JP2009051402A - 車両用制御装置及び制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】路面の状態にかかわらず、車両を停止状態から走行状態へと適切に移行させることが困難なこと。
【解決手段】路面の勾配に応じてパワートレインを操作することで、車両を停止状態から走行状態へと自動的に移行させる。この際、ユーザによってブレーキが軽く踏まれることがあっても(時刻ｔ３)、自動的な移行にかかる制御のためのパワートレインの操作を継続する（図１８（ｃ１））。これにより、ユーザのブレーキ操作によって車両がわずかに減速されるものの、車両は走行状態を維持する。これに対し、図１８（ｃ２）に示すように、ブレーキ操作を自動的な移行にかかる制御の終了条件とする場合には、ブレーキ操作によってパワートレインのトルクが急減することから、車両を走行状態へと移行させることができなくなる。
【選択図】 図１８

Description

本発明は、車両が停止状態から走行状態へと移行するに際し、車載動力発生装置の生成するトルクを自動的に操作する機能を備える車両用制御装置及びこれを搭載する制御システムに関する。

この種の制御装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、車両の発進に際し、車両の後退方向に加わる重力と釣り合うトルクに反映率を乗算したものと、ユーザのアクセル操作に応じた要求トルクとの大きい方に基づき、モータによって駆動輪に付与されるトルクを設定するものも提案されている。ここで、反映率は、車載モータの回転速度が逆回転で高速度となるほど大きく設定されている。これによれば、登坂路においてユーザがブレーキをオフとすることで車両が後退すると、モータの生成するトルクが増大されるようになる。このため、登坂路においても、車両が大きく後退することを回避することができる。
特開２００５−５１８８６号公報

ところで、上記制御装置では、ブレーキオフ直後に駆動輪に付与されるトルクは、車両の後退方向に加わる重力に対して不足することとなるため、車両が後退する。ここで、ユーザがアクセル操作をする場合、ユーザのアクセル操作に応じたトルクが駆動輪に付与されることとなる。ただし、このトルクが過度に大きい場合には、駆動輪が路面に対してスリップすることとなる。また、車両が走行方向へ変位を開始することで走行状態となったとしても、ユーザが車速を調節しようとしてブレーキが再度踏み込まれる場合には、車両の後退方向に加わる重力と釣り合うだけの制動力が得られないことから、車両が再度後退するおそれもある。

このように、車両を停止状態から走行状態へと移行させるに際し、ユーザの運転操作によっては、車両を走行状態へと適切に移行させることが困難となるおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、路面の状態にかかわらず、車両を停止状態から走行状態へと好適に移行させることのできる車両用制御装置及びこれを搭載する制御システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、車両付近の路面に関する情報を取得する取得手段と、前記車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求が生じる場合、前記情報に基づき、前記車両を停止状態から走行状態へと自動的に移行させるべく車載動力発生装置を操作する自動走行手段とを備え、前記自動走行手段は、前記車両に加わる重力のうち前記走行方向に対して逆方向の成分が存在する場合、前記自動的な移行にかかる制御の開始後におけるユーザのブレーキ操作にかかわらず、前記自動的な移行にかかる制御のための前記動力発生装置の操作を継続することを特徴とする。

上記発明では、車両付近の路面に関する情報を用いることで、車両を停止状態から走行状態へと移行させるために要求される車載動力発生装置のトルクを適切に把握することができる。そして、こうして把握されるトルクに基づき動力発生装置を操作することで、車両を走行方向とは逆方向に変位させることなく、走行状態へと自動的に移行させるように動力発生装置を操作することができる。特に、走行状態へと自動的に移行させることで、ユーザによるアクセル操作によっては困難な動力発生装置のトルクの微調節が可能となるため、走行状態へと適切に移行させることができる。

ただし、車両に加わる重力のうち走行方向に対して逆方向の成分が存在する状況下における上記自動的な移行にかかる制御の実行中に、ユーザがブレーキ指示を出すことで、その制御を停止してしまう場合には、駆動輪に付与されているトルクが急減するおそれがある。そしてこの場合には、車両が急激に減速し、ひいてはユーザが車両を停止させるようにブレーキ指示を出すことで、車両が再度停止することにもなりかねない。この点、上記発明では、こうした状況下、ユーザによるブレーキ操作にかかわらず、自動的な移行にかかる制御のための動力発生装置の操作を継続するために、動力発生装置が駆動輪に付与するトルクが急減することを回避することができる。このため、上述した問題を好適に回避することができる。

なお、「走行方向」とは、走行状態へと移行させる要求が生じる際の車両の変位の要求される方向、換言すれば、ユーザによって要求される車両の変位方向である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記自動走行手段は、前記車両の走行速度が一旦所定速度以上となった後ゼロとなる場合に、前記自動的な移行にかかる制御を終了することを特徴とする。

停止状態から走行状態へと自動的に移行させることで車両の走行速度が一旦所定速度以上となる場合には、自動的な移行にかかる制御がその目的を果たしたと考えられる。そして、その後走行速度がゼロとなる場合には、ユーザによるブレーキ操作のために車両が停止したと考えられる。換言すれば、この場合には、自動的な移行にかかる制御の過程で走行速度が一時的にゼロとなったのではないと判断できる。上記発明では、この点に鑑み、車両の走行速度が一旦所定速度以上となった後ゼロとなることを自動的な移行にかかる制御の終了条件とすることで、自動的な移行にかかる制御の終了が要求される状況にあるか否かを適切に把握しつつ同制御を終了することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記自動走行手段は、ユーザによる要求トルクが前記自動走行手段によって要求されるトルクを上回る場合、前記自動的な移行にかかる制御を終了することを特徴とする。

上記発明によれば、ユーザによる要求トルクが自動走行手段によって要求されるトルクを上回る場合に自動的な移行にかかる制御を終了することで、自動的な移行にかかる制御によってユーザの要求が妨げられることを適切に回避することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記情報には、前記車両付近の路面の勾配情報が含まれ、前記自動走行手段は、前記勾配情報に基づき、前記走行方向に対して逆方向に重力が加わると判断される場合、重力の前記逆方向成分に打ち勝つためのトルクを前記動力発生装置に生成させることを特徴とする。

上記発明では、走行方向に対して逆方向に重力が加わると判断される場合、自動走行手段が重力の逆方向成分に打ち勝つためのトルクを動力発生装置に生成させる。このため、ユーザがブレーキ操作をすることで自動的な移行にかかる制御を停止したのでは、動力発生装置の生成するトルクが急減するおそれがある。このため、上記発明は、先の請求項１〜３の作用効果を特に好適に奏することができるものとなっている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記自動走行手段は、前記車両の走行速度に基づき目標加速度を設定する加速度設定手段と、前記勾配情報に基づき前記動力発生装置を操作することで、前記車両の実際の加速度を前記目標加速度にフィードフォワード制御する手段とを備えることを特徴とする。

