(57)【要約】【課題】リザーブトルク制御において燃料の消費を抑制する技術を提供する。【解決手段】制御装置は、Ｓ１１５では、車載機の駆動に必要とされるトルクであって、車載機が駆動を開始してから安定期間の経過後に必要とされるトルクの大きさを示す機器トルクを取得する。Ｓ１２５では、分割割合を取得し、分割割合に基づいて機器トルクの一部を準備トルクとして設定する。Ｓ１３０、Ｓ１３５では、車載機が駆動を開始するまでは、出力トルクとして要求されるトルクを示す要求トルクの増加量を準備トルクとするよう吸気量を予め増加させて内燃機関に供給される供給燃料量を増やし、且つ、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないよう内燃機関の点火時期を遅角させる。Ｓ１９０では、車載機が駆動を開始した以降に、要求トルクに準備トルクを上乗せしたトルクが出力トルクとして出力されるよう点火時期を進角させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関から出力される出力トルクの制御を行うように構成された制御装置（５０）であって、
前記車両に搭載される機器を示す車載機（７０、７１）の駆動に必要とされるトルクであって、前記車載機が駆動を開始してから予め定められた期間を示す安定期間の経過後に必要とされるトルクの大きさを表す機器トルクを取得するように構成された機器トルク部（Ｓ１１５）と、
予め定められた割合を表す分割割合を取得し、前記分割割合に基づいて前記機器トルクの一部を準備トルクとして設定するように構成されたトルク設定部（Ｓ１２５）と、
前記車載機が駆動を開始したか否かを判断するように構成された開始判断部（Ｓ１６０）と、
前記車載機が駆動を開始するまでは、前記出力トルクとして要求されるトルクを示す要求トルクの増加量を前記準備トルクとするよう吸気量を予め増加させて内燃機関に供給される供給燃料量を増やし、且つ、前記吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないよう前記内燃機関の点火時期を遅角させるように構成された準備部（Ｓ１３０、Ｓ１３５）と、
前記車載機が駆動を開始した以降に、前記要求トルクに前記準備トルクを上乗せしたトルクが前記出力トルクとして出力されるよう点火時期を進角させるように構成された調整部（Ｓ１９０）と、
を備える制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記車載機は、駆動を開始してから前記安定期間が経過するまでの間に、必要とされるトルクが前記機器トルクまで増加する機器であるように構成された
制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置であって、
前記機器トルクが予め定められた閾値を表す設定閾値以上であるか否かに応じてトルク割合を設定するように構成された割合設定部（Ｓ１２０）
を更に備え、
前記トルク設定部は、前記トルク割合を前記分割割合として取得するように構成された
制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置であって、
前記割合設定部は、前記機器トルクが前記設定閾値以上である場合に、前記機器トルクから前記準備トルクを減算した値よりも前記準備トルクが大きくなるよう前記分割割合を設定するように構成された
制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記車載機は、車両に搭載されたエアコンに用いられるコンプレッサである
ように構成された制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関が出力するトルクについて制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されたエンジンにより、例えばオルタネータやエアコン等といった車載機を駆動する技術が知られている。停止している車載機の駆動を開始する際には、エンジンに出力させるトルク（以下、出力トルク）を車載機の駆動に必要とされるトルク分増加させる必要がある。
【０００３】
特許文献１では、エンジンへの吸入空気量（以下、吸気量）とエンジンの点火時期とを調整することにより、車載機の駆動開始直後に該車載機の駆動に必要とされるトルク（以下、機器トルク）を供給するための技術が開示されている。以下では、このような特許文献１に記載の技術を従来技術という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３８３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、車載機の駆動が開始されるまでは、吸気量を機器トルクに相当する分予め増加させると共に、吸気量すなわち供給燃料量の増加によるトルクの上昇分が出力されないよう点火時期を遅角させる制御が継続して行われる。また、車載機の駆動開始直後には、機器トルク分のトルクが上乗せして出力されるよう点火時期を進角させる制御が行われる。このような制御は、所謂トルクリザーブ制御といわれる制御であり、駆動開始直後に上乗せして出力される機器トルクがリザーブトルクと言われるものである。
【０００６】
しかしながら、車載機によっては必ずしも駆動の開始と同時に機器トルクの全てが必要とされないので、駆動が開始されるまでに常に機器トルク分のリザーブトルクを継続して確保することは、余分な燃料の消費につながるという問題があった。
【０００７】
本開示は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、トルクリザーブ制御において燃料の消費を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
制御装置（５０）は、車両に搭載された内燃機関から出力される出力トルクの制御を行うように構成される。制御装置（５０）は、機器トルク部（Ｓ１１５）と、トルク設定部（Ｓ１２５）と、開始判断部（Ｓ１６０）と、準備部（Ｓ１３０、Ｓ１３５）と、調整部（Ｓ１９０）と、を備える。
【０００９】
機器トルク部は、車両に搭載される機器を示す車載機の駆動に必要とされるトルクであって、車載機が駆動を開始してから予め定められた期間を示す安定期間の経過後に必要とされるトルクの大きさを表す機器トルクを取得するように構成される。トルク設定部は、予め定められた割合を表す分割割合を取得し、分割割合に基づいて機器トルクの一部を準備トルクとして設定するように構成される。
