JP2007309195A - エンジンの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の補機の作動に伴う点火時期リタードを不要とするエンジンの制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン（１）により駆動される発電機（４）と、この発電機（４）の発電した電力を蓄えるバッテリ（８）と、このバッテリ（８）からの電力供給を受けて所定の点火時期に火花点火を行う点火装置とを備えるエンジンの制御方法において、前記バッテリ（８）の電圧または前記発電機（４）の起電力に基づいて前記点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定する判定処理手順と、この判定結果に基づき遅角補正を行わないときにはトルクが相対的に低下しない状態となるように、遅角補正を行わない点火時期に火花点火を行わせる火花点火実行処理手順とをエンジンコントロールユニット（１１）が含む。
【選択図】図１

Description

この発明はエンジンの制御方法、特に補機との強調制御を行うものに関する。

エンジンにより機械的に駆動される発電機と、この発電機の発電した電力を蓄えるバッテリとを備え、エンジンの運転状態を表すパラメータであるエンジン回転速度、冷却水温、吸入空気量、バッテリ電圧、車速などに基づいて、エンジンの運転パラメータ（燃料供給量、点火時期、アイドル回転速度補助空気量など）を制御しつつ、エンジンの運転状態に対応して目標発電電圧を設定し、その設定した目標発電電圧が得られるように発電電圧を制御する、いわゆる発電電圧可変制御を行うものがある（特許文献１参照）。
特開平９−３０８２９８号公報

ところで、電気駆動式補機はバッテリを電圧源として作動（駆動）される。本発明では、バッテリを電圧源として作動する電気駆動式補機しか扱わないので、この電気駆動式補機を単に「補機」という。この補機（車両の電気負荷）には、ドライバーの操作に応じ即座に作動（駆動）させる必要があるものと、ドライバーの操作に応じ即座には作動（駆動）させる必要のないものとがある。ここでは、ドライバーの操作に応じ即座に動作させる必要があるものを「第１の補機」、ドライバーの操作に応じ即座には動作させる必要のないものを「第２の補機」として区別すると、これら補機の性格上の相違により、アイドル時における第１の補機と第２の補機とで扱いが異なっている。すなわち、ドライバーが第２の補機を作動する指令を出したときには、アイドル空気量の負荷補正（応答に時間が掛かる）を行うためにディレイ時間を設け、このディレイ時間の間でアイドル空気量の負荷補正を行い、ディレイ時間が経過したタイミング（アイドル空気量の負荷補正が完了したタイミング）で第２の補機を実際に作動させる制御手法が一般的に行われている。

一方、第１の補機に対してはディレイ時間を設けることができないため、ドライバーが第１の補機を作動する指令を出したときには即座に第１の補機を作動させている。このとき、発電機に大きな負荷が作用すると共に、バッテリからも第１の補機に対して電力が供給される。すなわち、エンジン駆動の発電機に大きな負荷が作用するということは、エンジンへの突入負荷が大きくなることと等価であり、これにより、アイドル回転速度に回転落ちなどの問題が生じ得る。

こうした対策として現状の制御では、アイドル時に点火時期をＭＢＴ（最大トルクの得られる最小進角値のこと）から外してリタード側で待機させた状態とし、第１の補機が作動したとき点火時期をＭＢＴまで進めることにより、その点火時期進角分だけエンジン出力を増加させることとし、このエンジン出力の増加で第１の補機の作動に伴うアイドル回転速度の回転落ちを防止している。

しかしながら、アイドル時における第１の補機の作動に備えるためとはいえ、アイドル点火時期をＭＢＴよりリタードさせておくことは、燃費の悪化につながらざるを得ない。

そこで本発明は、第１の補機の作動に伴う点火時期リタードを不要とするエンジンの制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンにより機械的に駆動される発電機と、この発電機の発電した電力を蓄えるバッテリと、このバッテリからの電力供給を受けて所定の点火時期に火花点火を行う点火装置とを備えるエンジンの制御方法において、前記バッテリ電圧または前記発電機の起電力に基づいて前記点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定し、この判定結果に基づき遅角補正を行わないときにはトルクが相対的に低下しない状態となるように、遅角補正を行わない点火時期に火花点火を行わせ、また遅角補正を行うときには遅角補正後の点火時期に火花点火を行わせるように構成する。

