JP3254262B2

JP3254262B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JP3254262B2
Application number: JP26714592A
Authority: JP
Inventors: 一英栂井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH06117288A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのアイドル回
転数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンは、低燃費化の一環とし
てアイドル回転数を６００ｒｐｍ程度の低回転数に設定
しているが、燃費向上のためにアイドル回転数を下げる
と、負荷変動に対して回転変動し易く、また、回復も遅
い。このためアイドル運転時には、オールタネータの現
在の発電量即ち、実発電負荷を検出し、負荷変動の頻度
の高い発電負荷について、発電量の急激な増加を抑制し
てオールタネータの出力電流を徐々に増加させる制御が
行われている。オールタネータが十分な発電を行なうま
では、バッテリ電流がヘッドランプ等の負荷に供給され
る。これにより、エンジン負荷の急激な増加によるアイ
ドル回転数の落ち込みを防止している。

【０００３】また、発電量を抑制するだけでは発電が回
復した時のエンジン出力が不足するために発電量に応じ
たアイドル空気量増加も行われている。このアイドル空
気量の補正は、吸気通路のスロットルバルブをバイパス
するバイパス通路に設けられたＩＳＣ（アイドルスピー
ドコントロール）サーボ例えば、ステッパモータを制御
してエンジンの吸入空気量を制御し、電気負荷によるア
イドル回転数の落ち込みを防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オール
タネータの現在の発電量即ち、実発電負荷に対してアイ
ドル回転数を補正する方法では、空気系応答の遅いエン
ジンにおいては、図１に示すように出力変化が遅く、異
常回転低下が発生し易い。特に、低回転運転時にシリン
ダの半分例えば、４気筒エンジンの場合には２気筒を休
止させてエンジン出力を小さくすることが可能な休筒エ
ンジンでは、休筒時に等価的な吸気管容積が大きいため
に吸入空気量が急に増加せず、単なる発電量抑制制御で
はアイドル補正を行ってもエイジンの出力が図１の１点
鎖線のように緩やかに変化するために、エンジンのトル
ク不足の状態が長くなり、アイドル回転数の落ち込みを
防止することが極めて困難である。

【０００５】また、電気負荷が加わると電源電圧が低下
するが、この電源電圧が或る電圧以下例えば、１０Ｖ以
下になると、前記ＩＳＣステッパモータの動作は、誤動
作防止のために禁止される。エンジンアイドル回転数が
上昇し、オールタネータの発電量が追従して電源電圧が
回復されれば問題ないが、アイドル安定化のために発電
抑制制御をしている場合には電源電圧の回復が遅れ、こ
の結果、ＩＳＣ動作が禁止されたままの状態にあると、
アイドルアップの遅れからエンジン回転数の異常低下即
ち、エンジンストール（エンスト）を起こす虞れがあ
る。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、発電負荷に対する空気量補正の応答を速くしてアイ
ドル回転数の安定性を図り、更に、ＩＳＣの誤動作を発
生することなくアイドルアップを図りアイドル回転の異
常低下を防止するようにしたエンジンのアイドル回転数
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】

【０００８】上記目的を達成するために本発明によれ
ば、エンジンにより駆動され電気負荷に電力を供給する
と共にバッテリを充電するオールタネータと、前記バッ
テリ電圧を検出して前記オールタネータの界磁電流をオ
ン・オフさせる指令信号を得、当該指令信号により前記
界磁電流をオン・オフ制御して前記オールタネータの発
電量を制御する発電制御手段と、前記エンジンのスロッ
トルバルブをバイパスするバイパス通路に設けられ、ス
テッパモータによりリフト量を制御する空気量制御弁
と、前記空気量制御弁を駆動して吸入空気量を増減さ
せ、エンジン回転数を目標回転数に保持させるアイドル
空気量設定手段とを備え、アイドル運転時における電気
負荷が急増したことを検出した場合に、前記発電制御手
段は、前記急増した電気負荷に対応する目標界磁電流を
設定すると共に、該界磁電流値に向かって前記界磁電流
を漸増させるよう指令信号を出力し、前記アイドル空気
量設定手段は、前記目標界磁電流とエンジン回転数に基
づきエンジンの発電負荷を推定し該発電負荷に対して要
求される吸入空気量を得るための前記空気量制御弁のリ
フト量を設定し、該設定されたリフト量に応じて前記空
気量制御弁を駆動制御するように構成されたエンジンの
アイドル回転数制御装置において、前記アイドル空気量
設定手段は、前記空気量制御弁を駆動する際に前記バッ
テリ電圧に応じて前記ステッパモータの作動速度を変化
させる構成としたものである。