【００１０】
開始判断部は、車載機が駆動を開始したか否かを判断するように構成される。準備部は、車載機が駆動を開始するまでは、出力トルクとして要求されるトルクを示す要求トルクの増加量を準備トルクとするよう吸気量を予め増加させて内燃機関に供給される供給燃料量を増やし、且つ、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないよう内燃機関の点火時期を遅角させるように構成される。
【００１１】
調整部は、車載機が駆動を開始した以降に、要求トルクに準備トルクを上乗せしたトルクが出力トルクとして出力されるよう点火時期を進角させるように構成される。
このような構成によれば、機器トルクの一部を準備トルクとする構成を備えるので、機器トルクの全てを準備トルクとする従来技術よりも、車載機が駆動を開始するまでに消費される供給燃料量が抑制される。ここでいう準備トルクとは前述のリザーブトルクの大きさに相当する。つまり、本開示によれば、トルクリザーブ制御において燃費の消費を抑制することができる。
【００１２】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両制御システムの構成を示すブロック図。
【図２】比較例１におけるトルクリザーブ処理を説明するタイムチャート。
【図３】比較例２におけるトルクリザーブ処理を説明するタイムチャート。
【図４】実施形態のトルク制御処理のフローチャート。
【図５】実施形態におけるトルク制御を説明するタイムチャート。
【図６】実施形態の機器トルク設定処理のフローチャート。
【図７】実施形態の割合設定処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示すように車両制御システム１は、車両の動力源となる内燃機関（以下、エンジン）１０を有するエンジンユニット２と、エンジン１０により駆動される車載機としての車両用空調装置（以下、エアコン）７０と、エンジンＥＣＵ５０と、エアコンＥＣＵ６０と備える。なお、ＥＣＵとは、Electronic Control Unitの略であり、電子制御装置を表す。
【００１５】
エンジンユニット２は、エンジン１０、エアフローメータ１２、スロットル装置１４、インジェクタ２０、点火プラグ２２、回転数センサ２６、吸気管１００等を備える。エンジン１０は、気筒内に吸入する混合気を点火プラグ２２で点火するガソリン用のエンジンである。
【００１６】
エンジン１０の吸気管１００の上流部に、図示しないエアクリーナが設置され、このエアクリーナから吸気流れの下流側のエンジン１０に向けて、エアフローメータ１２、スロットル装置１４、吸気圧センサ１８、インジェクタ２０が設置されている。
【００１７】
エアフローメータ１２は、吸気管１００を流れる吸気量を検出する。スロットル装置１４は、モータ１５によりスロットル開度を制御されることにより、吸気管１００からエンジン１０に吸入される吸気量を調整する。スロットル装置１４にはスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６が取付けられている。
【００１８】
スロットル装置１４の下流側のサージタンク１０２に、吸気圧を検出する吸気圧センサ１８が設置されている。サージタンク１０２からエンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１０４の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ２０が設置されている。
【００１９】
また、エンジン１０のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２２が設置されている。気筒内の混合気は、点火プラグ２２の火花放電によって点火される。エンジン１０のシリンダブロックには、冷却水温を検出する水温センサ２４と、エンジン回転数を検出する回転数センサ２６が設けられている。
【００２０】
前述したエアフローメータ１２、スロットル開度センサ１６、吸気圧センサ１８、水温センサ２４、回転数センサ２６センサ、および図示しないアクセルセンサを含む各種センサからの出力はエンジンＥＣＵ５０に入力される。
【００２１】
エアコン７０は、コンプレッサ７１と、コンンデンサ７２と、膨張弁７３と、エバポレータ７４とを備える。
コンプレッサ７１は、エンジン１０により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機であり、エアコンＥＣＵ６０から出力される駆動信号によりオン又はオフ、すなわち駆動または停止される。本実施形態では、冷媒の吐出容量を変化させることが可能な可変コンプレッサがコンプレッサ７１として用いられる。吐出容量が増加するにつれてコンプレッサの駆動に必要とされるトルクは大きい値となる。
【００２２】
コンンデンサ７２は、コンプレッサ７１で圧縮されて高温となった高圧のガス冷媒を冷やして液化する凝縮器であり、膨張弁７３は、コンンデンサ７２にて液化された高温、高圧の冷媒を小さな孔から噴射することにより、低温、低圧の霧状の冷媒にして気化、すなわち蒸発しやすくする。
【００２３】
エバポレータ７４は蒸発器であり、膨張弁７３にて霧化された冷媒を蒸発気化させることで、エバポレータ７４の周囲の熱を奪い、車室内を冷やす。そして、エバポレータで蒸発したガス冷媒は、コンプレッサ７１に戻され、圧縮される。
【００２４】
なお、以下でいう冷媒圧とは、コンプレッサ７１の吸入側と吐出側とにおけるガス冷媒の圧力の差を表す。
エンジンＥＣＵ５０及びエアコンＥＣＵ６０は、それぞれ、ＣＰＵ５１、６１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ）５２、６２と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。エンジンＥＣＵ５０及びエアコンＥＣＵ６０は通信線１１を介して通信可能に接続されている。
【００２５】
エンジンＥＣＵ５０は、運転者のアクセル操作に応じてエンジン１０の出力トルクを制御する機能を備える。出力トルクの制御を実現するために、エンジンＥＣＵ５０は、スロットル装置１４に対するスロットル開度制御、インジェクタ２０に対する噴射制御、点火プラグ２２に対する点火制御等の各種のエンジン制御といった機能を備える。
【００２６】