上記発明では、重力の逆方向成分に基づくフィードフォワード制御を行うために、走行方向に対して逆方向に重力が加わると判断される場合、自動走行手段が重力の逆方向成分に打ち勝つためのトルクを動力発生装置に生成させることができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記自動走行手段は、前記情報に基づき、前記動力発生装置の生成するトルクを前記車両の車輪が滑らない範囲に制限する制限手段を備えることを特徴とする。

動力発生装置の生成するトルクについての車両の車輪が滑らない範囲は、車両付近の路面の状態に依存する。上記発明では、この点に着目し、車両付近の路面の状態に関する情報を用いることで、車輪が滑らない範囲にトルクを制限しつつ動力発生装置を操作することができる。このため、車両の走行状態への移行に際し、車輪が滑ることによって生じる不都合を回避することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか項に記載の発明において、前記車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求は、ユーザによるブレーキの開放操作によって把握されることを特徴とする。

ユーザが車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求を持つ場合には、ブレーキが開放操作される傾向にある。このため、上記発明では、上記要求を適切に判断することができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用制御装置と、前記動力発生装置とを備えることを特徴とする車両用制御システムである。

以下、本発明にかかる車両用制御装置の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかる車両用制御システムの全体構成を示す。

ここで、ガソリン式内燃機関としてのエンジン１０のクランク軸１２には、自動変速装置１４が接続されている。エンジン１０のクランク軸１２の回転力は、自動変速装置１４によって変速された後、駆動輪１６へと伝達される。

駆動輪１６や従動輪１８には、油圧駆動式のブレーキアクチュエータ２０によって制動力が付与可能とされている。ブレーキアクチュエータ２０は、各車輪（各駆動輪１６及び各従動輪１８）毎に、ホイールシリンダ２４に供給される作動油の圧力を調節することで制動力を調節する。また、ブレーキアクチュエータ２０は、ブレーキペダル２１の操作によって作動油の圧力が調節されるマスタシリンダ２２内の圧力に応じて、各車輪のホイールシリンダ２４にて生成すべき制動力を調節する機能を有する。すなわち、本実施形態においては、ブレーキペダル２１の操作によってホイールシリンダ２４内の作動油の圧力が機械的に制御されつつも、ブレーキアクチュエータ２０によってホイールシリンダ２４内の作動油の圧力が電子制御可能とされている。なお、マスタシリンダ２２には、その内部の圧力を検出する油圧センサ２３が設けられている。

上記駆動輪１６や従動輪１８には、更に、その回転速度を検出する車輪速センサ２６が設けられている。

制御装置３０は、車両を制御対象として、上記エンジン１０や自動変速装置１４、ブレーキアクチュエータ２０等を操作する。詳しくは、制御装置３０では、上記エンジン１０の運転状態や自動変速装置１４の操作状態を検出する各種センサの検出値を始め、油圧センサ２３や、車輪速センサ２６、ユーザインターフェース３２、加速度センサ３４、ブレーキセンサ３６の出力信号を取り込み、これに応じて車両の走行制御を行う。ここで、ユーザインターフェース３２は、ユーザが車両の自動走行の要求を出す自動走行指示スイッチや、ユーザがエンジン１０に対するトルクの増大要求を指示するアクセル操作部材、車両の走行方向を指示する走行指示部材(例えばシフトレバー)等を備えて構成されている。また、加速度センサ３４は、自身に加わる力を感知することで加速度を検出するセンサである。加速度センサ３４としては、例えば振り子式や歪ゲージ式のものなどがある。更に、ブレーキセンサ３６は、ブレーキペダル２１の操作量を検出するセンサである。

制御装置３０では、例えばユーザインターフェース３２を介してユーザから自動走行の要求が入力される場合などにおいて、車両の実際の加速度（実加速度）を、目標値（目標加速度）に制御する。以下、これについて詳述する。

図２は、制御装置３０の行う処理のうち、特に、自動走行制御に関する処理を示す。

図２においては、自動走行のためのアプリケーションとして、クルーズコントロール部Ｍ２、車間制御部Ｍ４、及び坂道発進制御部Ｍ６を例示している。ここで、クルーズコントロール部Ｍ２は、車両の走行速度を一定値に制御するクルーズ制御を行う。車間制御部Ｍ４は、前方の車両との車間距離を所定に保つ制御を行う。坂道発進制御部Ｍ６は、登坂路において、車両を停止状態から走行状態へと自動的に移行させる制御を行う。ここで、走行状態とは、ユーザインターフェース３２を通じてユーザの要求する走行方向に車両が変位する状態のことをいう。これらクルーズコントロール部Ｍ２、車間制御部Ｍ４、及び坂道発進制御部Ｍ６は、いずれも、加速度の要求値（要求加速度）と、後述する要求ジャーク制限値とを出力する。

調停器Ｍ８では、これらクルーズコントロール部Ｍ２、車間制御部Ｍ４、及び坂道発進制御部Ｍ６の出力に基づき、最終的な要求ジャーク制限値Ｊｒｅｑと、要求加速度（アプリ加速度ａｒａ）とを出力する。

前後方向制御部（ＶＬＣ）Ｍ１０は、アプリ加速度ａｒａに基づき、エンジン１０及び自動変速装置１４を備えて構成されるパワートレインに対する要求トルクである要求パワトレトルクＴｗｐｔと、ブレーキアクチュエータ２０に対する要求トルクである要求ブレーキトルクＴｗｂｋとを出力する。ここで、前後方向制御部Ｍ１０の制御周期Ｔｄは、少なくとも、クルーズコントロール部Ｍ２の制御周期Ｔａや車間制御部Ｍ４の制御周期Ｔｂと相違する。詳しくは、本実施形態では、前後方向制御部Ｍ１０の制御周期Ｔｄは、クルーズコントロール部Ｍ２の制御周期Ｔａや車間制御部Ｍ４の制御周期Ｔｂよりも短く設定されている。これは、これらアプリケーションが、レーダによって先行車を検出する検出手段等の各種検出値に基づき要求加速度を算出するものであり、これら検出手段による検出周期が、実車速や実加速度の検出周期よりも長くなる傾向にあることによる。

パワトレ制御部Ｍ１２は、要求パワトレトルクＴｗｐｔに応じて、エンジン１０に対するトルクの要求値（要求エンジントルクＴｅ）と、自動変速装置１４に対するギア比の要求値（要求ギア比Ｇｒ）とを出力する。ブレーキ制御部Ｍ１４では、要求ブレーキトルクＴｗｂｋに基づき、ブレーキアクチュエータ２０に対する作動油の圧力の要求値（要求ブレーキ圧Ｐｍｃ）を出力する。ここで、要求ブレーキ圧Ｐｍｃは、各駆動輪１６及び各従動輪１８において作動油圧を通じて制動力を調節するブレーキアクチュエータ２０の操作量である。

