JP2001190098A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関始動時における機関ピーク回転数が高く
なり過ぎてしまうのに伴ってエミッションやドライバビ
リティが悪化してしまうのを阻止する。 【解決手段】 燃料を燃焼させるための燃焼室１と、燃
焼室１に供給される吸入空気量を制御するための電子ス
ロットル３と、燃焼により発生するエネルギを利用して
発電を行うためのオルタネータ４とを設け、機関始動時
に、機関始動前に電子スロットル３と燃焼室１との間に
存在していた空気量に応じてオルタネータ負荷を増加さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料を燃焼させるための燃焼室
と、燃焼室に供給される吸入空気量を制御するためのス
ロットルと、燃焼により発生するエネルギを利用して発
電を行うためのオルタネータとを具備する内燃機関の制
御装置が知られている。この種の内燃機関の制御装置の
例としては、例えば特開平９−９６９５号公報に記載さ
れたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平９−
９６９５号公報に記載された内燃機関の制御装置では、
機関始動後（機関完爆後）にオルタネータ負荷が増加さ
れるものの、機関始動時（機関完爆前）にはオルタネー
タ負荷が増加されない。一方、特開平９−９６９５号公
報には、機関始動前にスロットルと燃焼室との間に存在
している空気に伴い機関始動時における機関ピーク回転
数が高くなり過ぎてしまう点について開示されていな
い。従って、特開平９−９６９５号公報に記載された内
燃機関の制御装置では、機関始動前にスロットルと燃焼
室との間に存在している空気に伴い機関始動時における
機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしまうことを考慮
し、機関始動時にオルタネータ負荷を増加させることに
より機関始動時における機関ピーク回転数が高くなり過
ぎてしまうのを阻止することができない。それゆえ、機
関始動時における機関ピーク回転数が高くなり過ぎてし
まうのに伴って、エミッションやドライバビリティが悪
化してしまう。

【０００４】また、特開平９−９６９５号公報に記載さ
れた内燃機関の制御装置では機関始動前（機関完爆前）
にオルタネータ負荷が零にされるものの、特開平９−９
６９５号公報には、機関始動後（機関完爆後）にオルタ
ネータ負荷を零まで減少させる点について開示されてい
ない。従って、特開平９−９６９５号公報に記載された
内燃機関の制御装置では、機関始動後の所定期間内に機
関回転数が所定回転数まで低下した場合であってもオル
タネータ負荷を零まで減少させることができない。それ
ゆえ、機関始動後の所定期間内に機関回転数が所定回転
数まで低下した場合にオルタネータ負荷を零まで減少さ
せることができないことに伴い、機関回転数が更に低下
してしまい、失火してしまう。

【０００５】前記問題点に鑑み、本発明は、機関始動時
における機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしまうのに
伴ってエミッションやドライバビリティが悪化してしま
うのを阻止することができる内燃機関の制御装置を提供
することを目的とする。

【０００６】更に本発明は、機関始動後の所定期間内に
機関回転数が所定回転数まで低下したときに機関回転数
が更に低下してしまい、失火してしまうのを阻止するこ
とができる内燃機関の制御装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃料を燃焼させるための燃焼室と、前記燃焼室
に供給される吸入空気量を制御するためのスロットル
と、燃焼により発生するエネルギを利用して発電を行う
ためのオルタネータとを具備する内燃機関の制御装置に
おいて、機関始動時に、機関始動前に前記スロットルと
前記燃焼室との間に存在していた空気量に応じてオルタ
ネータ負荷を増加させるようにした内燃機関の制御装置
が提供される。

【０００８】請求項１に記載の内燃機関の制御装置で
は、機関始動時に、機関始動前にスロットルと燃焼室と
の間に存在していた空気量に応じてオルタネータ負荷が
増加される。そのため、機関始動前にスロットルと燃焼
室との間に存在していた空気に伴い機関始動時における
機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしまうことが、機関
始動時にオルタネータ負荷を増加させることにより阻止
される。それゆえ、機関始動時における機関ピーク回転
数が高くなり過ぎてしまうのに伴いエミッションやドラ
イバビリティが悪化してしまうのを阻止することができ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、機関回転
数が機関始動時におけるピーク回転数に到達した後、オ
ルタネータ負荷を徐々に減少させるようにした請求項１
に記載の内燃機関の制御装置が提供される。