エアコンＥＣＵ６０は、車両の乗員により操作されるエアコンスイッチがオン状態であるときに作動し、車室内が操作部を介して設定された所定温度となるように、コンプレッサ７１を制御する機能を備える。また、エアコンＥＣＵ６０は、エアコン７０に備えられたセンサが検出した冷媒圧の検出結果を取得し、該検出結果をエンジンＥＣＵ５０へ出力する機能を備える。エアコンスイッチ、操作部、及びセンサについては図示を省略する。
【００２７】
エンジンＥＣＵ５０、エアコンＥＣＵ６０が備える各種機能は、ＣＰＵ５１、ＣＰＵ６１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ５２、メモリ６２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、エンジンＥＣＵ５０、エアコンＥＣＵ６０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００２８】
エンジンＥＣＵ５０、エアコンＥＣＵ６０の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
【００２９】
＜出力トルクの制御＞
以下では、エンジンＥＣＵ５０が実現する出力トルクの制御について説明する。
エンジンＥＣＵ５０は、スロットル装置１４のスロットル開度を制御することによりエンジン１０に吸入される吸気量を調整するとともに、点火プラグ２２の点火時期を調整することにより、エンジン１０の出力トルクを制御する。
【００３０】
スロットル開度を大きくして吸気量を増加するとエンジン１０への供給燃料量が増加することにより出力トルクは増加し、スロットル開度を小さくして吸気量を減少するとエンジン１０への供給燃料量が減少することにより出力トルクは減少する。また、点火時期を進角させると出力トルクは増加し、点火時期を遅角させると出力トルクは減少する。
【００３１】
エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１０の出力トルクとして要求されるトルクを表す要求トルクを、以下に説明する基本要求トルクと要求外部トルクとの合計として取得する。
（１）基本要求トルク
基本要求トルクは、さらに要求駆動トルクとロストルクとアイドルフィードバックトルクとの合計として算出される。
【００３２】
（ａ）要求駆動トルク
要求駆動トルクとは、運転者が要求するエンジン１０のトルクの大きさを表す。エンジンＥＣＵ５０は、運転者によるアクセル開度とエンジン回転数とに基づいて、車両走行に必要な大きさの要求駆動トルクをマップ等から取得する。
【００３３】
（ｂ）ロストルク
ロストルクとは、エンジン１０の駆動によって生じるトルクであって、エンジン１０の回転を妨げる負荷となるトルクを表す。エンジンＥＣＵ５０は、エンジン回転数、水温、吸気圧等に基づいてマップ等からロストルクを取得する。
【００３４】
（ｃ）アイドルフィードバックトルク
アイドルフィードバックトルクは、エンジン１０のアイドル運転時にエンジン回転数を目標回転数にフィードバック制御するためのトルクを表す。エンジンＥＣＵ５０は、アイドルフィードバックトルクを、フィードバック制御を行うフィードバック制御器から取得する。
【００３５】
（２）要求外部トルク
要求外部トルクとは、エンジン１０により駆動される車載機で生じるロストルクを表す。ここでいう車載機とは、車両に搭載される一または複数の機器を表す。車載機には、例えば、エアコン７０、より詳細にはエアコン７０におけるコンプレッサ７１や、オルタネータ等といった機器が含まれうる。
【００３６】
車載機は、例えば、エアコンスイッチによって駆動を開始されるエアコン７０のように、車両の乗員により操作されるスイッチによって駆動を開始される機器であってもよい。エンジンＥＣＵ５０は、車載機で生じるロストルクを、車載機の作動状態に基づいてマップ等から取得してもよい。
【００３７】
要求外部トルクは、一または複数の車載機のロストルクの合計として算出されてもよい。なお、本実施形態では、後述するようにエアコン７０を車載機として備えるので、エアコン７０のロストルクが要求外部トルクとして算出される。
【００３８】
通常のトルク制御では、燃費が最適になるように点火時期をＭＢＴに設定している。ＭＢＴとは、Minimum Advance for Best Torqueの略であり、トルクが最大となる点火時期を表す。したがって、吸気量はＭＢＴにおいて要求トルクを実現する値に設定される。
【００３９】
ただし、例えば停止している車載機の駆動を開始する際は、所謂トルクリザーブ制御において点火時期をＭＢＴから遅角または進角させる制御が行われる。
＜トルクリザーブ制御＞
次に、トルクリザーブ制御について説明する。例えば、停止しているエアコン７０等の車載機の駆動を開始する際には、エンジン１０の要求トルクを車載機の駆動に必要とされるトルク分増加させる必要がある。
【００４０】
要求トルクを増加させるためには、スロットル開度を増加させて吸気量を増加させ、供給燃料量を増加させる必要がある。しかしながら、吸気量の増加分がエンジン１０内に供給される迄には時間を要するので、スロットル開度を増加させるだけでは短時間に出力トルクを大きく増加させることは困難である。
【００４１】
つまり、例えば車両の乗員によりエアコン７０のスイッチが押された後にエアコン７０の駆動に必要なトルクに相当する分スロットル開度を増加させていては、トルクの供給が間に合わず、トルク不足によりエンジン回転数が低下する等の現象が生じうる。
【００４２】
そこで、所謂トルクリザーブ制御を行うことが考えられる。トルクリザーブ制御とは、スロットル開度を増加させることによりエンジン１０の吸気量を増加させると共に、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分を、点火時期を遅角させることによって出力しないようにする、という制御を表す。
【００４３】
本開示についての理解を助けるために、本開示におけるトルク制御について説明する前に、比較例１及び比較例２といった比較例としてのトルクリザーブ制御について図２及び図３を用いて説明しておく。なお、以下の説明においては、車載機は、時刻ｔ１において車両の乗員によりスイッチが操作されることによりオン状態となってから遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ２において、実際に駆動を開始するものとする。
【００４４】
<<比較例１>>
