JP2000027691A - エンジンのアイドル回転数制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気回路の発電機からの電力の変動に基づい
て自動車のアイドル回転数を制御する方法と装置とを提
供する。 【解決手段】 エンジンの回転数が発電機の電圧の周波
数に基づいて所定回転数範囲内で論理制御ユニット(ME)
によって計測され、この論理制御ユニット(ME)によって
自動車の交流負荷(L) が接続状態であるか分離状態であ
るかが検出され、発電機(W4)への電気負荷(L) の接続／
分離状態の情報の受信とエンジン回転数により、論理制
御ユニット(ME)が発電機(W4)をアースに接続する電子制
御スイッチ(SCR3)を作動状態、或いは非作動状態とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
のアイドル動作状態を制御するための方法及び装置に関
し、特に、前記自動車の電気系の発電機から得られる電
力の変動に係わるエンジンのアイドル動作状態を制御す
るための方法及び装置に関する。本発明は如何なる自動
車の電気系にも適用可能であるが、好ましくは、本発明
は同一出願人の対応イタリア特許出願の主題を形成す
る、位相制御型の直列電圧レギュレータを備えた自動車
の電気系に適用される。

【０００２】

【従来の技術】エンジン付自転車、スクーター、或いは
低動力のオートバイにおいては、車両の電気負荷によっ
て異なる量の出力が得られる場合に、「エンジンのアイ
ドル回転数」と呼ばれるエンジンのアイドル動作状態を
正しく維持する課題がある。前述の種類のオートバイの
場合は、このような状態は基本的に次のような状態とい
うことができる。即ち、車両のライトがオン（点灯）、
またはオフ（消灯）しているような状態、或いは、更に
一般的には、イグニッション回路に必要な電力を通常与
える発電機によって給電される交流電気負荷の接続状
態、または分離状態ということができる。

【０００３】それゆえに、前述の種類の自動車では、も
し、エンジンのアイドル回転数が、例えば、ライトがオ
ンの状態においてセットされていると、ライトがオフの
時には、より少ない量の電力が引き出されるので、エン
ジンの回転数は僅かながら増大する傾向にある。これに
対して、もし、エンジンのアイドル回転数が、例えば、
ライトがオフの状態においてセットされていると、ライ
トがオンの時にはエンジンの回転数はエンストの危険性
を伴って減少する傾向にある。

【０００４】現在では、この問題は、電圧レギュレータ
から出力されて自動車の電気系に与えられる交流が、エ
ンジンによって消費される電力が実質的に変化せずに保
持されるように、常に同じ値の負荷に接続されることを
保証することによって解決されている。本質的に、この
ことは適切なデビエータスイッチによる、自動車のライ
ト、または、エンジンの稼働中は常に発電機に接続され
たままである適切な値の電気抵抗器、の何れかへの電圧
レギュレータの交流出力の切り換えによってなし遂げら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、この公知
のシステムは自明であるが、エンジンのアイドル回転数
の問題を解決するに際しては、実際には、組み立てられ
た部品の点からみると、抵抗器と必要な配線による追加
のコストがかかるという点で不経済であり、そして、エ
ネルギ消費の点においては、エンジンがアイドル回転数
で回転する状態を保持するために抵抗器に常に電力を供
給するので不経済であり、エネルギを継続的に消費する
ことに加えて、ライトがオフされた状態においても、よ
り多くの電力がエンジンによって得られ、その結果より
多くの燃料が消費され、周囲の汚染がいっそう悪化す
る。

【０００６】従って、前述の問題点を克服することがで
きるエンジンのアイドル回転数における問題点の解法を
見つける必要がある。よって、本発明の目的は、いかな
る場合でもエネルギの消費を抑え、且つ、燃料の消費を
低減する経済的に利点がある解決方法で、環境汚染の原
因となる要因を小さくすることができるような、自動車
のエンジンのアイドル動作状態を制御するための方法と
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は本発明のエン
ジンのアイドル回転数制御方法および装置によって達成
することができる。本発明の第１の形態によれば、電圧
レギュレータの制御の下で、手動操作可能なスイッチ装
置によって、発電機の巻線に接続可能な電気負荷を有す
る電気系を備えた自動車に搭載されたエンジンのアイド
ル回転数を制御する方法であって、前記発電機の巻線に
よって与えられる電圧の周波数に関係するエンジンの回
転数を検出するステップと、論理制御ユニットによって
電気負荷の接続状態または分離状態に関係する情報を検
出するステップ、および、エンジンの回転数と、前記論
理制御ユニットによって検出された電気負荷の接続状態
と分離状態に関係する情報に依存して、エンジンのアイ
ドル動作状態を維持するために、発電機の巻線をアース
に接続するか、あるいは、自動車の電気系に接続するか
を選択するステップとを備える方法が提供される。

