(57)【要約】【課題】  エンジン補機の負荷変動に伴う余分な運転操作を運転者に行なわせない。【解決手段】  統合制御システムは、運転者の操作に基づいて、駆動系を制御する主制御系（アクセル）と、制動系を制御する主制御系（ブレーキ）と、主制御系（アクセル）が制御するパワートレーン制御部とを含む。パワートレーン制御部は、外乱負荷補償部を含む。外乱負荷補償部は、車両状態を検知するステップ（Ｓ１００）と、車両の周囲の環境情報を検知するステップ（Ｓ１２０）と、外乱負荷演算を行なうステップ（Ｓ１３０）と、環境情報に基づいて外乱負荷言動を許可するか否かを判断するステップ（Ｓ１４０）と、環境情報によると車両がまもなく発進すると予測されると（Ｓ１４０にてＮＯ）、外乱負荷変動を待機させるステップ（Ｓ１８０）と、環境情報によると車両の状態が変動しないと予測されると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、外乱負荷変動によるエンジントルク変動を相殺するように主制御系（ブレーキ）への制動力の配分比を演算するステップ（Ｓ１５０）とを含むプログラムを実行する。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の統合制御システムであって、
車両の駆動に関する操作要求に基づいて、前記車両の駆動系を制御する駆動系制御ユニットと、
車両の制動に関する操作要求に基づいて、前記車両の制動系を制御する制動系制御ユニットと、
前記車両の動力源に接続された負荷装置の負荷変動を検知して、前記負荷変動による影響を抑制するように、前記駆動系制御ユニットと前記制動系制御ユニットとを統合的に制御する駆動力変動抑制ユニットとを含む、車両の統合制御システム。
【請求項２】
車両の統合制御システムであって、
車両の駆動に関する操作要求に基づいて、前記車両の駆動系を制御する駆動系制御ユニットと、
車両の制動に関する操作要求に基づいて、前記車両の制動系を制御する制動系制御ユニットと、
車両を走行させるための駆動源を動力源とする負荷装置の負荷変動による前記駆動源における駆動力の変動を抑制するように車両を制御する駆動力変動抑制ユニットとを含み、
前記駆動力変動抑制ユニットは、
前記車両の周囲の環境情報を検知するための検知手段と、
前記駆動力の変動を抑制するように、前記駆動系制御ユニットにおける駆動力と前記制動系制御ユニットの制動力とを統合的に制御するための制御手段と、
前記環境情報に基づいて、前記制御手段による制御を実行するか否かを判断するための判断手段とを含む、車両の統合制御システム。
【請求項３】
前記判断手段は、前記検知された環境情報に基づいて、前記車両の状態が変化する場合には、前記制御手段による制御を実行しないと判断するための手段を含む、請求項２に記載の車両の統合制御システム。
【請求項４】
前記駆動力変動抑制ユニットは、前記車両の状態が変化するまで前記負荷を変化させないようにするための手段をさらに含む、請求項３に記載の車両の統合制御システム。
【請求項５】
前記判断手段は、前記検知された環境情報に基づいて、前記車両の状態が停止状態から走行状態に変化する場合には、前記制御手段による制御を実行しないと判断するための手段を含む、請求項２に記載の車両の統合制御システム。
【請求項６】
前記駆動力変動抑制ユニットは、前記車両の状態が停止状態から走行状態に変化するまで前記負荷を変化させないようにするための手段をさらに含む、請求項５に記載の車両の統合制御システム。
【請求項７】
前記判断手段は、前記検知された環境情報に基づいて、前記車両の状態が変化しない場合には、前記制御手段による制御を実行すると判断するための手段を含む、請求項２に記載の車両の統合制御システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記駆動力の変動を抑制するように、前記駆動系制御ユニットおよび前記制動系制御ユニットの少なくとも一方を制御するための手段をさらに含む、請求項７に記載の車両の統合制御システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記駆動力の変動を抑制するために、前記駆動系制御ユニットにおける駆動力に基づいて、前記制動系制御ユニットにおける要求制動力を変化させるように制御するための手段を含む、請求項８に記載の車両の統合制御システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記制動系制御ユニットにおける要求制動力を上昇させるように制御するための手段を含む、請求項９に記載の車両の統合制御システム。
【請求項１１】
前記負荷装置は、パワーステアリング装置、エアコンディショナのコンプレッサ装置およびオルタネータ装置のいずれかである、請求項１〜１０のいずれかに記載の車両の統合制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された複数のアクチュエータを制御するシステムに関し、特に、相互に干渉する可能性を含む複数のアクチュエータを統合的に制御するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、車両の運動を制御する運動制御装置を同じ車両に多種類搭載する傾向が増加している。しかし、種類が異なる運動制御装置は、それぞれによって実現される効果が互いに独立して車両に現れるとは限らず、相互に干渉する可能性がある。そのため、複数種類の運動制御装置を搭載するように車両を開発する場合には、それら運動制御装置間の連携・協調を十分に図ることが重要である。
【０００３】
たとえば、ある車両の開発過程において、複数の種類の運動制御装置を１台の車両に搭載することが必要である場合、それら運動制御装置を互いに独立して開発した後に、それら運動制御装置間の連携および協調を補充的にまたは追加的に実現することは可能である。
【０００４】
しかしながら、このような形で複数種類の運動制御装置を開発する場合には、それら運動制御装置間の連携および協調を図るために多くの手間と長い期間とが必要になることが多い。
【０００５】
車両に複数の種類の運動制御装置を搭載する形式として、それら運動制御装置が同じアクチュエータを共有する形式がある。この形式においては、それら運動制御装置が同時期に同じアクチュエータを作動させることが必要となったとき、このような競合をどのようにして解決するかという問題に直面する。
【０００６】
そして、前述のように、それら運動制御装置を互いに独立して開発した後にそれら運動制御装置間の連携および協調を補充的にまたは追加的に実現しようとする場合には、上述の問題を理想的に解決するのは困難である。現実には、それら運動制御装置のうちのいずれかを他より優先させるべく選択し、その選択された運動制御装置のみにそのアクチュエータを占有させることにより解決せざるを得ない場合がある。
【０００７】
車両を所望の挙動に動かすために、複数のアクチュエータを搭載した車両における上述した問題点に関する技術が、以下の公報に開示されている。
【０００８】
特開平５−８５２２８号公報（特許文献１）は、開発期間を短縮し、車両の確実性、使用性およびサービスの容易性を向上させることのできる車両の電子装置を開示する。この車両の電子制御装置は、少なくともエンジン出力、駆動出力、制動工程に関して制御課題を実行する要素と、制御課題を実行する要素の協働を調整し運転者の意図に従って車両の運転特性を制御する要素とからなり、各要素が階層構造の形で配置されており、運転者の意図を対応する運転特性に変換する際に、階層レベルの少なくとも１つの調整要素が、次の階層レベルの要素に、従って運転者と車両のシステムの所定の下位システムにそれぞれ高位の階層レベルからこの下位システムに要求される特性を供給して作用することを特徴とするものである。
【０００９】
この車両の電子制御装置によると、システム全体を階層構造にすることによって、命令を上から下へだけに伝達することができる。運転者の意図を実行する命令はこの方向に伝達される。それによって互いに独立した要素の分かりやすい構成が得られる。個々のシステムの結合はかなりの程度まで減少させることができる。個々の要素が互いに独立していることによって、これら個々の要素を同時に並行して開発することができる。それによって各要素を所定の目的に従って開発することができる。単に高位の階層レベルに対する小数のインターフェイスと低位の階層レベルに対するわずかなインターフェイスを考慮するだけでよい。それによって燃料消費、環境適合性、安全性および快適性などに対する要請に関して運転者と車両のシステムを全体として最適化することができる。その結果、開発期間を短縮し、車両の確実性、使用性およびサービスの容易性を向上させることのできる車両の電子装置を提供することができる。
【００１０】
特開２００３−１９１７７４号公報（特許文献２）は、車両において複数種類の運動制御を実行するために複数のアクチュエータを統合的に制御する装置のソフトウエア構成を適正に階層化し、それにより、その階層構造を実用性の観点から最適化する統合型車両運動制御装置を開示する。この統合型車両運動制御装置は、運転者による車両の運転に関連する運転関連情報に基づいて複数のアクチュエータをコンピュータによって統合的に制御することにより、車両において複数種類の車両運動制御を実行する統合型車両運動制御装置であって、それのハードウエア構成とソフトウエア構成とのうちの少なくともソフトウエア構成が、運転者から複数のアクチュエータに向かう向きに階層化された複数の部分を含み、かつ、それら複数の部分は、（ａ）上位において、運転関連情報に基づいて目標車両状態量を決定する指令部と、（ｂ）下位において、決定された目標車両状態量を指令部から指令として受け取り、その受け取った指令を複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを介して実行する実行部とを含み、かつ、指令部は、各々が複数のアクチュエータを統合的に制御するための指令を発する上位指令部と下位指令部とを含み、かつ、その上位指令部は、運転関連情報に基づき、車両の動的挙動を考慮しないで第１の目標車両状態量を決定し、その決定された第１の目標車両状態量を下位指令部に供給し、一方、その下位指令部は、上位指令部から受け取った第１の目標車両状態量に基づき、車両の動的挙動を考慮して第２の目標車両状態量を決定し、その決定された第２の目標車両状態量を実行部に供給し、かつ、上位指令部、下位指令部および実行部は、それぞれ、ソフトウエア構成上互いに独立した複数のモジュールをコンピュータに実行させることにより、それぞれに与えられた固有の機能を実現するものである。
【００１１】