【０００９】

【作用】アイドル運転時にバッテリ電圧に応じてオール
タネータの界磁電流をシュミレートして界磁電流目標デ
ューティを取り出し、電気負荷が急増したとき、電気負
荷の急増直後から前記目標界磁電流に応じて吸入空気量
を増量補正する。これにより、発電負荷に対する空気量
補正の応答を速くすることができ、回転数の落ち込みを
少なくすることができる。また、アイドル空気量設定手
段は、バッテリ電圧に応じて、エンジンのスロットルバ
ルブをバイパスするバイパス通路に設けられた空気量制
御弁のリフト量を制御するステッパモータの作動速度を
変化させて、アイドル運転時に電気負荷が急増したと
き、当該電気負荷の急増の大きさに応じて最適な速度で
アイドル空気量を制御する。これにより、より安定性の
高いアイドル回転数制御が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図２は、エンジンのアイドル回転数制御系の
概要を示し、エンジン１の吸気管２の上流にはスロット
ルバルブ３と、当該スロットルバルブ３をバイパスする
バイパス通路４が設けられており、バイパス通路４には
アイドル回転数制御（ＩＳＣ）を行なうためのＩＳＣス
テッパモータ５が設けられている。ステッパモータ５
は、バイパス通路４を開閉制御してアイドル運転時にエ
ンジン１に吸入される空気量を制御する。エンジン１
は、前述した休筒エンジン、或いはシリンダ内に混合気
と空気の層状の縦渦を形成して希薄燃焼を行わせるよう
にしたエンジンでもよい。

【００１１】エンジンコントロールユニット７は、水温
センサ、クランク角センサ、エアコンスイッチ、パワー
ステアリングフルードプレッシャスイッチ、イグニッシ
ョンスイッチ−ＳＴ、アイドルスイッチ等の他、トラン
スミッションのニュートラルスイッチ、電気負荷スイッ
チ、車速センサ等からの各信号、及びオールタネータ１
０のＦＲ端子からの信号を入力し、アイドル運転時にオ
ールタネータ１０のＧ端子とアース間の導通を制御して
当該オールタネータ１０の出力電流を制限すると共に負
荷に応じてステッパモータ５を制御してアイドル回転数
を補正する。

【００１２】図３は図２のオールタネータの充電系統を
示し、オールタネータ８は、６個のダイオードにより構
成された整流回路１０、補助ダイオード１１、ボルテー
ジレギュレータ１２を内蔵しており、ステータコイル１
３の各出力端子は、整流回路１０を介してＢ端子に接続
されると共に各補助ダイオード１１を介してボルテージ
レギュレータ１２のＴ端子及びフィールドコイル１４の
一端に接続されている。このフィールドコイル１４の他
端は、ボルテージレギュレータ１２のＦ端子に接続され
ている。

【００１３】ボルテージレギュレータ１２は、電圧検出
をバッテリで行なうバッテリ電圧検出方式のＩＣ回路で
構成されており、Ｌ端子は抵抗Ｒ₁、Ｒ₂の直列回路を
介してＥ端子に接続され、Ｓ端子は、抵抗Ｒ₅、Ｒ₆、
Ｒ₇の直列回路を介してＥ端子に接続されている。トラ
ンジスタＴｒ₂のコレクタは、抵抗Ｒ₃を介してＬ端子
に、エミッタはＥ端子に接続され、ベースはツェナーダ
イオードＺＤ₁、ダイオードＤ₁を介して抵抗Ｒ₁とＲ
₂との接続点に、及びダイオードＤ₂を介して抵抗Ｒ₅
とＲ₆との接続点に接続されると共に、抵抗Ｒ₄を介し
てＥ端子に、コンデンサＣ₁を介してコレクタに接続さ
れている。

【００１４】パワートランジスタＴｒ₁は、ダーリント
ントランジスタで、コレクタはＦ端子、及びフライホイ
ールダイオードＤ_Fを介してＴ端子に、エミッタはＥ端
子に、ベースはトランジスタＴｒ₂のコレクタに夫々接
続されている。トランジスタＴｒ₃のコレクタは、抵抗
Ｒ₆とＲ₇との接続点に、エミッタはＥ端子に、ベース
は、抵抗Ｒ₈を介してＧ端子に接続されている。Ｇ端子
は、抵抗Ｒ₉を介してＬ端子に接続されている。また、
Ｅ端子は、整流回路１０のアース端子と共に接地されて
いる。