図３に、上記前後方向制御部Ｍ１０の処理の詳細を示す。

前後方向制御部Ｍ１０は、上記調停器Ｍ８から出力されるアプリ加速度ａｒａを、要求加速度ａｒとして、ジャーク制限部Ｂ１２に出力する。ジャーク制限部Ｂ１２では、前後方向制御部Ｍ１０における一制御周期内での加速度の要求値の変化量を、要求ジャーク制限値Ｊｒｅｑ以下に制限する処理を行う。

図４に、ジャーク制限部Ｂ１２の行う処理の手順を示す。この一連の処理では、まずステップＳ１０において、要求加速度ａｒ、要求ジャーク制限値Ｊｒｅｑ、及びジャーク制限部Ｂ１２からの現在の出力であるジャーク加速度ａｊを取得する。続くステップＳ１２では、ジャーク加速度ａｊを前回値ａｊ０とする。続くステップＳ１４、Ｓ１６では、要求加速度ａｒの変化を、前回値ａｊ０との差がジャーク制限値Ｊｒｅｑ以下となるように制限する。すなわち、ステップＳ１４においては、ジャーク制限値Ｊｒｅｑに制御周期Ｔｄを乗算した値に前回値ａｊ０を加算した値と、要求加速度ａｒとのうち小さい方の値ａｊ１を求める。続くステップＳ１６では、ジャーク制限値Ｊｒｅｑに制御周期Ｔｄを乗算した値を前回値ａｊ０から引いた値と、上記小さい方の値ａｊ１とのうちの大きい方の値ａｊ２を算出する。そしてステップＳ１８においては、大きい方の値ａｊ２を、ジャーク加速度ａｊとする。

これにより、アプリケーションの一制御周期内において、前後方向制御部Ｍ１０の制御周期Ｔｄ毎に、ジャーク加速度ａｊが、ジャーク制限値Ｊｒｅｑを最大変化量としつつ要求加速度ａｒに段階的に移行する。

前後方向制御部Ｍ１０では、２自由度制御によって、車両の加速度をジャーク加速度ａｊに制御する。すなわち、実加速度をジャーク加速度ａｊにフィードバック制御するとともに、実加速度をジャーク加速度ａｊにフィードフォワード制御する。ここでは、まずフィードバック制御について説明する。

＜フィードバック制御＞
先の図３に示す規範モデル設定部Ｂ１４では、ジャーク加速度ａｊを規範モデルにて変換することで、規範加速度ａｍを出力する。規範モデルは、ジャーク加速度ａｊが変化する車両の過渡走行時において目標とする加速度の挙動を定めるものである。規範モデル設定部Ｂ１４の行う処理は、図５（ａ）にステップＳ２０として示す処理である。すなわち、規範モデルは、１次遅れモデルであり、ジャーク加速度ａｊは、１次遅れモデルによって変換される。ここで、１次遅れモデルは、図５（ｂ）に一点鎖線にて示すように、目標加速度をステップ状に変化させる際、実際の加速度の応答遅れ(実線)がもっとも大きくなるときの応答特性に基づき設定する。すなわち、応答特性は、エンジン１０の回転速度等の車両の運転状態に応じて変化するものであるため、これらのうち応答遅れがもっとも大きくなるときの特性を用いる。

先の図３に示す微分演算部Ｂ１６では、実車速Ｖを時間微分する演算を行う。ここで、実車速Ｖは、各駆動輪１６及び各従動輪１８毎に設けられる車輪速センサ２６の検出値に基づくものである。具体的には、例えば４つの車輪速センサ２６の検出値の平均値や、検出値の最大値を実車速Ｖとすればよい。

偏差算出部Ｂ２２では、微分演算部Ｂ１６の出力する実加速度ａに対する規範モデル設定部Ｂ１４の出力する規範加速度ａｍの差（偏差ｅｒｒ）を算出する。

フィードバック制御器Ｂ２４は、実加速度ａを規範加速度ａｍにフィードバック制御する部分である。具体的には、本実施形態では、比例積分微分制御を行う。図６に、フィードバック制御器Ｂ２４の行う処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ３０において、偏差ｅｒｒに基づき、積分値Ｉｅｒｒと、微分値Ｄｅｒｒとを算出する。すなわち、今回の偏差ｅｒｒに制御周期Ｔｄを乗算した値を前回の積分値Ｉｅｒｒ０に加算することで今回の積分値Ｉｅｒｒを算出する。また、今回の偏差ｅｒｒから前回の偏差ｅｒｒ０を減算した値を、制御周期Ｔｄで除算することで、微分値Ｄｅｒｒを算出する。続くステップＳ３２においては、フィードバック操作量Ｔｆｂを算出する。すなわち、偏差ｅｒｒに比例ゲインＫｐを乗算した値と、積分値Ｉｅｒｒに積分ゲインＫｉを乗算した値と、微分値Ｄｅｒｒに微分ゲインＫｄを乗算した値との和として、フィードバック操作量Ｔｆｂを算出する。これら比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ、及び微分ゲインＫｄは、偏差ｅｒｒ、積分値Ｉｅｒｒ、及び微分値Ｄｅｒｒを要求トルクに変換するものである。すなわち、フィードバック操作量Ｔｆｂは、実加速度ａを規範加速度ａｍとするために要求されるトルクとなっている。なお、ステップＳ３２の処理が完了する場合には、ステップＳ３４において、偏差ｅｒｒを前回の偏差ｅｒｒ０として記憶するとともに、積分値Ｉｅｒｒを前回の積分値Ｉｅｒｒ０として記憶する。

＜フィードフォワード制御＞
次に、上記２自由度制御のうちのフィードフォワード制御について説明する。

先の図３に示すフィードフォワード制御器Ｂ２６は、ジャーク加速度ａｊとなるように、フィードフォワード制御を行う部分である。図７に、フィードフォワード制御器Ｂ２６の処理手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ４０において、ジャーク加速度ａｊとするために車両の走行方向に加えるべき力Ｆｘを算出する。ここでは、空気抵抗、路面抵抗、重力、及び規範力の和として力Ｆｘを算出する。ここで、規範力は、ジャーク加速度ａｊに車両重量Ｍを乗算することで得られる。これは、車両の走行に際してなんら抵抗力が加わっていない状態において、ジャーク加速度ａｊにて車両を走行させるために必要な力である。また、空気抵抗は、車両が走行する際に空気によって走行方向と逆方向に加えられる力である。本実施形態では、空気抵抗を、実車速Ｖの２乗に空気密度ρ、係数Ｃｄ、車両の前面投影面積Ｓ及び「１／２」を乗算した値として算出する。路面抵抗は、路面と駆動輪１６及び従動輪１８との間の摩擦によって生じる抵抗力である。これは、摩擦係数μ、車両重量Ｍ及び重力加速度ｇの乗算値として算出する。上記「重力」とは、路面が傾いている場合に車両の走行方向又はその逆方向に加わる重力を示す。これは、路面勾配θを用いて「Ｍｇｓｉｎθ」と表現することのできる量である。なお、路面勾配θは、実車速Ｖや、上記加速度センサ３４の検出値に基づき算出されるものである。