比較例１の制御では、図２に示すように、車載機の駆動が開始される時刻ｔ１までは、車載機の駆動に必要とされる大きさＭのロストルクに相当する吸気量を予め増加させるようスロットル開度をＫａ増加させると共に、吸気量すなわち供給燃料量の増加によるトルクの上昇分が出力されないよう点火時期を遅角させる制御が継続して行われる。また、車載機の駆動が開始される時刻ｔ２直後には、車載機の駆動に必要とされる大きさＭのロストルクが上乗せして出力されるよう点火時期を進角させる制御が行われる。駆動開始直後に上乗せして出力される、車載機の駆動に必要とされる大きさＭのロストルクがリザーブトルクと言われるものである。
【００４５】
なお、図２において、要求トルク２０１は一点鎖線で示され、実際の吸気量の増加に伴うトルクの上昇分２０２は点線で示され、出力トルク２０３は実線で示されている。
ここで、トルクが出力されないことにより余分に消費される燃料量Ｌ０は、斜線で示された領域のトルクを供給するために用いられた燃料量に相当する。
【００４６】
<<比較例２>>
ところで、図２に示す例では、車載機のロストルクは、時刻ｔ２において車載機の駆動開始と同時に急峻に立ち上がりステップ状に増加している。しかしながら、車載機には、このような理想的な立ち上がりを示す機器だけが含まれるわけではない。
【００４７】
例えば、図３に示すように、ロストルクが、車載機が駆動を開始する時刻ｔ２から時間の経過に伴って増加し、安定期間Ｔｓが経過した後に該車載機の駆動に必要とされる大きさＭのロストルクに到達する、といった機器が車載機として含まれうる。図３において安定期間Ｔｓが短いほど、車載機のロストルクの立ち上がりは図２に示すステップ状の理想的な立ち上がりに近づく。
【００４８】
なお、図３に示すように、以下でいう機器トルクＭとは、車載機が駆動を開始してから安定期間Ｔｓの経過後に必要とされるロストルクの大きさを表す。ロストルクとは、前述のように、車載機の駆動に必要とされるトルクを表す。
【００４９】
図３には、このようなロストルクの立ち上がりを示す車載機に対して、比較例１と同様の制御を行った結果が示されている。
すなわち、比較例２の制御では、図３に示すように、車載機の駆動が開始される時刻ｔ１において、吸気量を機器トルクＭに相当する分予め増加させるようスロットル開度をＫａ増加させると共に、吸気量すなわち供給燃料量の増加によるトルクの上昇分が出力されないよう点火時期を遅角させる制御が開始される。車載機の駆動が開始される時刻ｔ２以降は、時刻ｔ２から安定期間Ｔｓが経過する迄に機器トルクＭ分のトルクが上乗せして出力されるよう、点火時期を進角させる制御が行われる。
【００５０】
なお、図３において、要求トルク２０４は一点鎖線で示され、実際の吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分２０５は点線で示され、出力トルク２０６は実線で示されている。
ここで、トルクが出力されないことにより余分に消費される燃料量Ｌ１は、斜線で示された領域のトルクを供給するために用いられた燃料量に相当する。
【００５１】
比較例２では、車載機の駆動が開始される時刻ｔ２までに機器トルクＭ分全てをリザーブトルクとして確保するよう制御が行われている。
しかしながら、車載機によっては、必ずしも車載機の駆動が開始される時刻ｔ２と同時に大きさを機器トルクＭとするロストルクが必要とされないので、比較例２のように、時刻ｔ２まで機器トルクＭ分のロストルクをリザーブトルクとして継続して確保することは、余分な燃料の消費につながる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、リザーブトルク制御におけるこのような燃料の消費を低減するよう、図４に示すトルク制御処理を実行する。
以下では、車両制御システム１が、エアコン７０を、詳細には可変コンプレッサをエアコンプレッサ７１として備えるエアコン７０を車載機として備える例について説明する。可変コンプレッサは、駆動が開始される時刻と同時に機器トルクＭ分のロストルクが必要とされない機器である。以下の説明においては、エアコン７０、詳細にはエアコン７０におけるコンプレッサ７１の駆動によって生じるエンジン１０のロストルクを、単にロストルクとも記載する。
【００５３】
［２．処理］
エンジンＥＣＵ５０がメモリ５２におけるＲＯＭに記録されたプログラムに基づいて実行するトルク制御処理を、図４に示すフローチャート及び図５に示すタイミングチャートに基づいて説明する。トルク制御処理は、予め定められた時間間隔（以下、演算周期Ｔｃ）で実行される。なお、フローチャートの説明においては、主語が省略されている場合はエンジンＥＣＵ５０を主語とする。
【００５４】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１００では、エアコン７０に対して開始指示が出力されたか否かを判断する。開始指示とは、駆動を開始させるための指示を示す。ここでいう指示には、例えば、車両の乗員によるスイッチ等の操作に基づく指示が含まれうる。
【００５５】
具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、車両の乗員により操作されるエアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移したか否かを判断する。オフ状態からオン状態に遷移した場合は処理をＳ１０５へ移行させ、遷移していない場合は処理をＳ１４０へ移行させる。以下では、エアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移した時刻を時刻ｔ１ともいう。
【００５６】
ここで、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１０５では、メモリ５２から遅延時間Ｔｄを取得し、遅延時間Ｔｄを時間変数Ｄとしてメモリ５２に記録する。遅延時間Ｔｄとは、エアコン７０に対して開始指示が出力されてからエアコン７０が実際に駆動を開始するまでの時間を表す。
【００５７】
エアコン７０が実際に駆動を開始するとは、エアコン７０におけるコンプレッサ７１が駆動を開始することを表す。つまり、ここでいう遅延時間Ｔｄは、エアコンスイッチがオン状態に遷移する時刻ｔ１からコンプレッサ７１が駆動を開始するまでの時間に相当する。
【００５８】
本実施形態では、エアコンスイッチがオン状態に遷移すると、エアコンＥＣＵ６０が駆動信号を出力する。コンプレッサ７１は該駆動信号に従って駆動する。遅延時間Ｔｄには、例えば、エアコンスイッチからコンプレッサ７１に至るまでに含まれる各構成の作動時間や各構成間の配線による遅延時間等が含まれうる。遅延時間Ｔｄの大きさは実験に基づいて予め設定され、メモリ５２に記録されていてもよい。