この統合型車両運動制御装置によると、それのハードウエア構成とソフトウエア構成とのうちの少なくともソフトウエア構成が、（ａ）運転者から複数のアクチュエータに向かう向きの上位において、運転関連情報に基づいて目標車両状態量を決定する指令部と、（ｂ）下位において、その決定された目標車両状態量を指令部から指令として受け取り、その受け取った指令を複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを介して実行する実行部とを含むように階層化される。すなわち、この装置によれば、それの少なくともソフトウエア構成が、指令部と実行部とが互いに分離されるように階層化されるのである。それら指令部と実行部とは、ソフトウエア構成上互いに独立させられているため、各々については、他方に影響を与えることなく、開発、設計、設計変更、デバック等の作業を行なうことが可能となり、両方についての作業を互いに並行して行なうことも可能となる。その結果、統合型車両運動制御装置によれば、それの全体のソフトウエア構成に対して行なうことが必要な作業の期間を容易に短縮可能となる。
【特許文献１】特開平５−８５２２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された制御装置においては、車両の移動制御において、駆動と制動との協調制御に関する具体的な内容が開示されていない。
【００１３】
また、従来の駆動力制御においては、動力源であるエンジンから発生するトルクに対して負荷となる、たとえばエアコンディショナ（以下、エアコン）のコンプレッサ駆動トルクやオルタネータ駆動トルクがランダムに（すなわち、運転者の意思とは関係なく）発生する。このような場合、駆動源であるエンジンに対して、このようなエアコンコンプレッサやオルタネータなどのエンジン補機からの要求駆動力に対応してエンジントルクを上昇させる制御が行なわれる。エンジントルクの上昇は、補機への駆動トルクに用いられるとともに、パワートレーン系にも伝達されて駆動トルクが上昇する。このとき、運転者は、駆動力トルクの上昇から発生する車速の上昇を抑制するためにブレーキ操作を行なう場合もあった。このような操作は、運転者にとって不自然に感じるのみならず、余分な操作を行なわせることになる。
【００１４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の統合制御システムであって、車両の補機による外乱が発生した場合であっても、運転者に余分な操作を要求する必要性を回避できる車両の統合制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明に係る車両の統合制御システムは、車両の駆動に関する操作要求に基づいて、車両の駆動系を制御する駆動系制御ユニットと、車両の制動に関する操作要求に基づいて、車両の制動系を制御する制動系制御ユニットと、車両の動力源に接続された負荷装置の負荷変動を検知して、負荷変動による影響を抑制するように、駆動系制御ユニットと制動系制御ユニットとを統合的に制御する駆動力変動抑制ユニットとを含む。
【００１６】
第１の発明によると、たとえば、車両の動力源に接続された負荷装置の負荷変動が発生すると（たとえば、エンジンにより駆動されるエアコンディショナのコンプレッサの作動が開始されると））、駆動力変動抑制ユニットにより、負荷変動による影響を抑制するように、駆動系制御ユニットと制動系制御ユニットとが統合的に制御される。このとき、統合的に制御されるとは、負荷装置の負荷変動に伴い発生する駆動力変動に応じて、駆動系制御ユニットにより制御される駆動装置と制動系制御ユニットにより制御される制動装置とにおける各仕事の発生量（分担量）を設定して、変動を抑制するものである。その結果、車両の補機による外乱が発生した場合であっても、運転者に余分な操作を要求する必要性を回避できる車両の統合制御システムを提供することができる。
【００１７】
第２の発明に係る車両の統合制御システムは、車両の駆動に関する操作要求に基づいて、車両の駆動系を制御する駆動系制御ユニットと、車両の制動に関する操作要求に基づいて、車両の制動系を制御する制動系制御ユニットと、車両を走行させるための駆動源を動力源とする負荷装置の負荷変動による駆動源における駆動力の変動を抑制するように車両を制御する駆動力変動抑制ユニットとを含む。駆動力変動抑制ユニットは、車両の周囲の環境情報を検知するための検知手段と、駆動力の変動を抑制するように、駆動系制御ユニットにおける駆動力と制動系制御ユニットの制動力とを統合的に制御するための制御手段と、環境情報に基づいて、制御手段による制御を実行するか否かを判断するための判断手段とを含む。
【００１８】
第２の発明によると、たとえば、駆動系制御ユニットにおいては、操作要求の一例である運転者の要求であるアクセルペダル操作を検知して、駆動基本ドライバモデルを用いてアクセルペダル操作に対応する駆動系の制御目標を生成して、アクチュエータであるパワートレーンが制御される。制動系制御ユニットにおいては、操作要求の一例である運転者の要求であるブレーキペダル操作を検知して、制動基本ドライバモデルを用いてブレーキペダル操作に対応する制動系の制御目標を生成して、アクチュエータであるブレーキ装置が制御される。なお、操作要求は、運転者の操作によるもののみならず、コンピュータが自動的に生成するものであってもよい。このような自律的に動作する、２つの駆動系制御ユニットと制動系制御ユニットとに並列的にまたはこれら２つのユニットに包含させて駆動力変動抑制ユニットを有する。この駆動力変動抑制ユニットは、車両の駆動源であるエンジンを動力源とする車両の補機（エンジン補機）などの負荷が変動したことに伴い駆動源であるエンジンの回転数が上昇した場合であっても、駆動力の変動を抑制する（たとえば、運転者に認知させない）ように、駆動系制御ユニットにおける駆動力と制動系制御ユニットの制動力とを統合的に制御する。このとき、駆動力変動抑制ユニットは、駆動系制御ユニットおよび制動系制御ユニットにおいて用いられる情報を生成して、各制御ユニットに出力する。各制御ユニットにおいては、駆動力変動抑制ユニットから運転者の要求以外に入力されたこれらの情報を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどを判断したり、制御目標を補正したり、各制御ユニット間において情報を通信したりする。各制御ユニットは、自律的に動作しているので、最終的にそれぞれの制御ユニットで検知された運転者の操作情報、駆動力変動抑制ユニットから入力された情報、各制御ユニット間で通信された情報により算出された最終的な駆動目標および制動目標に基づいて、パワートレーン（エンジンやトランスミッション）およびブレーキ装置が制御される。このように、車両の基本動作である「走る」動作に対応する駆動系制御ユニット、「止まる」動作に対応する制動系制御ユニットを、それぞれが独立して作動可能なように設けた。これらの制御ユニットに対して、並列的に、または包含して、駆動力の変動を運転者に認知させないように、駆動系制御ユニットにおける駆動力と制動系制御ユニットの制動力とを統合的に制御する駆動力変動抑制ユニットを付加している。この駆動力変動抑制ユニットは、車両の周囲の環境情報に基づいて駆動力の変動を運転者に認知させないような制御をするか否かを判断する。たとえば、車両が停止中にエンジン補機の負荷が増加してエンジン回転数がアイドル回転数から上昇する場合がある。このような場合に、まもなく車両が走行するのであれば運転者のアクセルペダル操作により、エンジンの回転数が上昇し、エンジン補機の負荷変動によるエンジンの駆動トルクの変動は吸収される。このため、車両が走行するまでエンジン補機の負荷変動を一旦待機させる。一方、車両が停止状態を継続したり降坂路のころがり抵抗に合致する走行抵抗で走行しているときに、エンジン補機の負荷が増加してエンジン回転数が上昇すると、駆動トルクも上昇するので、これを抑制（相殺）するように、たとえば制動系制御ユニットの要求制動力を上昇させる。このようにすると、運転者がエンジンのトルク変動を認知させることがなく、運転者はブレーキペダルを踏む必要がない。このため、車両の補機による駆動源に外乱が発生した場合であっても、運転者に余分な操作を要求する必要性を回避できる車両の統合制御システムを提供することができる。
【００１９】
第３の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第２の発明の構成に加えて、判断手段は、検知された環境情報に基づいて、車両の状態が変化する場合には、制御手段による制御を実行しないと判断するための手段を含む。
【００２０】
第３の発明によると、たとえば、環境情報として、たとえば車両が交差点で停止中であって、前方が渋滞していないことが検知されたときというのは、この交差点の信号が変化すると車両が走行を開始することを意味する。すなわち、現時点から速やかに発進つまり駆動状態に移行することが予測可能な場合には、駆動状態に移行した後に、エンジン補機の負荷変動を許可する。このようにすると、駆動状態になること（すなわち、青信号になって運転者がアクセルペダルを踏んで車両を発進させること）が予測されている。このとき、車両を発進させるためのエンジンの駆動トルク上昇に、エンジン補機の負荷変動分が包含されてしまう。このような場合においては、全体としては駆動力が変動したことを運転者が認知しないため、外乱の負荷変動を車両が発進するまで待たせて、駆動系制御ユニットと制動系制御ユニットとを統合的に制御することを行なわない。それでも、駆動力が変動したことを運転者が認知しないようにできる。
【００２１】
第４の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第３の発明の構成に加えて、駆動力変動抑制ユニットは、車両の状態が変化するまで負荷を変化させないようにするための手段をさらに含む。
【００２２】
第４の発明によると、たとえば、現時点から速やかに発進つまり駆動状態に移行することが予測可能な場合には、駆動状態に移行するまではエンジン補機の負荷を変化させないでおく。駆動状態に移行するとエンジン補機の負荷を変化させても、車両を発進させるためのエンジンの駆動トルク上昇に、エンジン補機の負荷変動分が包含されてしまう。そのため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないようにできる。
【００２３】
第５の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第２の発明の構成に加えて、判断手段は、検知された環境情報に基づいて、車両の状態が停止状態から走行状態に変化する場合には、制御手段による制御を実行しないと判断するための手段を含む。
【００２４】
第５の発明によると、たとえば、車両が停止状態から走行状態に変化する場合には、走行状態に移行するまではエンジン補機の負荷を変化させないでおく。走行状態に移行するとエンジン補機の負荷を変化させても、車両を発進させるためのエンジンの駆動トルク上昇に、エンジン補機の負荷変動分が包含されてしまう。そのため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないようにできる。
【００２５】