【０００８】本発明の第２の形態によれば、手動操作可
能なスイッチ装置と電圧レギュレータによって発電機に
接続可能な交流負荷を有する電気系を備えた自動車に搭
載されたエンジンのアイドル回転数を制御する装置であ
って、エンジンのアイドル回転数を制御するための論理
制御ユニットを備え、この論理制御ユニットは電圧レギ
ュレータと前記スイッチ装置に接続されると共に、発電
機の電圧の周波数に関係するエンジンの回転数を検出す
る、或いは、電気負荷の接続状態と分離状態を検出する
ように設定されており、前記制御ユニットは、エンジン
の回転数又は電気負荷の接続状態或いは分離状態に依存
して、前記電気回路の交流電気負荷が分離されている状
態の時に発電機をアースに接続する電子スイッチを動作
させるように、更に設定されていることを特徴とする装
置が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
１は、前述の目的を達成するのに好適な、本発明の自動
車の内燃式のエンジン（以後単にエンジンという）のア
イドル回転数を制御する装置の一般的な構成を示す図で
ある。

【００１０】この装置は、巻線Ｗ４で表される発電機か
ら出力される電圧ＶＧを制御することができる好適な、
タイプを選ばない電圧レギュレータＶＲを備えており、
発電機は、第１の電子制御スイッチＳＣＲ１、および手
動操作可能なスイッチＩＴによって、例えば、装置に通
常備えられている自動車のヘッドランプからなる負荷Ｌ
に交流を供給する。自動車の電気系に電力を供給するバ
ッテリＢＡも備えられている場合には、バッテリは第２
の電子制御スイッチＳＣＲ２を通じて公知のやり方で、
発電機の巻線Ｗ４によって給電される。

【００１１】図１の装置はエンジンのアイドル回転数を
制御するための制御ユニットＭＥによって完全なものと
なり、この制御ユニットＭＥは以下のような機能を実行
することができる。そのロータがエンジンの回転軸に接
続された発電機の、巻線Ｗ４によって発生する電圧ＶＧ
の周波数に関係するエンジンの回転数を、接続線１０に
より検出する機能。

【００１２】交流負荷Ｌ、基本的には自動車のヘッドラ
ンプ、が接続されているか否か、即ち、エンジンがアイ
ドル動作状態中に、ヘッドランプがオンしているか、或
いはオフしているかを、接続線１１により検出する機
能。ヘッドランプがオフの時、即ち、負荷が接続されて
いない時に、電気エネルギを消費してエンジンにブレー
キをかけて、エンジンのアイドル状態を調節するため
に、発電機の巻線Ｗ４をアースに接続するように電子ス
イッチＳＣＲ３をトリガする機能。

【００１３】図２を参照することにより、我々はここ
で、デビエータスイッチＩＴを使用することによって、
自動車のライトがオンかオフの何れの状態にあるか、も
っと一般的に言えば、交流負荷Ｌが接続状態にあるか分
離状態にあるか、を決定する第１の方法を考える。図２
の例では、交流負荷（ＡＣ）と直流負荷（ＤＣ）の両方
を意図した位相制御型の直列電圧レギュレータが使用さ
れ、前記レギュレータは、前述の対応特許出願の一部を
形成し、従ってその主要部は以下に説明される。

【００１４】この図に見られるように、電圧レギュレー
タは実質的に幾つかの機能ブロックを備えており、これ
らは、通常、自動車に搭載されている電気回路に供給す
る磁石発電機の巻線Ｗ４からの出力電圧ＶＧを制御する
ためのものであり、記号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ′，
Ｈ，Ｎで示されて個々に説明される。図２において、Ｍ
Ｅはエンジンのアイドル回転数を制御するためのユニッ
トを示しており、接続線１０によってエンジンの回転数
に関係する第１の情報である発電機の巻線Ｗ４からの出
力電圧ＶＧを受け入れる一方、接続線１１によってデビ
エータスイッチＩＴから更に、そのスイッチＩＴ自体の
推定位置に応じて、負荷Ｌが接続しているか分離してい
るかに関する情報を受け入れる。

【００１５】図において、ＡＬは電圧レギュレータの数
多くの機能ブロックに供給される電圧ＶＳを発生するブ
ロックを示している。このブロックＡＬはダイオードＤ
Ｓと抵抗器ＲＳおよびコンデンサＣＳの直列回路を備え
ており、その充電電圧ＶＳはコンデンサＣＳに並列に接
続されるツェナーダイオードＤＺＳによって安定化され
る。

【００１６】図２の電圧レギュレータを構成する個々の
機能ブロックの説明を順次行うと、ブロックＡは、電子
制御スイッチＴ１、例えば、スイッチＩＴを通じてＡＣ
負荷Ｌを直列に発電機の巻線Ｗ４に接続することができ
る図１に示されるＳＣＲ１から構成されており、これ
は、負荷Ｌに予め規定された瞬間から電流が流れなくな
る瞬間まで、発電機の巻線Ｗ４からの出力電圧ＶＧの各
正極性の半波の電気角の僅かな部分の間にＡＣが供給さ
れるようにするためである。

【００１７】図示の直列接続された位相制御型の電圧レ
ギュレータの特徴的な態様は、同じ極性の半波によっ
て、そして、各半波の僅かな部分に対して、即ち、その
間だけ交流電気負荷Ｌに印加される発電機の電圧の実効
値が負荷自体に許容される電圧の実効値に対応する電気
角に対して、電子スイッチＴ１の導通状態を制御するこ
とによって、電気負荷ＬにＡＣを供給することである。