続くステップＳ４２においては、力Ｆｘに、駆動輪１６の半径ｒを乗算することで、フィードフォワード操作量Ｔｆｆを算出する。このフィードフォワード操作量Ｔｆｆは、車両をジャーク加速度ａｊにて走行させるために要求されるトルクとなっている。

先の図３に示す車軸トルク算出部Ｂ２８では、フィードバック操作量Ｔｆｂとフィードフォワード操作量Ｔｆｆとを加算することで、要求車軸トルクＴｗを算出する。

分配部Ｂ３０では、要求車軸トルクＴｗを、要求パワトレトルクＴｗｐｔと要求ブレーキトルクＴｗｂｋとに分割（分配）する。これにより、車両の実際の加速度を要求加速度ａｒに制御するうえで適切な駆動トルク及び制動力を車輪(駆動輪１６及び従動輪１８)に付与することができる。詳しくは、車両の実際の加速度を、ジャーク加速度ａｊに制御することができ、また、ジャーク加速度ａｊが変化する際には、実際の加速度を規範加速度ａｍに好適に制御することができる。すなわち、ジャーク加速度ａｊが変化するときにおいては、車両の加速度をジャーク加速度ａｊにフィードフォワード制御する場合、車両の応答遅れのために、実際の加速度はジャーク加速度ａｊの変化に対して応答遅れを生じる。しかし、この応答遅れによって想定される実際の加速度は、規範加速度ａｍにて近似することができる。そして、フィードバック制御によって、実際の加速度は規範加速度ａｍに高精度に制御されることとなる。
＜坂道発進制御＞
以下、坂道発進制御部Ｍ６の行う処理について詳述する。

坂道発進制御部Ｍ６による制御がなされる際には、ユーザインターフェース３２を通じて自動走行の指示がなされていない。このため、坂道発進制御部Ｍ６の制御時は、ユーザによるアクセル操作やブレーキ操作との兼ね合いでなされる。このため、先の図２に示したパワトレ制御部Ｍ１２には、ユーザのアクセル操作量も入力され、また、ブレーキ制御部Ｍ１４には、ユーザのブレーキ操作量に応じた油圧センサ２３の検出値も入力される。そして、パワトレ制御部Ｍ１２では、アクセル操作量に基づくユーザ要求加速トルクと要求パワトレトルクＴｗｐｔとのうちの大きい方に基づき、要求エンジントルクＴｅや要求ギア比Ｇｒを出力する。また、ブレーキ制御部Ｍ１４では、油圧センサ２３の検出値に基づくユーザ要求制動トルクが要求ブレーキトルクＴｗｂｋより大きい(負且つ絶対値が小さい)場合に、要求ブレーキ圧Ｐｍｃを出力する。

図８に、要求ブレーキ圧Ｐｍｃの設定にかかる処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ５０において、前後方向制御部Ｍ１０からの要求ブレーキトルクＴｗｂｋを取得する。続くステップＳ５２では、油圧センサ２３の検出値に基づくユーザ要求制動トルクの絶対値が要求ブレーキトルクＴｗｂｋの絶対値以上であるか否かを判断する。そして、ステップＳ５２において肯定判断される場合には、ステップＳ５４において、マスタシリンダ２２内の作動油の圧力に基づきホイールシリンダ２４内の圧力が機械的に調節される。換言すれば、電子制御によるホイールシリンダ２４内の圧力の調節(制動力の操作)を行わない。これに対し、ステップＳ５２において否定判断される場合には、ステップＳ５６において、要求ブレーキトルクＴｗｂｋに基づき要求ブレーキ圧Ｐｍｃを設定する。なお、ステップＳ５４、Ｓ５６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

次に、坂道発進制御部Ｍ６の出力する加速度(坂道発進用加速度ａｓｌ)の設定について説明する。図９に、登坂路において車両に加わる力を示す。図示されるように、車両には、重力Ｍｇと、駆動輪１６に加わる垂直効力Ｆｒｙと、従動輪１８に加わる垂直効力Ｆｆｙと、駆動輪１６に加わる動力Ｆｘとが加わる。なお、図中、勾配θと、路面から重心までの距離ｈｇとを用いている。また、駆動輪１６及び従動輪１８の回転軸間の距離をLwbとし、重心から路面に垂直に降ろした線は、距離Lwbを２分すると仮定する。

ここで、路面に垂直な方向の釣り合いの式は、下記の式（ｃ１）となる。
Mg・cosθ＝Fry+Ffy …（ｃ１）
また、重心から路面へと垂直に降ろした線分の中点に加わるモーメントの釣り合いの式は、下記の式（ｃ２）となる。
hg・Mg・sinθ/2＋hg・Fx＋Lwb・Ffy/2＝Lwb・Fry/2 …（ｃ２）
上記の式（ｃ１）を用いて、式（ｃ２）から垂直効力Ｆｆｙを消去すると、下記の式（ｃ３）が成立する。
Fry=Mg（cosθ＋hg・sinθ/Lwb）/2＋hg・Fx/２Lwb …（ｃ３）
ここで、路面及び駆動輪１６間の摩擦係数μを用いて表現される駆動輪１６に作用する摩擦力μＦｒｙは、駆動輪１６がスリップしない駆動力Ｆｘの上限値となる。このため、駆動輪１６をスリップさせないためには、「Ｆｘ≦μＦｒｙ」としなければならない。この関係を用いて坂道発進用加速度ａｓｌの上限値を算出すると下記の式（ｃ４）となる。
asl＝（Fx-Mg・sinθ）/M
≦Lwb・μ・g・cosθ/（2Lwb-μ・hg）＋（2μ・hg-２Lwb）sinθ/（2Lwb-μ・hg）
…（ｃ４）
図１０の実線にて、上記の式（ｃ４）に基づき算出される、路面勾配θ(図中、８，１２，１８％)と摩擦係数μとに応じたスリップしない加速度の上限値(登坂限界)を示す。図示されるように、摩擦係数μが小さいほど登坂限界が小さくなる。また、路面の勾配が急になるほど登坂限界が小さくなる。なお、図１０において、１点鎖線にて、前輪が駆動輪となるFF車の場合について、上記要領で算出される登坂限界の算出結果を示し、２点鎖線にて、４輪駆動車の場合について、上記要領で算出される登坂限界の算出結果を示す。いずれにおいても、摩擦係数μが小さいほど登坂限界が小さくなり、路面の勾配が急になるほど登坂限界が小さくなる。

