を備える車両が知られている。特許文献１の車両のエンジン自動停止・自動再始動装置では、エンジンの自動再始動時に、前輪と後輪とでブレーキ力解除時期を互いに異ならせることで、ブレーキ力の急激な低下を防止して、運転者に不快な違和感を与えないようにしている。

特開２００３−２６０９６０号公報

車両の停止後、エンジンのアイドリングがストップしたときに生じるブレーキ本体の異音の発生を抑制することが望まれている。

本発明の目的の一つは、エンジンのアイドリングのストップ時に生じるブレーキ本体の異音の発生を抑制できる車両を提供することにある。

本発明者らは、上記異音の発生原因を調べた。その結果、上記異音の発生は以下の（ａ）〜（ｄ）の現象が原因であることがわかった。

（ａ）車両の停止時かつエンジンのアイドリング時、駆動輪の制動力が駆動輪に作用するエンジンの駆動力よりも小さい。
（ｂ）駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力がよりも小さいことで、駆動輪と従動輪との間に力が発生し、サスペンションなどが撓む。
（ｃ）サスペンションなどが撓んだ状態でエンジンのアイドリングがストップすると、その撓みが一気に開放される。
（ｄ）撓みが開放されることで、駆動輪に制動力を付与しているブレーキ本体の摩擦材と相手材（ディスクロータやブレーキドラム）とが摺接する。

車両の停止時かつエンジンのアイドリング時に駆動輪に作用するエンジンの駆動力とは、車両のドライバーがアクセルペダルを踏まなくても車両を前進させるクリープ現象に伴う力である。車両は、前輪と後輪の合計の制動力が、前輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値、又は後輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値を上回ることで停止できる。前輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値と後輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値とは同一である。前輪と後輪の合計の制動力が前輪（後輪）の制動力のみで車両を停止させられる閾値を上回って車両が停止したとき、駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力を下回る場合がある。即ち、駆動輪の制動力が駆動輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値を下回る場合がある。この場合、駆動輪の制動力と駆動輪の駆動力との差分が、駆動輪の前転（後転）方向のトルクとして駆動輪に対して作用する。この前転（後転）方向のトルクは、車輪の回転が停止していることでサスペンションなどを撓ませる。サスペンションなどが撓んだ状態でアイドリングがストップすると、駆動輪の駆動力がゼロになることでサスペンションなどの撓みが一気に開放される。撓みが開放された反動により、駆動輪の後転（前転）方向のトルクが駆動輪に対して作用する。その際、駆動輪に制動力を付与しているブレーキ本体の摩擦材と相手材とが摺接する。この摺接に伴い、摩擦音が発生する。

この現象は、車両の駆動方式が前輪駆動、後輪駆動、４輪駆動（４ＷＤ）のいずれであっても生じる。特に、駆動方式が後輪駆動の場合に異音が発生し易い。車両は、一般的に前輪の制動力が後輪の制動力よりも高くなるように前輪及び後輪のブレーキが設計されているからである。つまり、前輪と後輪の合計の制動力は、前輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値を上回る場合に比較して、後輪の制動力のみで車両を停止させられる閾値を上回る方が大きくなるからである。

本発明者らは、上記異音の発生原因を見出し、車両の停止時かつエンジンのアイドリング時に、駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たせば、上記異音の発生を抑制できる、との知見を得た。本発明はこれらの知見に基づくものである。

本発明の一態様に係る車両は、
車両の停止時にエンジンの駆動力が作用する駆動輪を有する車両であって、
車両の停止時かつエンジンのアイドリング時に、前記駆動輪のブレーキ液圧に基づいて前記駆動輪の制動力が前記駆動輪の駆動力以上を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記駆動力以上を満たすと判定すると共に、アイドリングストップ条件が成立したとき、前記エンジンのアイドリングをストップする停止制御部とを備える。