【００１０】請求項２に記載の内燃機関の制御装置で
は、機関回転数が機関始動時におけるピーク回転数に到
達した後、オルタネータ負荷が徐々に減少される。その
ため、オルタネータ負荷が急激に減少されるのに伴い機
関回転数が急激に上昇してしまうショックを排除するこ
とができる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、機関始動
時におけるピーク回転数が目標回転数まで上昇するよう
にするためにオルタネータ負荷を予め定められた値以下
に設定することが必要とされるとき、燃焼状態が悪いと
判断し、機関回転数が機関始動時におけるピーク回転数
に到達した後、点火時期又は燃料供給量に基づく機関回
転数制御を開始するようにした請求項１に記載の内燃機
関の制御装置が提供される。

【００１２】請求項３に記載の内燃機関の制御装置で
は、燃焼状態が悪いとき、機関回転数が機関始動時にお
けるピーク回転数に到達した後、点火時期又は燃料供給
量に基づく機関回転数制御が開始される。詳細には、点
火時期に基づく機関回転数制御が行われる場合には、燃
焼状態を回復すべく点火時期が進角せしめられる。ま
た、燃料供給量に基づく機関回転数制御が行われる場合
には、燃焼状態を回復すべく燃料供給量が増加せしめら
れる。そのため、機関回転数が機関始動時におけるピー
ク回転数に到達した後に低下し過ぎてしまい失火してし
まうのを阻止することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、燃料を燃
焼させるための燃焼室と、燃焼により発生するエネルギ
を利用して発電を行うためのオルタネータとを具備する
内燃機関の制御装置において、機関回転数が機関始動時
におけるピーク回転数に到達した後の予め定められた期
間内に機関回転数が予め定められた回転数まで低下した
とき、オルタネータ負荷を零まで減少させるようにした
内燃機関の制御装置が提供される。

【００１４】請求項４に記載の内燃機関の制御装置で
は、機関回転数が機関始動時におけるピーク回転数に到
達した後の予め定められた期間内に機関回転数が予め定
められた回転数まで低下したとき、オルタネータ負荷が
零まで減少される。そのため、前記予め定められた期間
内に機関回転数が前記予め定められた回転数まで低下し
たときにオルタネータ負荷が零まで減少されないことに
伴い機関回転数が更に低下してしまうのが阻止される。
それゆえ、機関回転数が低下し過ぎてしまい失火してし
まうのを阻止することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、オルタネ
ータ負荷を零まで減少させた後、機関回転数が前記予め
定められた回転数よりも高い所定回転数まで上昇したと
き、オルタネータ負荷を増加させるようにした請求項４
に記載の内燃機関の制御装置が提供される。

【００１６】請求項５に記載の内燃機関の制御装置で
は、オルタネータ負荷を零まで減少させた後、オルタネ
ータ負荷を零まで減少させるための閾値である予め定め
られた回転数よりも高い所定回転数まで機関回転数が上
昇したとき、オルタネータ負荷が増加される。この所定
回転数は、オルタネータ負荷を増加させても失火が発生
し得ないような比較的高い回転数に設定される。そのた
め、失火が発生する可能性を排除しつつ、オルタネータ
による発電量を確保することができる。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、オルタネ
ータ負荷を零まで減少させた後、機関回転数が前記予め
定められた回転数よりも低い所定回転数まで低下したと
き、機関回転数を上昇させるための燃焼状態回復制御を
実行するようにした請求項４に記載の内燃機関の制御装
置が提供される。

【００１８】請求項６に記載の内燃機関の制御装置で
は、オルタネータ負荷を零まで減少させたにもかかわら
ず、オルタネータ負荷を零まで減少させるための閾値で
ある予め定められた回転数よりも低い所定回転数まで機
関回転数が低下したとき、機関回転数を上昇させるため
の燃焼状態回復制御が実行される。詳細には、機関回転
数を上昇させるために、例えば点火時期が進角せしめら
れ、燃料供給量が増加せしめられる。そのため、オルタ
ネータ負荷を零まで減少させるだけでは機関回転数を上
昇させることができない場合であっても、機関回転数が
低下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止することが
できる。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、前記オル
タネータにより発電された電気を蓄電するためのバッテ
リを具備し、前記バッテリの電圧が予め定められた電圧
よりも低いとき、オルタネータ負荷を零まで減少させる
のを禁止し、機関回転数を上昇させるための燃焼状態回
復制御を実行するようにした請求項４に記載の内燃機関
の制御装置が提供される。