【００１５】オールタネータ８の端子Ｂは、バッテリ１
５の＋端子及び各電気負荷（図示せず）に、Ｌ端子は、
チャージランプ１６と抵抗Ｒ₁₀の並列回路とイグニッシ
ョンスイッチ１７とを介してバッテリ１５の＋端子に、
Ｓ端子は、バッテリ１５の＋端子に夫々接続されてい
る。また、オールタネータ８のＧ端子は、エンジンコン
トロルーユニット７の端子７ａに、ＦＲ端子は、端子７
ｂに接続されている。

【００１６】エンジンコントロールユニット７の端子７
ａは、抵抗Ｒ₁₁を介してトランジスタＴｒ₄のコレクタ
に接続され、当該トランジスタＴｒ₄のエミッタは接地
され、ベースは制御回路（図示せず）接続されている。
また、端子７ｂは、ダイオードＤ₄、抵抗Ｒ₁₂を介して
制御回路に接続され、ダイオードＤ₄と抵抗Ｒ₁₂との接
続点は抵抗Ｒ₁₃を介して電源＋Ｖに接続されている。

【００１７】ボルテージレギュレータ１２には図４に示
す目標負荷検出回路２０が接続されている。この目標負
荷検出回路２０のＳ端子は、抵抗Ｒ₁₅、Ｒ₁₆の直列回路
を介してＥ端子に接続され、トランジスタＴｒ₅のコレ
クタは、抵抗Ｒ₁₇を介してＬ端子に、エミッタはＥ端子
に接続され、ベースはツェナーダイオードＺＤ₂、ダイ
オードＤ₃を介して抵抗Ｒ₁₅とＲ₁₆との接続点に接続さ
れると共に、抵抗Ｒ₁₈を介してＥ端子に、コンデンサＣ
₂を介してコレクタに接続されている。更に、トランジ
スタＴｒ₅のコレクタは、ＦＲ端子に接続されている。
そして、この目標負荷検出回路２０の各端子Ｌ、Ｓ、Ｆ
Ｒ及びＥ端子は、夫々ボルテージレギュレータ１２の対
応する各端子に接続されている。この目標負荷検出回路
２０は、ボルテージレギュレータ１２に一体的に組み込
まれている。

【００１８】以下に作用を説明する。イグニッションス
イッチ１７がオンされると、バッテリ１５の＋端子→チ
ャージランプ１６及び並列抵抗Ｒ₁₀→オールタネータ８
のフィールドコイル１４→パワートランジスタＴｒ₁→
バッテリ１５の−端子の経路で電流が流れ、チャージラ
ンプ１６が点灯し、初期励磁電流がフィールドコイル１
４に流れる。この始動時においては補助ダイオード１１
の出力電圧即ち、ボルテージレギュレータ１２のＴ端子
の入力電圧が規定電圧以下であり、トランジスタＴｒ₂
がオフ、パワートランジスタＴｒ₁がオンとなってい
る。エンジンが始動してオールタネータ８が回転し、発
電を開始すると、Ｔ端子電圧がバッテリ電圧と等しくな
ってチャージランプ１６が消灯すると共に補助ダイオー
ド１１からフィールドコイル１４に界磁電流が供給され
て発電が続行され、整流回路１０からＢ端子に発電電流
が出力され、ヘッドランプ等の電気負荷（図示せず）に
供給される、また、バッテリ１５が充電される。

【００１９】オールタネータ８の出力電圧が規定電圧を
超えるとトランジスタＴｒ₂がオンとなり、トランジス
タＴｒ₁がオフとなる。この結果、オールタネータ８の
フィールドコイル１４の界磁電流は、インダクタンス分
のため、フライホイールダイオードＤ_Fを介して流れ続
け、オールタネータ２の出力電流もこの界磁電流分だけ
減少する。