第１の補機は、予告無く突然に作動される。そのため、現状の制御では、吸入空気による負荷補正が間に合わない期間（ディレイ時間）におけるエンジン出力不足を賄うべく、トルクが相対的に低下するように遅角補正させた点火時期でエンジンを運転させており、第１の補機が作動されない場合にこの点火時期を遅角補正させている分だけ燃費（特にアイドル燃費）を悪化させていた。

この場合に、本発明は、電動パワーステアリングなどの第１の補機が標準装備になりつつある現在、吸入空気量の負荷補正を行うにしても、第１の補機負荷に対して、バッテリからの持ち出し電流（電力）で賄うことが可能になってきていることに着目してなされたものである。すなわち、本発明によれば、バッテリ電圧（発電機の起電力）に基づいて点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否か、つまりバッテリの充電状態が良好であるか否かを判定し、遅角補正を行わないとき（バッテリの充電状態が良好であるとき）にはトルクが相対的に低下しない状態となるように、遅角補正を行わない点火時期に火花点火を行わせることとしたので、第１の補機の駆動に備えて点火時期を予めリタードさせておくことが不要となり、特にアイドル燃費を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１はエンジンの制御方法の実施に直接使用するエンジンの制御装置の概略構成図を示している。

図１において、発電機（オルタネータ）４のプーリ５とクランクプーリ２とにベルト３が掛け回されることにより、エンジン１と発電機４とが機械的に連結され、発電機４はエンジン１により機械的に駆動されて発電する。発電機４のＣ端子７とバッテリ８のプラス端子とが接続されており、この発電した電力はバッテリ８に蓄えられる。

エンジン１の運転状態を表すパラメータであるエンジン回転速度、冷却水温、吸入空気量、バッテリ電圧、車速などが入力されるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１では、エンジンの運転パラメータ（燃料供給量、点火時期、アイドル回転速度補助空気量など）を制御しつつ、エンジン１の運転状態に対応して目標発電電圧を設定し、その設定した目標発電電圧を発電指令値に変換し、その変換した発電指令値を発電機４に内蔵されているＩＣレギュレータ６に出力する。ＩＣレギュレータ６では、エンジンコントロールユニット１１から送られてきた電圧指令値に相当する発電電圧となるように、ＩＣレギュレータ６の調整電圧とバッテリ８の電圧（または発電電圧）との比較を行いながら発電電圧を目標発電電圧へとフィードバック制御する。このように、目標発電電圧を可変設定し、その値に基づいて発電電圧を制御するものが、いわゆる「発電電圧可変制御」である（特開平９−３０８２９８号公報参照）。

実際には、ＩＣレギュレータ６はエンジンコントロールユニット１１により直接的に制御されるのではなく、アンダーフードスイッチングモジュール１２からの電圧指令値（デューティ指令値）によって制御されている。アンダーフードスイッチングモジュール１２もコントロールユニットであり、エンジンコントロールユニット１１とはＣＡＮ通信で結ばれている。

エンジンの吸気通路２１には、スロットルモータ２３で駆動されるスロットル弁２２が設けられ、エンジンコントロールユニット１１ではこのスロットルモータ２３を介して、実際のスロットル弁開度が目標スロットル弁開度と一致するようにスロットル弁開度を制御している。

補機（車両の電気負荷）には、電動パワーステアリング、ヘッドライト、ワイパーのようにドライバーの操作に応じ即座に作動（駆動）させる必要がある「第１の補機」と、リアデフォッガー、ラジエータファン、ブロアファン、エアコンディショナーなどのようにドライバーの操作に応じ即座には作動させる必要のない「第２の補機」とがあるのであるが、以下では、「第１の補機」として電動パワーステアリングを、また「第２の補機」としてエアコンディショナーを採り上げ、具体的に説明する。これら電動パワーステアリング１５、エアコンディショナー１６は発電機のＣ端子７とバッテリ８のプラス端子との接続線の途中に接続されており、バッテリ８を電圧源として駆動（作動）される。

ここで、ドライバーがエアコンディショナー１６を駆動する指令を出したときには、アイドル空気量の負荷補正を行うためにディレイ時間（ディレイ期間）を設け、このディレイ時間の間でアイドル空気量の負荷補正（増加補正）を行い、ディレイ時間が経過したタイミング（アイドル空気量の負荷補正が完了したタイミング）でエアコンディショナー１６を実際に駆動させる。