【００１８】それゆえに、電子制御スイッチＴ１の下流
側の交流電気負荷の電圧ＶＬはブロックＢによって検出
され、このブロックＢはその出力に、矩形状の入力電圧
ＶＬに比例した電圧Ｖ０を与え、この電圧Ｖ０は以下の
式で規定される。 Ｖ０＝ＫＶＬ² ここで、Ｋは予め定められた定数であり、実質的にブロ
ックＣにおいて積分される電圧Ｖ０は負荷Ｌの電圧ＶＬ
の「実効値」に比例しており、この電圧ＶＬは、公知の
公式により、交流電圧ＶＬ用の電圧の二乗平均の平方根
からなると考えられる。

【００１９】ブロックＢの出力は、回路Ｒ１−Ｃ１から
なる反転積分器の入力と演算増幅器Ａ１に供給され、演
算増幅器の非反転端子は、負荷Ｌに供給される許容電圧
の実効値を決定する電源ＶＲ１に接続されている。それ
ゆえに、反転積分ブロックＣの出力電圧Ｖ１は、電圧Ｖ
０の平均値が基準電圧ＶＲ１に比べて小さいか大きいか
によって上がったり下がったりする。

【００２０】反転積分器からなるブロックＣの出力電圧
Ｖ１は、第２の基準電圧源ＶＲ２に関して出力電圧Ｖ１
を反転する信号反転増幅器（Ａ２，Ｒ２，Ｒ３）を含む
ブロックＤの入力に送られ、そして、その増幅比は以下
の式で規定される。 Ｒ３／Ｒ２ ここで、Ｒ２とＲ３は、反転増幅器の典型的な形で演算
増幅器Ａ２に接続されている。

【００２１】演算増幅器Ａ２の出力には第２の制御電圧
Ｖ２が現れ、この電圧Ｖ２は出力電圧Ｖ１と同様に、以
前に規定したように交流負荷Ｌに現れる電圧ＶＬの実効
値に関係している。電圧Ｖ２は従って、電子制御スイッ
チＴ１が逆極性の時に、即ち、電子制御スイッチＴ１が
オープン状態または非動作状態の時に、巻線Ｗ４によっ
て表される発電機がアイドル状態か否かに依存して、ま
たは、電子制御スイッチＴ１が閉状態、又は導通状態の
時に、電流が負荷Ｌを流れているか否かに依存して、基
準電圧ＶＲ１に関して電圧Ｖ０の変動に基づいて変化す
る。

【００２２】電圧Ｖ２は、ブロックＦ′の比較器ＣＰ２
の非反転入力に供給される。比較器ＣＰ２にはその反転
入力に基準電圧ＶＲ３が印加されており、この基準電圧
ＶＲ３は、スイッチＴ２の以下のようなトリガによりバ
ッテリＢＡに給電が行われる瞬間を決定するのに好適な
閾値を与える。ダイオードを通じた比較器ＣＰ２の出力
信号は、図１のＳＣＲ２のような、バッテリと発電機の
巻線Ｗ４の間にバッテリＢＡに直列に配置された電子ス
イッチＴ２から構成されるブロックＨの制御電極に送ら
れる。

【００２３】図２の電圧レギュレータにはまた、ブロッ
クＥによって作られたランプ電圧ＶＣを、ブロックＩに
よって与えられる電圧Ｖ３と比較する電圧比較器ＣＰ１
から構成されるブロックＮが与えられている。ブロック
Ｎは、バッテリＢＡの電圧ＶＢの値に直接関係する電圧
ＶＣがブロックＩの出力の電圧Ｖ３を越えた時に、ダイ
オードＤ１を通じてブロックＡの電子スイッチＴ１をオ
ンさせるように動作する。

【００２４】１２ボルトの標準的なバッテリの充電電圧
は通常約１４．５ボルトに固定されているので、電子ス
イッチＴ２が閉じているか或いは導通状態であると、同
じ電圧はＡＣ負荷Ｌにも与えられるが、正極性の半波の
みに限定され、ＡＣ負荷の電圧ＶＬが望ましい値、例え
ば、バッテリＢＡの充電電圧よりも通常は低い１３ボル
トを越えない。

【００２５】Ｔ１をオンさせる位相を制御するためのラ
ンプ電圧ＶＣを発生するためのブロックＥは、発電機の
電圧ＶＧの正極性の半波だけのための積分器ＲＣ−Ｃ２
から構成されているが、これはエンジンの電子イグニッ
ション回路に供給される負極性の半波はダイオードＤＣ
によって遮られるからである。ブロックＥはまた、コン
デンサＣ２を短絡するための第１のトランジスタＴＲ１
を備えており、そのベースは通常抵抗器Ｒ４を通じて、
回路の幾つかの機能ブロックに供給される電圧ＶＳによ
る極性が与えられている。そして、第１のトランジスタ
ＴＲ１のベースは、第１のトランジスタＴＲ１の動作を
抑制する第２のトランジスタＴＲ２のコレクタに接続さ
れており、第２のトランジスタＴＲ２のベースは抵抗器
ＲＧを通じて発電機の正の電圧によって極性が与えられ
ている。一方、ダイオードＤ２は負極性の半波の印加中
に第２のトランジスタＴＲ２を保護する。

