(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された空調装置の冷媒圧を推定する冷媒圧推定部（６８）と、
空調装置（３）のコンプレッサ（３０）を駆動するエンジン（２）の回転数と、前記冷媒圧推定部にて推定された推定冷媒圧とに基づき、前記コンプレッサのトルクを推定するトルク推定部（６２）と、
前記トルク推定部にて推定される前記トルクの誤差を推定するトルク誤差推定部（６４）と、
前記トルク推定部にて推定された前記トルクと、前記トルク誤差推定部にて推定された前記トルクの誤差とに基づき、前記コンプレッサの駆動によって生じる前記エンジンのロストルクを算出するロストルク算出部（６６）と、
を備え、前記冷媒圧推定部は、前記ロストルク算出部にて算出された前記ロストルクと、前記エンジンの回転数とに基づき、前記冷媒圧を推定するよう構成されている、車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項２】
前記冷媒圧推定部は、前記コンプレッサの停止時に、前記冷媒圧を推定するよう構成されている、請求項１に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項３】
前記冷媒圧推定部は、前記トルク推定部が前記エンジンの回転数と前記推定冷媒圧とに基づき前記トルクを推定するのに用いるトルク推定用データから生成された冷媒圧逆算用のデータを用いて、前記冷媒圧を推定するよう構成されている、請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項４】
前記トルク推定部及び前記ロストルク算出部は、前記コンプレッサの駆動時に動作し、前記コンプレッサの停止時には動作を停止して、前記トルク及び前記ロストルクを基準値に設定するよう構成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項５】
前記トルク誤差推定部は、前記エンジンのアイドル回転数を目標回転数にフィードバック制御するアイドル回転制御部によるフィードバック制御量から、前記トルク推定部による前記トルクの誤差を推定するよう構成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項６】
前記冷媒圧推定部は、前記コンプレッサの停止直後に前記冷媒圧を推定し、その後、前記コンプレッサが駆動開始されるまで、外気温に応じて前記推定冷媒圧を減衰させ、前記コンプレッサの駆動が開始されると、該推定冷媒圧を保持するように構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【請求項７】
前記冷媒圧推定部は、前記コンプレッサの停止直後に前記冷媒圧を推定し、前記コンプレッサの駆動が開始されると、該推定冷媒圧と、前記コンプレッサの停止後の経過時間と、外気温とに基づき、前記推定冷媒圧を更新するように構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用空調装置のトルク推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置のコンプレッサによって生じるエンジンのロストルクを推定するトルク推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のコンプレッサは、車両に搭載されたエンジンにより駆動されることから、コンプレッサの駆動時と停止時とでエンジンに加わる負荷（換言すればロストルク）が変化する。
【０００３】
また、車両において、エンジンのアイドル運転時には、通常、アイドル回転数を目標回転数に制御するアイドル回転制御（所謂ＩＳＣ：アイドルスピードコントロール）が実施される。
【０００４】
このため、エンジンのアイドル運転時にコンプレッサが駆動されて、エンジンのロストルクが大きくなった場合には、ＩＳＣのフィードバックが働くことで、エンジンのトルク補償を行うことができる。
【０００５】
しかし、アイドル回転制御は、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ものであり、エンジン回転数が目標回転数から乖離してはじめてトルク補償量が増減される。このため、車両用空調装置のコンプレッサの駆動開始時等、ロストルクが大きく変動する際には、エンジン回転数の挙動が不安定になり、エンジンを安定して運転させることができない。
【０００６】
そこで、従来、エンジン回転数が変動する前からトルク補償を行うために、車両用空調装置のコンプレッサのトルクを、エンジンのロストルクとして推定し、エンジンの出力をこのロストルク分だけ増加させることが提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、コンプレッサ前後の冷媒エンタルピー差と冷媒流量とからコンプレッサの理論動力を算出し、この理論動力にコンプレッサの体積効率、機械効率、圧縮効率を乗じることで実動力を算出し、この実動力からロストルクを算出することが提案されている。