したがって、坂道発進制御部Ｍ６では、坂道発進用加速度ａｓｌを、摩擦係数μが小さいほど、また、路面の勾配が急になるほど、小さく設定する。以下、坂道発進制御部Ｍ６の行う処理について詳述する。

図１１に、坂道発進制御の実行及び終了に関する処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ６０において、坂道発進制御を実行する旨のフラグである坂道発進実行フラグＥＸＥがオフであるか否かを判断する。そして、オフであると判断される場合には、ステップＳ６２において、坂道発進制御を実行するか否かを判断する実行判定を行う。この処理は、具体的には、図１２に示すものとなる。

すなわち、車両が停止しているとの条件(ステップＳ６２ａ：ＹＥＳ)と、登坂路にあるとの条件(ステップＳ６２ｂ：ＹＥＳ)と、発進要求ありとの条件（ステップＳ６２ｃ：ＹＥＳ）とが全て成立する場合に、実行条件が成立したと判断する(ステップＳ６２ｄ)。これに対し、上記条件のいずれか１つでも成立しない場合には、実行条件が成立しないと判断する(ステップＳ６２ｅ)。ここで、上記登坂路にあるか否かは、路面の勾配θと、ユーザインターフェース３２によって指示される走行方向とに基づき判断される。すなわち、車両の前輪が後輪よりも高くなっている場合において、ユーザインターフェース３２のシフトレバー等によって前進が指示されている場合には、登坂路と判断し、後退が指示されている場合には、登坂路でないと判断する。また、上記発進要求の有無は、本実施形態では、ブレーキペダル２１が開放操作されたか否かに応じて判断される。なお、上記ステップＳ６２ｄ，Ｓ６２ｅの処理が完了する場合には、先の図１１のステップＳ６２の処理が完了する。

先の図１１のステップＳ６４においては、実行条件が成立したか否かを判断する。そして、実行条件が成立したと判断される場合には、ステップＳ６６において、坂道発進実行フラグＥＸＥをオンとする。

一方、上記ステップＳ６０において否定判断される場合には、ステップ６８において、坂道発進制御を終了するか否かを判断する終了判定を行う。この処理は、具体的には、図１３に示すものとなる。

この一連の処理では、まずステップＳ６８ａにおいて実車速Ｖが所定速度以上であるか否かを判断する。この処理は、坂道発進制御によって車両が走行状態へと移行したか否かを判断するものである。ここで、所定速度は、この速度に到達したなら坂道発進制御中に制御誤差等によって再度車速がゼロとなることがなくなると考えられる速度に、換言すれば車両が確実に走行方向へと変位していると判断できる程度の速度に、設定されている。そして、実車速Ｖが所定速度以上であると判断される場合には、ステップＳ６８ｂにおいて、坂道発進制御によって車両が走行状態へと移行した旨を示す発進履歴フラグをオンとする。

上記ステップＳ６８ａにおいて否定判断される場合やステップＳ６８ｂの処理が完了する場合には、ステップＳ６８ｃにおいて、発進履歴フラグがオンとなって且つ車両が停止しているか否かを判断する。この処理は、坂道発進制御を停止する条件の成立の有無を判断するものである。すなわち、発進履歴フラグがオンであって且つ車両が停止している場合には、坂道発進制御によって一旦車両が走行状態となった後ユーザがブレーキを操作することで車両が停止したと考えられる。この場合には、ユーザが車両停止を望んでいると考えられることから、坂道発進制御の終了条件が成立したと判断する(ステップＳ６８ｄ)。

一方、ステップＳ６８ｃにおいて否定判断される場合には、ステップＳ６８ｅにおいて、ユーザによるアクセル操作量に基づくユーザ要求加速トルクが要求パワトレトルクＴｗｐｔ以上となったか否かを判断する。この処理も、坂道発進制御を停止する条件の成立の有無を判断するものである。すなわち、ユーザ要求加速トルクが要求パワトレトルクＴｗｐｔ以上となる場合には、ユーザが自身で車両の走行を希望していると考えられるため、坂道発進制御の終了条件が成立したと判断する(ステップＳ６８ｄ)。これに対し、ユーザ要求加速トルクが要求パワトレトルクＴｗｐｔ未満となる場合には、坂道発進制御の終了条件が不成立と判断する（ステップＳ６８ｆ）。なお、ステップＳ６８ｄ、Ｓ６８ｆの処理が完了する場合には、先の図１１のステップＳ６８の処理が完了する。

先の図１１のステップＳ７０においては、坂道発進制御の終了条件が成立したか否かを判断する。そして、終了したと判断される場合には、ステップＳ７２において、坂道発進実行フラグＥＸＥをオフとして且つ、発進履歴フラグをクリアする。なお、ステップＳ６４、Ｓ７０において否定判断される場合や、ステップＳ６６、Ｓ７２の処理が終了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

図１４に、坂道発進制御の詳細な処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ８０において、坂道発進実行フラグＥＸＥがオンであるか否かを判断する。そして、ステップＳ８０において肯定判断される場合には、ステップＳ８２において、路面勾配θを取得する。続くステップＳ８４では、路面と車輪との間の摩擦係数μを取得する。本実施形態では、図１５に示すように、車両が停止するまでの間におけるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の作動状況や、トラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）の作動状況に基づき、摩擦係数μを取得する。ここで、図１５（ａ）は、実加速度ａの推移を示し、図１５（ｂ）は、ＡＢＳやＴＲＣの作動状況の推移を示し、図１５（ｃ）は、摩擦係数μの推移を示す。ここで、ＡＢＳやＴＲＣが作動する際の加速度はスリップが生じる臨界加速度であるため、このときの加速度に基づき摩擦係数μを算出することができる。ただし、摩擦係数μは路面の位置によって変化することや、実加速度ａにノイズが重畳すること等に鑑み、摩擦係数μの算出に際しては、その算出値の変化を緩和する緩和処理を施す。この処理は例えば、実加速度ａから直接算出される摩擦係数の算出値についての今回の値と、摩擦係数の前回の値との加重平均処理を施すことで行うことができる。

続くステップＳ８６においては、上記の式(ｃ４)に基づき、坂道発進用加速度ａｓｌの上限ガード値ａｇを算出する。続くステップＳ８８においては、実車速Ｖを取得する。続くステップＳ９０においては、実車速Ｖに基づき、坂道発進用加速度ａｓｌを算出する。ここでは、図示されるように、車速が大きくなるにつれて坂道発進用加速度ａｓｌを小さくする。そして、車速が所定の速度以上の領域において、坂道発進用加速度ａｓｌをゼロとする不感帯を設け、更にそれよりも大きい速度においては坂道発進用加速度ａｓｌを負とする。これは、車速が過度に大きくなる場合、ユーザがブレーキを踏み込み、発進が妨げられることを回避するための設定である。

続くステップＳ９２においては、坂道発進用加速度ａｓｌが上限ガード値ａｇ以下であるか否かを判断する。そして、ステップＳ９２において否定判断される場合には、ステップＳ９４において、坂道発進用加速度ａｓｌを上限ガード値ａｇとする。