第６の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第５の発明の構成に加えて、駆動力変動抑制ユニットは、車両の状態が停止状態から走行状態に変化するまで負荷を変化させないようにするための手段をさらに含む。
【００２６】
第６の発明によると、たとえば、車両が停止状態から走行状態に変化するまではエンジン補機の負荷を変化させないでおく。走行状態に移行するとエンジン補機の負荷を変化させても、車両を発進させるためのエンジンの駆動トルク上昇に、エンジン補機の負荷変動分が包含されてしまう。そのため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないようにできる。
【００２７】
第７の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第２の発明の構成に加えて、判断手段は、検知された環境情報に基づいて、車両の状態が変化しない場合には、制御手段による制御を実行すると判断するための手段を含む。
【００２８】
第７の発明によると、たとえば、車両の状態が変化しない場合（停止状態が継続する場合や緩い降坂路で一定速度での走行状態が継続する場合）においては、その時点でエンジン補機の負荷変動を許可する。これは、車両の発進に伴うエンジンのトルク上昇によりエンジン補機の負荷上昇を包含できるとはいえないので、すぐに負荷変動を許可するとともに、負荷変動により発生するエンジンのトルク上昇を抑制（相殺）するように車両の駆動系のパワートレーン、制動系のブレーキとを、統合的に制御する。そのため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分な操作をすることもない。
【００２９】
第８の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第７の発明の構成に加えて、制御手段は、駆動力の変動を抑制（相殺）するように、駆動系制御ユニットおよび制動系制御ユニットの少なくとも一方を制御するための手段をさらに含む。
【００３０】
第８の発明によると、たとえば、駆動力が変動したことを運転者が認知しないように、駆動系制御ユニットおよび制動系制御ユニットの少なくとも一方を制御されるので、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分な操作をすることもない。
【００３１】
第９の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、駆動力の変動を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにおける駆動力に基づいて、制動系制御ユニットにおける要求制動力を変化させるように制御するための手段を含む。
【００３２】
第９の発明によると、たとえば、エンジン補機の負荷上昇によるエンジンの駆動トルク上昇を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにおける駆動力の上昇分に基づいて、制動系制御ユニットにおける要求制動力を変化させる。このようにすると、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分な操作をすることもない。
【００３３】
第１０の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第９の発明の構成に加えて、制御手段は、制動系制御ユニットにおける要求制動力を上昇させるように制御するための手段を含む。
【００３４】
第１０の発明によると、たとえば、エンジン補機の負荷上昇によるエンジンの駆動トルク上昇を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにおける駆動力の上昇分に基づいて、制動系制御ユニットにおける要求制動力を上昇させる。このようにすると、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分なブレーキ操作をすることもない。
【００３５】
第１１の発明に係る車両の統合制御システムにおいては、第１〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、負荷装置は、パワーステアリング装置、エアコンのコンプレッサ装置およびオルタネータ装置のいずれかである。
【００３６】
第１１の発明によると、たとえば、車両に搭載され、エンジン補機であるパワーステアリング装置、エアコンのコンプレッサ装置およびオルタネータ装置などの負荷が変動しても、車両の周囲の環境情報に基づいて、駆動力の変動を抑制（相殺）するための駆動系制御と制動系制御との統合制御が実行されたり、負荷変動が車両が発進するまで一旦待機させられたりして、駆動力が変動したことを運転者が認知しないようにできる。その結果、運転者が余分な操作をすることもない。
【００３７】
さらに、車両の統合制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、駆動力の変動を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにより制御される自動変速機の摩擦係合要素がスリップするように制御するための手段を含むようにしてもよい。
【００３８】
このようにすると、エンジン補機の負荷上昇によるエンジンの駆動トルク上昇を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにより制御される自動変速機の摩擦係合要素をスリップさせる。このようにすると、エンジントルクの上昇分が車輪に伝達されにくくなる。このため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分な操作をすることもない。
【００３９】
さらに、車両の統合制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、駆動力の変動を抑制（相殺）するために、駆動系制御ユニットにより制御される自動変速機の変速比を変更するように制御するための手段を含むようにしてもよい。
【００４０】
このようにすると、エンジン補機の負荷上昇によるエンジンの駆動トルク上昇を抑制（相殺）するために、自動変速機の変速比を高速側にしてトルク増幅を抑制させる。このようにすると、エンジントルクの上昇分が車輪に伝達されにくくなる。このため、駆動力が変動したことを運転者が認知しないことになり、運転者が余分な操作をすることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００４２】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両の統合制御システムのブロック図を説明する。この車両の統合制御システムは、内燃機関（エンジン）を駆動源とする車両に搭載されている。なお、駆動源は、エンジンなどの内燃機関に限定されず、電気モータのみやエンジンと電気モータとの組合せであってもよく、電気モータの動力源は、二次電池や燃料電池であってよい。
【００４３】
この車両は、前後左右にそれぞれ車輪１００を備える。図１において「ＦＬ」は左前輪、「ＦＲ」は右前輪、「ＲＬ」は左後輪、「ＲＲ」は右後輪をそれぞれ示す。
【００４４】
この車両は、動力源としてエンジン１４０を搭載している。このエンジン１４０の運転状態は、運転者によるアクセルペダル（車両の駆動に関して運転者が操作する対象の一例である）２００の操作量に応じて電気的に制御される。エンジン１４０の運転状態は、また、必要に応じて、運転者によるアクセルペダル２００の操作（以下、「駆動操作」または「加速操作」という）とは無関係に自動的に制御される。
【００４５】
このようなエンジン１４０の電気制御は、たとえば、図示しないが、エンジン１４０の吸気マニホールド内に配置されたスロットルバルブの開度（すなわち、スロットル開度）の電気制御により実現したり、エンジン１４０の燃焼室に噴射される燃料の量の電気制御により実現することが可能である。
【００４６】
この車両は、左右前輪が転動輪、左右後輪が駆動輪である後輪駆動式である。そのため、エンジン１４０は、トルクコンバータ２２０、トランスミッション２４０、プロペラシャフト２６０およびデファレンシャル２８０と、各後輪とともに回転するドライブシャフト３００とをそれらの順に介して各後輪に連結されている。トルクコンバータ２２０、トランスミッション２４０、プロペラシャフト２６０およびデファレンシャル２８０は、左右後輪に共通の伝達要素である。
【００４７】
トランスミッション２４０は、図示しない自動変速機を備えている。この自動変速機は、エンジン１４０の回転速度をトランスミッション２４０のアウトプットシャフトの回転速度に変速する際の変速比を電気的に制御する。
【００４８】
車両は、運転者により回転操作されるステアリングホイール４４０を備えている。そのステアリングホイール４４０には、操舵反力付与装置４８０により、運転者による回転操作（以下、「操舵」という）に応じた反力が操舵反力として電気的に付与される。その操舵反力の大きさは電気的に制御可能とされている。
【００４９】
左右前輪の向きすなわち前輪舵角は、フロントステアリング装置５００によって電気的に変化させられる。フロントステアリング装置５００は、運転者によりステアリングホイール４４０が回転操作された角度すなわち操舵角に基づいて前輪舵角を制御し、また、必要に応じ、その回転操作とは無関係に自動的に前輪舵角を制御する。すなわち、本実施の形態においては、ステアリングホイール４４０と左右前輪とが機械的には絶縁されているのである。
【００５０】
左右後輪の向きすなわち後輪舵角も、前輪舵角と同様に、リヤステアリング装置５２０によって電気的に変化させられる。
【００５１】
各車輪１００には、その回転を抑制するために作動させられるブレーキ５６０が設けられている。各ブレーキ５６０は、運転者によるブレーキペダル（車両の制動に関して運転者が操作する対象の一例である）５８０の操作量に応じて電気的に制御され、また、必要に応じ、自動的に各車輪１００ごとに個別に制御される。
【００５２】
この車両においては、各車輪１００が、各サスペンション６２０を介して車体（図示しない）に懸架されている。各サスペンション６２０の懸架特性は、個別に電気的に制御可能となっている。
【００５３】
以上のように説明した車両の各構成要素は、それを電気的に作動させるために作動させられる以下のアクチュエータを備えている。
（１）エンジン１４０を電気的に制御するためのアクチュエータ
（２）トランスミッション２４０を電気的に制御するためのアクチュエータ
（３）操舵反力付与装置４８０を電気的に制御するためのアクチュエータ
（４）フロントステアリング装置５００を電気的に制御するためのアクチュエータ
（５）リヤステアリング装置５２０を電気的に制御するためのアクチュエータ