【０００８】
また、特許文献２では、コンデンサの通過風量と空気温度、エバポレータの通過風量と空気温度、及び、コンプレッサの回転数に基づき、コンプレッサ停止直前のトルクを算出し、そのトルクとコンプレッサの停止時間とからコンプレッサ再起動時のロストルクを求めることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−３９８６２号公報
【特許文献２】特開平４−２８３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、ロストルクを算出するのに、コンプレッサ前後の冷媒エンタルピー差を用いることから、冷媒エンタルピー差を求めるために、コンプレッサへの冷媒の吸入圧及び吐出圧を検出する必要がある。このため、特許文献１の技術は、空調装置に冷媒圧センサが備えられていない車両には適用することができない。
【００１１】
一方、特許文献２では、冷媒圧センサを利用することなく、コンプレッサ再起動時のロストルクを求めることができる。しかし、このロストルクは、コンプレッサ停止直前のトルクとその後の経過時間とで算出され、コンプレッサ停止後、再起動されるまでのエンジンの運転状態が反映されないことから、ロストルクを精度よく推定することができない。
【００１２】
本開示の一局面は、車両用空調装置のコンプレッサによって生じるエンジンのロストルクを、冷媒圧を検出することなく、高精度に推定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示の一局面のトルク推定装置においては、トルク推定部（６２）が、車両用空調装置（３）のコンプレッサ（３０）を駆動するエンジン（２）の回転数と、冷媒圧推定部（６８）にて推定された推定冷媒圧とに基づき、コンプレッサのトルクを推定する。また、トルク誤差推定部（６４）が、トルク推定部より推定されるトルクの誤差を推定する。
【００１４】
そして、ロストルク算出部（６６）が、トルク推定部にて推定されたトルクと、トルク誤差推定部にて推定されたトルク誤差とに基づき、コンプレッサの駆動によって生じるエンジンのロストルクを算出する。
【００１５】
また、冷媒圧推定部（６８）は、ロストルク算出部にて算出されたロストルクと、エンジン回転数とに基づき、車両用空調装置の冷媒圧を推定する。
従って、このトルク推定装置によれば、車両用空調装置に冷媒圧を検出するセンサが設けられていない場合であっても、ロストルクとエンジン回転数とを用いて冷媒圧を推定し、その推定した冷媒圧を用いてコンプレッサのトルクを推定することができる。
【００１６】
また、ロストルクは、トルク推定部にて推定されたコンプレッサのトルクを、トルク誤差推定部にて推定されたトルク誤差にて補正することで算出されることから、ロストルク及びロストルクを用いて推定される推定冷媒圧の精度を高めることができる。
【００１７】
よって、本開示のトルク推定装置によれば、特許文献２に記載のものに比べて、コンプレッサ駆動開始時のロストルクを精度よく推定することができる。
そして、推定したロストルクをエンジン制御に利用することで、不要な燃料消費を抑えて燃費を改善できるようになり、また、コンプレッサの動作によって生じるエンジンの回転変動を抑えて、車両の安定性を向上することができる。
【００１８】
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、本発明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】
【００１９】
【図１】実施形態の車両制御システムの概略構成を表すブロック図である。
【図２】図１に示すエンジンＥＣＵにおけるエンジン制御系を表す機能ブロック図である。
【図３】図２に示すエアコンロストルクを推定するためのエアコンロストルク推定部を表す機能ブロック図である。
【図４】図３に示す冷媒圧推定部を表す機能ブロック図である。
【図５】エアコンロストルク推定処理を表すフローチャートである。
【図６】図５の推定処理をエンジン及びコンプレッサの状態変化と関連づけて表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両制御システムは、車両の動力源となるエンジン２及び車両用空調装置（以下、エアコンという）３をそれぞれ制御するためのエンジンＥＣＵ１０及びエアコンＥＣＵ２０を備える。
【００２１】
エアコン３は、コンプレッサ３０と、コンデンサ３２と、膨張弁３４と、エバポレータ３６とにより構成される冷凍サイクルを有する。
この冷凍サイクルにおいて、コンプレッサ３０は、エンジン２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ＥＣＵ２０から出力される駆動信号によりオン・オフ（動作・停止）される。
【００２２】