上記の車両は、エンジンのアイドリングのストップ時に生じるブレーキ本体の異音の発生を抑制できる。駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たさないとアイドリングがストップしないからである。即ち、サスペンションなどの撓みが解消されるため、駆動輪の後転方向のトルクに伴って駆動輪に制動力を付与しているブレーキ本体の摩擦材と相手材とが摺接しないからである。

図１は、実施形態１に係る車両の概略を示す構成図である。 図２は、実施形態１に係る車両の前輪及び後輪の制動力の関係を示すグラフである。 図３は、実施形態１に係る車両の駆動方式が後輪駆動のときのアイドリングストップの制御手順を示すフローチャートである。

本発明の車両の実施形態１を以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。

《実施形態１》
〔車両〕
図１〜図３を参照して、実施形態１に係る車両１を説明する。実施形態１に係る車両１は、車両１の停止時かつエンジン８０のアイドリング時にエンジン８０の駆動力が作用する駆動輪を有する（図１）。実施形態１に係る車両１の特徴の一つは、車両１の停止時かつエンジン８０のアイドリング時に、駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たすと共に、アイドリングストップ（ＩＤＳ）条件が成立したとき、エンジン８０のアイドリングをストップするアイドリングストップシステム（ＩＤＳＳ）２０を備える点にある。以下、まず、車両１の概要を説明し、その後、ＩＤＳＳ２０について説明する。

［概要］
車両１は、車両１の停止時かつエンジン８０のアイドリング時にエンジン８０の駆動力が作用する駆動輪を有する。上記駆動力とは、車両１のドライバーがアクセルペダルを踏まなくても車両１を前進させるクリープ現象に伴う力をいう。即ち、この車両１の変速システムは、図示は省略しているが、トルクコンバータを有するＡＴ（自動変速機）やトルクコンバータを有するＣＶＴ（無段変速機）が挙げられる。上記駆動力の大きさは、車両１の停止する路面が平坦路か傾斜路（上り坂や下り坂）かに応じて異なる。具体的には、上り坂で停止したときの駆動力、平坦路で停止したときの駆動力、下り坂で停止したときの駆動力の順に大きくなる。

駆動輪は、車両１の駆動方式によって異なる。駆動方式は、前輪駆動、後輪駆動、４ＷＤのいずれであってもよい。駆動方式が前輪駆動の場合、前輪６１が駆動輪であり、後輪６２が従動輪である。同様に、後輪駆動の場合、後輪６２が駆動輪であり、前輪６１が従動輪である。４ＷＤの場合、前輪６１及び後輪６２の両方が駆動輪である。前輪６１及び後輪６２は、ブレーキシステムにより制動される。

ブレーキシステムは、ドライバーによるブレーキペダル７３の踏力に比例するブレーキ液圧（油圧）を前輪６１及び後輪６２の各々のブレーキ本体７１，７２に付与して制動力を発生させる。ブレーキ本体７１，７２は、ディスクブレーキやドラムブレーキのいずれでもよい。本例のブレーキシステムは、液圧（油圧）式ブレーキである。

液圧式ブレーキは、ブレーキペダル７３と前輪６１及び後輪６２の各々のブレーキ本体７１，７２とが機械的に接続されている。ブレーキ液圧は、マスターシリンダ７４で生成される。マスターシリンダ７４で生成されたブレーキ液圧は、ブレーキアクチュエータ７７を介して前輪６１及び後輪６２のブレーキ本体７１，７２のそれぞれに分配される。ブレーキアクチュエータ７７は、マスターシリンダ７４からのブレーキ液圧を昇降圧して前輪６１及び後輪６２の制動力が所定の配分となるようにする。前輪６１及び後輪６２に対する制動力の配分は、車両１の種類によって決まっている。一般に、前輪６１及び後輪６２に対する制動力の配分は、後輪６２のブレーキ本体７２よりも前輪６１のブレーキ本体７１が大きくなるように調整されている。液圧式ブレーキは、通常、ブレーキペダル７３とマスターシリンダ７４との間に介在されて、ブレーキペダル７３の踏力をアシストする倍力装置７６を備える。