（６）各ブレーキ５６０に個別に関連して設けられ、各ブレーキ５６０により各車輪１００に加えられる制動トルクを個別に電気的に制御するための複数のアクチュエータ
（７）各サスペンション６２０に個別に関連して設けられ、各サスペンション６２０の懸架特性を個別に電気的に制御するための複数のアクチュエータ
図１に示すように、車両の統合制御システムは、以上のように説明した複数のアクチュエータに接続された状態で車両に搭載されている。この運動制御装置は、図示しないバッテリ（車両電源の一例である）から供給される電力により作動させられる。
【００５４】
さらに、これらに加えて、アクセルペダル２００にアクセルペダル反力付与装置を設けて、そのアクセルペダル反力付与装置を電気的に制御するためのアクチュエータを設けるようにしてもよい。
【００５５】
図２に、車両の統合制御システムの構造概念図を示す。この車両の統合制御システムは、たとえば、駆動系制御ユニットとしての主制御系（１）、制動系制御ユニットとしての主制御系（２）および操舵系制御ユニットとしての主制御系（３）の、これらの基本制御ユニットから構成される。
【００５６】
駆動系制御ユニットである主制御系（１）においては、検知された運転者の要求であるアクセルペダル操作に基づいて、駆動基本ドライバモデルを用いてアクセルペダル操作に対応する駆動系の制御目標が生成されて、アクチュエータが制御される。主制御系（１）においては、運転者のアクセルペダル操作量（ストローク）を検知するための検知センサからの入力信号を駆動基本モデルを用いて解析して目標前後加速度Ｇｘ＊（ＤＲＶ０）を算出する。主制御系（１）においては、アドバイザユニットからの情報に基づいて、目標前後加速度Ｇｘ＊（ＤＲＶ０）が補正機能ブロックで補正される。さらに、主制御系（１）においては、エージェントユニットからの情報に基づいて、目標前後加速度Ｇｘ＊（ＤＲＶ０）が調停機能ブロックで調停される。さらに、主制御系（１）においては、主制御系（２）との間で駆動トルクと制動トルクが分配されて、駆動側の目標駆動トルクτｘ＊（ＤＲＶ０）が算出される。さらに、主制御系（１）においては、サポータユニットからの情報に基づいて、目標駆動トルクτｘ＊（ＤＲＶ０）が調停機能ブロックで調停され、目標駆動トルクτｘ＊（ＤＲＶ）が算出される。この目標駆動トルクτｘ＊（ＤＲＶ）を発現するようにパワートレーン（１４０，２２０，２４０）が制御される。
【００５７】
制動系制御ユニットである主制御系（２）においては、検知された運転者の要求であるブレーキペダル操作に基づいて、制動基本ドライバモデルを用いてブレーキペダル操作に対応する制動系の制御目標が生成されて、アクチュエータが制御される。
【００５８】
制動系制御ユニットである主制御系（２）においては、検知された運転者の要求であるブレーキペダル操作に基づいて、制動基本ドライバモデルを用いてブレーキペダル操作に対応する制動系の制御目標が生成されて、アクチュエータが制御される。主制御系（２）においては、運転者のブレーキペダル操作量（踏力）を検知するための検知センサからの入力信号を制動基本モデルを用いて解析して目標前後加速度Ｇｘ＊（ＢＲＫ０）を算出する。主制御系（２）においては、アドバイザユニットからの情報に基づいて、目標前後加速度Ｇｘ＊（ＢＲＫ０）が補正機能ブロックで補正される。さらに、主制御系（１）においては、エージェントユニットからの情報に基づいて、目標前後加速度Ｇｘ＊（ＢＲＫ０）が調停機能ブロックで調停される。さらに、主制御系（２）においては、主制御系（１）との間で駆動トルクと制動トルクとが分配されて制動側の目標制動トルクτｘ＊（ＢＲＫ０）が算出される。さらに、主制御系（２）においては、サポータユニットからの情報に基づいて、目標制動トルクτｘ＊（ＢＲＫ０）が調停機能ブロックで調停され、目標制動トルクτｘ＊（ＢＲＫ）が算出される。この目標制動トルクτｘ＊（ＢＲＫ）を発現するようにブレーキ５６０のアクチュエータが制御される。
【００５９】
操舵系制御ユニットである主制御系（３）においては、検知された運転者の要求であるステアリング操作に基づいて、操舵基本ドライバモデルを用いてステアリング操作に対応する操舵系の制御目標が生成されて、アクチュエータが制御される。
【００６０】
操舵系制御ユニットである主制御系（３）においては、検知された運転者の要求であるステアリング操作に基づいて、操舵基本ドライバモデルを用いてステアリング操作に対応する操舵系の制御目標が生成されて、アクチュエータが制御される。主制御系（３）においては、運転者のステアリング角度を検知するための検知センサからの入力信号を操舵基本モデルを用いて解析して目標タイヤ角を算出する。主制御系（３）においては、アドバイザユニットからの情報に基づいて、目標タイヤ角が補正機能ブロックで補正される。さらに、主制御系（３）においては、エージェントユニットからの情報に基づいて、目標タイヤ角が調停機能ブロックで調停される。さらに、主制御系（３）においては、サポータユニットからの情報に基づいて、目標タイヤ角が調停機能ブロックで調停され、目標タイヤ角が算出される。この目標タイヤ角を発現するようにフロントステアリング装置５００およびリヤステアリング装置５２０のアクチュエータが制御される。
【００６１】
さらに、この車両の統合制御システムにおいては、このような自律的に動作する、主制御系（１）（駆動系制御ユニット）と、主制御系（２）（制動系制御ユニット）と、主制御系（３）（操舵系制御ユニット）とに並列的に複数の処理ユニットを有する。第１の処理ユニットはアドバイザ機能を有するアドバイザユニットであって、第２の処理ユニットはエージェント機能を有するエージェントユニットであって、第３の処理ユニットはサポータ機能を有するサポータユニットである。
【００６２】
アドバイザユニットは、たとえば、車両の周囲の環境情報または運転者に関する情報に基づいて、各主制御系において用いられる情報を生成して、各主制御系に出力する。エージェントユニットは、予め定められた挙動を車両に実現させるために各主制御系において用いられる情報を生成して、各主制御系に出力する。サポータユニットは、現在の車両の動的状態に基づいて、各主制御系において用いられる情報を生成して、各主制御系に出力する。各主制御系においては、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットから入力されたこれらの情報（運転者の要求以外の情報）を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどを判断したり、制御目標を補正したり、各制御ユニット間において情報を通信したりする。各主制御系は、自律的に動作しているので、最終的にそれぞれの制御ユニットで、検知した運転者の操作情報、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットから入力された情報、各主制御系間で通信された情報により算出された最終的な駆動目標、制動目標および操舵目標に基づいて、パワートレーンのアクチュエータ、主ブレーキのアクチュエータおよびステアリングのアクチュエータを制御する。
【００６３】
さらに詳しくは、アドバイザユニットは、車両の周囲の環境情報として車両が走行中路面の摩擦抵抗値（μ値）や外気温などに基づいて車両の動作特性に対するリスクの度合いを表わす情報を生成したり、運転者を撮像して運転者の疲労状況に基づく運転者の操作に対するリスクの度合いを表わす情報を生成したりする。そのリスクの度合いを表わす情報が、各主制御系に出力される。このリスクの度合いを表わす情報は、どの主制御系でも使用できるようにアドバイザユニットで処理されている。各主制御系においては、アドバイザユニットから運転者の要求以外に入力されたリスクに関する情報を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどの処理が行なわれる。
【００６４】
さらに詳しくは、エージェントユニットは、車両を自動的に運転する自動運転機能を実現するための情報を生成する。その自動運転機能を実現するための情報が、各主制御系に出力される。各主制御系においては、処理ユニットから運転者の要求以外に入力された自動運転機能を実現するための情報を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどの処理が行なわれる。
【００６５】
さらに詳しくは、サポータユニットは、現在の車両の動的状態を把握して、各主制御系における目標値を修正するための情報を生成する。その目標値を修正するための情報が、各主制御系に出力される。各主制御系においては、処理ユニットから運転者の要求以外に入力された動的状態に基づく目標値を修正するための情報を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどの処理が行なわれる。
【００６６】
図２に示すように、主制御系（１）、主制御系（２）および主制御系（３）の基本制御ユニット、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットの支援ユニットは、いずれも自律的に動作するように構成されている。主制御系（１）をＰＴ（Power Train）系と、主制御系（２）をＥＣＢ（Electronic Controlled Brake）系と、主制御系（３）をＳＴＲ（Staring）系と記載し、アドバイザユニットの一部とエージェントユニットの一部とをＤＳＳ（Driving Support System）系と記載し、アドバイザユニットの一部とエージェントユニットの一部とサポータユニットの一部とをＶＤＭ（Vehicle Dynamics Management）系と記載している。また、図２に示すなかで、エージェントユニット（自動運転機能）から主制御系（１）、主制御系（２）および主制御系（３）で実行されている制御に対して介入する介入制御も行なわれる。
【００６７】
図３を参照して、主制御系（１）（駆動系制御ユニット）について、さらに詳しく説明する。なお、この図３以降においては、変数のラベル名称が異なる場合があるが、これによる本発明の本質的な相違は存在しない。詳しくは、たとえば、図２においてはインターフェイスがＧｘ＊（加速度）であるが、図３以降においてはインターフェイスがＦｘ（駆動力）としている。これは、Ｆ（力）＝ｍ（質量）×α（加速度）であって、車両質量（ｍ）が、この発明においては制御対象ではなく可変であると想定していない。そのため、図２のＧｘ＊（加速度）と図３以降のＦｘ（駆動力）とで本質的な相違がないといえる。
【００６８】
駆動系を制御するユニットである主制御系（１）においては、共有情報（９）である車速や変速機の変速比などの情報が入力され、これらの情報と駆動基本ドライバモデルとを用いて、駆動基本ドライバモデル出力として、目標前後方向加速度を表わすＦｘｐ０が算出される。算出されたＦｘｐ０は、アドバイザユニットから入力される、リスクなどに抽象化されたリスク度合い情報（指標）である環境状態（６）を用いて、補正機能ユニット（２）によりＦｘｐ１に補正される。補正機能ユニット（２）からエージェントユニット（７）へ自動運転機能の実現に対する委託意思を表わす情報が出力される。また、補正機能ユニット（２）にて補正されたＦｘｐ１と、エージェントユニットから入力される、自動運転機能ユニット（７）を実現するための情報とを用いて、調停機能ユニット（３）によりＦｘｐ２に調停される。