コンデンサ３２は、コンプレッサ３０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３４は、コンデンサ３２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（蒸発）しやすくする。
【００２３】
エバポレータ３６は蒸発器であり、膨張弁３４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３６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３０に戻され、圧縮される。
【００２４】
次に、エンジンＥＣＵ１０及びエアコンＥＣＵ２０は、それぞれ、ＣＰＵ１２，２２、ＲＯＭ１４，２４、ＲＡＭ１６，２６を有するマイクロコンピュータにて構成されている。
【００２５】
エアコンＥＣＵ２０は、車両乗員により操作されるエアコンスイッチ（図示せず）がオン状態であるときに動作し、車室内が操作部（図示せず）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３０をオン・オフさせる。
【００２６】
また、エンジンＥＣＵ１０は、運転者のアクセル操作に応じてエンジン２の出力トルクを制御するように構成されており、その制御系は、図２に示すように構成される。
なお、図２はエンジン制御系を機能ブロックで表しているが、これはエンジン制御をわかりやすくするためであり、エンジン制御は、実際には、ＣＰＵ１２がＲＯＭ１４内に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２７】
図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０によるエンジン制御系は、エンジン要求トルク算出部４０と、エンジン要求トルク実現部５０とにより構成される。
エンジン要求トルク算出部４０は、運転者によるアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）に基づき、運転者が要求するエンジントルク（ドライバ要求トルク）を求め、エンジン２自身或いは補機の駆動によって生じる各種ロストルクを加算することにより、エンジン要求トルクを算出する。
【００２８】
このため、エンジン要求トルク算出部４０は、ドライバ要求トルク算出部４２、フリクションロストルク算出部４４、補機ロストルク算出部４６、ＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８、及び、加算部４９を備える。
【００２９】
ドライバ要求トルク算出部４２は、アクセル開度に基づきドライバ要求トルクを算出するためのものであり、フリクションロストルク算出部４４は、エンジン回転数や冷却水温等に基づきエンジン２のフリクションロストルクを算出するためのものである。
【００３０】
また、補機ロストルク算出部４６は、エンジン２により駆動されるエアコン３やオルタネータ（図示せず）で生じるロストルク、つまり、エアコンロストルク、オルタネータロストルク等を加算することで、補機ロストルクを算出するためのものである。
【００３１】
なお、エアコンロストルク及びオルタネータロストルクは、エンジンＥＣＵ１０にて、エアコン３（詳しくはコンプレッサ３０）及びオルタネータの動作状態に基づき別途算出される。
【００３２】
エアコンロストルクは、コンプレッサ３０の駆動によって生じるエンジン２のロストルクであり、これを算出するエアコンロストルク推定部は、本開示のトルク推定装置に相当するものであることから、後に詳しく説明する。
【００３３】
次に、ＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８は、エンジン２のアイドル運転時にエンジン回転数を目標アイドル回転数にフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御するための制御量として、ＩＳＣＦ／Ｂトルクを算出するものである。
【００３４】
そして、加算部４９は、ドライバ要求トルク算出部４２、フリクションロストルク算出部４４、補機ロストルク算出部４６、及び、ＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８にて算出されたトルクを加算することで、エンジン要求トルク（換言すればクランク軸要求トルク）を算出する。
【００３５】
エンジン要求トルク実現部５０は、エンジン２のクランク軸をエンジン要求トルク（クランク軸要求トルク）で駆動できるように、エンジン２への吸入空気量及び点火時期を制御し、エンジン２に燃焼トルクを発生させる。
【００３６】
このためエンジン要求トルク実現部５０は、エンジン２のスロットルバルブ６及び可変バルブタイミング機構７を介して吸入空気量を制御する吸気制御部５４と、エンジン２の点火装置８による点火時期を制御する点火時期制御部５６と、を備える。