なお、上記ステップＳ８０において否定判断される場合や、ステップＳ９２において肯定判断される場合、ステップＳ９４の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

上記のように坂道発進用加速度ａｓｌを設定することで、車輪をスリップさせることなく車両を走行状態へと自動的に移行させることができる。ただし、坂道発進用加速度ａｓｌに基づき上記要求車軸トルクＴｗを設定したとしても、パワートレインにて実際に生成されるトルクに応答遅れが生じることで、坂道発進制御の制御性が損なわれるおそれがある。そこで、先の図３に示した分配部Ｂ３０では、図１６の処理を行うことで、こうした問題を回避する。

この一連の処理では、まずステップＳ１００において、要求車軸トルクＴｗを取得する。続くステップＳ１０２においては、要求車軸トルクＴｗが、最小トルクＴｐｔｍｉｎ以上か否かを判断する。この処理は、要求車軸トルクＴｗをパワートレインのみによって生成可能か否かを判断するものである。ここで、最小トルクＴｐｔｍｉｎは、エンジン１０及び自動変速装置１４によって実現可能な最小のトルクとなっている。そして、要求車軸トルクＴｗが最小トルクＴｐｔｍｉｎ以上である場合には、要求車軸トルクＴｗをパワートレインのみによって実現できると判断し、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、要求パワトレトルクＴｗｐｔを要求車軸トルクＴｗとする。一方、ステップＳ１０２において否定判断される場合には、パワートレインのみによっては要求車軸トルクＴｗを実現することができないと判断し、ステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６においては、要求パワトレトルクＴｗｐｔを、最小トルクＴｐｔｍｉｎとする。

上記ステップＳ１０４、Ｓ１０６の処理が完了する場合には、ステップＳ１０８において、要求加速度ａｒがゼロよりも大きくなってから実加速度ａがゼロよりも大きくなるまでの期間であるか否かを判断する。この処理は、坂道発進制御の開始時から、車両が停止状態から走行状態へと移行するまでの期間を判断するためのものである。そして、ステップＳ１０８において否定判断される場合には、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０においては、実車速Ｖがゼロであって且つ要求加速度ａｒがゼロであるか否かを判断する。この処理は、車両が停止状態にあることが指示されて且つ実際に停止しているか否かを判断するためのものである。そして、ステップＳ１１０において否定判断される場合には、ステップＳ１１２において、要求ブレーキトルクＴｗｂｋを、要求車軸トルクＴｗから最小トルクＴｐｔｍｉｎを減算した値とゼロとのうちの小さい方とする。

一方、ステップＳ１１０において肯定判断される場合には、ステップＳ１１４において、要求ブレーキトルクＴｗｂｋを、最小トルクＴｐｔｍｉｎと勾配トルクＴｒｇとの差の絶対値を負の値としたものと、停車用基本トルクＴｓｔｐとの和とする。ここで、勾配トルクＴｒｇ（＞０）は、路面勾配θに基づき算出されるものであり、重力のうちの車両の走行方向とは逆方向の成分と釣り合うために要求されるトルクである。また、停車用基本トルクＴｓｔｐ（＜０）は、車両を停車状態に保持するためのマージントルクである。この処理によれば、パワートレインによって生成される最小トルクＴｐｔｍｉｎや、勾配トルクＴｒｇの大小にかかわらず、常に停車に必要なトルクを生成することができる。

一方、上記ステップＳ１０８において肯定判断される場合には、ステップＳ１１６に移行する。ここでは、要求ブレーキトルクＴｗｂｋを、パワートレインが生成していると推定される推定パワトレトルクＴｗｐｔｅから勾配トルクＴｒｇを引いたものと、ゼロとのうちの小さい方とする。この処理は、坂道発進制御に際して車両が走行方向とは逆方向に変位することを回避するためになされるものである。

ここで、坂道発進制御部Ｍ６から坂道発進用加速度ａｓｌが出力されると、前後方向制御部Ｍ１０ではこれに基づき要求車軸トルクＴｗを算出する。この要求車軸トルクＴｗは、フィードフォワード操作量Ｔｆｆに基づき算出されるため、路面の勾配θに起因する重力の作用を打ち消して且つ坂道発進用加速度ａｓｌとなるために必要なトルクとなっている。ただし、要求車軸トルクＴｗに応じた要求パワトレトルクＴｗｐｔが設定されても、パワートレインが実際に生成するトルクが要求パワトレトルクＴｗｐｔの増大に追従するまでには応答遅れが生じる。このため、ブレーキが開放操作され坂道発進制御が開始された直後においては、パワートレインの生成するトルクは、坂道発進用加速度ａｓｌとするのに十分でないのみならず車両を走行方向とは逆方向に変位させないうえでも十分でないおそれがある。そして、この場合、要求ブレーキトルクＴｗｂｋを直ちにゼロとしたのでは、車両が走行方向とは逆方向に変位するおそれがある。

そこで本実施形態では、要求パワトレトルクＴｗｐｔの変化に対してパワートレインが実際に生成するトルクの応答遅れを反映して推定パワトレトルクＴｗｐｔｅを算出し、これが勾配トルクＴｒｇに対して不足している場合には、ブレーキアクチュエータ２０による制動力によって不足分を補償する。これにより、坂道発進制御に際して、車両が停止状態から走行状態へと移行するに先立ち、一旦走行方向とは逆方向に変位することを回避することができる。

なお、上記ステップＳ１１２〜Ｓ１１６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

ちなみに、推定パワトレトルクＴｗｐｔｅの算出にかかる処理は、図１７に示すものとなる。

エンジン図示トルク推定部Ｂ４０では、エンジン１０の運転状態を定めるパラメータを入力として、推定エンジン図示トルクを算出する。この入力パラメータとしては、例えば、回転速度や、吸入空気量、吸気側カム角度とクランク角度との回転位相差（吸気ＶＣＴ）、排気側カム角度とクランク角度との回転位相差(排気ＶＣＴ)等がある。

点火時期補正部Ｂ４２では、点火時期に基づき、推定エンジン図示トルクを補正するための補正係数を算出する。補正部Ｂ４４では、エンジン図示トルク推定部Ｂ４０によって算出された推定エンジン図示トルクを、点火時期補正部Ｂ４２によって算出された補正係数で補正する。エンジン軸トルク推定部Ｂ４６では、補正部Ｂ４４の出力にロストルクを加えることで、推定エンジン軸トルクを算出する。

速度比算出部Ｂ４８では、トルクコンバータのタービン回転速度に対するエンジン１０の回転速度の比を算出する。トルク比算出部Ｂ５０では、上記回転速度の比に基づき、エンジン１０の軸トルクに対するトルクコンバータの出力するトルクの比(トルク比)を算出する。コンバータ軸トルク算出部Ｂ５２では、推定エンジン軸トルクとトルク比とに基づき、トルクコンバータの出力するトルクを算出する。推定パワトレトルク算出部Ｂ５４では、トルクコンバータの出力するトルクをトランスミッションのギア比で補正することで、推定パワトレトルクＴｗｐｔｅを算出する。