【００６９】
駆動系を制御するユニットである主制御系（１）と制動系を制御するユニットである主制御系（２）との間では、駆動トルクと制動トルクとの分担割合が算出され、駆動ユニット側である主制御系（１）においては駆動系のＦｘｐ３が算出される。この分配機能ユニット（４）から、主制御系（２）へＦｘＢが出力されるとともに、エージェントユニット（７）に駆動アベイラビリティ、サポータユニットであるダイナミクス（８）に目標値が出力される。
【００７０】
調停機能ユニット（５）において、分配機能ユニット（４）から出力されたＦｘｐ３と、サポータユニットであるダイナミクス補償（８）からのＦｘｐ＿ｖｄｍとを用いて、調停機能ユニット（５）によりＦｘｐ４に調停される。この調停されたＦｘｐ４に基づいて、パワートレーンが制御される。
【００７１】
このように図３に示すものが、主制御系（２）にも主制御系（３）にも存在する。ここでは、主制御系（２）にも主制御系（３）については図５〜図６を用いてさらに詳しく説明するため、図３の主制御系（１）に対応する主制御系（２）を示す図および主制御系（３）を示す図については、説明しない。
【００７２】
図４〜図６に、さらに詳しい主制御系（１）、主制御系（２）および主制御系（３）の制御構造を示す。
【００７３】
図４に、主制御系（１）の制御構造を示す。図４に示すように、駆動系制御を担当する主制御系（１）においては、以下の手順により制御が行なわれる。
【００７４】
駆動基本ドライバモデル（１）において、アクセルペダル開度（ｐａ）などのＨＭＩ（Human Machine Interface）入力情報や、共有情報（９）である車速（ｓｐｄ）、変速機の変速比（ｉｇ）などから、基本駆動ドライバモデル出力（Ｆｘｐ０）を算出する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｐ０＝ｆ（ｐａ，ｓｐｄ，ｉｇ）で表わされる。
【００７５】
補正機能ユニット（２）において、アドバイザユニットからの環境情報（６）（たとえば、リスクなどという概念に抽象化された情報）であるＲｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]に基づいて、Ｆｘｐ０を補正してＦｘｐ１を出力する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｐ１＝ｆ（Ｆｘｐ０，Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]）で表わされる。
【００７６】
より具体的には、たとえば、Ｆｘｐ１１＝Ｆｘｐ０×Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等のようにアドバイザユニットからリスクの度合いが入力される。
【００７７】
また、車両状態（１０）からの安定性などという概念に抽象化された情報に基づいて、Ｆｘｐ０を補正したＦｘｐ１２を算出する。このとき、たとえば、Ｆｘｐ１２＝Ｆｘｐ０×Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等である。
【００７８】
これらの、Ｆｘｐ１１とＦｘｐ１２とは、より小さいほうが選択されて、Ｆｘｐ１として出力されるようにしてもよい。
【００７９】
さらに、この補正機能ユニット（２）においては、運転者がクルーズコントロールスイッチを押した場合などにおいては、エージェント機能である自動運転機能ユニット（７）へ委託意思情報を出力することもできる。また、このとき、反力制御可能なアクセルペダルである場合には、このようなアクセルペダルに対する運転者の操作に基づいて、運転者の自動運転意思を判定して、エージェント機能である自動運転機能ユニット（７）へ委託意思情報を出力することもできる。
【００８０】
調停機能ユニット（３）においては、補正機能ユニット（２）から出力されたＦｘｐ１とエージェントユニットの自動運転機能ユニット（７）からの出力Ｆｘａとの調停を実行して、分配ユニット（４）にＦｘｐ２を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるＦｘａが有効であることを示す付加情報（フラグ、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるＦｘａを最優先で選択してＦｘｐ２を算出する。他の場合には、補正機能ユニット（２）からの出力であるＦｘｐ１を選択してＦｘｐ２を算出したり、補正機能ユニット（２）からの出力であるＦｘｐ１に予め定められた反映度でＦｘａを反映させたＦｘｐ２を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、より大きな値を選択する関数ｍａｘを用いて、たとえば、Ｆｘｐ２＝ｍａｘ（Ｆｘｐ１，Ｆｘａ）で表わされる。
【００８１】
分配機能ユニット（４）においては、主として、駆動系制御ユニットである主制御系（１）と制動系制御ユニットである主制御系（２）との分配演算を行なう。分配機能ユニット（４）は、演算の結果である駆動系への分配分については、調停機能ユニット（５）へＦｘｐ３を出力し、演算の結果である制動系への分配分については、主制御系（２）へＦｘＢを出力する。また、主制御系（１）の制御対象であるパワートレーンが出力可能な駆動源の情報である駆動アベイラビリティＦｘｐ＿ａｖａｉｌを、エージェントユニットである自動運転機能ユニット（７）およびサポータユニットであるダイナミクス補償（８）へ、それぞれ出力する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｐ３←ｆ（Ｆｘａ，Ｆｘｐ２）、ＦｘＢ＝ｆ（Ｆｘａ，Ｆｘｐ２）で表わされる。
【００８２】
調停機能ユニット（５）においては、分配機能ユニット（４）から出力されたＦｘｐ３とサポータユニットのダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力Ｆｘｐ＿ｖｄｍとの調停を実行して、パワートレーン制御部にＦｘｐ４を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるＦｘｐ＿ｖｄｍが有効であることを示す付加情報（フラグ、ｖｄｍ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるＦｘｐ＿ｖｄｍを最優先で選択してＦｘｐ４を算出する。他の場合には、分配機能ユニット（４）からの出力であるＦｘｐ３を選択してＦｘｐ４を算出したり、分配機能ユニット（４）からの出力であるＦｘｐ３に予め定められた反映度でＦｘｐ＿ｖｄｍを反映させたＦｘｐ４を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、たとえば、Ｆｘｐ４＝ｆ（Ｆｘｐ３，Ｆｘｐ＿ｖｄｍ）で表わされる。
【００８３】
図５に、主制御系（２）の制御構造を示す。図５に示すように、制動系制御を担当する主制御系（２）においては、以下の手順により制御が行なわれる。
【００８４】
制動基本ドライバモデル（１）’において、ブレーキペダル踏力（ｂａ）などのＨＭＩ入力情報や、共有情報（９）である車速（ｓｐｄ）、車両に作用している横方向Ｇ（Ｇｙ）などから、基本制動ドライバモデル出力（Ｆｘｂ０）を算出する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｂ０＝ｆ（ｐａ，ｓｐｄ，Ｇｙ）で表わされる。
【００８５】
補正機能ユニット（２）’において、アドバイザユニットからの環境情報（６）（たとえば、リスクなどという概念に抽象化された情報）であるＲｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]に基づいて、Ｆｘｂ０を補正してＦｘｂ１を出力する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｂ１＝ｆ（Ｆｘｂ０，Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]）で表わされる。
【００８６】
より具体的には、たとえば、Ｆｘｂ１１＝Ｆｘｂ０×Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等のようにアドバイザユニットからリスクの度合いが入力される。
【００８７】
また、車両状態（１０）からの安定性などという概念に抽象化された情報に基づいて、Ｆｘｂ０を補正したＦｘｂ１２を算出する。このとき、たとえば、Ｆｘｂ１２＝Ｆｘｂ０×Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等である。
【００８８】
これらの、Ｆｘｂ１１とＦｘｂ１２とは、より大きいほうが選択されて、Ｆｘｂ１として出力されるようにしてもよい。具体的には、ミリ波レーダにより検知された前方走行車両との車間距離、ナビゲーション装置により検知された次のコーナまでの距離等に応じて出力を補正する場合がある。
【００８９】
調停機能ユニット（３）’においては、補正機能ユニット（２）’から出力されたＦｘｂ１とエージェントユニットの自動運転機能ユニット（７）からの出力Ｆｘｂａとの調停を実行して、分配ユニット（４）’にＦｘｂ２を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるＦｘｂａが有効であることを示す付加情報（フラグ、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるＦｘｂａを最優先で選択してＦｘｂ２を算出する。他の場合には、補正機能ユニット（２）’からの出力であるＦｘｂ１を選択してＦｘｂ２を算出したり、補正機能ユニット（２）’からの出力であるＦｘｂ１に予め定められた反映度でＦｘｂａを反映させたＦｘｂ２を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、より大きな値を選択する関数ｍａｘを用いて、たとえば、Ｆｘｂ２＝ｍａｘ（Ｆｘｂ１，Ｆｘｂａ）で表わされる。
【００９０】
分配機能ユニット（４）’においては、主として、駆動系制御ユニットである主制御系（１）と制動系制御ユニットである主制御系（２）との分配演算を行なう。主制御系（１）の分配機能ユニット（４）に対応するものである。分配機能ユニット（４）’は、演算の結果である制動系への分配分については、調停機能ユニット（５）’へＦｘｂ３を出力し、演算の結果である駆動系への分配分については、主制御系（１）へＦｘＰを出力する。また、主制御系（２）の制御対象であるブレーキが出力可能な情報である制動アベイラビリティＦｘｂ＿ａｖａｉｌを、エージェントユニットである自動運転機能ユニット（７）およびサポータユニットであるダイナミクス補償（８）へ、それぞれ出力する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Ｆｘｂ３←ｆ（Ｆｘｂａ，Ｆｘｂ２）、ＦｘＰ＝ｆ（Ｆｘｂａ，Ｆｘｂ２）で表わされる。