【００２６】ブロックＥからの電圧ＶＣはそれゆえに発
電機の電圧ＶＧの積分値を表し、更に一般的には、発電
機の電圧ＶＧに関係するランプ電圧を構成し、発電機の
電圧ＶＧが負極性になる毎に０に設定される。このよう
にして、ブロックＥは常に正極性の半波の各個におい
て、或いは、更に一般的には、同じ極性を持つ発電機の
電圧の全ての半波に対して動作する。

【００２７】次に、ブロックＩは演算増幅器Ａ３から構
成されており、この演算増幅器Ａ３は、差動増幅器のよ
うに抵抗器Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８に接続されてお
り、バッテリＢＡの充電状態における電圧ＶＢとバッテ
リＢＡの公称電圧を示す基準電圧ＶＲ４との差を適切な
利得で増幅する。更に正確に述べれば以下のようにな
る。

【００２８】

【数１】

【００２９】従って、ブロックＩからの出力電圧Ｖ３は
以下のようになる。・電圧ＶＢがバッテリ電圧として与
えられた値よりも小さい場合、例えば、ＤＣ負荷のため
の発電機による電圧出力に一般的に要求される値の中間
の値である１４．５ボルトよりも小さい場合は０にな
る。・電圧ＶＢが僅かに増大した場合、例えば、上述し
た状態のバッテリ電圧において、０．２ボルトだけ増大
した場合は、電圧ＶＣの最大値となる。

【００３０】図２にはまた、エンジンのアイドル回転数
を制御するためのブロックＭＥが備えられており、その
詳細は図４に示される。この図４に見られるように、エ
ンジンのアイドル回転数を制御するブロックＭＥは、２
つの電圧比較器ＣＰ３とＣＰ４を備えており、これらは
抵抗器Ｒ２２、Ｒ２３とＲ２４の組、及びＲ３２、Ｒ３
３とＲ３４の組によってそれぞれ決定されるヒステリシ
スを伴って反転構成に接続されており、その結果、スイ
ッチングは不確定に行われる。

【００３１】比較器ＣＰ３の反転入力は、発電機の巻線
Ｗ４の電圧ＶＧを分圧器Ｒ２０とＲ２１を通じて受入れ
るので、矩形信号ＶＧＳは、図８に見られるように、前
記比較器ＣＰ３の出力に、電圧ＶＧの各負極性の半波に
対して現れる。この信号ＶＧＳは、例えば、以下のこと
が可能なマイクロコントローラＭＣである論理制御ユニ
ットの第１の入力Ｉ１に送られる。

【００３２】ａ）電圧ＶＧＳの２つの正極性の波頭の間
の時間間隔、或いは２つの負極性の波頭の間の時間間隔
を測定することによってエンジン回転数を検出するこ
と。 ｂ）発電機の巻線Ｗ４の電圧が正極性か負極性かを、矩
形信号ＶＧＳの論理レベルに基づいて確立すること。 ｃ）そして、比較器ＣＰ４から出力される電圧ＶＬＳの
論理レベルに基づいて、ＡＣ負荷Ｌの接続状態、或いは
分離状態を検出すること。本質的には、ＶＬＳ＝１であ
れば、電流がＡＣ負荷Ｌを流れていることを示し、即
ち、ランプが点灯していることを示し、これに対して、
ＶＬＳ＝０であればランプがオフされている状態、即
ち、電流がＡＣ負荷Ｌを流れていない状態を示すことを
検出すること。

【００３３】それゆえに、再び図２に戻って見ると、Ｔ
１のカソードに現れる電圧ＶＬは、デビエータスイッチ
ＩＴが図示の位置にある時に負荷Ｌに送られ、これに対
して、スイッチＩＴの可動接点が前述の位置の反対側に
ある「ランプオフ」の位置に切り換えられている時は、
電圧ＶＬは、図４に示されるダイオード３０のアノード
に送られる。

【００３４】分圧器Ｒ３０，Ｒ３１はコンデンサＣ３０
と共にフィルタを形成するので、ＡＣ負荷Ｌを電流が流
れていない状態、即ち、ランプがオフの状態では、直流
電圧が比較器ＣＰ４の反転入力に与えられ、この結果、
出力ＶＬＳは低い論理レベル、或いは０レベルになる。
これに対して、ＡＣ負荷Ｌを電流が流れている状態、即
ち、ランプが点灯の状態では、比較器ＣＰ４の反転入力
における電圧が０になるので、出力ＶＬＳは高い論理レ
ベル、或いは１レベルになると思われる。