【００２０】請求項７に記載の内燃機関の制御装置で
は、バッテリの電圧が予め定められた電圧よりも低いと
き、オルタネータ負荷を零まで減少させるのが禁止さ
れ、機関回転数を上昇させるための燃焼状態回復制御が
実行される。つまり、バッテリの電圧が予め定められた
電圧よりも低いとき、まず、オルタネータ負荷を零まで
減少させるのが禁止される。そのため、オルタネータに
より発電された電気がバッテリに蓄電され続ける。それ
ゆえ、内燃機関が停止した場合にバッテリ電圧の不足に
伴って内燃機関を再始動できなくなってしまうのを阻止
することができる。更に、バッテリの電圧が予め定めら
れた電圧よりも低いとき、機関回転数を上昇させるため
の燃焼状態回復制御が実行される。詳細には、機関回転
数を上昇させるために、例えば点火時期が進角せしめら
れ、燃料供給量が増加せしめられる。そのため、オルタ
ネータによる発電を継続することに伴って機関回転数が
低下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止することが
できる。

【００２１】請求項８に記載の発明によれば、機関回転
数が機関始動時におけるピーク回転数に到達した後の予
め定められた期間内に機関回転数が前記予め定められた
回転数まで低下したとき、オルタネータ負荷を零まで徐
々に減少させるようにした請求項４に記載の内燃機関の
制御装置が提供される。

【００２２】請求項８に記載の内燃機関の制御装置で
は、機関回転数が機関始動時におけるピーク回転数に到
達した後の予め定められた期間内に機関回転数がオルタ
ネータ負荷を零まで減少させるための閾値である予め定
められた回転数まで低下したとき、オルタネータ負荷が
零まで徐々に減少される。そのため、オルタネータ負荷
が急激に減少されるのに伴い機関回転数が急激に上昇し
てしまうショックを排除することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。

【００２４】図１は本発明の内燃機関の制御装置の一実
施形態の概略構成図である。図１において、１は燃料を
燃焼させるための燃焼室、２は内燃機関本体、３は燃焼
室１に供給される吸入空気量を制御するためにモータに
より駆動される電子スロットル、４は燃焼により発生す
るエネルギを利用して発電を行うためのオルタネータ、
５は燃料を点火するための点火栓、６は燃料を供給する
ための燃料噴射弁、７はバッテリ、８は機関回転数セン
サ、９はバッテリ７の電圧を検出するための電圧計、１
０はＥＣＵ（電子制御装置）である。

【００２５】図２は機関始動時における機関ピーク回転
数が高くなり過ぎてしまうのを阻止するための本実施形
態の内燃機関の制御方法を示したフローチャートであ
る。このルーチンは所定時間間隔で実行される。図２に
示すように、このルーチンが開始されると、まずステッ
プ２０１において機関回転数センサ８により検出された
機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ１以上であるか否かが判断さ
れる。ＮＯのときには、オルタネータ負荷をかける、つ
まり、オルタネータによる発電を行うのに十分なだけ機
関回転数ＮＥが上昇していないと判断しステップ２０２
に進み、オルタネータ負荷ＡＬＴが零にされる（ＡＬＴ
←０）。一方、ＹＥＳのときには、機関回転数ＮＥがあ
る程度上昇したためオルタネータ負荷をかけることが可
能であると判断し、ステップ２０３に進む。

【００２６】ステップ２０３では、ＥＣＵ１０に記憶さ
れた機関回転数ＮＥのデータに基づき、機関回転数ＮＥ
が機関始動時におけるピーク回転数ＮＥ３に到達したか
否かが判断される。ＮＯのとき、つまり、機関回転数Ｎ
Ｅが閾値ＮＥ１以上になってからピーク回転数ＮＥ３に
到達するまでの間、ステップ２０４において実際のピー
ク回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３になるようにオルタ
ネータ負荷ＡＬＴに基づく機関回転数フィードバック制
御が行われる。一方、ＹＥＳのとき、つまり、機関回転
数ＮＥがピーク回転数ＮＥ３に到達したときには、ステ
ップ２０５に進む。ステップ２０５では、実際のピーク
回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３になるようにするため
のオルタネータ負荷ＡＬＴに基づく機関回転数フィード
バック制御が中止される。次いでステップ２０６では、
オルタネータ負荷ＡＬＴが、発電を行うために予め定め
られた値ＡＬＴ１に一致せしめられる。この場合、オル
タネータ負荷の値がＡＬＴ１になるようにオルタネータ
負荷ＡＬＴを急激に変化させることも可能であるが、本
実施形態ではオルタネータ負荷ＡＬＴの急激な変化に伴
う機関回転数ＮＥの急激な変化を阻止すべく、オルタネ
ータ負荷の値がＡＬＴ１に徐々に近づけられる。次いで
ステップ２０７では、実際の機関アイドル回転数がファ
ーストアイドル目標回転数ＮＥ２になるように吸入空気
量、点火時期、燃料噴射量等に基づく機関回転数フィー
ドバック制御が行われる。