一方、電動パワーステアリング１５に対してはディレイ時間を設けることができないため、ドライバーが電動パワーステアリング１５を駆動する指令を出した（つまりドライバーが左折や右折のためにハンドルを回転させた）ときには即座に電動パワーステアリング１５を駆動させている。このとき、発電機４に大きな負荷が作用すると共に、バッテリ７からも電動パワーステアリング１５に対して電力が供給される。すなわち、エンジン駆動の発電機４に大きな負荷が作用するということは、エンジンへの突入負荷が大きくなることと等価であり、これにより、アイドル回転速度に回転落ちなどの問題が生じ得る。

こうした対策として現状の制御では、アイドル時に点火時期をＭＢＴから外してリタード側で待機させた状態とし、電動パワーステアリング１５が駆動されたとき点火時期をＭＢＴまで進めることにより、その点火時期進角分だけエンジン出力を増加させることとし、このエンジン出力の増加で電動パワーステアリング１５の駆動に伴うアイドル回転速度の回転落ちを防止している。

しかしながら、アイドル時における電動パワーステアリング１５の駆動に備えるためとはいえ、アイドル点火時期をＭＢＴより予めリタードさせておくことは、燃費の悪化につながる。

そこで本発明では、アイドル状態で一律に点火時期をＭＢＴよりリタードさせて待機させるのではなく、アイドル時における電動パワーステアリング１５の駆動に対しても、アイドル空気量の負荷補正（増量補正）を行うと共に、バッテリ８の充電状態が良好であるときには、電動パワーステアリング１５の駆動開始からアイドル空気量の負荷補正の完了までの間、バッテリ８により電動パワーステアリング１５の駆動のための電力を賄うこととする。

これを図２を用いてさらに説明すると、図２はアイドル状態でのエンジン１と電動パワーステアリング１５の強調制御をモデルとして示したものである。

アイドル状態においてｔ１のタイミングで電動パワーステアリングスイッチがＯＦＦよりＯＮへと切換えられたとき、即座に電動パワーステアリング１５を駆動させる（図２第４段目のように非駆動状態から実駆動状態に切換える）。

一方、電動パワーステアリング１５が実駆動するｔ１のタイミングで、図２最下段に示したようにアイドル空気量負荷補正フラグ＝１として、アイドル空気量負荷補正を開始し、スロットル弁開度を電動パワーステアリング１５の駆動前の値である所定値Ａより、一定値だけ大きい所定値Ｂへと所定の速度で大きくする。スロットル弁開度が所定値Ｂに到達するｔ２のタイミングで、図２最下段に示したようにアイドル空気量負荷補正フラグ＝０として、アイドル空気量負荷補正を終了する。発電電圧可変制御によれば、電動パワーステアリングスイッチのＯＦＦよりＯＮへの切換に合わせて目標発電電圧が上昇し、その分エンジンへの負荷が増す。所定値Ｂでの吸入空気量は、このエンジンへの負荷増大分を相殺してエンジン出力を、電動パワーステアリングの実駆動前と同じに保たせるためのもので、適合により予め定めておく。

この吸入空気量の負荷補正（増量補正）と並行して、バッテリ８からは、ｔ１より電動パワーステアリング１５に対して電力が供給される（図２下から２段目参照）。

ただし、アイドル状態でエンジン１と電動パワーステアリング１５の強調制御を行う前提としては、バッテリ８の電力に余裕があることである。ここで、アイドル状態でバッテリ電力に余裕がある場合とは、車両の減速時（エンジンの燃料カット時）である。すなわち、発電電圧可変制御によれば、エンジン出力の要求されない車両の減速時には、目標発電電圧を高めて電力として回生することとしており、この回生電力がバッテリの余裕電力となるわけである。

発電電圧可変制御において目標発電電圧がどのように設定されてゆくのかを図３のモデルを参照して説明すると、減速開始タイミングであるｔ１１で目標発電電圧を１３．０Ｖより１４．５Ｖ（最大の発電電圧）に切換えている。この目標発電電圧の最大値への切換によってバッテリ８のＳＯＣ（State of Charge）が上昇してゆく。車両の減速が終了するｔ１２のタイミングになると発電機４が回生できなくなるので、ｔ１２からは目標発電電圧を１４．５Ｖより１２．５Ｖへと切換える。１２．５Ｖは、発電機４が発電を行わない状態（つまり無発電状態）とする電圧であり、１２．５Ｖのとき、エンジンに対して発電機は空回りするだけで負荷としては作用しない。しかも、回生により稼いだ電力がｔ１２より電動パワーステアリング１５の駆動用電力に振り向けられるため、ＳＯＣが低下してゆく。ＳＯＣが９０％に戻るｔ１３のタイミングで、回生に伴うバッテリ電力の余裕分を使い切ったと判断し、ｔ１３で目標発電電圧を１２．５Ｖより１３．０Ｖに戻す。１３．０Ｖは、ＳＯＣが９０％以下になったときに設定される目標発電電圧である。ｔ１４以降も同様である。ただし、ｔ１６のタイミングでは回生に伴うバッテリ電力の余裕分を使い切ることなく減速時となっているため、ｔ１６のタイミングでは目標発電電圧が１２．５Ｖから一気に１４．５Ｖに切換えられている。