【００２０】この出力電流の減少により、出力電圧は僅
かに増加するが、界磁電流が減少するために徐々に減少
し、規定電圧に達するとトランジスタＴｒ₂がオフとな
り、トランジスタＴｒ₁が再びオン状態となる。このと
きは、オールタネータ８の出力電流は界磁電流分だけ増
加するため、出力電圧は僅かに減少する。このような動
作が繰り返されて出力電圧が規定電圧に制御される。従
って、パワートランジスタＴｒ₁は、オン、オフを繰り
返すことになる。そして、オールタネータ８の出力電流
の大きさは、パワートランジスタＴｒ₁がオンしている
割合（デューティ）によって決定される。

【００２１】エンジンコントロールユニット７は、アイ
ドル運転時にはトランジスタＴｒ₄をオン・オフ制御し
てオールタネータ８のＧ端子とアース間の導通をデュー
ティ制御し、当該オールタネータ８の出力電流を制限す
る。この時のＧ端子のオフデューティは、ボルテージレ
ギュレータ１２のパワートランジスタＴｒ₁のオンデュ
ーティと同じに制御される。トランジスタＴｒ₄がオフ
とされ、オールタネータ８のＧ端子とアース間に導通が
ない（１００％デューティとする）場合、トランジスタ
Ｔｒ₃は、常時導通（オン）しており、オールタネータ
８のＳ端子電圧が所定電圧例えば、14.4Ｖに達すると、
パワートランジスタＴｒ₁がオフし、界磁電流がカット
されて発電が停止され、オールタネータ８の出力電圧
は、14.4Ｖに調整される。

【００２２】トランジスタＴｒ₄がオンとされ、オール
タネータ８のＧ端子がアースに短絡（０％デューティと
する）されると、トランジスタＴｒ₃は常時オフとされ
る。この場合は、オールタネータ８のＳ端子電圧が所定
電圧例えば、12.3Ｖに達するとパワートランジスタＴｒ
₁がオフとなり、オールタネータ出力電圧は、12.3Ｖに
調整される。そして、オールタネータ８の出力電圧が1
2.3Ｖに低下すると、これは充電されたバッテリ１５の
電圧よりも低いために、オールタネータ８からは殆ど電
流が流れなくなる。即ち、オールタネータ８は、外部か
ら発電停止（界磁電流カット）指示が可能とされる。

【００２３】アイドル運転時に例えば、ヘッドランプ点
灯等を行なうと、消費電流（電気負荷）が急激に増加す
るが、エンジンコントロールユニット７は、オールタネ
ータ８のＧ端子のオフデューティを徐々に増加していく
ことにより、当該オールタネータ８の発電電流の急激な
増加を抑え、発電電流を徐々に増加させる。そして、オ
ールタネータ８が十分な発電を行なうまでは、バッテリ
１５から電流がヘッドランプ等の電気負荷に補給され
る。これにより、エンジンコントロールユニット７は、
オールタネータの発電（出力）電流を制限し、エンジン
負荷の急激な増加によるアイドル回転数の落ち込みを防
止する。

【００２４】目標負荷検出回路２０は、オールタネータ
８のＳ端子電圧即ち、バッテリ電圧が前記14.4Ｖに達す
るとトランジスタＴｒ₅がオンとなり、これに応じてＦ
Ｒ端子の信号レベルがローとなる。そして、バッテリ電
圧が前記12.3Ｖに低下するとトランジスタＴｒ₅がオフ
となり、ＦＲ端子の信号レベルがハイとなる。エンジン
コントロールユニット７は、目標負荷検出回路２０のＦ
Ｒ端子から入力される信号（ハイ、ロー）によりオール
タネータ８の界磁制御目標デューティ（ＦＲデューテ
ィ）を求める。エンジンコントロールユニット７は、こ
の界磁制御目標デューティ（ＦＲデューティ）と現在の
エンジン回転数（例えば、625rmp、750rmp）とにより目
標発電電流を求め（図５、図６）、当該求めた目標発電
電流（発電量）よりエンジンの発電負荷（負荷トルク）
を推定する（図７）。そして、エンジンコントロールユ
ニット７は、この負荷トルク（目標発電量）に対してＩ
ＳＣアイドル空気量を決定し（図８）、ステッパモータ
５（図１）を制御してアイドル回転数を補正して落ち込
みを防止する。このときＩＳＣ目標空気量（ステッパモ
ータ５のリフト量）が設定されると、実際の空気量と目
標空気量との偏差に応じて公知のＰＩＤ制御を行って空
気量を補正する。