図１８に、上記坂道発進制御の態様を示す。詳しくは、図１８（ａ１）は、車速の推移を示し、図１８（ｂ１）は、実加速度の推移を示し、図１８（ｃ１）は、パワートレインが駆動輪１６に付与する駆動トルクの推移を示し、図１８（ｄ１）は、ブレーキアクチュエータ２０が車輪に付与する制動トルク（-Ｔｗｂｋ）の推移を示す。なお、図１８（ｄ１）に１点鎖線にて示すのは、ユーザのブレーキペダル２１の操作に応じた制動トルクを示す。

図示されるように、時刻ｔ１においてユーザがブレーキを開放操作することで、坂道発進制御が開始される。この際、駆動トルクの増大に応じて制動トルクが低減される。このため、制動トルクと駆動トルクとの和が勾配トルクＴｒｇと釣り合うために、車両が走行方向とは逆方向に変位することを回避することができる。そして、車両が走行方向へと変位を開始する（走行状態へと移行する）時刻ｔ２において、駆動トルクが勾配トルクＴｒｇ以上となって且つ、制動トルクがゼロとなる。このため、車両の実加速度がゼロよりも大きくなる際には、制動トルクによって車両の走行が妨げられることもなく、駆動トルクを十分に活用することができる。また、実加速度が上限ガード値ａｇ以下に制限されるため、車輪がスリップすることを好適に回避することもできる。このため、登坂路に積雪がある場合等であっても、車輪をスリップさせることなく車両を適切に走行状態へと移行させることができる。

そして、時刻ｔ３においてユーザが再度ブレーキペダル２１を操作しブレーキ指示を出したとしても、パワートレインでは、坂道発進用加速度ａｓｌを実現するための駆動トルクを生成する。このため、車速は、ユーザのブレーキ操作に応じてわずかに減速する。そして、ユーザによってブレーキが再度解放されることで、車両が停止することなく、走行を継続することができる。

これに対し、図１８（ａ２）〜図１８（ｄ２）に、ユーザがブレーキペダル２１を踏むことを、坂道発進制御の終了条件とする場合を示す。この場合、ユーザがわずかにブレーキペダルを踏むことで、坂道発進制御によるパワートレインの操作が停止されるために駆動トルクが急減する。このため、ユーザによるブレーキ操作によっては、勾配トルクＴｒｇと釣り合うだけの制動力を生成することができず、車速が急減する。そして、車両が走行方向とは逆方向へと変位することを回避すべくユーザによりブレーキペダル２１が大きく踏み込まれ、車両が停止される。このため、車両を走行状態へと移行させることができない。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）車両に加わる重力のうち走行方向に対して逆方向の成分が存在する場合、坂道発進制御の開始後におけるユーザのブレーキ操作にかかわらず、坂道発進制御のためパワートレインの操作を継続した。これにより、ブレーキ操作によって坂道発進制御を終了する場合と比較して、駆動輪１６に付与するトルクが急減することを回避することができる。

（２）車速が一旦所定速度以上となった後ゼロとなる場合に、坂道発進制御を終了した。これにより、坂道発進制御の終了が要求される状況にあるか否かを適切に把握しつつ同制御を終了することができる。

（３）ユーザ要求加速トルクが要求パワトレトルクを上回る場合、坂道発進制御を終了した。これにより、坂道発進制御によってユーザの要求が妨げられることを適切に回避することができる。

（４）坂道発進制御に際して、重力のうち走行方向とは逆方向の成分に打ち勝つためのトルクをパワートレインに生成させた。このため、ユーザがブレーキ操作をすることで坂道発進制御を停止したのでは、パワートレインの生成するトルクが急減するおそれがある。このため、上記（１）〜（３）の効果を特に好適に奏することができる。

（５）重力のうちの走行方向とは逆方向の成分に基づきパワートレインを操作することで、車両の実際の加速度を目標加速度（坂道発進用加速度ａｓｌ）にフィードフォワード制御した。これにより、上記逆方向成分に打ち勝つためのトルクをパワートレインに生成させることができる。

（６）パワートレインの生成するトルクを車輪が滑らない範囲に制限した。これにより、車両の走行状態への移行に際し、車輪が滑ることによって生じる不都合を回避することができる。

（７）車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求を、ユーザによるブレーキの開放操作によって把握した。これにより、上記要求を適切に判断することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記各実施形態では、坂道発進用加速度ａｓｌを、路面の勾配θ及び摩擦係数μに基づき設定したが、これに限らず、例えばこれら２つのパラメータのうちのいずれか一方に基づいて設定してもよい。

・坂道発進用加速度ａｓｌの設定手法としては、実車速Ｖ毎に予め定められた値と上限ガード値ａｇとの大小比較に基づき設定するものに限らない。例えば、実車速Ｖ毎に定められた坂道発進用加速度ａｓｌの最大値が上限ガード値ａｇとなるように規格化してもよい。

・坂道発進用加速度ａｓｌとしては、実車速Ｖが大きくなるほど線形に減少するものに限らない。ただし、実車速Ｖが大きいほど坂道発進用加速度ａｓｌが小さくなるようにするなら、実車速Ｖが過度に大きくなることを回避しつつ走行状態へと適切に移行させることができる。

・また、坂道発進用加速度ａｓｌを持たなくても、例えば、実加速度ａが上限ガード値ａｇに近づけば近づくほど要求パワトレトルクＴｗｐｔが小さくなるような設定を行うことによっても、上記各実施形態に準じた効果を得ることができる。

・摩擦係数μに関する情報の取得手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、車室内（ｅｘ．インスツルメントパネル上）に、路面の滑りやすさを複数段階で選択する選択スイッチを設け、ユーザが車両の発進に際し、自身で路面の滑りやすさを判断して選択スイッチを操作するようにしてもよい。これによっても、選択スイッチの操作状態に応じて予め摩擦係数μの値を設定しておくことで、上述した処理にて坂道発進用加速度ａｓｌを設定することができる。この場合であっても、冬季と夏季とで選択スイッチの操作状態を切り替えることで雪国のユーザ等にとって車両の利便性を向上させることができる。なお、この場合、上述した処理に代えて、選択スイッチの操作状態と坂道発進用加速度ａｓｌの上限ガード値ａｇとの関係を予め設定しておいてもよい。これによれば、上限ガード値ａｇの算出処理を省くことができる。