【００３７】
そして、エンジン要求トルク実現部５０では、エンジン要求トルク算出部４０にて算出されたエンジン要求トルクが、要求トルク分配部５２にて、吸気制御部５４に対する要求空気量と、点火時期制御部５６に対する要求点火時期とに分配される。
【００３８】
なお、エンジンＥＣＵ１０は、吸気制御部５４にて制御される吸入空気量に対応して、エンジン２への燃料噴射量を設定して、エンジン２に設けられた燃料噴射弁を駆動する燃料噴射制御も実施する。
【００３９】
このようにエンジンＥＣＵ１０がエンジン制御を実行する際、エアコン３が動作しているときには、エアコン３のコンプレッサ３０が駆動されることによって生じるエアコンロストルクが利用される。
【００４０】
このため、エアコンロストルクの推定精度が悪くなると、エンジン要求トルク算出部４０にて算出される要求トルクの精度も低下し、エンジン２のトルクを運転者の要求に応じて制御することができなくなる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、エアコンロストルクを精度よく推定できるように、エアコンロストルク推定部６０を、図３，図４に示すように構成している。
以下、このエアコンロストルク推定部６０について説明する。
【００４２】
なお、図３、図４に示すエアコンロストルク推定部６０の機能は、上述したエンジン制御と同様、エンジンＥＣＵ１０のＣＰＵ１２がＲＯＭ１４内に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００４３】
エアコンロストルク推定部６０は、本開示のトルク推定装置としての機能を実現するためのものであり、図３に示すように、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２と、トルク誤差推定部６４と、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６と、冷媒圧推定部６８と、を備える。
【００４４】
Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２は、コンプレッサ３０を駆動するエンジン２の回転数（エンジン回転数）と、冷媒圧推定部６８にて推定された冷媒圧（推定冷媒圧）とに基づき、コンプレッサ３０のトルク（ベーストルク）を推定するためのものである。
【００４５】
このトルク推定には、エンジンＥＣＵ１０のＲＯＭ１４内に予め記憶されているトルク推定用のマップが用いられる。
このマップは、本開示のトルク推定用データであり、このマップを用いて算出されたコンプレッサ３０のベーストルクは、Ｆ／Ｂ前トルク推定値として、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６に出力される。なお、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２は、本開示のトルク推定部に相当する。
【００４６】
次に、トルク誤差推定部６４は、図２に示したＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８にてアイドル運転時に算出されるＩＳＣＦ／Ｂトルクを学習し、その学習値からコンプレッサ３０の駆動によって生じたトルク変動分を推定する。そして、トルク誤差推定部６４は、その推定したトルク変動分を、エンジン２のロストルク誤差として、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６に出力する。
【００４７】
Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６は、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２から出力されるＦ／Ｂ前トルク推定値と、トルク誤差推定部６４から出力されるロストルク誤差とを加算することにより、コンプレッサ３０の駆動によって生じるエアコンロストルクを推定する。
【００４８】
そして、このＦ／Ｂ後トルク推定部６６にて算出されたエアコンロストルク推定値は、図２の補機ロストルク算出部４６に出力される。なお、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６は、本開示のロストルク算出部に相当する。
【００４９】
次に、冷媒圧推定部６８は、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６にて算出されたエアコンロストルク推定値と、エンジン回転数と、外気温とに基づき、コンプレッサ３０から吐出される冷媒圧を推定する。
【００５０】
この冷媒圧の推定には、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２がベーストルクの推定に利用するマップに基づき生成された冷媒圧逆引き用のマップ（逆引き圧力推定マップ）が使用される。このマップは、本開示の冷媒圧逆算用データであり、ベーストルク推定用のマップと共に、ＲＯＭ１４内に予め記憶されている。