【００２５】このように目標発電量に対してアイドル補
正を行なうことにより発電負荷に対する空気量補正の応
答が速くなり、図９に示すようにエンジン回転数の落ち
込みが少なくなり、アイドル安定性が増加する。特に、
前述した休筒エンジンや、希薄燃焼エンジンにおいて有
効である。ところで、ＩＳＣステッパモータ５の電気回
路は、等価的にＲＬ回路であり、電圧を印加したときか
ら一定電流が流れるまでの時間は、印加電圧が高くなる
程短い。電圧が低下すると電流絶対値が低い（トルクが
出ない）他に、応答遅れの問題があり、通電相切換によ
り駆動するステッパモータ５は、この応答性の影響が大
きく、十分なトルクを発生する前に相切換があると追従
できなくなり、脱調となる。

【００２６】そこで、エンジンコントロールユニット７
は、電気負荷がかかり、発電抑制制御と、アイドルアッ
プ制御とが同時に実行されるときには、電源電圧（バッ
テリ電圧）によりＩＳＣステッパモータ５の通電相の最
短切換時間を変更して、駆動速度を変化させる。即ち、
図１０（ａ）のようにバッテリ電圧が、点線で示すＩＳ
Ｃステッパモータ動作の下限電圧以下のときには、同図
（ｂ）のように当該電圧に応じてステッパモータ５の駆
動速度を制御する。これによりＩＳＣステッパモータ５
は、脱調することが防止される。また、エンジンのアイ
ドルアップの遅れに伴う回転数低下量が低減される。こ
れにより、ＩＳＣステッパモータ６の誤動作を発生する
ことなく、アイドルアップ制御が実行され、アイドル回
転数の異常低下（エンスト）が防止される。

【００２７】尚、目標負荷検出回路２０に替えてソフト
ウェアにより目標負荷を検出することもできる。即ち、
所定時間例えば、10msec毎にオールタネータの発電電圧
をサンプリングし、当該サンプリングした電圧が基準値
（例えば、12.4Ｖ）以下のときには界磁電流をオンにす
る。このオン情報を或る時間（例えば、100msec ）毎に
検知して界磁目標デューティを求める。

【００２８】次に、図１１〜図１２のフローチャートを
参照してアイドル時の発電量抑制方法を説明する。図１
１において、エンジンコントロールユニット７は、タイ
マ割り込み又はエンジンの所定クランク角毎に発生する
クランクパルス割込により目標負荷検出回路２０のＦＲ
端子の信号レベルを検出し、ハイレベルのときにカウン
タをカウントアップし、クランク角が０°から例えば、
１８０°まで間の前記ハイレベルの時間（界磁電流の通
電時間）を積算し（ステップＳ１）、クランク角センサ
からのクランク角１８０°信号が入力された時、このカ
ウント値を界磁電流の通電率即ち、ＦＲデューティ（Ｄ
ＦＲＲ）とする（ステップＳ２、Ｓ３）。このＦＲデュ
ーティは、界磁電流のパラメータとして使用しアイドル
回転変動の制御を行なう。

【００２９】但し、発電状態は時々刻々に変化するの
で、この変化の影響を直接受けると負荷変動やバッテリ
の充放電サイクルによくないために、これを防ぐように
平均的発電量を用いる。この平均化は、或る時間内での
単純平均、一次フィルタのように重みを付した平均等何
でも良い。ステップＳ４では今回の平均的発電量を表す
平均ＦＲデューティ（ＤＦＲ_i）を次式の一次フィルタ
演算により求めている。ＤＦＲ_iは、今回の平均ＦＲデ
ューティ、ＤＦＲ_i-1は、前回の平均ＦＲデューティで
ある。

【００３０】ＤＦＲ_i＝α・ＤＦＲ_i-1＋（１−α）ＤＦＲＲここに、値αは、フィルタゲインで、０＜α＜１である
が、0.5 より大きい方が好ましく例えば、0.75程度とす
る。そして、アイドルスイッチからオン信号が入力さ
れ、且つエンジン回転数が設定値Ｎeset未満であれば
（ステップＳ５、Ｓ６）、図１２のステップＳ７に進
み、ステップＳ５、Ｓ６の各条件が満足されないときに
は本発明の制御が不要とみなしてステップＳ１０に進
み、目標とするＦＲデューティ（ＤＦＲＯＢＪ）を一律
に１００％に設定し、発電量の上限を決めるＧ端子の非
接地デューティＤＧ_iを目標界磁制御デューティＤＧＲ
ＯＢＪに設定して（ステップＳ１１）、ステップＳ９に
進む。尚、ステップＳ６で設定値Ｎesetは、エアコンが
オフのときの目標アイドル回転数と、エアコンがオンの
ときの目標アイドル回転数との間の値とし、例えば、前
者が６００ｒｐｍ、後者が９００ｒｐｍである場合に
は、Ｎeset＝８００ｒｐｍとする。