【００５９】
以下では、エアコン７０が駆動を開始する時刻を時刻ｔ２ともいう。ここでいうエアコン７０が駆動を開始する時刻とは、エアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移してから遅延時間Ｔｄが経過後を表す。時間変数Ｄとは、エアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移してから遅延時間Ｔｄが経過したか否か、を判断するための変数を表す。
【００６０】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１０では、機器トルク設定処理を実行する。機器トルク設定処理では、エアコン７０の機器トルクＭが設定され、メモリ５２に記録される。機器トルクＭとは、前述のように、車載機が駆動を開始してから安定期間Ｔｓの経過後に必要とされるロストルクの大きさを表す。
【００６１】
ここでいう安定期間Ｔｓの経過後に必要とされるロストルクの大きさとは、厳密に安定期間Ｔｓが経過した直後に必要とされるロストルクの大きさに限定されるものではない。安定期間Ｔｓの経過後に車載機を駆動できるという効果を奏するのであれば安定期間Ｔｓが経過した直後に必要とされるロストルクの大きさでなくてもよい。安定期間Ｔｓの経過後に必要とされるロストルクの大きさには、例えば、経過直後に必要とされるロストルクの大きさ、該直後の大きさよりも大きい値、ロストルクがとりうる値の最大値、といった、安定期間Ｔｓが経過した直後に必要とされるロストルク以上の大きさが含まれうる。
【００６２】
ここでいう安定期間Ｔｓとは、エアコン７０が駆動を開始してからエアコン７０の駆動に必要とされるトルクが設定された機器トルクとなる迄の時間を表す。例えば、安定期間Ｔｓは、数ｍｓｅｃから数ｓｅｃ程度といった長さに設定されうる。安定期間Ｔｓの長さは実験に基づいて車載機毎に定められ、メモリ５２に予め記録されていてもよい。機器トルク設定処理については後述する。
【００６３】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１５では、機器トルクの大きさをメモリ５２から取得する。
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１２０では、割合設定処理を実行する。割合設定処理では、トルク割合が設定され、メモリ５２に記録される。ここでいうトルク割合とは、Ｓ１１０にて取得された機器トルクの大きさに基づいて設定される割合を表す。割合設定処理については後述する。
【００６４】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１２５では、Ｓ１２０にて設定されたトルク割合を分割割合として取得する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、分割割合に基づいて準備トルクＲ１を設定する。準備トルクＲ１とは、車載機が駆動を開始する前に車載機に供給可能に予め確保されるトルクであり、機器トルクＭの一部として設定される値を表す。エンジンＥＣＵ５０は、具体的には、機器トルクＭに分割割合を乗算した値を準備トルクＲ１として設定し、メモリ５２に記録する。
【００６５】
ここでいう分割割合とは、機器トルクＭをある大きさの複数のトルクに分けた際の、分けられたトルクの機器トルクＭに対する割合を表す。後述するように、機器トルクＭの大きさといった車載機の負荷に応じた値や、予め定められた固定値が、分割割合として設定されうる。本実施形態では、機器トルクＭは２つのトルクに分けられる。
【００６６】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１３０では、つまり、エアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移してからエアコン７０が実際に駆動を開始するまでは、要求トルクの増加量を準備トルクＲ１とするよう吸気量を予め増加させてエンジン１０に供給される供給燃料量を増やす。
【００６７】
具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、準備トルクＲ１の大きさに相当する吸気量を増加させるためのスロットル開度Ｋ１を、マップ等を用いて設定する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、スロットル装置１４がスロットル開度Ｋ１となるようモータ１５に指示を出力する。図５において、時刻ｔ１以降の要求トルク２０７は、一点鎖線で表されている。
【００６８】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１３５では、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないよう、エンジン１０の点火時期を遅角させる。ここでいう吸気量とは、実際の吸気量を表す。実際の吸気量は、エアフローメータ１２による検出値として表されうる。図５において、実際の吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分２０８は短い点線で表されている。エンジンＥＣＵ５０は、点火時期を遅角させると、処理をＳ１６０へ移行させる。
【００６９】
一方、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１００にてエアコンスイッチがオフ状態からオン状態に遷移していないと判断されて移行するＳ１４０では、エアコンスイッチがオン状態であるか否かを判断する。エアコンスイッチがオン状態である場合は処理をＳ１４５へ移行させ、オン状態でない場合すなわちオフ状態である場合は本トルク制御処理を終了する。
【００７０】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１４５では、時刻ｔ１から遅延時間Ｔｄが経過したか否かを判断する。時刻ｔ１から遅延時間Ｔｄが経過したということは、エアコン７０が実際に駆動を開始したことを表す。具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、時間変数Ｄが０でない場合に遅延時間Ｔｄが経過していないと判断して処理をＳ１５０へ移行させ、時間変数Ｄが０である場合に遅延時間Ｔｄが経過していると判断して処理をＳ１５５へ移行させる。