【００５１】
図３に示すように、冷媒圧推定部６８は、コンプレッサオフ時冷媒圧推定部７２と、冷媒圧減衰演算部７４とを備える。
コンプレッサオフ時冷媒圧推定部７２は、コンプレッサ３０のオン時、詳しくは、コンプレッサ３０がオン状態からオフ状態に切り換えられたときに、エアコンロストルク推定値と、エンジン回転数とに基づき、逆引き圧力推定マップを用いて冷媒圧を推定する。
【００５２】
また、冷媒圧減衰演算部７４は、コンプレッサオフ時冷媒圧推定部７２にて推定された推定冷媒圧と、外気温と、コンプレッサ３０がオフされてからの経過時間（コンプレッサオフ後経過時間）とに基づき、推定冷媒圧を減衰させ、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２に出力する。
【００５３】
なお、外気温は、図示しない外気温センサにて検出され、冷媒圧減衰演算部７４にて、コンプレッサオフ後経過時間に応じて推定冷媒圧を減衰させる際の減衰量を設定するのに使用される。
【００５４】
また、冷媒圧減衰演算部７４は、コンプレッサ３０がオン状態になると、そのときの推定冷媒圧を保持し、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２に出力する。
上記のように構成されるエアコンロストルク推定部６０の機能を実現するために、ＣＰＵ１２にて実行されるエアコントルク推定処理について説明する。
【００５５】
エアコントルク推定処理は、エアコンＥＣＵ２０が動作しているときに、エンジンＥＣＵ１０のＣＰＵ１２でメインルーチンの一つとして周期的に実行される処理である。
図５に示すように、エアコントルク推定処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、エアコン３のコンプレッサ３０がオフ状態で、動作を停止しているか否かを判断する。
【００５６】
Ｓ１１０にて、コンプレッサ３０がオフ状態で動作を停止していると判断されると、Ｓ１２０に移行して、コンプレッサ３０がオン状態からオフ状態に変化した直後であるか否か（換言すれば、現在、コンプレッサ３０のオフ時であるか否か）を判断する。
【００５７】
そして、Ｓ１２０にて、現在、コンプレッサ３０のオフ時であると判断されると、Ｓ１３０に移行して、コンプレッサ３０がオン状態であるときに逐次更新されていた現在のロストルク推定値と、現在のエンジン回転数とを取得し、Ｓ１４０に移行する。
【００５８】
Ｓ１４０では、Ｓ１３０で取得した現在のロストルク推定値とエンジン回転数とに基づき、ＲＯＭ１４内に記憶されている逆引き圧力推定マップを用いて、冷媒圧を算出（推定）する。
【００５９】
そして、続くＳ１５０では、コンプレッサ３０がオフ状態に切り換えられたので、エアコンロストルク推定値として、基準値である値０を設定し、当該エアコンロストルク推定処理を一旦終了する。
【００６０】
また、Ｓ１２０にて、現在、コンプレッサ３０がオフ状態に切り換えられた直後（コンプレッサ３０の停止直後）ではないと判断されると、Ｓ１７０に移行する。
Ｓ１７０では、Ｓ１４０にてコンプレッサ３０のオフ時に算出した推定冷媒圧を、コンプレッサオフ後の経過時間に基づき減衰させるための減衰演算を行い、当該エアコンロストルク推定処理を一旦終了する。なお、Ｓ１７０にて推定冷媒圧を減衰させる際には、コンプレッサオフ後経過時間と外気温とが用いられる。
【００６１】
次に、Ｓ１１０にて、コンプレッサ３０はオフ状態でない（つまりオン状態である）と判断された場合には、Ｓ１８０に移行し、現在の推定冷媒圧（詳しくは、コンプレッサ３０がオフ状態であるときに推定された最新の冷媒圧）とエンジン回転数とを取得する。
【００６２】
そして、続くＳ１９０では、Ｓ１８０で取得した推定冷媒圧とエンジン回転数とに基づき、ＲＯＭ１４内に記憶されているベーストルク推定用のマップを用いてエアコントルク（ベーストルク）を推定する、Ｆ／Ｂ前トルク推定部６２としての処理を実行する。
【００６３】
また、Ｓ２００では、エンジン２のアイドル運転時にＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８にて算出されるＦ／Ｂトルクの学習値（ＩＳＣ学習値）からロストルク誤差を推定する、トルク誤差推定部６４としての処理を実行する。
【００６４】
そして、続くＳ２１０では、Ｓ１９０で求めたエアコントルク推定値と、Ｓ２００で求めたロストルク誤差とを加算することにより、コンプレッサ３０の駆動によって生じるエンジン２のロストルク（エアコンロストルク）を算出し、当該エアコンロストルク推定処理を一旦終了する。
【００６５】