【００９１】
調停機能ユニット（５）’においては、分配機能ユニット（４）’から出力されたＦｘｂ３とサポータユニットのダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力Ｆｘｂ＿ｖｄｍとの調停を実行して、ブレーキ制御部にＦｘｂ４を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるＦｘｂ＿ｖｄｍが有効であることを示す付加情報（フラグ、ｖｄｍ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるＦｘｂ＿ｖｄｍを最優先で選択してＦｘｂ４を算出する。他の場合には、分配機能ユニット（４）’からの出力であるＦｘｂ３を選択してＦｘｂ４を算出したり、分配機能ユニット（４）’からの出力であるＦｘｂ３に予め定められた反映度でＦｘｂ＿ｖｄｍを反映させたＦｘｂ４を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、より大きな値を選択する関数ｍａｘを用いて、たとえば、Ｆｘｂ４＝ｍａｘ（Ｆｘｂ３，Ｆｘｂ＿ｖｄｍ）で表わされる。
【００９２】
図６に、主制御系（３）の制御構造を示す。図６に示すように、操舵系制御を担当する主制御系（３）においては、以下の手順により制御が行なわれる。
【００９３】
操舵基本ドライバモデル（１）”において、ステアリング操舵角（ｓａ）などのＨＭＩ入力情報や、共有情報（９）である車速（ｓｐｄ）、車両に作用している横方向Ｇ（Ｇｙ）などから、基本操舵ドライバモデル出力（Δ０）を算出する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Δ０＝ｆ（ｓａ，ｓｐｄ，Ｇｙ）で表わされる。
【００９４】
補正機能ユニット（２）”において、アドバイザユニットからの環境情報（６）（たとえば、リスクなどという概念に抽象化された情報）であるＲｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]に基づいて、Δ０を補正してΔ１を出力する。このときの演算式は、関数ｆを用いて、Δ１＝ｆ（Δ０，Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]）で表わされる。
【００９５】
より具体的には、たとえば、Δ１１＝Δ０×Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｒｉｓｋ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等のようにアドバイザユニットからリスクの度合いが入力される。
【００９６】
また、車両状態（１０）からの安定性などという概念に抽象化された情報に基づいて、Δ０を補正したΔ１２を算出する。このとき、たとえば、Δ１２＝Δ０×Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[ｎ]で算出される。Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[１]＝０．８、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[２]＝０．６、Ｓｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[３]＝０．５等である。
【００９７】
これらの、Δ１１とΔ１２とは、より小さいほうが選択されて、Δ１として出力されるようにしてもよい。
【００９８】
さらに、この補正機能ユニット（２）”においては、運転者がレーンキープアシストスイッチを押した場合などにおいては、エージェント機能である自動運転機能ユニット（７）へ委託意思情報を出力することもできる。さらに、この補正機能ユニット（２）”においては、横風などの外乱に応じて出力を補正する場合がある。
【００９９】
調停機能ユニット（３）”においては、補正機能ユニット（２）”から出力されたΔ１とエージェントユニットの自動運転機能ユニット（７）からの出力Δａとの調停を実行して、調停ユニット（５）”にΔ２を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるΔａが有効であることを示す付加情報（フラグ、ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、自動運転機能ユニット（７）からの出力であるΔａを最優先で選択してΔ２を算出する。他の場合には、補正機能ユニット（２）”からの出力であるΔ１を選択してΔ２を算出したり、補正機能ユニット（２）”からの出力であるΔ１に予め定められた反映度でΔａを反映させたΔ２を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、たとえば、Δ２＝ｆ（Δ１，Δａ）で表わされる。
【０１００】
調停機能ユニット（５）”においては、調停機能ユニット（３）”から出力されたΔ２とサポータユニットのダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力Δ＿ｖｄｍとの調停を実行して、ステアリング制御部にΔ４を出力する。ここで、調停機能は、たとえば、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるΔ＿ｖｄｍが有効であることを示す付加情報（フラグ、ｖｄｍ＿ｓｔａｔｕｓ  ｆｌａｇ）を伴う場合、ダイナミクス補償機能ユニット（８）からの出力であるΔ＿ｖｄｍを最優先で選択してΔ４を算出する。他の場合には、調停機能ユニット（３）”からの出力であるΔ２を選択してΔ４を算出したり、調停機能ユニット（３）”からの出力であるΔ２に予め定められた反映度でΔ＿ｖｄｍを反映させたΔ４を算出するようにしてもよい。このときの演算式は、より大きな値を選択する関数ｍａｘを用いて、たとえば、Δ４＝ｍａｘ（Δ２，Δ＿ｖｄｍ）で表わされる。
【０１０１】
以上のような構造を有する統合制御システムを搭載した車両の動作について説明する。
【０１０２】
車両の走行中には、運転者は自己の感覚器官（主として視覚）が取得した情報に基づいて、車両の基本動作である「走る」動作に対応する駆動系制御ユニット、「止まる」動作に対応する制動系制御ユニット、「曲がる」動作に対応する操舵系制御ユニットを、制御するために、アクセルペダル２００、ブレーキペダル５８０およびステアリングホイール４４０を操作する。基本的に、運転者は、これらのＨＭＩ入力により車両を制御する。なお、補助的にトランスミッション２４０の変速比を変更するために運転者が自動変速機のシフトレバーを操作する場合もある。
【０１０３】
通常、車両が走行しているときに、運転者の感覚器官からの情報以外に、車両に設けられた様々な装置により、多種類の車両の周囲の環境情報が検知される。その一例として、ミリ波レーダにより検知される前方車両との車間距離、ナビゲーション装置により検知される現在車両位置および前方の道路状態（コーナ、渋滞等）、Ｇセンサにより検知される路面の勾配状態（平坦路、登坂路、降坂路）、外気温センサにより検知される車両の外気温、通信機能つきナビゲーション装置により受信される現在走行位置における局地天候情報および路面の抵抗係数（路面凍結による低μ路状態等）、ブラインドコーナセンサにより検知される前方車両走行状態、車外カメラにより撮像されて画像処理されることにより検知されるレーンキープ状態、車内カメラにより撮像されて画像処理されることにより検知される運転者の運転状態（運転姿勢、覚醒状態、居眠り状態）、ステアリングホイールに設けられた圧力センサにより運転者の手の握力を検知して分析することにより検知される運転者の居眠り状態などの情報である。これらの情報には、車両の周囲の環境情報と、運転者自身についての状態とがある。いずれの情報も、運転者の感覚器官により検知できる情報ではない点が重要である。
【０１０４】
さらに、車両に設けられたセンサにより、車両の動的状態（ダイナミクス状態）が検知される。その一例として、車輪速度Ｖｗ、前後方向の車両の速度Ｖｘ、前後方向加速度Ｇｘ、横方向加速度Ｇｙ、ヨーレートγなどがある。
【０１０５】
この車両には、運転者の運転を支援するための運転支援システムとして、クルーズコントロールシステムとレーンキープアシストシステムとを搭載している。これらのシステムは、エージェントユニットにより制御される。エージェントユニットがさらに発展すると、このような擬似自動運転を実現するのみならず、さらには、将来的には完全なる自動運転を実現することもありうる。そのような場合であっても、本実施の形態に係る統合制御システムの適用が可能である。特に、そのような自動運転システムの実現においては、主制御系（１）である駆動系制御ユニット、主制御系（２）である制動系制御ユニット、主制御系（３）である操舵系制御ユニット、アドバイザユニットおよびサポータユニットは、修正することなく、エージェントユニットの自動運転機能を高度自動運転機能を有するものに変更するだけで実現可能である。
【０１０６】
車両の運転中において、たとえば現在走行中の道路の前方にコーナがあるときを想定する。なお、このコーナは運転者の視覚により捕らえることができず運転者がこのコーナの存在を認識していない。このときに、車両のアドバイザユニットにおいてはナビゲーション装置からの情報に基づいて、このコーナの存在を検知している。
【０１０７】
このように想定された場合において、運転者がアクセルペダル２００を踏み込んで加速しようとすると、その後このコーナで運転者は車両を減速させるためにブレーキペダル５８０を踏むことになる。主制御系（１）でアクセルペダル開度（ｐａ）、車速（ｓｐｄ）、変速機の変速比（ｉｇ）などから、基本駆動ドライバモデル出力Ｆｘｐ０が、Ｆｘｐ０＝ｆ（ｐａ，ｓｐｄ，ｉｇ）で算出される。このままでは、このＦｘＰ０に基づいて要求駆動トルクが大きく算出されてエンジン１４０のスロットルバルブが開かれたりトランスミッション２４０のギヤ比がダウンシフトされて車両が加速する。しかしながら、アドバイザユニットは、前方コーナの存在によるリスクの度合いＲｉｓｋ＿Ｉｄｘ[ｎ]を演算して、補正機能ユニット（２）に出力する。このため、補正機能ユニット（２）においては、運転者がアクセルペダル２００を踏んで期待したほどの加速度を発現しないように、補正される。
【０１０８】