【００７１】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１５０では、吸気量に応じて点火時期を遅角させる。すなわち、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないようエンジン１０の点火時期を遅角させる。ここでいう吸気量とは、実際の吸気量であって、エアフローメータ１２による検出値を表す。エンジンＥＣＵ５０は、点火時期を遅角させると、処理をＳ１６０へ移行させる。
【００７２】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１５５では、つまり、エアコン７０が駆動を開始した以降は、安定期間Ｔｓの経過後において要求トルクが出力されるよう吸気量に応じて点火時期を遅角又は進角させる。そして、処理をＳ１６０へ移行させる。ここでいう吸気量とは、実際の吸気量であって、エアフローメータ１２による検出値を表す。
【００７３】
なお、本ステップにおいては、エンジンＥＣＵ５０は、車載機が駆動を開始してから安定期間Ｔｓが経過するまでは、次のように点火時期の制御を行ってもよい。例えば、車載機が駆動を開始してから安定期間Ｔｓが経過するまでにおける時間の経過と要求外部トルクとの関係が、メモリ５２に記録されていてもよい。
【００７４】
つまり、エアコン７０が駆動を開始してからの経過時間とエアコン７０のロストルクの大きさとの対応関係を示す情報（以下、立ち上がり情報）が、実験等に基づいてマップ等として予めメモリ５２に記録されていてもよい。立ち上がり情報には、少なくともエアコン７０が駆動を開始してから安定期間Ｔｓが経過するまでの対応関係が含まれうる。
【００７５】
そして、エンジンＥＣＵ５０は、エアフローメータ１２に基づく実際の吸気量の増加分に相当するトルクと立ち上がり情報に記録されたロストルクとの差、を対応する経過時間ごとに０にするように、点火時期を遅角または進角させてもよい。ただし、点火時期の制御はこれに限定されるものではない。
【００７６】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１６０では、エアコン７０が駆動を開始したか否かを判断する。具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、時間変数Ｄが０である場合にエアコン７０が駆動を開始したと判断する。エンジンＥＣＵ５０は、時間変数が０でない場合に処理をＳ１６５へ移行させ、時間変数が０である場合に処理をＳ１７０へ移行させる。
【００７７】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１６５では、時間変数Ｄから演算周期Ｔｃを減算した値を新たな時間変数Ｄとしてメモリ５２に記録する。なお、仮に時間変数Ｄから演算周期Ｔｃを減算した値が負の値となった場合には、０を新たな時間変数Ｄとしてメモリ５２に記録してもよい。エンジンＥＣＵ５０は、新たな時間変数Ｄを記録した後、本トルク制御処理を終了する。
【００７８】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１７０では、コンプレッサ７１が駆動しているか否かを判断する。コンプレッサ７１が駆動していない場合は処理をＳ１７５へ移行させ、コンプレッサ７１が駆動している場合は本トルク制御処理を終了する。
【００７９】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１７５では、エアコンＥＣＵ６０に、コンプレッサ７１の駆動を開始させる駆動信号を出力させる。これにより、エアコンＥＣＵ６０から出力された駆動信号に従ってコンプレッサ７１が駆動を開始する。すなわち、エアコン７０が駆動を開始する。
【００８０】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１８０では、調整トルクＲ２を設定する。調整トルクＲ２とは、車載機の駆動開始以降安定期間Ｔｓが経過するまでに車載機に供給可能に予め確保されるトルクであって、機器トルクＭの一部を準備トルクＲ１としたときの残りのトルクを表す。エンジンＥＣＵ５０は、具体的には、機器トルクＭから準備トルクＲ１を減算した値を調整トルクＲ２として算出し、メモリ５２に記録する。
【００８１】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１８５では、エアコン７０が実際に駆動を開始する時刻ｔ２から安定期間Ｔｓが経過するまでは、時刻ｔ２までの要求トルクに対して該要求トルクの増加量を調整トルク分Ｒ２とするよう更に吸気量を増加させる。これにより、エンジン１０に供給される供給燃料量が増加する。
【００８２】
具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、調整トルクＲ２の大きさに相当する吸気量を増加させるためのスロットル開度Ｋ２をマップ等を用いて設定する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、スロットル装置１４がスロットル開度Ｋ２となるようモータ１５に指示を出力する。図５において、時刻ｔ２以降の要求トルク２０９は、二点鎖線で表されている。
【００８３】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１９０では、エアコン７０が駆動を開始した時刻ｔ２以降に、要求トルクに準備トルクＲ１を上乗せしたトルクが出力トルクとして出力されるよう点火時期を進角させる。エンジンＥＣＵ５０は、本ステップの実行後、本トルク制御処理を終了する。図５において、時刻ｔ２以降時刻ｔ３までの実際の吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分２１０は長い点線で表されている。ここでいう時刻ｔ３とは、時刻ｔ２から安定期間Ｔｓ経過後の時刻を示す。
【００８４】
なお、エアコン７０におけるロストルクの立ち上がりの特性によっては、本ステップにおいて点火時期を遅角させる場合があってもよい。
＜機器トルク設定処理＞
次に、トルク制御処理のＳ１１０にて実行する機器トルク設定処理について図６のフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ２１０では、外気温及び冷媒圧の大きさを取得する。エンジンＥＣＵ５０は、エアコン７０によって検出された外気温及び冷媒圧の大きさを、エアコンＥＣＵ６０を介して取得してもよい。