【００３５】図３は図２の解法と実質的に同様の解法を
示すものであり、唯一の差異は、この場合はＡＣ負荷Ｌ
用の直列位相制御型の電圧レギュレータのみが使用され
ている点である。図３の電圧レギュレータにおいても、
電力供給ブロックＡＬと同様に、図２のブロックＡ，
Ｂ，Ｃ，ＤとＥを備えており、異なる点は、ブロックＤ
からの出力電圧Ｖ２がブロックＦの一部を形成する電圧
比較器ＣＰ１の反転入力に供給されている点と、電圧比
較器ＣＰ１の非反転端子にはランプ発生器Ｅの電圧ＶＣ
が供給されている点である。比較器ＣＰ１の出力電圧Ｖ
Ｆは、この場合は直接ダイオードＤ１を通じてスイッチ
Ｔ１の制御端子に供給される。

【００３６】図３に示されるエンジンのアイドル回転数
を制御するブロックＭＥは、図２に示されるブロックと
同じ方法で形成されるので、このブロックの特徴と見な
されるものと、その機能と回路全体の動作モードと見な
されるものの両方については、前述された番号と同じ番
号が付されている。図５，６と７は更なる解法を示して
おり、ＡＣ電気負荷Ｌの接続状態と分離状態を検出する
異なる方法が描かれており、この中では、前述された実
施例におけるデビエータスイッチＩＴは、単純なスイッ
チによって置き換えられている。それゆえに、図５と６
では、同じもの、或いは同等の部材を示すものについて
は、同じ符号が使用されている。

【００３７】図７におけるエンジンのアイドル回転数を
制御するためのブロックＭＥには、先行する図４の回路
に関しては、比較器ＣＰ３の回路が変更されることなく
残っているが、一方、論理制御ユニットＭＣは、ここで
は更に、抵抗器Ｒ２５とダイオードＤ２０、スイッチＩ
Ｔと負荷Ｌ、を通じて数ミリアンペア、例えば、５〜１
０ミリアンペア、の電流を電圧レギュレータに向けて供
給することができる出力０１を備えている。

【００３８】負荷は一般に５〜１０オーム程度の低いイ
ンピーダンスを備えているので、電圧レギュレータによ
って電子スイッチＴ１が閉じられるか、或いはオンされ
て負荷Ｌが接続されると、論理制御ユニットＭＣは、比
較器ＣＰ３によって入力Ｉ１に与えられた信号ＶＧＳを
制御して、エンジンの回転数を測定し、発電機の電圧Ｖ
Ｇの半波が正極性か負極性かを再チェックするように、
適切にプリセットされる。この場合、もし、電圧ＶＧが
負極性であると、電子スイッチＴ１が信号阻止状態にあ
り、間違いなく接続されていないので、ＡＣ負荷Ｌには
電圧が印加されていないことになる。これゆえに、この
状態における論理制御ユニットＭＣは、もし、負荷自体
に接続されるように前記スイッチＩＴが閉じられた時
に、抵抗器Ｒ２５によって制限された電流がダイオード
Ｄ２０とスイッチＩＴを通じて負荷Ｌに向かって流れる
ように、出力０１を高い論理レベルにする。

【００３９】この状況において、負荷Ｌの抵抗値と出力
０１における電流値に依存して、論理制御ユニットの入
力Ｉ２は、ダイオードＤ２０のアノードに与えられた電
圧の論理レベルが低いと確実に認識し、前記論理制御ユ
ニットＭＣに適切に組み込まれたプログラムによって、
このレベルが電気負荷Ｌが接続されている状態、即ち、
ランプが点灯している状態と同じであるとすることがで
きる。

【００４０】これに対して、もし、スイッチＩＴが開い
ていると、このときは電圧レギュレータのブロックＢと
ＣのインピーダンスだけがダイオードＤ２０のカソード
に与えられ、このインピーダンスは非常に高い、即ち、
１００キロオーム程度であるので、マイクロプロセッサ
がダイオードＤ２０のアノードに与えられた電圧の論理
レベルが高いと認識し、それゆえに、負荷Ｌの分離状
態、或いは、ランプがオフされている状態と同じである
とすることができる。

【００４１】ダイオードＤ２０にも論理制御ユニット、
例えば、マイクロコントローラＭＣを、負荷Ｌに与えら
れる高い電圧ピークから保護する機能があるが、これ
は、負荷Ｌに与えられる電圧がダイオード自身のアノー
ドに与えられる電圧を越えた場合でも、前記ダイオード
Ｄ２０が反対方向に分極されるからである。例を挙げる
と、回路への供給電圧ＶＳが５ボルトで、抵抗器Ｒ２５
の抵抗値が５００オームで、負荷Ｌの抵抗値が５オーム
である場合を想定すると、ダイオードＤ２０における直
接の電圧降下は０．７ボルトで、スイッチＩＴが開いて
いる時のダイオードＤ２０のカソードに与えられる等価
な抵抗値は１００キロオームである。

【００４２】これらの状態において、もし、スイッチＩ
Ｔが負荷Ｌをオンさせるように切り換えられているとす
ると、論理制御ユニットの出力０１が活性化された時、
５ボルトがこの出力に現れるようになり、一方、０．７
４ボルトが入力Ｉ２に現れるようになると共に、これが
マイクロプロセッサによって低い論理レベルであると認
識される。これに対して、もし、スイッチＩＴがオフで
あると、電圧４．９８ボルトがダイオードＤ２０のアノ
ードに与えられ、論理制御ユニットＭＣによって高い論
理レベルであることが認識される。