【００３１】図１２のステップＳ７において、今回の目
標とするＦＲデューティ（ＤＦＲＲＯＢＪ_i）を次式に
より求める。ＤＦＲＲＯＢＪ_i＝ｍｉｎ（ＤＦＲ_i、ＤＦＲ_i-1＋
β）即ち、今回の平均ＦＲデューティＤＦＲ_iと、前回の平
均ＦＲデューティＤＦＲ_i-1に微小量βを加えた値との
うち、小さい方を今回の目標ＦＲデューティとする。微
小量βは、例えば、0.4 ％とする。そして、ステップＳ
８にて、今回の発電量の上限を定めるＧ端子の非接地デ
ューティＤＧ_iを界磁制御目標デューティとして次式に
より求め、この値ＤＧ_iにより発電制御を実行する（ス
テップＳ９）。

【００３２】ＤＧ_i＝ＤＦＲＲＯＢＪ₁＋ΔＤ但し、ＤＧ≦１００％であり、ＤＧ＝１００％の場合
は、フル発電が可能となる。また、ΔＧは、４％、１０
％等の小さな所定量である。更に、このΔＧと前述した
βとの関係は、β＜ΔＧ、例えば、βは、ΔＧの１０％
程度が好ましい。これらのステップＳ７、Ｓ８を通る制
御により、クランク角１８０°信号の立上り時点毎に発
電量の上限値を増大、又は減少させることが可能とな
る。

【００３３】次に、オールタネータの目標発電負荷に対
するアイドル空気量を決定してアイドルアップを行なう
方法について図１３〜図１６のフローチャートを参照し
て説明する。先ず、目標界磁電流デューティＤＦＲＩａ
を算出する。図１３において目標負荷検出回路２０のＦ
Ｒ端子の信号レベルがハイであるか否かを判別し（ステ
ップＳ１５）、ハイレベルであるとき（界磁電流通電
時）には今回の目標界磁電流デューティＤＦＲＩａをΔ
Ｄ１だけ増加して目標界磁電流デューティとし（ステッ
プＳ１６）、否定のときにはそのままとする。この割込
は、例えば、0.5 msec周期で実行される。また、バッテ
リ電圧から目標界磁電流デューティＤＦＲＩａを計算す
る場合には図１４においてバッテリ電圧Ｖ_Bが所定電圧
例えば、12.4Ｖよりも低いか否かを判別し（ステップＳ
１７）、低いときには目標界磁電流デューティをＤＦＲ
ＩａをΔＤ１だけ増加して目標界磁電流デューティとし
（ステップＳ１８）、低くないときにはそのままとす
る。この割込も、例えば、0.5 msec周期で実行される。

【００３４】次に、図１５において、エンジンコントロ
ールユニット７は、所定時間例えば、５０ｍｓ周期でタ
イマ割り込みによりオールタネータの目標界磁電流デュ
ーティＤＦＲＩａを読み込んだ後（ステップＳ２０）、
カウンタのカウント値を０にし（ステップＳ２１）、当
該目標界磁電流デューティＤＦＲＩと現在のエンジン回
転数とによりオールタネータの目標発電電流を求める
（ステップＳ２２）。そして、この求めた発電電流によ
り発電負荷（トルク）を推定し（ステップＳ２３）、当
該推定した発電負荷（トルク）に対するＩＳＣ目標開度
（補正空気量）を設定する（ステップＳ２４）。そし
て、この設定した目標ＩＳＣ開度の補正値を設定して
（ステップＳ２５）、ＩＳＣ動作速度補正ルーチンＳ２
６に進む。