【００８６】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ２２０では、そのときのエアコン７０の駆動条件に応じて、駆動条件と機器トルクＭとの対応関係を表す対応情報に基づいて機器トルクＭを設定してもよい。例えば、エンジンＥＣＵ５０は、外気温及び冷媒圧の大きさを駆動条件として、外気温及び冷媒圧に基づいて、対応情報としてのマップ等を用いて機器トルクＭを設定してもよい。なお、マップにおいては、冷媒圧が増加するにつれて機器トルクＭが大きい値となるよう、機器トルクＭと冷媒圧が対応づけられていてもよい。
【００８７】
エンジンＥＣＵ５０は、設定した機器トルクＭをメモリ５２に記録し、本機器トルク設定処理を終了する。
＜割合設定処理＞
次に、トルク制御処理のＳ１２０にて実行する割合設定処理について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ３１０では、Ｓ１１５にて取得された機器トルクが、設定閾値以上であるか否かを判断する。設定閾値は予め定められた値でありメモリ５２に記録されている。エンジンＥＣＵ５０は、機器トルクが設定閾値以上である場合に処理をＳ２２０へ移行させ、設定閾値未満である場合に処理をＳ２３０へ移行させる。
【００８９】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ２２０では、０.７をトルク割合として設定し、該トルク割合をメモリ５２に記録する。そして、本割合設定処理を終了する。
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ２２０では、０．５をトルク割合として設定し、該トルク割合をメモリ５２に記録する。そして、本割合設定処理を終了する。
【００９０】
つまり、本割合設定処理では、機器トルクＭが設定閾値以上であるか否かに応じて、予め定められた割合がトルク割合として設定される。その際、機器トルクＭが設定閾値以上である場合には、調整トルクＲ２よりも準備トルクＲ１が大きくなるよう、トルク割合が設定される。
【００９１】
［３．作動］
このように構成されたエンジンＥＣＵ５０では、図５に示すように、出力トルク２１１は実線で示されるように出力される。ここで、トルクが出力されないことにより余分に消費される燃料量Ｌ３は、斜線で示された領域のトルクを供給するために用いられた燃料量に相当する。
【００９２】
このように、本実施形態では、エアコン７０が駆動を開始するまでに機器トルクＭの一部である準備トルクＲ１をリザーブトルクとして確保するので、余分に消費される燃料量Ｌ３は、比較例２における燃料量Ｌ２よりも低減される。
【００９３】
［４．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（ａ）エンジンＥＣＵ５０は、車両に搭載されたエンジン１０から出力される出力トルクの制御を行うように構成される。エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１０では、車両に搭載される機器を示す車載機の駆動に必要とされるトルクであって、車載機が駆動を開始してから予め定められた期間を示す安定期間の経過後に必要とされるトルクの大きさを表す機器トルクＭを取得する。
【００９４】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１２０では、予め定められた割合を表す分割割合を取得し、分割割合に基づいて機器トルクＭの一部を準備トルクＲ１として設定する。また、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１４０では、車載機が駆動を開始したか否かを判断する。
【００９５】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１３０、Ｓ１３５では、車載機が駆動を開始するまでは、出力トルクとして要求されるトルクを示す要求トルクの増加量を準備トルクとするよう吸気量を予め増加させてエンジン１０に供給される供給燃料量を増やし、且つ、吸気量の増加に伴う出力トルクの上昇分が出力されないようエンジン１０の点火時期を遅角させるように構成される。
【００９６】
エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１８５では、車載機が駆動を開始した以降に、要求トルクに準備トルクＲ１を上乗せしたトルクが出力トルクとして出力されるよう点火時期を進角させる。
【００９７】
これによれば、機器トルクＭの一部を準備トルクＲ１とする構成を備えるので、機器トルクＭの全てを準備トルクＲ１とする従来技術よりも、車載機が駆動を開始するまでに消費される供給燃料量が抑制される。ここでいう準備トルクＲ１とは前述のリザーブトルクに相当する。つまり、本開示によれば、リザーブトルク制御において燃費の消費を抑制することができる。
【００９８】
（ｂ）車載機は、駆動を開始してから安定期間Ｔｓが経過するまでの間に、必要とされるトルクが機器トルクＭまで増加する機器であってもよい。これによれば、駆動開始後に機器トルクＭの全てを必要としない車載機に対して、駆動の開始後に必要なトルクを供給しつつ燃費の悪化を抑制することができる。
【００９９】
（ｃ）エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１５では、機器トルクＭが予め定められた閾値を表す設定閾値以上であるか否かに応じてトルク割合を設定してもよい。また、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１２０では、トルク割合を分割割合として取得してもよい。
【０１００】
これによれば、分割割合を機器トルクＭの大きさに基づいて任意に設定できるので、車載機の立ち上がりの特性に応じて燃費の悪化を抑制することができる。
（ｄ）エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１５では、機器トルクＭが設定閾値以上である場合に、機器トルクＭから準備トルクＲ１を減算した値Ｒ２よりも準備トルクＲ１が大きくなるよう分割割合を設定してもよい。これによれば、機器トルクＭが大きい場合に準備トルクＲ１を大きく設定できるので、車載機の駆動開始直後に大きなトルクが必要とされる場合にも該トルクを供給することができる。
【０１０１】