【００４３】この時点において、装置は前述の２つの方
法を使用することによって、ＡＣ負荷Ｌが接続されてい
るか分離されているか、即ち、ランプがオンであるかオ
フであるか確立することができ、エンジンの回転速度を
決定することができる。エンジンがアイドル回転数で回
転している状態を想定する。この状態では、エンジンの
回転数は適切に規定された範囲内を保持しなければなら
ず、排気量が５０ccの小さなエンジンでは、その値は一
般的に１７００ｒｐｍから１９００ｒｐｍの間である。

【００４４】それゆえに、自動車のランプからなる電気
負荷Ｌがこれらのアイドル回転数の値に影響することは
明らかであり、したがって、負荷が接続されていない時
は、予め定められた制限内でエンジンがその最小回転数
を保持することを保証することが必要であり、これは適
切に規定された回転数の範囲内のみにおいて、要求のな
い時の電力の浪費を防止するように発電機の巻線Ｗ４を
他の負荷に接続することによって行うことができる。

【００４５】前述の例において、エンジンのアイドル回
転数が、ランプが点灯した状態で、即ち、ＡＣ負荷が接
続された状態で、１８００ｒｐｍに固定されていたと仮
定すると、この状況ではブロックＭＥがこの状態を検出
し、不活性な状態が維持される。前述の回転数の１８０
０ｒｐｍはランプがオフされた時、即ち、ＡＣ負荷Ｌが
分離された時も、維持されなければならず、この状態で
はエンジンのアイドル回転数を制御するブロックＭＥ
は、前述した２つの方法の１つを使用して、負荷が分離
された状態、即ち、ランプがオフされた状態を検出し、
エンジンのアイドル回転数を測定する。そして、もし、
このエンジンのアイドル回転数が前述した最小値の１８
００ｒｐｍを越えていたら、即ち、エンジンの回転数の
制限を越えていたら、電子スイッチＳＣＲ３がトリガさ
れてオンする。このようにして、発電機の巻線Ｗ４はア
ースに接続されるので、この結果、大きな電流が発電機
自体を流れてより大きな電力量が消費されてエンジンに
ブレーキがかかる。これは、少なくとも通常約５０〜６
０ワットの電気負荷Ｌと同じ値の負荷によってエンジン
にブレーキがかかるのと同じである。

【００４６】電子スイッチＳＣＲ３がトリガされると、
エンジンの回転数は許容範囲内で最小回転数よりも低下
する。すると、その後に電子スイッチＳＣＲ３の制御端
子に接続する出力０２を備えた論理制御ユニットによっ
て後者（電子スイッチＳＣＲ３のトリガ）が禁止され、
前述の発電機の巻線のアースとの接続が解除され、エン
ジンの回転数が再び上昇することになる。

【００４７】このようにして、エンジンのアイドル回転
数の制御が行われる。もし、より多くの燃料がエンジン
に供給されたとすると、電子スイッチＳＣＲ３の接続が
維持されたとしても、エンジンの回転数は増大する。こ
れは、エンジンの馬力は、半波電圧が短絡された発電機
の巻線Ｗ４による馬力の消費よりも遙に大きいからであ
る。

【００４８】これに続いて、もし、エンジンの回転数が
最小回転数を予めプログラムされた範囲、例えば、前述
した場合のように４００ｒｍｐを下回った場合は、車両
の駆動装置である論理制御ユニットＭＣによって明らか
に回転数が増大し、この回転数により電子スイッチＳＣ
Ｒ３が禁止状態となり、この結果、エネルギの不必要な
消費が防止される。要約すると、これまでの記述してき
たように、及び添付図面に示すように、交流負荷が接続
された状態であるか分離された状態であるかを検出する
ことができ、これらの２つの情報源により発電機をアー
スに接続する電子スイッチが動作させられたかに基づい
てエンジンの回転数を検出することができる、エンジン
のアイドル回転数を制御する方法と装置が提供されるこ
とがわかるであろう。

【００４９】特に、このように作られた装置は、付加的
な電気負荷を使用することなく、単方向性の電子スイッ
チによる発電機のアースへの短絡だけでエンジンの制動
を行うことができる。この単方向性電子スイッチのエン
ジンの制動動作は更に、負荷が接続されておらず、エン
ジンの回転数が予め定められた最小の範囲内にある時の
みに起こる。

【００５０】最後に、本発明によれば、負荷が接続され
ている状態か分離されている状態かの検出は、エンジン
のアイドル回転数を制御する機能ブロックの入力に電気
負荷を接続するデビエータスイッチによって行われ、前
記情報が、エンジンのアイドル回転数を制御する全装置
の動作を管理するように適切にプログラムされた論理制
御ユニットに与えられる。あるいは、負荷Ｌが接続され
ているか分離されているかの状態の検出、または、ラン
プがオンされているかオフされているかの状態の検出
は、スイッチＩＴと論理制御ユニットの保護ダイオード
Ｄ２０の上流側の電圧降下を読み取ることによって実行
され、この電圧降下は、電圧レギュレータの電子スイッ
チＴ１が禁止状態にある時に、即ち、発電機からの電圧
出力が負極性の半波である時に、エンジンのアイドル回
転数を制御する前記ブロックＭＥによって与えられる非
常に小さな値の電流によって発生する。