なお、図３では減速終了後のアイドル状態でだけ（ｔ１２〜ｔ１３、ｔ１５〜ｔ１６、ｔ１７〜）、電動パワーステアリング１５が駆動するように描いている（図３最上段参照）。これは、バッテリ電力の余裕分がどのように消費されるのかを示すためであり、実際の電動パワーステアリング１５の動きを示すものではない。

次に、アイドル状態で点火時期をＭＢＴに維持できるのは、バッテリ８の充電状態が良好であるときだけ（回生により稼いだ余分の電力を使い切るまでの間だけ）であり、電動パワーステアリング１５の駆動のために回生による余裕電力を使い切ったタイミングのあとには、アイドル時の点火時期をリタード側に移し、このタイイミング以降での電動パワーステアリング１５の駆動に備えて待機させておく必要がある。これについて、図４を参照して説明する。図４においてｔ２１のタイミングでドライバーがアクセルペダルを離すと、アイドルスイッチがＯＦＦよりＯＮへと切換わり、車両が減速状態となり、発電機４が最大の発電能力（目標発電で圧＝１４．５Ｖ）で発電（回生）を開始する。このとき、発電機４の起電力は、図４第３段目に示したように、減速中ずっと１４．５Ｖを保ち、車両の減速を終了するｔ２２のタイミングで１２．５Ｖに戻る。一方、バッテリ電圧ＶＢは、図４第４段目に示したように、ｔ２２で１４．５Ｖよりステップ的に少し低下したあと、所定の速度で１２．５Ｖに向けて低下してゆく。

本発明では車両減速中の回生電力を電動パワーステアリング１５の駆動用電力に振り向けることとしているので、アイドル時の点火時期をＭＢＴより予めリタードさせて待機させておく必要はなく、従って、アイドル状態となるｔ２１のタイミングで図４第６段目に示したようにアイドルＭＢＴ許可フラグ＝１として、アイドル時の点火時期をＭＢＴに設定する（図４下から２段目参照）。

図４第５段目に示したように、電動パワーステアリング１５がｔ２１より駆動するとすれば、この電動パワーステアリング１５の駆動用電力として回生電力が消費されるが、電動パワーステアリング１５の駆動に伴う電圧降下代はほぼ０．５Ｖであることが予め分かっているので、バッテリ電圧ＶＢからこの電動パワーステアリング１５の駆動に伴う電圧降下代である０．５Ｖを差し引いた値（ＶＢ−０．５Ｖ）が１２．５Ｖを超えていれば、まだ、電動パワーステアリング１５の駆動用電力として回生による余裕電力を使い切っていない。ＶＢ−０．５Ｖがｔ２３のタイミングで１２．５Ｖ以下になれば、電動パワーステアリング１５の駆動用電力として回生による余裕電力を使い切ったと判断し、図４第６段目に示したようにアイドルＭＢＴ許可フラグ＝０として、アイドル時の点火時期をＭＢＴよりリタード側の値へと切換える（図４下から２段目参照）。

ただし、図４最下段に示したようにｔ２３のタイミングで目標スロットル弁開度が所定値Ｂに到達しているように、発電機４、バッテリ８、電動パワーステアリング１５の各仕様や目標スロットル弁開度の上昇速度を決定する。

このようにして、アイドル状態でもｔ２１よりｔ２３までの期間（電動パワーステアリング１５の実駆動の開始より、電動パワーステアリング１５の駆動用電力として回生による余裕電力を使い切るまでの期間）で、アイドル状態での電動パワーステアリング１５の駆動に備えての点火時期リタードが不要となり、アイドル燃費が向上する。

エンジンコントロールユニット１１により実行されるこの制御をフローチャートにより詳述する。

図５はアイドル状態での目標発電電圧の設定及びアイドルＭＢＴ許可フラグ、アイドル空気量負荷補正フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に実行する。