【００２７】図３はある条件下における機関回転数ＮＥ
とオルタネータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグ
ラフである。図３において、実線は本実施形態の場合に
おける機関回転数を示し、破線は従来の場合における機
関回転数を示している。図２及び図３に示すように、時
間Ｔ０にイグニッションスイッチがＳＴＡＲＴに位置せ
しめられると、機関回転数ＮＥが上昇し始める。機関回
転数ＮＥが閾値ＮＥ１に上昇するまで（時間Ｔ０〜時間
Ｔ１）、ステップ２０２によりオルタネータ負荷ＡＬＴ
は零に維持される。次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ
１からピーク回転数ＮＥ３まで上昇する間（時間Ｔ１〜
時間Ｔ２）、ステップ２０４においてオルタネータ負荷
ＡＬＴに基づく機関回転数フィードバック制御により実
際のピーク回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３に一致せし
められる。次いで、機関回転数ＮＥがピーク回転数ＮＥ
３に到達した後においては（時間Ｔ２以降）、ステップ
２０６によりオルタネータ負荷ＡＬＴが発電を行うため
に予め定められた値ＡＬＴ１に徐々に一致せしめられ、
ステップ２０７において吸入空気量、点火時期、燃料噴
射量等に基づく機関回転数フィードバック制御により実
際の機関アイドル回転数がファーストアイドル目標回転
数ＮＥ２に一致せしめられる。本実施形態では、機関回
転数ＮＥが閾値ＮＥ１からピーク回転数ＮＥ３まで上昇
する間（時間Ｔ１〜時間Ｔ２）にオルタネータ負荷ＡＬ
Ｔがかけられるため、ピーク回転数ＮＥ３を従来の場合
のピーク回転数ＮＥ４よりも低い値に抑制することがで
きる。

【００２８】図４は図３に示した場合よりも重質燃料が
使用された場合におけるオルタネータ負荷ＡＬＴと時間
Ｔとの関係を示したグラフである。図２及び図４に示す
ように、時間Ｔ０にイグニッションスイッチがＳＴＡＲ
Ｔに位置せしめられると、図３に示した場合と同様に機
関回転数ＮＥが上昇し始める。機関回転数ＮＥが閾値Ｎ
Ｅ１に上昇するまで（時間Ｔ０〜時間Ｔ１’）、ステッ
プ２０２によりオルタネータ負荷ＡＬＴは零に維持され
る。次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ１からピーク回
転数ＮＥ３まで上昇する間（時間Ｔ１〜時間Ｔ２’）、
ステップ２０４においてオルタネータ負荷ＡＬＴに基づ
く機関回転数フィードバック制御により実際のピーク回
転数が目標ピーク回転数ＮＥ３に一致せしめられる。図
４に示す場合のように、実際のピーク回転数を目標ピー
ク回転数ＮＥ３に到達させるためにオルタネータ負荷Ａ
ＬＴを予め定められた値ＡＬＴ２以下に設定することが
必要とされるときには、燃焼状態が悪い、つまり、重質
燃料が使用されていると判断される。

【００２９】次いで、機関回転数ＮＥがピーク回転数Ｎ
Ｅ３に到達した後においては（時間Ｔ２’以降）、ステ
ップ２０６によりオルタネータ負荷ＡＬＴが発電を行う
ために予め定められた値ＡＬＴ１に徐々に一致せしめら
れ、ステップ２０７において吸入空気量、点火時期、燃
料噴射量等に基づく機関回転数フィードバック制御によ
り実際の機関アイドル回転数がファーストアイドル目標
回転数ＮＥ２に一致せしめられる。本実施形態では、重
質燃料が使用されるときであっても、機関回転数ＮＥが
ピーク回転数ＮＥ３に到達した後に吸入空気量、点火時
期、燃料噴射量等に基づく機関回転数フィードバック制
御が行われるため、機関回転数ＮＥがピーク回転数ＮＥ
３に到達した後に低下し過ぎてしまい失火してしまうの
を阻止することができる。

【００３０】本実施形態によれば、機関始動時に、機関
始動前にスロットルと燃焼室との間に存在していた空気
量に応じ、ステップ２０４においてオルタネータ負荷Ａ
ＬＴに基づく機関回転数フィードバック制御が行われ、
オルタネータ負荷が零よりも大きな値まで増加される。
つまり、機関始動前にスロットルと燃焼室との間に存在
していた空気を考慮し、実際のピーク回転数が目標ピー
ク回転数ＮＥ３になるようにオルタネータ負荷が零より
も大きな値まで増加される。そのため、機関始動前にス
ロットルと燃焼室との間に存在していた空気に伴い機関
始動時における機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしま
うことが、機関始動時にオルタネータ負荷を増加させる
ことにより阻止される。それゆえ、機関始動時における
機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしまうのに伴いエミ
ッションやドライバビリティが悪化してしまうのを阻止
することができる。