【００５１】一方、前述の記述および添付図面に示され
たことは、本発明の装置および方法のある好ましい実施
例として提供されたことは明らかであり、請求の範囲の
記載にかかわらず、使用される電圧レギュレータの型、
および、エンジンの回転数とエンジンのアイドル回転数
を制御する交流負荷の状態を検出する回路の両方につい
て、他の変形例や他の態様が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジンのアイドル回転数を制御する
装置の一般的な構成を示す図である。

【図２】交流負荷と直流負荷用の位相制御型の直列電圧
レギュレータを使用する制御装置の第１の実施例を示す
図である。

【図３】交流負荷単独用の位相制御型の直列電圧レギュ
レータを使用する制御装置の図である。

【図４】図２，図３の装置の一部を形成するエンジンの
アイドル回転数制御用の論理ユニットの電気回路の詳細
を示す図である。

【図５】交流負荷と直流負荷用の位相制御型の直列電圧
レギュレータを使用する装置の第３の実施例を示す図で
ある。

【図６】交流負荷単独用の位相制御型の直列電圧レギュ
レータを使用する装置の第４の実施例を示す図である。

【図７】図５，図６の装置の一部を形成するエンジンの
アイドル回転数制御用の論理ユニットの電気回路の詳細
を示す図である。

【図８】エンジンの回転数を決定するのに使用される発
電機の矩形波出力電圧の波形図である。

【符号の説明】

１０…接続線 １１…接続線 ＢＡ…バッテリ ＣＰ３…比較器 ＩＴ…手動スイッチ装置（デビエータスイッチ） Ｌ…交流負荷 ＭＣ…論理制御ユニット ＭＥ…制御ユニット ＳＣＲ１…第１の電子制御スイッチ ＳＣＲ２…第２の電子制御スイッチ ＳＣＲ３…電子スイッチ Ｔ１…電子制御スイッチ ＶＲ…電圧レギュレータ Ｗ４…電圧発生器の巻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピエールルイジ カラブリ イタリア国，ボローニャ，40068 サン ラッツァロ ディ サベーナ，ビア ピ. レビ，31 (72)発明者 セルジオ ビアンコ イタリア国，ボローニャ，40068 サン ラッツァロ ディ サベーナ，ビア エッ レ．ファンティーニ，18