【００３５】ＩＳＣ動作速度補正ルーチンＳ２６におい
て図１６に示すようにバッテリ電圧Ｖ_Bが所定電圧Ｖ
_L（例えば、１０Ｖ）よりも低い（Ｖ_B＜Ｖ_L）か否かを
判別し（ステップＳ２７）、低いときにはＩＳＣステッ
プモータの作動を禁止するためのフラグをセットして
（ステップＳ２９）、当該ルーチンを終了し、バッテリ
電圧Ｖ_Bが所定電圧Ｖ_Lよりも低くないときには、当該バ
ッテリ電圧Ｖ_Bに応じてＩＳＣステップモータの作動速
度を設定して（ステップＳ２８）、当該ルーチンを終了
する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリ電圧に応じてステッパモータの作動速度を変化さ
せるアイドル空気量設定手段を有することにより、アイ
ドル運転時に電気負荷が急増したとき、その急増の大き
さに応じて最適な速度でアイドル空気量を制御すること
が可能であり、より安定性の高いアイドル回転数制御が
可能となる。この結果、アイドル回転数の落ち込みが少
なくなり、アイドル安定性が向上する。また、アイドル
回転数の落ち込みが少ないために、更にアイドル回転数
を低くすることが可能となり、燃費の向上が図られる等
の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアイドル回転数制御方法による実発電負
荷とアイドル補正との関係を示すグラフである。

【図２】本発明を適用したアイドル回転数制御系の概略
構成図である。

【図３】図２のオールタネータの充電回路一実施例を示
す電気回路図である。

【図４】図３のオールタネータの目標負荷検出回路の一
実施例を示す回路図である。

【図５】エンジンの所定のアイドル回転時における図３
のオールタネータの界磁電流の目標デューティと発電
（出力）電流との関係を示すグラフである。

【図６】エンジンの所定のアイドル回転時における図３
のオールタネータの界磁電流の目標デューティと発電
（出力）電流との関係を示すグラフである。

【図７】オールタネータの発電量と負荷トルクとの関係
を示すグラフである。

【図８】エンジンの負荷トルトとＩＳＣ空気量との関係
を示すグラフである。

【図９】本発明を適用したオールタネータの目標発電量
に対するアイドル補正との関係を示すグラフである。

【図１０】ステッパモータ駆動式アイドルスピードコン
トロール装置の電源電圧とモータ速度との関係を示すグ
ラフである。

【図１１】アイドル回転数制御方法の手順を示すフロー
チャートである。

【図１２】図１１のフローチャートの残部を示すフロー
チャートである。

【図１３】目標界磁電流デューティを求めるためのフロ
ーチャートである。

【図１４】目標界磁電流デューティを求める他の方法を
示すフローチャートである。

【図１５】アイドル回転時におけるＩＳＣ空気量を設定
するための手順を示すフローチャートである。

【図１６】図１５のＩＳＣ動作速度補正ルーチンにおけ
る制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン２吸気管３スロットルバルブ４バイパス通路５ステッパモータ（ＩＳＣサーボ）７エンジンコントロールユニット８オールタネータ１０整流回路１２ボルテージレギュレータ１３ステータコイル１４フィールコイル２０目標負荷検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ＳＦ０２Ｍ 69/32 Ｈ０２Ｊ 7/16 ＹＨ０２Ｊ 7/16 Ｆ０２Ｄ 33/00 ３１８Ｇ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンにより駆動され電気負荷に電力
を供給すると共にバッテリを充電するオールタネータ
と、前記バッテリ電圧を検出して前記オールタネータの界磁
電流をオン・オフさせる指令信号を得、当該指令信号に
より前記界磁電流をオン・オフ制御して前記オールタネ
ータの発電量を制御する発電制御手段と、前記エンジンのスロットルバルブをバイパスするバイパ
ス通路に設けられ、ステッパモータによりリフト量を制
御する空気量制御弁と、前記空気量制御弁を駆動して吸入空気量を増減させ、エ
ンジン回転数を目標回転数に保持させるアイドル空気量
設定手段とを備え、アイドル運転時における電気負荷が急増したことを検出
した場合に、前記発電制御手段は、前記急増した電気負荷に対応する
目標界磁電流を設定すると共に、該界磁電流値に向かっ
て前記界磁電流を漸増させるよう指令信号を出力し、前記アイドル空気量設定手段は、前記目標界磁電流とエ
ンジン回転数に基づきエンジンの発電負荷を推定し該発
電負荷に対して要求される吸入空気量を得るための前記
空気量制御弁のリフト量を設定し、該設定されたリフト
量に応じて前記空気量制御弁を駆動制御するように構成
されたエンジンのアイドル回転数制御装置において、前記アイドル空気量設定手段は、前記空気量制御弁を駆
動する際に前記バッテリ電圧に応じて前記ステッパモー
タの作動速度を変化させ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。