【００３１】更に本実施形態によれば、機関回転数が機
関始動時におけるピーク回転数に到達した後、ステップ
２０６においてオルタネータ負荷が徐々に減少される。
そのため、オルタネータ負荷が急激に減少されるのに伴
い機関回転数が急激に上昇してしまうショックを排除す
ることができる。

【００３２】また本実施形態によれば、機関回転数が機
関始動時におけるピーク回転数に到達した後、ステップ
２０７において吸入空気量、点火時期、燃料噴射量等に
基づく機関回転数制御が開始される。つまり、実際の機
関アイドル回転数がファーストアイドル目標回転数ＮＥ
２になるように吸入空気量、点火時期、燃料噴射量等に
基づく機関回転数フィードバック制御が行われる。詳細
には、燃焼状態が悪いとき、燃焼状態を回復すべく点火
時期が進角せしめられ、また、燃料噴射量が増加せしめ
られる。そのため、燃焼状態が悪いときであっても、機
関回転数が機関始動時におけるピーク回転数に到達した
後に低下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止するこ
とができる。

【００３３】図５は機関始動時において機関回転数が低
下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止するための本
実施形態の内燃機関の制御方法を示したフローチャート
である。このルーチンは所定時間間隔で実行される。こ
のルーチンにおいて、図２に示したルーチン内の制御と
相反することとなる制御は、図２に示したルーチン内の
制御よりも優先して本ルーチン内の制御が実行される。
図５に示すように、このルーチンが開始されると、まず
ステップ２０３において、ＥＣＵ１０に記憶された機関
回転数ＮＥのデータに基づき、機関回転数ＮＥが機関始
動時におけるピーク回転数ＮＥ３に到達したか否かが判
断される。ＮＯのとき、つまり、機関回転数ＮＥがピー
ク回転数ＮＥ３に到達するまでの間、ステップ２０４に
おいて実際のピーク回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３に
なるようにオルタネータ負荷ＡＬＴに基づく機関回転数
フィードバック制御が行われる。一方、ＹＥＳのとき、
つまり、機関回転数ＮＥがピーク回転数ＮＥ３に到達し
たときには、ステップ５０１に進む。

【００３４】ステップ５０１では、イグニッションスイ
ッチがＳＴＡＲＴに位置せしめられてからの経過時間Ｔ
が閾値Ｔ４以下であるか否かが判断される。ＮＯのとき
には機関回転数が既に安定したと判断し、ステップ５０
２において、オルタネータ負荷ＡＬＴが発電を行うため
に予め定められた値ＡＬＴ１に一致せしめられる。一
方、ＹＥＳのときにはステップ５０３に進む。ステップ
５０３では機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ５より小さい値ま
で低下してしまったか否かが判断される。ＹＥＳのとき
にはステップ５０４に進み、機関回転数ＮＥを回復させ
るべくオルタネータ負荷ＡＬＴが零にされる（ＡＬＴ←
０）。一方、ＮＯのときにはステップ５０５に進む。

【００３５】ステップ５０５では、機関回転数ＮＥが、
閾値ＮＥ５より小さい値まで低下した後に、閾値ＮＥ５
よりも大きい値である閾値ＮＥ６以上の値まで回復した
か否かが判断される。ＮＯのときには、オルタネータ負
荷ＡＬＴを増加させると失火してしまう可能性があると
判断し、ステップ５０４において機関回転数ＮＥを回復
させるべくオルタネータ負荷ＡＬＴが零にされる（ＡＬ
Ｔ←０）。一方、ＹＥＳのときには、オルタネータ負荷
ＡＬＴを増加させても失火しないと判断し、ステップ５
０６においてオルタネータ負荷ＡＬＴが徐々に増加され
る（ＡＬＴ←ＡＬＴ＋ΔＡＬＴ）。

【００３６】ステップ５０７では、機関回転数ＮＥが閾
値ＮＥ５より小さい閾値ＮＥ７よりも更に小さい値まで
低下してしまったか否かが判断される。つまり、ステッ
プ５０４においてオルタネータ負荷ＡＬＴが零にされて
も、その効果なく機関回転数ＮＥが低下し続けているか
否かが判断される。ＹＥＳのときには、ステップ５０８
において燃焼状態を回復させて機関回転数ＮＥを回復さ
せるべく燃焼状態回復制御が実行される。詳細には、点
火時期が進角せしめられ、燃料噴射量が増加せしめられ
る。一方、ＮＯのときには、オルタネータ負荷ＡＬＴが
零にされた効果が表れ、機関回転数ＮＥが回復しつつあ
ると判断し、点火時期、燃料噴射量等による燃焼状態回
復制御は実行されない。