ステップ１、２ではアイドル時であるか否か、電動パワーステアリング１５が駆動しているか否かをみる。アイドル時であるか否かは、例えばアクセルペダルポジジョンセンサ２５（あるいはアクセルペダルが初期位置まで戻されたときにオンとなるアイドルスイッチ）に基づいて検出することができる。電動パワーステアリング１５が駆動中であるか否かは、電動パワーステアリングスイッチ２６により検出することができる。アクセルペダルポジジョンセンサ２５からの信号がアイドル時であることを示していないとき、電動パワーステアリングスイッチ２６がＯＦＦであるときには、そのまま今回の処理を終了する。

アクセルペダルポジジョンセンサ２５からの信号がアイドル時であることを示し、かつ電動パワーステアリングスイッチ２６がＯＮであるときには、ステップ３に進み減速終了フラグをみる。ここでは減速終了フラグ＝０であるとして述べると、このときにはステップ４、５に進み、今回に車速が減少しているか否か、前回に車速が減少していたか否かをみる。車速が減少しているか否かは、例えば車速センサ２７に基づいて検出することができる。

今回に車速が減少しておりかつ前回に車速が減少していなかった、つまり今回に車速が減少に転じたときには車両が減速状態に入ったと判断し、ステップ６に進み最大の発電電圧である１４．５Ｖを目標発電電圧として設定する。これにより、発電機４は最大の能力で回生を開始し、回生により生じた電力が電動パワーステアリング１５の駆動用電力として消費される。このため、アイドル状態での電動パワーステアリング１５の駆動に備えてアイドル時の点火時期をＭＢＴよりリタードさせておく必要はないので、ステップ７ではアイドルＭＢＴ許可フラグ＝１とする。アイドルＭＢＴ許可フラグ＝１は、後述するようにアイドル時の点火時期をＭＢＴへと指示するものである。

ステップ８ではアイドル空気量負荷補正フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝１とし、ステップ９でタイマを起動する（タイマ値＝０）。このアイドル空気量負荷補正フラグ＝１により、後述するようにアイドル空気量が徐々に増量される。タイマはアイドル空気量の増量を開始してからの経過時間を計測するためのものである。

次回にステップ４、５に進んできたときには、今回に車速が減少しておりかつ前回にも車速が減少していた、つまり続けて車速が減少していることになる。このときには車両の減速中であると判断し、ステップ６、７、８、９を飛ばして今回の処理をそのまま終了する。

やがてステップ４で車速が減少していなければ、ステップ１０に進んで前回に車速が減少していたか否かをみる。今回に車速が減少しておらずかつ前回に車速が減少していた、つまり今回に車速が減少しないことに転じたときには車両の減速が終了したと判断し、ステップ４、１０よりステップ１１に進んで減速終了フラグ＝１とする。

ステップ１２では、発電機４を無発電状態とする発電電圧である１２．５Ｖを目標発電電圧として設定する。これにより、発電機４はエンジン１に対して負荷の作用していない状態となる。

この減速終了フラグ＝１により次回にはステップ３よりステップ１３以降に進む。ステップ１３では、無発電状態であるか否かをみる。目標発電電圧が１２．５Ｖに設定されているときには無発電状態にあると判断してステップ１４に進み、バッテリ電圧ＶＢから電動パワーステアリング駆動に伴う電圧降下代である０．５Ｖを差し引いた値（ＶＢ−０．５Ｖ）と１２．５Ｖを比較する。ＶＢ−０．５Ｖが１２．５Ｖを超えているときには、電動パワーステアリング駆動用電力として回生に伴うバッテリ電力の余裕分がまだ消費され尽くしていないと判断しステップ１６に進む。

一方、無発電状態でもＢ−０．５が１２．５Ｖ以下になると、電動パワーステアリング駆動用電力として回生に伴うバッテリ電力の余裕分が消費され尽くしたと判断し、ステップ１４よりステップ１５に進み、バッテリ電力の余裕分が消費され尽くした後における電動パワーステアリングの駆動に備えてアイドル時の点火時期をＭＢＴよりリタードさせるため、アイドルＭＢＴ許可フラグ＝０とした後、ステップ１６に進む。ステップ１３で無発電状態でないときにもステップ１５に進んでアイドルＭＢＴ許可フラグ＝０とする。