（ｅ）車載機は、車両に搭載されたエアコン７０に用いられるコンプレッサ７１であってもよい。これによれば、エアコン７０の立ち上がりに必要とされるトルクを供給する際に、燃費の悪化を抑制することができる。
【０１０２】
（ｆ）エンジンＥＣＵ５０は、車載機の駆動条件を取得し、駆動条件と機器トルクＭとを対応付けた対応情報に基づいて機器トルクＭを設定してもよい。車載機の駆動条件とは、車載機が駆動を開始する際の条件を表す。駆動条件には、例えば気温、気圧、水温等といった車載機が駆動を開始する際の環境による条件を示す環境条件や、例えばエアコン７０における冷媒圧等といった車載機が駆動を開始する際の負荷による条件を示す負荷条件等が含まれうる。
【０１０３】
これによれば、車載機の駆動条件に合わせて機器トルクＭを設定することができるので、仮に車載機におけるロストルクの最大値を常に機器トルクＭとして設定する場合よりも、余分に消費される燃料量を抑制することができる。
【０１０４】
（ｇ）エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１９０、Ｓ１５５では、車載機が駆動を開始した以降は、車載機が駆動を開始する前の要求トルクに機器トルクＭから準備トルクＲ１を減算した値を表す調整トルクＲ２を更に上乗せしたトルクを新たな要求トルクとして設定してもよい。そして、エンジンＥＣＵ５０は、該要求トルクが出力トルクとして安定期間の経過後に出力されるよう、吸気量を増加させるとともに点火時期を進角又は遅角させてもよい。
【０１０５】
これにより、車載機が駆動を開始する前は準備トルクＲ１をリザーブトルクとし、車載機が駆動を開始した後は調整トルクＲ２をリザーブトルクとするように、複数段階にわけてトルクリザーブ制御を行うことができる。この結果、車載機の駆動を開始する際のロストルクの立ち上がりに応じた出力トルクとなるようトルク制御を行いやすくなる。
【０１０６】
［５．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０１０７】
（ａ）上記実施形態では、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１０において機器トルク設定処理にて設定された機器トルクＭを取得していたが、これに限定されるものではない。エンジンＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ５０以外のＥＣＵにて設定された機器トルクＭを取得してもよい。
【０１０８】
また、上記実施形態では、エンジンＥＣＵ５０は、車載機の駆動条件に応じて機器トルクＭを設定していたが、これに限定されるものではない。機器トルクＭは、車載機の駆動条件によらず予め定められた固定値としてメモリ５２に記録されていてもよい。例えば、車載機におけるロストルクのとりうる値における最大値を固定値として、該最大値を機器トルクＭとして設定してもよい。この場合、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１１０の処理を省略し、Ｓ１１５にてメモリ５２に予め記録された固定値を機器トルクＭとして取得してもよい。
【０１０９】
（ｂ）上記実施形態では、分割割合は、Ｓ１２０で実行される割合設定処理にて設定されるが、これに限定されるものではない。エンジンＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ５０以外のＥＣＵにて設定された分割割合を取得してもよい。また、分割割合は予め定められた固定の値としてメモリ５２に記録されていてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ５０は、Ｓ１２０の処理を省略し、Ｓ１２５にてメモリ５２に予め記録された値を分割割合として取得してもよい。
【０１１０】
（ｃ）上記実施形態では、エンジンＥＣＵ５０は、割合設定処理において、機器トルクＭが設定閾値以上である場合に、準備トルクＲ１が調整トルクＲ２よりも大きくなるよう、分割割合を０．５よりも大きい値に設定していたが、これに限定されるものではない。エンジンＥＣＵ５０は、機器トルクＭが設定閾値以上である場合に、準備トルクＲ１が調整トルクＲ２よりも小さくなるよう、分割割合を０．５よりも小さい値に設定してもよい。
【０１１１】
（ｄ）上記実施形態では、エンジンＥＣＵ５０は、割合設定処理において、機器トルクＭが設定閾値未満である場合に、分割割合を０．５に設定していたが、これに限定されるものではない。分割割合は任意の値に設定されてもよい。
【０１１２】
（ｅ）上記実施形態では、可変コンプレッサをコンプレッサ７１として備えるエアコン７０を車載機として説明を行ったが、これに限定されるものではない。エンジンＥＣＵ５０は、固定コンプレッサをコンプレッサ７１として備えるエアコン７０を車載機として、同様の制御を行ってもよい。固定コンプレッサとは、吐出容量が予め固定値に定められているコンプレッサを示す。なお、固定コンプレッサをコンプレッサ７１として備えるエアコン７０の場合、可変コンプレッサをコンプレッサ７１として備えるエアコン７０よりも、安定期間Ｔｓが短く設定される。
【０１１３】
（ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０１１４】
（ｇ）上述したエンジンＥＣＵ５０、車両制御システム１の他、エンジンＥＣＵ５０を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、車両制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【０１１５】
［６．実施形態における構成と請求項における構成との対応］
エンジンＥＣＵ５０が、機器トルク部と、トルク設定部と、開始判断部と、準備部と、調整部と、割合設定部とに相当する。また、Ｓ１１５が機器トルク部としての処理に相当し、Ｓ１２５がトルク設定部としての処理に相当し、Ｓ１６０が開始判断部としての処理に相当し、Ｓ１３０、Ｓ１３５が準備部としての処理に相当し、Ｓ１９０が調整部としての処理に相当する。また、Ｓ１２０が割合設定部としての処理に相当する。
【０１１６】
また、エアコン７０、詳しくはコンプレッサ７１が車載機に相当する。
【符号の説明】
【０１１７】
５０  エンジンＥＣＵ、５１  ＣＰＵ  ７０  エアコン、７１  コンプレッサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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