なお、ブレーキシステムは、ブレーキ・バイ・ワイヤとしてもよい。ブレーキ・バイ・ワイヤは、ブレーキペダル７３とブレーキ本体７１，７２とが機械的に接続されておらず電気的に接続されている点が、液圧式ブレーキと相違する。ブレーキ・バイ・ワイヤは、マスターシリンダ７４の代わりに、ブレーキペダル７３のストロークを検知するセンサと、センサの検知結果に基づくブレーキ液圧を生成する電動液圧（油圧）ポンプとを備える。

［アイドリングストップシステム］
ＩＤＳＳ２０は、判定部３０と停止制御部５０とを備える。判定部３０と停止制御部５０とは、ＩＤＳ−ＥＣＵ（電子制御ユニット）２１が利用できる。

（判定部）
判定部３０は、車両１の停止時かつエンジン８０のアイドリング時に、駆動輪のブレーキ液圧に基づいて駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たすか否かを判定する。

駆動輪のブレーキ液圧は、ブレーキ液圧センサ７５により検出できる。駆動輪の制動力は、ブレーキ液圧の大きさに比例する。

駆動輪の上記駆動力は、車両１の停止状態（傾き）に対応した駆動力を予めマップ化して記憶しておき、検知した車両１の停止状態（傾き）とマップとを照合することで求めることができる。車両１の停車状態（傾き）は、加速度センサにより判別できる。

（停止制御部）
停止制御部５０は、判定部３０により駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たすと判定されると共に、ＩＤＳ条件が成立したとき、エンジン８０のアイドリングをストップする。

ＩＤＳ条件が成立するには、駆動輪のブレーキ液圧以外に、例えば、バッテリーの容量が十分にある、エンジン８０の冷却水の温度が低すぎない、エアコンの設定温度と車室内の温度との差が小さい、などが挙げられる。これらの条件は、各種センサにより検知できる。

（その他）
ＩＤＳＳ２０は、判定部３０により駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力未満であると判定さたとき、その判定結果を車両１のドライバーに報せる警告制御部を備えていてもよい。警告制御部は、例えば、光を放つ警告ランプなどの照明装置を点灯又は点滅させる視覚的制御部や、音を発するブザーやスピーカを駆動させる聴覚的制御部が挙げられる。照明装置は、例えば、メータパネルに設けることが挙げられる。そうすれば、車両１のドライバーに駆動輪の制動力が不足していることを報せられる。ドライバーは、照明装置の点灯又は点滅を見て、駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上となるようにブレーキペダル７３の踏力を大きくすればよい。駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上となり、ＩＤＳ条件が成立すれば、エンジン８０のアイドリングをストップできる。

（制御手順）
図２のグラフと、図３のフローチャートに基づいて、実施形態１に係る車両１のＩＤＳＳ２０の制御手順を駆動方式ごとに説明する。図２のグラフは、車両１を停止するために必要な前輪６１の制動力と後輪６２の制動力との関係を示す。グラフの横軸は前輪６１の制動力を示し、縦軸は後輪６２の制動力を示す。車両１を停止させるのに必要な前輪６１及び後輪６２の合計の制動力の閾値を線分αで示す。線分αは車種によって決まる。ブレーキ液圧センサ７５で測定した前輪６１と後輪６２のブレーキ液圧の合計値に基づく前輪６１と後輪６２の合計の制動力を線分βで示す。線分β（前輪６１及び後輪６２の合計の制動力）が、線分αの右側の領域にまで達すると車両１は停止する。線分βの傾きは、前輪６１及び後輪６２に対する制動力の配分に応じて決まる。一般的に、前輪６１の制動力が後輪６２の制動力よりも大きいため、線分βの傾きは１以下である。線分αは横軸と縦軸の両方に交差していて、線分αと横軸との交点は前輪６１の制動力のみで車両１を停止させられる閾値ｘ１であり、線分αと縦軸との交点は後輪６２の制動力のみで車両１を停止させられる閾値ｙ１である。閾値ｘ１と閾値ｙ１とは同一である。図３のフローチャートは、後輪駆動におけるＩＤＳＳ２０の制御手順を示す。