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧レギュレータ（Ａ−Ｎ）の制御の下
   で、手動操作可能なスイッチ装置（ＩＴ）によって、発
   電機の巻線（Ｗ４）に接続可能な電気負荷（Ｌ−ＢＡ）
   を有する電気系を備えた自動車に搭載されたエンジンの
   アイドル回転数を制御する方法であって、 前記発電機の巻線（Ｗ４）によって与えられる電圧（Ｖ
   Ｇ）の周波数に関係するエンジンの回転数を検出するス
   テップ、 論理制御ユニット（ＭＥ）によって電気負荷（Ｌ）の接
   続状態または分離状態に関係する情報を検出するステッ
   プ、および、 エンジンの回転数と、前記論理制御ユニット（ＭＥ）に
   よって検出された電気負荷（Ｌ−ＢＡ）の接続状態と分
   離状態に関係する情報に依存して、エンジンのアイドル
   動作状態を維持するために、発電機の巻線（Ｗ４）をア
   ースに接続するか、あるいは、自動車の電気系に接続す
   るかを選択するステップ、 とを備えることを特徴とするエンジンのアイドル回転数
   制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、電気負
   荷（Ｌ）が接続されていない状態において、エンジンの
   回転数の抑制を行うために前記発電機の巻線（Ｗ４）の
   アースへの接続を維持する一方、アイドル回転数の状態
   を予め定められたエンジンの回転数の範囲内に維持する
   ステップを更に備えることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、電気負
   荷（Ｌ）を発電機の巻線（Ｗ４）に接続するスイッチ装
   置（ＩＴ）が、開いている状態にあるのか閉じている状
   態にあるのかを検出することによって、電気負荷（Ｌ）
   の接続状態と分離状態を検出するステップを更に備える
   ことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１または３に記載の方法であっ
   て、発電機の巻線（Ｗ４）を前記電気負荷（Ｌ）、また
   は前記論理制御ユニット（ＭＥ）に接続する手動操作可
   能なデビエータスイッチ（ＩＴ）の動作状態を検出する
   ことによって、電気負荷（Ｌ）が接続状態か、或いは分
   離状態かを検出するステップを更に備えることを特徴と
   する方法。
5. 【請求項５】 請求項１または３に記載の方法であっ
   て、電圧レギュレータ（Ａ−Ｎ）に制御される電子スイ
   ッチ（Ｔ１）によって発電機が電気負荷（Ｌ）に接続可
   能であり、前記電子制御スイッチＴ１が禁止状態にある
   時に、前記論理ユニット（ＭＥ）から前記スイッチ装置
   （ＩＴ）に向かって流れる電流によって発生する電圧降
   下と交流負荷（Ｌ）とを検出することによって、電気負
   荷（Ｌ）の接続状態と分離状態とを検出するステップを
   更に備えることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 手動操作可能なスイッチ装置（ＩＴ）と
   電圧レギュレータ（Ａ−Ｎ）によって発電機（Ｗ４）に
   接続可能な交流負荷（Ｌ）を有する電気系を備えた自動
   車に搭載されたエンジンのアイドル回転数を制御する装
   置であって、エンジンのアイドル回転数を制御するため
   の論理制御ユニット（ＭＥ）を備え、この論理制御ユニ
   ットは電圧レギュレータと前記スイッチ装置（ＩＴ）に
   接続されると共に、発電機の電圧の周波数に関係するエ
   ンジンの回転数を検出する、或いは、電気負荷（Ｌ）の
   接続状態と分離状態を検出するように設定されており、
   前記制御ユニット（ＭＥ）は、エンジンの回転数、又は
   電気負荷の接続状態或いは分離状態に依存して、前記電
   気回路の交流電気負荷（Ｌ）が分離されている状態の時
   に発電機（Ｗ４）をアースに接続する電子スイッチ（Ｓ
   ＣＲ３）を動作させるように、更に設定されていること
   を特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の装置であって、発電機
   （Ｗ４）は単方向性電子スイッチ（ＳＣＲ３）によって
   アースに接続可能になっていることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の装置であって、電圧レ
   ギュレータ（Ａ−Ｎ）によって制御される電子スイッチ
   （Ｔ１）によって発電機（Ｗ４）が電気負荷（Ｌ）に接
   続されており、前記手動操作可能なスイッチ装置は、前
   記電子スイッチ（Ｔ１）と電気負荷（Ｌ）との間と、前
   記電子スイッチ（Ｔ１）とエンジンのアイドル回転数を
   制御する論理制御ユニットとの間とをそれぞれ選択的に
   接続したり分離したりするデビエータスイッチ（ＩＴ）
   を備えており、そして、前記論理制御ユニット（ＭＥ）
   は前記デビエータスイッチ（ＩＴ）によって推測される
   状態に依存して、電気負荷（Ｌ）の電子スイッチ（Ｔ
   １）への接続状態と分離状態を検出するように予め設定
   されていることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置であって、前記論
   理制御ユニット（ＭＥ）は、第１の電圧比較器（ＣＰ
   ３）を介して発電機の巻線（Ｗ４）に接続された、エン
   ジンの回転数に関係する情報を受け入れるための第１の
   入力（Ｉ１）を有すると共に、ＲＣフィルタと第２の電
   圧比較器（ＣＰ４）を介して前記電子スイッチ（Ｔ１）
   に接続された前述のデビエータスイッチ（ＩＴ）を通じ
   て、電気負荷（Ｌ）が接続された状態か分離された状態
   かに関する情報を受け入れるための第２の入力（Ｉ３）
   を有するマイクロコントローラ（ＭＣ）を備えており、
   そして、マイクロコントローラ（ＭＣ）の第３の出力
   （Ｏ２）は、発電機（Ｗ４）をアースに接続する前記電
   子スイッチ（ＳＣＲ３）の制御電極に接続されているこ
   とを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 請求項６に記載の装置であって、電圧
    レギュレータ（Ａ−Ｎ）によって制御される電子スイッ
    チ（Ｔ１）によって発電機（Ｗ４）が電気負荷（Ｌ）に
    接続されており、電圧レギュレータ（Ａ−Ｎ）との電気
    負荷（Ｌ）の接続と分離だけのために、前記手動操作可
    能なスイッチ装置（ＩＴ）が予め設定されており、エン
    ジンのアイドル回転数を制御する論理制御ユニット（Ｍ
    Ｅ）は、前記論理制御ユニット（ＭＥ）の制御の下で手
    動操作可能なスイッチ装置（ＩＴ）と交流電気負荷
    （Ｌ）に向かって流れる電流によって発生する電圧降下
    に関係する電気負荷（Ｌ）が接続されている状態か、或
    いは分離されている状態かの検出のために、予め設定さ
    れていることを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置であって、前
    記論理制御ユニット（ＭＥ）がマイクロコントローラ
    （ＭＣ）を備えており、このマイクロコントローラに
    は、エンジンの回転数に関する情報を受け入れるため
    に、電圧比較器（ＣＰ３）を介して発電機（Ｗ４）に接
    続する第１の入力（Ｉ１）と、電圧レギュレータ（Ａ−
    Ｎ）によって制御される電子スイッチ（Ｔ１）の禁止状
    態において、マイクロコントローラ（ＭＣ）の前記第２
    の入力（Ｉ２）と手動操作可能なスイッチ装置（ＩＴ）
    との間にある保護ダイオード（Ｄ２０）のアノードと電
    気負荷に接続する電圧降下抵抗（Ｒ２５）とによって与
    えられる電気負荷（Ｌ）の接続状態と分離状態に関する
    情報を受け入れるための第２の入力（Ｉ２）とが備えら
    れていることを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項８から１１の何れか１項に記載
    の装置であって、前記電圧レギュレータが位相制御型の
    直列電圧レギュレータであることを特徴とする装置。