なお、Ｓ２１０の処理は、Ｓ１５０の処理と共に、Ｆ／Ｂ後トルク推定部６６としての機能を実現しており、Ｓ１３０、Ｓ１４０、及び、Ｓ１７０の処理は、冷媒圧推定部６８としての機能を実現している。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の車両制御システムにおいては、エンジンＥＣＵ１０に、エンジン２によりエアコン３のコンプレッサ３０を駆動するのに要するトルクをエンジン２のロストルクとして推定するトルク推定装置としての機能が設けられている。
【００６７】
この機能は、図３に機能ブロックで示されるエアコンロストルク推定部６０により実現される。
エアコンロストルク推定部６０は、冷媒圧とエンジン回転数とに基づきベーストルク（Ｆ／Ｂ前トルク推定値）を求め、このベーストルクに、ＩＳＣＦ／Ｂトルクの学習値から得られるロストルク誤差を加算することにより、エアコンロストルクを推定する。
【００６８】
また、エアコンロストルクの推定には、コンプレッサ３０から吐出される冷媒の圧力（冷媒圧）が必要であるが、本実施形態では、この推定冷媒圧の算出に、エアコンロストルク推定値とエンジン回転数と外気温とを利用する。
【００６９】
つまり、本実施形態では、図６に示すように、コンプレッサ３０のオフ時（時点ｔ１）に、現在のエアコンロストルク推定値とエンジン回転数とに基づき、逆引き圧力推定マップを用いて、推定冷媒圧を算出する。
【００７０】
そして、その後、時点ｔ２でコンプレッサ３０がオンされる迄は、コンプレッサオフ後経過時間と外気温とに基づき推定冷媒圧を減衰させ、コンプレッサ３０がオンされると、推定冷媒圧をそのときの値に保持する。
【００７１】
このため、コンプレッサ３０がオフ状態であるとき、推定冷媒圧は実冷媒圧と略一致する。従って、コンプレッサ３０のオン時（時点ｔ２）には、推定冷媒圧とエンジン回転数とに基づき、ベーストルク推定用のマップを用いて、Ｆ／Ｂ前トルク推定値を正確に推定することができる。
【００７２】
また、その推定されたＦ／Ｂ前トルク推定値は、トルク誤差推定部６４にて推定されたロストルク誤差にて補正される。このため、エアコン３のコンプレッサ３０がオンされることによって、エンジン回転数が低下し、運転者に違和感を与えるのを防止できる。
【００７３】
なお、本実施形態では、コンプレッサ３０の停止時に冷媒圧を推定（更新）し、コンプレッサ３０の駆動時には推定冷媒圧を保持する。これは、コンプレッサ３０の駆動時にも推定すると、その推定冷媒圧に基づくトルク制御とＩＳＣによるトルク制御とが同時に実行されて、エンジン２の回転が不安定になることが考えられるからである。
【００７４】
また、コンプレッサ３０のオフ時に推定冷媒圧を算出するのに用いるマップは、Ｆ／Ｂ前トルク推定値を算出するのに用いられるベーストルク推定用マップに基づき、冷媒圧を逆引きするための逆引き圧力推定マップとして構成されている。
【００７５】
このため、この冷媒圧推定用のマップは、ベーストルク推定用マップを用いて簡単に生成することができ、冷媒圧推定用のマップをコンプレッサ３０と適合させるための適合工数を削減できる。
【００７６】
また、ベーストルク推定用マップ及び逆引き圧力推定マップは、トルク推定対象となるコンプレッサ３０のベーストルク及びその推定誤差を推定するためのデータ（トルク推定用データ、冷媒圧逆算用データ）であり、コンプレッサ３０に適合していればよい。従って、これら各データは、ベーストルクやトルク誤差を算出するための計算式にて構成されていてもよい。
【００７７】
また、コンプレッサ３０がオフ状態であるときには、Ｆ／Ｂ前トルク推定値及びエアコンロストルク推定値は、基準値である値０に設定される。これは、コンプレッサ３０がオフ状態であれば、エンジン２にコンプレッサ３０の駆動に伴う負荷（ロストルク）が発生しないためである。
【００７８】
そして、本実施形態では、コンプレッサ３０がオフ状態であるときに、エアコンロストルク推定値を基準値である値０にすることで、ＣＰＵ１２による不要な演算処理を不要とし、ＣＰＵ１２の処理負荷を低減している。
【００７９】
一方、コンプレッサ３０がオン状態であるときには、推定冷媒圧は、コンプレッサ３０がオフ状態であるときに求めた一定値に保持されるが、Ｆ／Ｂ前トルク推定値及びエアコンロストルク推定値は、エンジン回転数とロストルク誤差とに基づき更新される。
【００８０】
つまり、コンプレッサ３０がオン状態であるとき、エンジン２がアイドル運転されると、アイドル回転数を目標回転数に制御するＩＳＣによって、コンプレッサ３０の駆動に伴うエンジン２のロストルクが補償される。
【００８１】
そして、このときＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部４８にて算出されるＩＳＣＦ／Ｂトルクから、ロストルク誤差を正確に推定できる。
従って、本実施形態のエアコンロストルク推定部６０によれば、コンプレッサ３０がオン状態にあるときにエンジン２に生じるエアコンロストルクを、正確に推定することができる。
【００８２】
また、エアコンロストルクを推定するために冷媒圧を検出する必要がないため、冷媒圧センサを備えていないエアコン３を搭載した車両においても、エアコンロストルクを正確に推定して、エンジン制御に反映させることが可能となる。