車両１の停止時かつアイドリング時に、ＩＤＳの制御を開始する。

〈駆動方式が後輪駆動の場合〉
ブレーキ液圧センサ７５の測定結果により、判定部３０が駆動輪である後輪６２のブレーキ液圧に基づく制動力が後輪６２の駆動力以上を満たすか否かを判定する。即ち、後輪６２の制動力が後輪６２の制動力だけで車両１を停止させられる閾値ｙ１以上を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１の条件を満たす場合、ＩＤＳ−ＥＣＵ２１がＩＤＳ条件を満たすか否か判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２の条件を満たす場合、停止制御部５０がエンジン８０のアイドリングをストップ（ＩＤＳ）する（ステップＳ１３）。そして、この制御を終了する。

ステップＳ１１の条件を満たさない場合、即ち、後輪６２の制動力が閾値ｙ１未満（後輪６２の駆動力未満）の場合、ステップＳ１１を繰り返す。このとき、警告制御部が照明装置を点灯又は点滅させてもよい。そうすれば、ドライバーに駆動輪の制動力が不足していることを報せることができる。ドライバーは、その警告を見て、後輪６２の制動力が後輪６２の駆動力以上となるようにブレーキペダル７３の踏力を大きくすればよい。そうすれば、ステップＳ１１の条件を満たすことができる。

ステップＳ１２の条件を満たさない場合、この制御を終了する。

〈駆動方式が前輪駆動の場合〉
前輪駆動におけるＩＤＳＳ２０の制御手順は、後輪駆動におけるＩＤＳＳ２０の制御手順における後輪６２を前輪６１に読み替えると共に、閾値ｙ１を閾値ｘ１に読み替えればよい。

〈駆動方式が４ＷＤの場合〉
４ＷＤにおけるＩＤＳＳ２０の制御手順は、後輪駆動におけるＩＤＳＳ２０の制御手順と同じ制御手順を経る。後輪６２の制動力が閾値ｙ１以上を満たせば、前輪６１の制動力がｘ１以上を満たすからである。そのため、前輪６１の駆動力と後輪６２の駆動力との大小関係によらず、駆動輪のブレーキ本体における摩擦材と相手材との摺接を防止できる。なお、４ＷＤにおいて車両の停止時に前輪６１にのみ駆動力が作用する場合には、前輪駆動におけるＩＤＳＳ２０の制御手順と同じ制御手順を経ればよい。

〔作用効果〕
実施形態１に係る車両１は、エンジン８０のアイドリングのストップ時に生じるブレーキ本体の異音の発生を抑制できる。駆動輪の制動力が駆動輪の駆動力以上を満たさないとアイドリングがストップしないため、駆動輪のブレーキ本体における摩擦材と相手材との摺接が生じないからである。

本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両
２０ ＩＤＳＳ
２１ ＩＤＳ−ＥＣＵ
３０ 判定部
５０ 停止制御部
６１ 前輪
６２ 後輪
７１ ブレーキ本体
７２ ブレーキ本体
７３ ブレーキペダル
７４ マスターシリンダ
７５ ブレーキ液圧センサ
７６ 倍力装置
７７ ブレーキアクチュエータ
８０ エンジン

Claims (1)

1. 車両の停止時にエンジンの駆動力が作用する駆動輪を有する車両であって、
   車両の停止時かつエンジンのアイドリング時に、前記駆動輪のブレーキ液圧に基づいて前記駆動輪の制動力が前記駆動輪の駆動力以上を満たすか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が前記駆動力以上を満たすと判定すると共に、アイドリングストップ条件が成立したとき、前記エンジンのアイドリングをストップする停止制御部とを備える車両。

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