なお、ステップ１４での判定方法に限定されるものでない。すなわち、バッテリ電圧ＶＢと、１２．５Ｖに電動パワーステアリング駆動に伴う電圧降下代である０．５Ｖを加算した値である１３．０Ｖ（しきい値）とを比較し、バッテリ電圧ＶＢがしきい値である１３．０Ｖを超えているときには電動パワーステアリング駆動用電力として回生に伴うバッテリ電力の余裕分がまだ消費され尽くしていないと判断し、これに対してバッテリ電圧ＶＢがしきい値以下になると、電動パワーステアリング駆動用電力として回生に伴うバッテリ電力の余裕分が消費され尽くしたと判断するようにしてもかまわない。

ステップ１６ではタイマ値と所定値を比較する。所定値は、アイドル空気量の負荷補正の開始から終了までの時間間隔（図２においてｔ１からｔ２までの時間間隔）を定めるもので予め適合しておく。タイマ値が所定値未満であるときにはアイドル空気量の負荷補正がまだ終了していないと判断してそのまま今回の処理を終了する。やがてタイマ値が所定値以上になると、ステップ１６よりステップ１７に進みアイドル空気量の負荷補正を終了させるためアイドル空気量負荷補正フラグ＝０とする。ステップ１８では次回の車両減速時に備えるため減速終了フラグ＝０に戻しておく。

図６はアイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に実行する。図６のフローは図５のフローに続けて実行する。

ステップ２１ではアイドル時であるか否かをみる。アイドル時でないときにはそのまま処理を終了する。

アイドル時であるときにはステップ２２に進み、アイドルＭＢＴ許可フラグ（図５のフローにより設定済み）をみる。アイドルＭＢＴ許可フラグ＝１であるときにはステップ２３でＭＢＴをアイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬとして設定する。ＭＢＴは運転条件により予め定めて設定しておく。

一方、アイドルＭＢＴ許可フラグ＝０であるときにはステップ２２よりステップ２４に進んで、ＭＢＴから所定値ΔＡＤＶだけ差し引いた値をアイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬとして設定する。点火時期ＡＤＶＩＤＬの単位は圧縮上死点より進角側に計測した値［°ＢＴＤＣ］であるので、所定値ΔＡＤＶを差し引くと、アイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬは遅角側に移る。

このようにして設定されたアイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬは点火レジスタに移され、アイドル時に実際のクランク角がこの点火時期ＡＤＶＩＤＬと一致したタイミングで点火コイルの１次側電流が遮断される。

図７はアイドル時の目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に実行する。図７のフローは図５のフローに続けて実行する。

ステップ３１ではアイドル時であるか否かをみる。アイドル時でないときにはそのまま処理を終了する。

アイドル時であるときにはステップ３２に進み、アイドル空気量負荷補正フラグ（図５のフローにより設定済み）をみる。アイドル空気量負荷補正フラグ＝１であるときにはステップ３３で次式によりアイドル空気量の負荷補正量ＨＯＳを算出する。

ＨＯＳ＝ＨＯＳ（前回）＋所定値 …（１）
ただし、ＨＯＳ（前回）：ＨＯＳの前回値、
（１）式の所定値は、目標スロットル弁開口面積ｔＡＴＶＯを増す速度を定めるもので、予め適合しておく。負荷補正量の前回値である「ＨＯＳ（前回）」の初期値はゼロである。

アイドル空気量負荷補正フラグ＝１であるあいだ、（１）式を繰り返すと、負荷補正量ＨＯＳが増加してゆく。

一方、アイドル空気量負荷補正フラグ＝０であるときにはステップ３２よりステップ３４に進んで負荷補正量の前回値を負荷補正量に移すことで、負荷補正量ＨＯＳを保持する。

ステップ３５では、基本スロットル弁開口面積ＡＴＶＯ０に、このようにして算出した負荷補正量ＨＯＳを加算した値を目標スロットル弁開口面積ｔＡＴＶＯとして設定する。基本スロットル弁開口面積ＡＴＶＯ０は、アイドル時の目標回転速度ＮＳＥＴを維持するのに必要となるアイドル空気量が流れるようにするためのもので、アイドル時の目標回転速度ＮＳＥＴに応じて定まっている。

ステップ３６ではこのようにして設定される目標スロットル弁開口面積ｔＡＴＶＯから所定のテーブルを検索することにより、目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを求める。

このようにして求められた目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは、スロットルモータ２３へと出力される。