【００３７】図６はある条件下における機関回転数ＮＥ
とオルタネータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグ
ラフである。図２、図５及び図６に示すように、時間Ｔ
０にイグニッションスイッチがＳＴＡＲＴに位置せしめ
られると、機関回転数ＮＥが上昇し始める。機関回転数
ＮＥが閾値ＮＥ１に上昇するまで（時間Ｔ０〜時間Ｔ
１）、ステップ２０２によりオルタネータ負荷ＡＬＴは
零に維持される。次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ１
からピーク回転数ＮＥ３まで上昇する間（時間Ｔ１〜時
間Ｔ２）、ステップ２０４においてオルタネータ負荷Ａ
ＬＴに基づく機関回転数フィードバック制御により実際
のピーク回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３に一致せしめ
られる。次いで、機関回転数ＮＥがピーク回転数ＮＥ３
に到達した後においては（時間Ｔ２〜時間Ｔ５）、ステ
ップ２０６によりオルタネータ負荷ＡＬＴが、発電を行
うために予め定められた値ＡＬＴ１に一致するように徐
々に減少せしめられる。

【００３８】次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ５より
小さい値まで低下してしまうと（時間Ｔ５）、ステップ
５０４において機関回転数ＮＥを回復させるべくオルタ
ネータ負荷ＡＬＴが零にされる。オルタネータ負荷ＡＬ
Ｔが零にされた効果が表れ、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ
５よりも大きい値である閾値ＮＥ６以上の値まで回復す
ると（時間Ｔ６以降）、ステップ５０６において、オル
タネータ負荷ＡＬＴが、発電を行うために予め定められ
た値ＡＬＴ１に一致するまで徐々に増加せしめられる。

【００３９】図７は他の条件下における機関回転数ＮＥ
とオルタネータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグ
ラフである。図２、図５及び図７に示すように、時間Ｔ
０にイグニッションスイッチがＳＴＡＲＴに位置せしめ
られると、機関回転数ＮＥが上昇し始める。機関回転数
ＮＥが閾値ＮＥ１に上昇するまで（時間Ｔ０〜時間Ｔ
１）、ステップ２０２によりオルタネータ負荷ＡＬＴは
零に維持される。次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ１
からピーク回転数ＮＥ３まで上昇する間（時間Ｔ１〜時
間Ｔ２）、ステップ２０４においてオルタネータ負荷Ａ
ＬＴに基づく機関回転数フィードバック制御により実際
のピーク回転数が目標ピーク回転数ＮＥ３に一致せしめ
られる。次いで、機関回転数ＮＥがピーク回転数ＮＥ３
に到達した後においては（時間Ｔ２〜時間Ｔ５）、ステ
ップ２０６によりオルタネータ負荷ＡＬＴが、発電を行
うために予め定められた値ＡＬＴ１に一致するように徐
々に減少せしめられる。

【００４０】次いで、機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ５より
小さい値まで低下してしまうと（時間Ｔ５）、ステップ
５０４において機関回転数ＮＥを回復させるべくオルタ
ネータ負荷ＡＬＴが零にされる。オルタネータ負荷ＡＬ
Ｔが零にされても、その効果なく機関回転数ＮＥが低下
し続けて、閾値ＮＥ５より小さい閾値ＮＥ７よりも更に
小さい値まで低下してしまうと（時間Ｔ７）、ステップ
５０８において、燃焼状態を回復させて機関回転数ＮＥ
を回復させるべく燃焼状態回復制御が実行され、点火時
期が進角せしめられ、燃料噴射量が増加せしめられる。
燃焼状態回復制御の効果が表れ、機関回転数ＮＥが閾値
ＮＥ７以上の値まで回復すると（時間８）、点火時期、
燃料噴射量等による燃焼状態回復制御が終了される。更
に、オルタネータ負荷ＡＬＴが零にされた効果が表れ、
機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ５よりも大きい値である閾値
ＮＥ６以上の値まで回復すると（時間Ｔ６’以降）、ス
テップ５０６において、オルタネータ負荷ＡＬＴが、発
電を行うために予め定められた値ＡＬＴ１に一致するま
で徐々に増加せしめられる。