【００８３】
また、エンジンＥＣＵ１０では、推定したエアコンロストルクを用いて、エンジン２の吸入空気量や点火時期を制御できるので、エンジン２から車両の駆動輪に伝達されるトルクをドライバ要求トルクに制御できるようになる。
【００８４】
この結果、本実施形態の車両制御システムによれば、エンジン２の不要な燃料消費を抑えて燃費を改善できるようになる。また、エアコン３のコンプレッサ３０の動作によって生じるエンジン２の回転変動を抑えて、車両の安定性を向上することができる。
【００８５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、冷媒圧推定部６８は、コンプレッサ３０のオフ時に冷媒圧を推定し、その後コンプレッサ３０がオンされるまで、外気温に応じて推定冷媒圧を減衰させ、コンプレッサ３０がオンされると、その推定冷媒圧を保持するものとして説明した。
【００８６】
しかし、コンプレッサ３０が停止されてからコンプレッサ３０の駆動が開始されるまでの間は、必ずしも、コンプレッサオフ後経過時間に応じて推定冷媒圧を逐次減衰させる必要はない。
【００８７】
つまり、コンプレッサ３０のオン時に、コンプレッサオフ後経過時間と外気温とから冷媒圧の減衰量を求め、コンプレッサ３０のオフ時に求めた推定冷媒圧から減衰量を減じることで、ロストルクの推定に用いる推定冷媒圧を求めるようにしてもよい。
【００８８】
そして、このようにすれば、コンプレッサ３０がオフ状態であるときに、推定冷媒圧を逐次更新する必要がないことから、ＣＰＵ１２の処理負荷を低減することができる。
また、上記実施形態では、トルク誤差推定部６４は、アイドル回転制御部としてのＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部で求められたＩＳＣＦ／Ｂトルク（換言すればフィードバック制御量）に基づき、ロストルク誤差を算出するものとして説明した。
【００８９】
しかし、トルク誤差推定部６４において、トルク誤差は、エアコンロストルク推定値の誤差を推定できればよいことから、例えば、エンジン２からコンプレッサ３０に動力を伝達する経路にトルクセンサを設けて、実トルクを検出し、その検出結果からトルク誤差を算出するようにしてもよい。
【００９０】
但し、この場合、トルクセンサが必要になる。従って、上記実施形態のように、ＩＳＣフィードバック制御量からトルク誤差を推定するようにすれば、装置構成を簡単にすることができる。
【００９１】
次に、上記実施形態では、エンジンＥＣＵ１０にエアコンロストルク推定部６０としての機能を設けるものとして説明したが、エアコンロストルク推定部６０としての機能は、エアコンＥＣＵ２０に設け、エアコンロストルクの推定結果を、エンジンＥＣＵ１０に送信するようにしてもよい。また、エアコンロストルク推定用のＥＣＵを別途設けるようにしてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、エアコンロストルク推定部６０としての機能は、エンジンＥＣＵを構成するＣＰＵがプログラムを実行することにより実現されるものとして説明したが、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）等の集積回路にて実現するよう構成されていてもよい。
【００９３】
また、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のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００９４】
また、本発明は、エンジンＥＣＵ１０やエアコンＥＣＵ２０等の制御装置によって実現されるトルク推定装置の他、その制御装置を構成するコンピュータが実行するプログラム、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、トルク推定方法など、種々の形態で実現することもできる。
【符号の説明】
【００９５】
２…エンジン、３…エアコン、６…スロットルバルブ、７…可変バルブタイミング機構、８…点火装置、１０…エンジンＥＣＵ、２０…エアコンＥＣＵ、１２，２２…ＣＰＵ、１４，２４…ＲＯＭ、１６，２６…ＲＡＭ、３０…コンプレッサ、３２…コンデンサ、３４…膨張弁、３６…エバポレータ、４０…エンジン要求トルク算出部、４８…ＩＳＣＦ／Ｂトルク算出部、５０…エンジン要求トルク実現部、６０…エアコンロストルク推定部、６２…Ｆ／Ｂ前トルク推定部、６４…トルク誤差推定部、６６…Ｆ／Ｂ後トルク推定部、６８…冷媒圧推定部、７２…コンプレッサオフ時冷媒圧推定部、７４…冷媒圧減衰演算部。
【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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