さらに、このときに、路面が凍結状態であって大きな車両前後方向加速度により横滑りを起こす可能性があることをサポータユニットが検知していると、安定性に関するリスクの度合いＳｔａｂｌｅ＿Ｉｄｘ[ｎ]を演算して、補正機能ユニット（２）に出力する。このため、このような場合においては、補正機能ユニット（２）においては、運転者がアクセルペダル２００を踏んで期待したほどの加速度を発現しないように、補正される。
【０１０９】
また、車両がスリップしていることを検知すると、サポータユニットにおいて、駆動トルクを低く調停するような信号が調停機能ユニット（５）に出力される。このような場合には、サポータユニットからのＦｘｐ＿ｖｄｍが優先的に採用され、車両がこれ以上スリップしないようにパワートレーンが制御される。このため、たとえ運転者が大きくアクセルペダル２００を踏んでいても、運転者がアクセルペダル２００を踏んで期待したほどの加速度を発現しないように、調停される。
【０１１０】
このような車両の統合制御システムにおける外乱補償機能について、具体的に説明する。
【０１１１】
図７に示すように、車両の統合制御システムにおけるパワートレーン制御部（パワトレ制御）に外乱負荷補償部を設けた。なお、外乱負荷補償部は、パワートレーン制御部の中に設けなければならない必要はなく、図２に示す車両の統合制御システムの構造概念図の構成要素のいずれかの中に、または構成要素とは独立して設けるようにしてもよい。
【０１１２】
外乱負荷とは、動力源（車両の駆動源）であるエンジン１４０に接続され、一時的な動作であっても、エンジン１４０の負荷になり得る、エアコンコンプレッサ、オイルポンプ、オルタネータ、パワーステアリングなどである。
【０１１３】
図７に示すように、外乱負荷補償部から、エンジン制御装置および自動変速機制御装置へ制御信号が送信される。この制御信号は、エンジン補機の負荷の変動（上昇）した場合に、エンジン１４０の回転数上昇を駆動系に反映させないようにするための制御信号である。
【０１１４】
この外乱負荷補償部とエンジン補機を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）との間で入出力される信号として、１）外乱負荷（トルク）量、２）外乱負荷側からの必要応答余裕時間、３）要求駆動トルクからの算出可能な余裕トルク量、４）要求駆動トルクからの算出可能な余裕トルク変化速度、５）応答可能信号、６）応答拒否信号がある。これらの信号値は、基本的には、外乱負荷補償部で演算される。
【０１１５】
外乱負荷補償部には、さらに車両の周囲の情報である環境情報が入力される。たとえば、ナビゲーション装置や車両の周囲を撮像する車戴カメラや車両前方の障害物を検知するミリ波レーダなどから、現在の車両の状態が環境情報として入力され、この環境情報を処理することにより、車両の挙動（加速度、駆動力、減速度、制動力）を予測する。この車両の挙動を自動的に実現できるように、エンジン制御装置および自動変速機制御装置（さらにはブレーキ制御装置）を制御して、運転者の操作負荷（たとえばブレーキ操作負荷、高頻度のアクセルペダルとブレーキペダルとの踏み換え操作など）を軽減させる。
【０１１６】
さらに、図８に示すフローチャートを用いて、外乱負荷補償部を実現するＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の説明のとおり、外乱負荷補償部は、１つのＥＣＵで実現されてもよいし、他の機能を有するＥＣＵに組み込まれても構わない。
【０１１７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、車両状態を検知する。このとき、車両の車速、エンジン１４０の回転数、要求エンジントルクなどが検知される。Ｓ１１０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、前提条件の処理を実行する。このとき、外乱負荷補償部のＥＣＵは、運転者からのアクセルペダル信号や、運転者からのブレーキペダル信号などのＨＭＩ（Human Machine Interface）入力情報を処理する。これらの情報は、主制御系（１）や主制御系（２）からの入力されるものであってもよい。
【０１１８】
Ｓ１２０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、環境情報を検知する。このとき、ナビゲーション装置から現在の位置情報（たとえば交差点）や、車両前方の情報（渋滞しているか否か）などを検知する。なお、車両前方の渋滞情報は、カーナビゲーション装置に付随するＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System）からの情報であってもよいし、車戴カメラやミリ波レーダからの情報であってもよい。
【０１１９】
Ｓ１３０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、外乱負荷を演算する。このとき、外乱負荷補償部のＥＣＵは、負荷（熱的負荷、電気的負荷）を演算する。たとえば、エアコン（冷房使用）が作動した場合のエアコンコンプレッサの負荷を算出する。
【０１２０】
Ｓ１４０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、外乱負荷変動を許可するか否かを判断する。このとき、外乱負荷補償部のＥＣＵは、たとえば、現在の車両の状態が、Ｓ１００の車両状態検知処理とＳ１２０の環境情報検知処理とにより、車両が交差点の赤信号での停止中であって、車両前方が渋滞していないときには、外乱負荷変動を許可しない（不許可）。すなわち、現時点から速やかに発進つまり駆動状態への移行が予測可能な場合には、駆動状態に移行した後に、負荷変動を許可する。これは、駆動状態になること（すなわち、青信号になって運転者がアクセルペダルを踏んで車両を発進させること）が予測されていると、エンジン１４０の駆動トルク上昇に、エンジン補機の変動分が包含される。このような場合においては、全体としては駆動力が変動したことを運転者が認知しないため、外乱の負荷変動を車両が発進するまで待たせる。一方、現時点から速やかに発進つまり駆動状態に移行が予測可能でない場合には、その時点で負荷変動を許可する（許可）。これは、車両の発進に伴うエンジン１４０のトルク上昇によりエンジン補機の負荷上昇を包含できることが予測できないので、すぐに負荷変動を許可するとともに、負荷変動により発生するエンジン１４０のトルク上昇を抑制（以下、この抑制という概念には、負荷変動により発生するエンジン１４０のトルク上昇を相殺するという概念を含む。）するように車両（駆動系のパワートレーン、制動系のブレーキ）を制御する。外乱負荷変動を許可すると判断されると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１７０へ移される。
【０１２１】
Ｓ１５０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、配分比演算を行なう。このとき、Ｓ１００にて検知した車両の状態およびＳ１３０にて演算した外乱負荷に基づいて、エンジン１４０が要求駆動力を発生し、かつ車両の挙動が運転者の要求を満たすように、主制御系（１）（アクセル）および主制御系（２）（ブレーキ）を介して、パワートレーン（エンジン１４０およびおよびトランスミッション２４０）、ブレーキ５６０が制御される。
【０１２２】
この配分比演算ついて具体的に説明する。Ｓ１４０にて、外乱負荷変動が許可された場合には、外乱負荷の発生に対応する分だけエンジントルクが上昇する（その結果としてエンジン回転数の上昇する）ようにエンジン１４０が制御される。この場合、トルクコンバータ２２０付きのトランスミッション２４０から出力される駆動トルクは、トルクコンバータ２２０への入力回転数（すなわちエンジン１４０の回転数）の２乗の値に比例する。このため、運転者が駆動トルクの上昇を要求していない場合（アクセルペダルが踏まれていない、登坂路を走行中でない場合など）、できる限りエンジン１４０の回転数の上昇を抑制したい。一方、負荷側（エンジン補機側）においては、負荷側の要求に応じてエンジン１４０のトルクを上昇させる必要がある。このように相反する動作になるので、エンジン１４０のトルクをエンジン補機のために上昇させるが、そのトルク上昇（エンジン１４０の回転数の２乗に比例して上昇）を駆動系に影響しないようにする。そのため、以下のような制御が行なわれる。なお、以下に示す以外の制御が行なわれても構わない。
【０１２３】
１）時間を同期させて、トルク上昇分に対応する制動力をブレーキ５６０で発生させる。この場合、パワートレーン系からブレーキ系へブレーキ作動用の制御信号が出力される。すなわち、車輪１００へトルクは伝達されるがブレーキの作動により相殺されることになる。
【０１２４】
２）トランスミッションの発進クラッチをスリップまたは解放させる。すなわち、車輪１００へトルクは伝達されない。
【０１２５】
３）エンジン回転数の上昇分を算出して、予めトランスミッション２４０の変速比を高速側にして、車輪１００に伝達されるトルクを低下させる。すなわち、車輪１００へトルクは伝達されるが、そのトルクは小さくされている。
【０１２６】
上述したように、エンジン１４０、トランスミッション２４０およびブレーキ５６０に対して統合的に制御されて、外乱負荷によるエンジン１４０のトルク変動を車輪１００に伝達しないまたは伝達されないように、駆動力を制動力とが配分制御される。
【０１２７】
Ｓ１６０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、Ｓ１５０にて算出された結果に基づいて、配分制御が実行される。その後、処理はＳ１９０へ移される。
【０１２８】
Ｓ１７０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、外乱負荷の待機指令を表わす信号を出力する。この信号は、外乱負荷であるエンジン補機を制御するＥＣＵに送信され、たとえばエアコン（冷房使用）の作動スイッチがオンにされた場合でも、エアコンのコンプレッサの動作を停止させる。
【０１２９】
Ｓ１８０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、外乱負荷の待機が解除されたか否かを判断する。このとき、外乱負荷補償部のＥＣＵは、たとえば、車両の運転者によりアクセルペダルが踏まれると、外乱負荷の待機が解除されたと判断する。外乱負荷の待機が解除されたと判断されると（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、処理はＳ１９０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１８０にてＮＯ）、処理はＳ１７０へ戻され、待機状態を継続させる。
【０１３０】
Ｓ１９０にて、外乱負荷補償部のＥＣＵは、通常制御へ復帰するか否かを判断する。通常制御へ復帰すると判断されると（Ｓ１９０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１９０にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【０１３１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の統合制御システムを搭載した車両の動作について説明する。