【００４１】本実施形態によれば、機関回転数ＮＥが機
関始動時におけるピーク回転数に到達した後（図５のス
テップ２０３の判断ＹＥＳ）の予め定められた期間内
（ステップ５０１の判断ＹＥＳ）に機関回転数ＮＥが予
め定められた回転数ＮＥ５より低い値まで低下したとき
（ステップ５０３の判断ＹＥＳ）、ステップ５０４にお
いてオルタネータ負荷ＡＬＴが零まで減少される。その
ため、時間Ｔ４までの間に機関回転数ＮＥが閾値ＮＥ５
よりも低い回転数まで低下したときにオルタネータ負荷
ＡＬＴが零まで減少されないことに伴い機関回転数ＮＥ
が更に低下してしまうのが阻止される。それゆえ、機関
回転数ＮＥが低下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻
止することができる。その上、燃料噴射量を増加させる
ことなく機関回転数ＮＥを回復させるため、燃費の悪化
を回避することができる。

【００４２】また本実施形態によれば、オルタネータ負
荷ＡＬＴを零まで減少させた後、オルタネータ負荷ＡＬ
Ｔを零まで減少させるための閾値ＮＥ５よりも大きい閾
値ＮＥ６まで機関回転数ＮＥが上昇し回復したとき（ス
テップ５０５の判断ＹＥＳ）、ステップ５０６において
オルタネータ負荷ＡＬＴが増加される。そのため、失火
が発生する可能性を排除しつつ、オルタネータ４による
発電量を確保することができる。

【００４３】また本実施形態によれば、ステップ５０４
においてオルタネータ負荷ＡＬＴを零まで減少させたに
もかかわらず、オルタネータ負荷ＡＬＴを零まで減少さ
せるための閾値ＮＥ５よりも小さい閾値ＮＥ７まで機関
回転数ＮＥが低下したとき（ステップ５０７の判断ＹＥ
Ｓ）、ステップ５０８において機関回転数ＮＥを上昇さ
せるための燃焼状態回復制御が実行される。そのため、
オルタネータ負荷ＡＬＴを零まで減少させるだけでは機
関回転数ＮＥを上昇させることができない場合であって
も、機関回転数ＮＥが低下し過ぎてしまい失火してしま
うのを阻止することができる。

【００４４】更に本実施形態によれば、電圧計９により
検出されたバッテリ電圧が予め定められた電圧よりも低
いとき、オルタネータ負荷ＡＬＴを零まで減少させるの
が禁止され、機関回転数ＮＥを上昇させるためにステッ
プ５０８と同様の燃焼状態回復制御が実行される。つま
り、バッテリ電圧が予め定められた電圧よりも低いと
き、まず、オルタネータ負荷ＡＬＴを零まで減少させる
のが禁止される。そのため、オルタネータ４により発電
された電気がバッテリ７に蓄電され続ける。それゆえ、
内燃機関が停止した場合にバッテリ電圧の不足に伴って
内燃機関を再始動できなくなってしまうのを阻止するこ
とができる。更に、バッテリ電圧が予め定められた電圧
よりも低いとき、機関回転数ＮＥを上昇させるためにス
テップ５０８と同様の燃焼状態回復制御が実行される。
詳細には、機関回転数ＮＥを上昇させるために、例えば
点火時期が進角せしめられ、燃料噴射量が増加せしめら
れる。そのため、オルタネータ４による発電を継続する
ことに伴って機関回転数ＮＥが低下し過ぎてしまい失火
してしまうのを阻止することができる。

【００４５】本実施形態では、図５〜図７に示すように
ステップ５０４においてオルタネータ負荷ＡＬＴが零ま
で急激に減少されているが（時間Ｔ５）、他の実施形態
では、オルタネータ負荷ＡＬＴを零まで徐々に減少させ
ることも可能である。この実施形態によれば、オルタネ
ータ負荷ＡＬＴが急激に減少されるのに伴い機関回転数
ＮＥが急激に上昇してしまうショックを排除することが
できる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、機関始
動前にスロットルと燃焼室との間に存在していた空気に
伴い機関始動時における機関ピーク回転数が高くなり過
ぎてしまうことが、機関始動時にオルタネータ負荷を増
加させることにより阻止される。それゆえ、機関始動時
における機関ピーク回転数が高くなり過ぎてしまうのに
伴いエミッションやドライバビリティが悪化してしまう
のを阻止することができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、オルタネ
ータ負荷が急激に減少されるのに伴い機関回転数が急激
に上昇してしまうショックを排除することができる。

【００４８】請求項３に記載の発明によれば、機関回転
数が機関始動時におけるピーク回転数に到達した後に低
下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止することがで
きる。

【００４９】請求項４に記載の発明によれば、予め定め
られた期間内に機関回転数が予め定められた回転数まで
低下したときにオルタネータ負荷が零まで減少されない
ことに伴い機関回転数が更に低下してしまうのが阻止さ
れる。それゆえ、機関回転数が低下し過ぎてしまい失火
してしまうのを阻止することができる。