・上記実施形態では、車速が一旦所定速度以上となった後ゼロとなる場合及び、ユーザ要求加速トルクが要求パワトレトルクＴｗｐｔ以上となる場合に、坂道発進制御を終了したが、これに限らない。例えば、上記条件に加えて、坂道発進制御の開始から所定時間経過した場合との条件を加えてもよい。また、ブレーキ操作量（油圧センサ２３の検出値）に基づくユーザ要求制動トルクが勾配トルクＴｒｇ以上となる場合に、坂道発進制御を終了してもよい。

・上記実施形態では、坂道発進制御中にユーザがブレーキ操作をしてもブレーキ操作がない場合と同一の制御を実施したが、これに限らない。例えばブレーキ操作量が所定以上となる場合には、車速の減少にかかわらず坂道発進用加速度ａｓｌを増大させないようにしてもよい。

・上記実施形態では、坂道でのユーザのブレーキの開放操作を、坂道発進制御の開始要求としたが、これに限らない。例えば、車室内（ｅｘ．インスツルメントパネル上）に、自動発進を指示する指示スイッチを備え、同スイッチの操作によって自動発進が指示される場合にあって、ブレーキの開放側への所定以上の操作がなされることを、坂道発進制御の開始要求としてもよい。

・上記実施形態では、目標加速度のステップ状の変化に対して実際の加速度の応答遅れがもっとも大きくなるときの応答特性に基づき規範モデルを設定したがこれに限らない。例えば都度の車両運転状態における応答特性に応じて規範モデルを可変設定してもよい。また、規範モデルとしては、１次遅れモデルに限らず、例えば２次遅れモデルであってもよい。

・フィードバック制御器Ｂ２４としては、ＰＩＤ制御を行うものに限らない。例えば、Ｐ制御、Ｉ制御及びＤ制御のいずれか１つ又は２つを行うものであってもよい。また、古典制御に限らず、現代制御を用いてもよい。

・フィードフォワード制御器Ｂ２６としては、上記処理を行うものに限らない。例えば規範力Ｍａｊのみからフィードフォワード操作量Ｔｆｆを算出してもよい。また、これに加えて、空気抵抗、路面抵抗、重力のいずれか１つ又は２つを用いてフィードフォワード操作量Ｔｆｆを算出してもよい。ただし、坂道発進制御に際し車両が走行方向とは逆方向へと変位することを回避乃至抑制するうえでは、重力に基づきフィードフォワード操作量Ｔｆｆを算出することが望ましい。

・上記実施形態では、２自由度制御を行ったがこれに限らない。例えばＰＩＤ制御等のフィードバック制御のみを行うものであってもよい。

・上記実施形態では、モデル追従型の制御を行ったが、これに代えて、規範モデル設定部Ｂ１４を備えないものであってもよい。

・上記実施形態では、加速度制御に際して車両（より詳しくはその駆動輪１６）に正のトルクを付与する手段として、動力発生装置としてのエンジン１０及び自動変速装置１４を備えるパワートレインを例示したがこれに限らない。例えば、動力発生装置として電動機を用いてもよい。

・上記実施形態では、加速度制御に際して車両（より詳しくはその駆動輪１６）に負のトルクを付与する手段として、油圧駆動式のブレーキアクチュエータを用いたが、これに限らず、例えば、特開２００４−７５０５５号に記載されているように、電動ブレーキ装置を用いてもよい。また例えば、車輪（駆動輪１６、従動輪１８）の回転力を電気エネルギに変換する発電機を用いてもよい。

・上記各実施形態では、車両を停止状態から走行状態へと自動的に移行させるに際し、目標加速度を設定したが、これに限らない。例えば目標トルクのみを設定し、加速度を設定しない構成であってもよい。この場合であっても、走行状態への自動的な移行にかかる制御に際しブレーキ操作がなされたとしても、同制御のための動力発生装置の操作を継続することは有効である。

一実施形態にかかる車両用制御システムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる自動走行制御に関する処理を示すブロック図。 同実施形態にかかる前後方向制御部の処理の詳細を示すブロック図。 前後方向制御部のジャーク制限部の処理手順を示す流れ図。 前後方向制御部の規範モデル設定部の処理手順を示す流れ図。 前後方向制御部のフィードバック制御器の処理手順を示す流れ図。 前後方向制御部のフィードフォワード制御器の処理手順を示す流れ図。 上記実施形態にかかるブレーキ制御部の処理手順を示す流れ図。 車両に加わる力を示す図。 登坂路の勾配及び摩擦係数μと登坂限界加速度との関係を示す図。 上記実施形態にかかる坂道発進処理の手順を示す流れ図。 上記坂道発進処理の実行判定処理の手順を示す流れ図。 上記坂道発進処理の停止判定処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる坂道発進の詳細な処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる路面及び車輪間の摩擦係数を推定する手法を示す図。 上記前後方向制御部の分配部の処理手順を示す流れ図。 上記実施形態における推定パワトレトルクの算出処理を示すブロック図。 同実施形態にかかる坂道発進制御の態様を示すタイムチャート。

符号の説明

１０…エンジン、１４…自動変速装置、１６…駆動輪、１８…従動輪、２０…ブレーキアクチュエータ、３０…制御装置。

Claims (8)

1. 車両付近の路面に関する情報を取得する取得手段と、
   前記車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求が生じる場合、前記情報に基づき、前記車両を停止状態から走行状態へと自動的に移行させるべく車載動力発生装置を操作する自動走行手段とを備え、
   前記自動走行手段は、前記車両に加わる重力のうち前記走行方向に対して逆方向の成分が存在する場合、前記自動的な移行にかかる制御の開始後におけるユーザのブレーキ操作にかかわらず、前記自動的な移行にかかる制御のための前記動力発生装置の操作を継続することを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記自動走行手段は、前記車両の走行速度が一旦所定速度以上となった後ゼロとなる場合に、前記自動的な移行にかかる制御を終了することを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
3. 前記自動走行手段は、ユーザによる要求トルクが前記自動走行手段によって設定されるトルクを上回る場合、前記自動的な移行にかかる制御を終了することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
4. 前記情報には、前記車両付近の路面の勾配情報が含まれ、
   前記自動走行手段は、前記勾配情報に基づき、前記走行方向に対して逆方向に重力が加わると判断される場合、重力の前記逆方向成分に打ち勝つためのトルクを前記動力発生装置に生成させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
5. 前記自動走行手段は、前記車両の走行速度に基づき目標加速度を設定する加速度設定手段と、前記勾配情報に基づき前記動力発生装置を操作することで、前記車両の実際の加速度を前記目標加速度にフィードフォワード制御する手段とを備えることを特徴とする請求項４記載の車両用制御装置。
6. 前記自動走行手段は、前記情報に基づき、前記動力発生装置の生成するトルクを前記車両の車輪が滑らない範囲に制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
7. 前記車両を停止状態から走行状態へと移行させる要求は、ユーザによるブレーキの開放操作によって把握されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用制御装置と、
   前記動力発生装置とを備えることを特徴とする車両用制御システム。

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