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

アイドル状態において、電動パワステアリング１５は、予告無く突然に駆動される。そのため、現状の制御では、アイドル時の吸入空気による負荷補正が間に合わない期間（ディレイ時間）におけるエンジン出力不足を賄うべく、ＭＢＴから予めリタード（遅角）させた点火時期でエンジンを運転させており、電動パワーステアリング１５（第１の補機）が駆動（作動）されない場合にＭＢＴからアイドル時の点火時期を遅角させている分だけアイドル燃費を悪化させていた。

この場合に、本実施形態（請求項１に記載の発明）は、電動パワーステアリング１５（第１の補機）が標準装備になりつつある現在、アイドル空気量（吸入空気量）の負荷補正を行うにしても、空気応答遅れがあるディレイ時間のあいだ、電動パワーステアリング１５の電気負荷に対して、バッテリ８からの持ち出し電流（電力）で賄うことが可能になってきていることに着目してなされたものである。すなわち、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、バッテリ電圧ＶＢに基づいてバッテリ８の充電状態が良好であるか否か（エンジントルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否か）を判定し（図５のステップ１３、１４参照）、バッテリ８の充電状態が良好であるときには、アイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬをＭＢＴにして点火を実行する（遅角補正を行わないときにはエンジントルクが相対的に低下しない状態となるように、遅角補正を行わない点火時期に火花点火を行わせる）こととしたので（図６のステップ２１、２２、２３参照）、電動パワーステアリング１５の駆動に備えてアイドル時の点火時期を予めリタードさせておくことが不要となり、アイドル燃費を向上させることができる。

本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、エアコンディショナー１６（第２の補機）に対する作動要求があるとき、その作動要求に基づきアイドル空気量の負荷補正（吸入空気量の増加補正）を行うと共に、概ねアイドル空気量の負荷補正によりエンジン出力が向上するまでのディレイ時間が経過してから、エアコンディショナー１６を実際の駆動（作動）を開始させるので、エアコンディショナー１６に対する駆動要求（作動要求）があってから、このエアコンディショナー１６の作動要求を受けてのアイドル空気量の負荷補正が終了するまでの間に、電動パワーステアリング１５（第１の補機）の駆動要求（作動要求）があっても、バッテリ８からの電力供給で電動パワーステアリング１５を駆動（作動）させることができる。

実施形態では、バッテリ電圧ＶＢと所定のしきい値との比較によりアイドル時の点火時期ＡＤＶＩＤＬをＭＢＴにするか否か（エンジントルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否か）を判定する場合に、このしきい値は、電動パワーステアリング１５（第１の補機）の駆動（作動）をバッテリ８からの電力供給で賄ったときに、バッテリ電圧ＶＢが、無発電状態での発電機の目標発電電圧（１２．５Ｖ）に第１の補機の駆動に伴う電圧降下代（０．５Ｖ）を加算した値（１３．０Ｖ）を下回らないようなバッテリ電圧（つまり１３．０Ｖ）である場合で説明したが（請求項３に記載の発明）、電動パワーステアリング１５（第１の補機）の駆動（作動）をバッテリ８からの電力供給で開始した際には吸入空気量の増加補正を行い、しきい値は、少なくとも吸入空気量の増加補正により実際にエンジン出力が向上するまでのディレイ時間の間、電動パワーステアリング１５（第１の補機）の駆動（作動）をバッテリ８からの電力供給で賄ったときに、バッテリ電圧ＶＢが、無発電状態での発電機の目標発電電圧（１２．５Ｖ）に第１の補機の駆動に伴う電圧降下代（０．５Ｖ）を加算した値（１３．０Ｖ）を下回らないようなバッテリ電圧以上の値である、とすることもできる（請求項４に記載の発明）
上記図３において、１２．５Ｖは発電機４の可変発電電圧範囲の概ね下限値近傍の電圧である（請求項８に記載の発明）。

また、車両の減速中に目標発電電圧を１４．５Ｖにして回生している場合が、「発電機の目標発電電圧が実際のバッテリ電圧を上回っている場合」であり、この場合において電動パワステアリング１５の駆動（第１の補機の作動）が開始されたときに目標発電電圧を１２．５Ｖにすることが、「発電機の目標発電電圧を実際のバッテリ電圧を下回る電圧に切換える」ことである（請求項９に記載の発明）。

実施形態では、バッテリ電圧ＶＢに基づいてアイドル時の点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定する場合で説明したが、発電機４の起電力に基づいてアイドル時の点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定するようにしてもかまわない。