【００５０】請求項５に記載の発明によれば、失火が発
生する可能性を排除しつつ、オルタネータによる発電量
を確保することができる。

【００５１】請求項６に記載の発明によれば、オルタネ
ータ負荷を零まで減少させるだけでは機関回転数を上昇
させることができない場合であっても、機関回転数が低
下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止することがで
きる。

【００５２】請求項７に記載の発明によれば、内燃機関
が停止した場合にバッテリ電圧の不足に伴って内燃機関
を再始動できなくなってしまうのを阻止しつつ、オルタ
ネータによる発電を継続することに伴って機関回転数が
低下し過ぎてしまい失火してしまうのを阻止することが
できる。

【００５３】請求項８に記載の発明によれば、オルタネ
ータ負荷が急激に減少されるのに伴い機関回転数が急激
に上昇してしまうショックを排除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の制御装置の一実施形態の概
略構成図である。

【図２】機関始動時における機関ピーク回転数が高くな
り過ぎてしまうのを阻止するための本実施形態の内燃機
関の制御方法を示したフローチャートである。

【図３】ある条件下における機関回転数ＮＥとオルタネ
ータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグラフであ
る。

【図４】図３に示した場合よりも重質燃料が使用された
場合におけるオルタネータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係
を示したグラフである。

【図５】機関始動時において機関回転数が低下し過ぎて
しまい失火してしまうのを阻止するための本実施形態の
内燃機関の制御方法を示したフローチャートである。

【図６】ある条件下における機関回転数ＮＥとオルタネ
ータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグラフであ
る。

【図７】他の条件下における機関回転数ＮＥとオルタネ
ータ負荷ＡＬＴと時間Ｔとの関係を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１…燃焼室 ２…内燃機関本体 ３…電子スロットル ４…オルタネータ ７…バッテリ

フロントページの続き (72)発明者 長内 昭憲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G093 BA05 CA01 DA01 DB19 EA05 EA13 EB09 FA07 FA11 FB02 FB03 5H590 AA02 AA28 AB07 CA07 CA23 CC01 CC18 CE05 EA01 EA13 EB05 EB14 EB21 FA01 FC26 GA05 GA06 HA02 HA27 JA02 JB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を燃焼させるための燃焼室と、前記
   燃焼室に供給される吸入空気量を制御するためのスロッ
   トルと、燃焼により発生するエネルギを利用して発電を
   行うためのオルタネータとを具備する内燃機関の制御装
   置において、機関始動時に、機関始動前に前記スロット
   ルと前記燃焼室との間に存在していた空気量に応じてオ
   ルタネータ負荷を増加させるようにした内燃機関の制御
   装置。
2. 【請求項２】 機関回転数が機関始動時におけるピーク
   回転数に到達した後、オルタネータ負荷を徐々に減少さ
   せるようにした請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 機関始動時におけるピーク回転数が目標
   回転数まで上昇するようにするためにオルタネータ負荷
   を予め定められた値以下に設定することが必要とされる
   とき、燃焼状態が悪いと判断し、機関回転数が機関始動
   時におけるピーク回転数に到達した後、点火時期又は燃
   料供給量に基づく機関回転数制御を開始するようにした
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】 燃料を燃焼させるための燃焼室と、燃焼
   により発生するエネルギを利用して発電を行うためのオ
   ルタネータとを具備する内燃機関の制御装置において、
   機関回転数が機関始動時におけるピーク回転数に到達し
   た後の予め定められた期間内に機関回転数が予め定めら
   れた回転数まで低下したとき、オルタネータ負荷を零ま
   で減少させるようにした内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】 オルタネータ負荷を零まで減少させた
   後、機関回転数が前記予め定められた回転数よりも高い
   所定回転数まで上昇したとき、オルタネータ負荷を増加
   させるようにした請求項４に記載の内燃機関の制御装
   置。
6. 【請求項６】 オルタネータ負荷を零まで減少させた
   後、機関回転数が前記予め定められた回転数よりも低い
   所定回転数まで低下したとき、機関回転数を上昇させる
   ための燃焼状態回復制御を実行するようにした請求項４
   に記載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】 前記オルタネータにより発電された電気
   を蓄電するためのバッテリを具備し、前記バッテリの電
   圧が予め定められた電圧よりも低いとき、オルタネータ
   負荷を零まで減少させるのを禁止し、機関回転数を上昇
   させるための燃焼状態回復制御を実行するようにした請
   求項４に記載の内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】 機関回転数が機関始動時におけるピーク
   回転数に到達した後の予め定められた期間内に機関回転
   数が前記予め定められた回転数まで低下したとき、オル
   タネータ負荷を零まで徐々に減少させるようにした請求
   項４に記載の内燃機関の制御装置。