【０１３２】
[渋滞していない交差点で赤信号で停止中にエアコンをオン]
車両状態が検知され（Ｓ１００）、車速が０であることや、エンジン回転数がアイドル回転数（エアコンオフ時のアイドル回転数）であることが検知される。運転者により、アクセルペダルが踏まれていないことや、エアコンの冷房運転がオンにされたことなどが検知される（Ｓ１１０）。車両の環境情報が検知され（Ｓ１２０）、現在、車両は交差点で停止していて前方は渋滞していないことが検知される。すなわち、近い将来、青信号になって運転者がアクセルペダルを踏んで車両を発進させることが予測されている。
【０１３３】
このような場合には、外乱負荷変動が許可されないで（Ｓ１４０にてＮＯ）、たとえエアコンの冷房スイッチをオンにしてもコンプレッサは作動しないで、冷風が車室内に送風されない外乱負荷待機指令状態になる（Ｓ１７０）。
【０１３４】
信号が赤から青に変わり、運転者が車両を発進させるためにアクセルペダルを踏むと、外乱負荷変動の待機状態が解除される（Ｓ１８０にてＹＥＳ）。このとき、エンジン１４０は、車両を発進させるために大きな発進トルクを発生させるために、アイドル回転数から所望の回転数まで上昇する。このタイミング以降に外乱負荷であるエンジン補機（エアコンコンプレッサ）を作動させても、全体としてのトルク変動を運転者が感じることはない。
【０１３５】
[渋滞している交差点で赤信号で停止中にエアコンをオン]
車両状態が検知され（Ｓ１００）、車速が０であることや、エンジン回転数がアイドル回転数（エアコンオフ時のアイドル回転数）であることが検知される。運転者により、アクセルペダルが踏まれていないことや、エアコンの冷房運転がオンにされたことなどが検知される（Ｓ１１０）。車両の環境情報が検知され（Ｓ１２０）、現在、車両は交差点で停止していて前方は渋滞していることが検知される。すなわち、近い将来、青信号になっても運転者がアクセルペダルを踏まないで車両を発進させないことが予測されている。
【０１３６】
このような場合には、外乱負荷変動が許可されて（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、エアコンの冷房スイッチをオンするとコンプレッサは作動して、冷風が車室内に送風されることになる。
【０１３７】
このとき、エンジン１４０の回転数は、Ｓ１３０にて演算された分だけ上昇する。このとき、車両は停止状態であるので、エンジン１４０の回転数の上昇に伴うクリープ力の上昇から、なんら制御しなければ運転者がブレーキペダルを少し強く踏み込まないと、赤信号でも車両が前方に走行する可能性がある。そのため、このような場合には、１）トルク上昇分に対応する制動力をブレーキ５６０で発生させたり、２）トランスミッションの発進クラッチをスリップさせたりして、車輪１００へエンジン１４０のトルク上昇分は伝達されるがブレーキ５６０の作動により相殺されたり、車輪１００へトルクは伝達されないようになり、運転者がブレーキ操作しなくても、車両は停止状態を維持できる。
【０１３８】
なお、上述したエアコンのコンプレッサは、たとえばエンジン１００のクランクシャフトプーリとベルトを介して接続されて回転駆動されるものであってもよいし、電動コンプレッサであってもよい。ベルトで駆動される場合の外乱負荷はエンジン１００のトルクとして、電動コンプレッサの場合には、電気負荷として把握することができる。なお、エアコン以外のエンジン補機も同じである。また、車両がエンジンのみならず車両駆動用のモータを搭載する場合、エンジンとモータとを協調制御させて、最適なエネルギ消費量になるように制御するとよい。
【０１３９】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の統合制御システムによると、駆動系制御ユニットである主制御系（１）においては、運転者の要求であるアクセルペダル操作を検知して、駆動基本ドライバモデルを用いてアクセルペダル操作に対応する駆動系の制御目標が生成されて、駆動アクチュエータであるパワートレーンが制御される。制動系制御ユニットである主制御系（２）においては、運転者の要求であるブレーキペダル操作を検知して、制動基本ドライバモデルを用いてブレーキペダル操作に対応する制動系の制御目標が生成されて、制動アクチュエータであるブレーキ装置が制御される。操舵系制御ユニットである主制御系（３）においては、運転者の要求であるステアリング操作を検知して、操舵基本ドライバモデルを用いてステアリング操作に対応する操舵系の制御目標が生成されて、アクチュエータであるステアリング装置が制御される。これらの制御ユニットは自律的に動作する。
【０１４０】
このような自律的に動作するこれらの駆動系制御ユニットと制動系制御ユニットと操舵系制御ユニットとに加えて、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットをさらに備えた。アドバイザユニットは、車両の周囲の環境情報または運転者に関する情報に基づいて、制御ユニットにおいて用いられる情報を生成して、各制御ユニットに出力する。アドバイザユニットは、車両の周囲の環境情報として車両が走行中路面の摩擦抵抗や外気温などに基づいて車両の動作特性に対するリスクの度合いを表わす情報や、運転者を撮像して運転者の疲労状況に基づく運転者の操作に対するリスクの度合いを表わす情報を、各制御ユニットで共通して使用できるように加工して生成したりする。エージェントユニットは、予め定められた挙動を車両に実現させるために各制御ユニットにおいて用いられる情報を生成して、各制御ユニットに出力する。エージェントユニットは、車両を自動的に運転する自動運転機能を実現するための情報を生成する。その自動運転機能を実現するための情報が、各制御ユニットに出力される。サポータユニットは、現在の車両の動的状態に基づいて、各制御ユニットにおいて用いられる情報を生成して、各制御ユニットに出力する。サポータユニットは、現在の車両の動的状態を把握して、各制御ユニットにおける目標値を修正するための情報を生成する。
【０１４１】
各制御ユニットにおいては、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットからそれぞれ出力された情報を車両の運動制御に反映させるか否か、反映させるのであればどの程度まで反映させるのかなどの調停処理が行なわれる。これらの制御ユニットや、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットは、自律的に動作する。最終的には、それぞれの制御ユニットで、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットから入力された情報、各制御ユニット間で通信された情報により算出された最終的な駆動目標、制動目標および操舵目標に基づいて、パワートレーン、ブレーキ装置およびステアリング装置が制御される。
【０１４２】
このように、車両の基本動作である「走る」動作に対応する駆動系制御ユニット、「止まる」動作に対応する制動系制御ユニット、「曲がる」動作に対応する操舵系制御ユニットを、それぞれが独立して作動可能なように設けた。これらの制御ユニットに対して、車両の周囲の環境情報や運転者に関する情報に対するリスクや安定性に関する情報、車両を自動的に運転させるための自動運転機能を実現するための情報および各制御ユニットの目標値を修正するための情報を生成して各制御ユニットに出力できる、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットを付加している。このため、高度の自動運転制御に容易に対応可能な、車両の統合制御システムを提供することができる。
【０１４３】
より具体的には、渋滞していない交差点において車両が停止中であるときにエンジン補機による負荷上昇が発生した場合、近い将来、運転者がアクセルペダルを踏んで車両を発進させることが予測されるので、負荷変動を待機状態にする。すなわち、近い将来、車両の発進に伴うエンジントルクの上昇に、エンジン補機の負荷上昇が包含されてしまうので、車両が発進するまで負荷変動を許可しないようにする。一方、近い将来、運転者がアクセルペダルを踏んで車両を発進させることが予測されないときには、負荷変動を許可するが、その負荷変動に伴い上昇するエンジントルクを相殺するようにトランスミッションやブレーキが統合的に制御される。このため、運転者に余分な操作を要求する必要性を回避できる。なお、このような制御を実行する外乱負荷補償部は、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットのいずれかに設けるようにしてもよい。
【０１４４】
なお、いずれの場合であっても、運転者の操作を最優先として、アドバイザユニット、エージェントユニットおよびサポータユニットからのフラグがリセットされている場合には、これらの運転支援ユニットからの信号を用いた制御が行なわれない。
【０１４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本実施の形態に係る車両の統合制御システムが搭載された車両のブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る車両の統合制御システムの構造概念図である。
【図３】主制御系（１）の構造概念図である。
【図４】主制御系（１）における信号の入出力図である。
【図５】主制御系（２）における信号の入出力図である。
【図６】主制御系（３）における信号の入出力図である。
【図７】外乱補償制御を実行するパワートレーン制御部の構造概念図である。
【図８】外乱補償制御部を実現するＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４７】
１００  車輪、１４０  エンジン、２００  アクセルペダル、２２０  トルクコンバータ、２４０  トランスミッション、２６０  プロペラシャフト、２８０  デファレンシャル、３００  ドライブシャフト、４４０  ステアリングホイール、４８０  操舵反力付与装置、５００  フロントステアリング装置、５２０  リヤステアリング装置、５６０  ブレーキ、５８０  ブレーキペダル、６２０  サスペンション。
【図１】
2005186788.tif 000003
【図２】
2005186788.tif 000004
【図３】
2005186788.tif 000005
【図４】
2005186788.tif 000006
【図５】
2005186788.tif 000007
【図６】
2005186788.tif 000008
【図７】
2005186788.tif 000009
【図８】
2005186788.tif 000010