請求項１の判定処理手順は図６のステップ２２により果たされている。

本発明の第１実施形態のエンジンの制御装置の概略構成図。 アイドル状態でのエンジンと電動パワーステアリングの強調制御をモデルとして示した波形図。 発電電圧可変制御において目標発電電圧がどのように設定されてゆくのかを示す波形図。 第１実施形態の作用を説明するための波形図。 アイドル時の目標発電電圧の設定及びアイドルＭＢＴ許可フラグ、アイドル空気量負荷補正フラグの設定を説明するためのフローチャート。 アイドル時の点火時期の設定を説明するためのフローチャート。 アイドル時の目標スロットル弁開度の設定を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１ エンジン
４ 発電機
８ バッテリ
１１ エンジンコントロールユニット
１５ 電動パワーステアリング（第１の補機）
１６ エアコンディショナー（第２の補機）
２２ スロットル弁

Claims (14)

1. エンジンにより機械的に駆動される発電機と、
   この発電機の発電した電力を蓄えるバッテリと、
   このバッテリからの電力供給を受けて所定の点火時期に火花点火を行う点火装置と
   を備えるエンジンの制御方法において、
   前記バッテリ電圧または前記発電機の起電力に基づいて前記点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定する判定処理手順と、
   この判定結果に基づき遅角補正を行わないときにはトルクが相対的に低下しない状態となるように、遅角補正を行わない点火時期に火花点火を行わせる火花点火実行処理手順と
   を含むことを特徴とするエンジンの制御方法。
2. 前記バッテリからの電力供給で作動する第１の補機を有していることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御方法。
3. 前記バッテリ電圧または前記発電機起電力と所定のしきい値との比較により前記点火時期をトルクが相対的に低下する遅角させた状態になるように遅角補正を行うか否かを判定する場合に、このしきい値は、前記第１の補機の作動をバッテリからの電力供給で賄ったときに、前記バッテリ電圧または前記発電機起電力が、無発電状態での発電機の目標発電電圧に前記第１の補機の駆動に伴う電圧降下代を加算した値を下回らないようなバッテリ電圧または発電機起電力であることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御方法。
4. 前記第１の補機の作動を前記バッテリからの電力供給で開始した際には吸入空気量の増加補正を行い、前記しきい値は、少なくとも吸入空気量の増加補正により実際にエンジン出力が向上するまでのディレイ時間の間、前記第１の補機の作動を前記バッテリからの電力供給で賄ったときに、前記バッテリ電圧または前記発電機起電力が、前記無発電状態での発電機の目標発電電圧に前記第１の補機の駆動に伴う電圧降下代を加算した値を下回らないようなバッテリ電圧または発電機起電力以上の値であることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御方法。
5. 前記第１の補機は、この第１の補機に対する作動要求から実際の作動までに、概ね吸入空気量の増加補正によりエンジン出力が向上するまでのディレイ時間相当の遅れがあってはならない補機であることを特徴とする請求項３または４に記載のエンジンの制御方法。
6. 前記作動要求から実際の作動までに前記ディレイ時間相当の遅れがあってもかまわない第２の補機を有することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの制御方法。
7. 前記第２の補機に対する作動要求があるとき、その作動要求に基づき吸入空気量の増加補正を行うと共に、概ね吸入空気量の増加補正によりエンジン出力が向上するまでのディレイ時間が経過してから、実際の作動を開始させることを特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御方法。
8. 前記無発電状態での発電機の目標発電電圧は、発電機の可変発電電圧範囲の概ね下限値近傍の電圧であることを特徴とする請求項３から７までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。
9. 前記発電機の目標発電電圧が実際のバッテリ電圧または発電機起電力を上回っている場合に、前記第１の補機の作動が開始されたとき、前記発電機の目標発電電圧を実際のバッテリ電圧または発電機起電力を下回る電圧に切換えることを特徴とする請求項３から８までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。
10. 前記バッテリ電圧または発電機の起電力を下回る電圧は、発電機の可変発電電圧範囲の概ね下限値近傍の電圧であることを特徴とする請求項９に記載のエンジンの制御方法。
11. 前記第１の補機は、電動パワーステアリング、ヘッドライト、ワイパーの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。
12. 前記第２の補機は、リアデフォッガ、ラジエタファン、ブロアフアン、エアコンディショナーの少なくとも一つであることを特徴とする請求項６から８までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。
13. 前記バッテリ電圧または前記発電機起電力に基づいて前記点火時期をＭＢＴにするか否かを判定する運転条件はアイドル時であることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。
14. 前記遅角補正を行わないときの点火時期はＭＢＴであることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載のエンジンの制御方法。

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