JP5245910B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 - Google Patents

Description

この発明は内燃機関のアイドル運転時における機関回転速度を制御するアイドル回転速度制御装置に関する。

従来、内燃機関のアイドル運転時において、機関回転速度が目標回転速度よりも低下するときに、同機関の出力トルクを上昇させるべく点火時期の進角補正や吸入空気量の増量補正を実行する技術が知られている。このように機関回転速度が低下する原因としては、内燃機関の出力を利用するオルタネータの駆動やエアコンディショナの作動等による外部負荷の増大が挙げられる。例えば、特許文献１に記載される制御装置では、バッテリの電圧が大きく低下するときに、点火時期を進角補正させることにより機関回転速度を安定させるようにしている。

特開平６−２４９１１７号公報

ところで、周知のように、機関の点火時期は、最大トルクが得られる点火時期であるＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）を基準にしてこれよりも遅角側の範囲において種々変更される。

ここで、上記のごとく、機関回転速度の低下時に点火時期の進角補正を行って機関の出力トルクを増大させる場合には、進角前の点火時期をＭＢＴに対して比較的大きく離間した遅角側の時期に設定しておくことで、そうした点火時期補正に必要な補正代を十分に確保しておくことができる。

また、点火時期を同一のクランク角分だけ進角したときに得られる出力トルクの上昇量は、進角前の点火時期がＭＢＴから離間しているほど大きくなる傾向がある。したがって、上述のごとく、進角前の点火時期を、ＭＢＴに対して比較的大きく離間した遅角側の時期に設定しておくことで、機関回転速度の低下時において点火時期を進角補正したときの出力トルクを大きく増大させることも可能になり、外部負荷の増大に見合った機関回転速度の低下度合に見合った出力トルクの増大を図ることができる。

しかしながら、このようにＭＢＴに対して比較的大きく離間した遅角側の時期に点火時期を設定する場合には、ＭＢＴ近傍に点火時期を設定する場合に比較して、同程度の出力トルクを得るべく吸入空気量を増量補正して燃料噴射量を増大させる必要があり、燃料消費量が増加するといった問題がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部負荷が小さいときの燃料消費量を抑制しつつアイドル運転時における機関回転速度を安定させることのできる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のアイドル運転時における機関回転速度を目標回転速度に一致させるべく同機関の点火時期制御及び吸入空気量制御を行うアイドル回転速度制御装置であって、前記機関の外部負荷が所定値以下であるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段により前記外部負荷が所定値以下であると判定されるときには、常に前記外部負荷が前記所定値を超えているときに設定される前記機関の点火時期に対して点火時期を進角補正するとともに、その点火時期の進角補正に併せて吸入空気量を減量補正する負荷低下時処理を実行し、前記判定手段により前記外部負荷が前記所定値を超えていると判定されるときには、常に前記負荷低下時処理を実行しないことを要旨とする。

内燃機関の外部負荷が比較的小さいときには、この外部負荷の変動が原因となって生じる機関回転速度の変動は小さくなり、機関回転速度が安定しやすくなる傾向にある。そのため、外部負荷が比較的小さいときには、外部負荷が大きいときに比して点火時期の補正代を小さくしても、機関回転速度を目標回転速度に制御することができる。したがって、外部負荷が比較的小さいときの点火時期は、外部負荷が大きいときに比べてＭＢＴに近づけることが可能であり、外部負荷が大きいときに設定される点火時期よりも進角側の時期に設定することが可能である。

そこで、上記構成では、機関の外部負荷が所定値以下であって同外部負荷が小さいと判定されるときには、外部負荷が大きいときに設定される点火時期に対して点火時期を進角補正するようにしている。

ここで、点火時期を進角補正すると機関の出力トルクが増大するが、同構成では、そうした進角補正に併せて吸入空気量の減量補正を行うようにしている。そのため、点火時期の進角補正による出力トルクの増大は、吸入空気量の減量補正に伴って行われる燃料噴射量の減量によって抑制され、これにより外部負荷が小さいときの燃料消費量を抑制することができるようになる。

また同構成では、上述したように外部負荷が所定値以下であると判定されるときに、外部負荷が所定値を超えているときに設定される点火時期に対して点火時期を進角補正するとともに、その点火時期の進角補正に併せて吸入空気量を減量補正するようにしている。そのため、外部負荷が所定値を超えており、外部負荷が大きいと判定される場合の点火時期は、外部負荷が小さいと判定される場合と比較して遅角側の値となり、点火時期の補正代を十分に確保することができる。そのため、外部負荷が大きく、この外部負荷の変動が原因となって生じる機関回転速度の変動も大きくなりやすい状況であっても、点火時期の調整によって機関回転速度を良好に安定させることができるようになる。

このように同構成によれば、外部負荷が小さいときの燃料消費量を抑制しつつアイドル運転時における機関回転速度を安定させることができるようになる。
なお、上記所定値としては、例えば、外部負荷が十分小さく、この外部負荷の変動が起因となって生じる機関回転速度の変動が生じにくくなると判断することのできる値を採用することができる。
また、請求項１に記載の発明は、内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記負荷低下時処理における点火時期の進角補正は、前記点火時期制御における基準点火時期を補正するものであることを要旨とする。
アイドル運転時における点火時期制御においては、目標回転速度や機関の冷却水温などに基づいて基準点火時期が設定されるとともに、実際の機関回転速度と目標回転速度との乖離度合に応じて基準点火時期に対する進角補正量や遅角補正量が算出され、それら各補正量にて点火時期が補正される。
そこで、上記負荷低下時処理における点火時期の進角補正としては、上記進角補正量をより大きい値に設定するといった態様の他、同構成のように、点火時期補正において基準となる基準点火時期そのものを進角側に補正するといった態様を採用することもできる。

上記負荷低下時処理における吸入空気量の減量補正量としては、請求項２に記載されるように、負荷低下時処理による点火時期の進角補正前と進角補正後とで機関の出力トルクが同一となるように設定される、といった態様を採用することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記機関の出力を利用して発電するオルタネータの負荷を検知するオルタネータ負荷検知手段と、前記機関が搭載される車両に設けられて同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナが作動状態であるか否かを検知するエアコン作動状態検知手段とを備え、前記判定手段は、前記オルタネータ負荷検知手段により検知される前記負荷が所定の負荷判定値以下であるとの第１条件、及び前記エアコン作動状態検知手段により前記エアコンディショナが作動状態ではない旨検知されることを第２条件としてこれら各条件がともに満たされるときに、前記外部負荷が所定値以下である旨判定することを要旨とする。

内燃機関の機関回転速度が低下する原因となる外部負荷の増大は、同機関の出力を利用して発電するオルタネータの負荷が増大したときや、同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナが作動状態になっているとき等に生じる。

したがって、上記判定手段による外部負荷の判定態様としては、同構成のように、オルタネータの負荷が所定の負荷判定値以下であり、且つエアコンディショナが作動状態ではない旨検知されるときに、外部負荷が上記所定値以下である旨判定するといった態様を採用することができる。

なお、同構成における上記負荷判定値としては、例えば、オルタネータの負荷増大により機関回転速度が不安定になることを判断することのできる値を採用することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記オルタネータにより発電された電力を蓄電するバッテリの実電圧を検知する電圧検知手段と、前記電圧検知手段により検知される前記実電圧が目標バッテリ電圧となるように前記バッテリへの充電要求量を算出する充電要求算出手段と、前記充電要求量に応じて前記オルタネータの発電量を制御する充電制御手段とを備え、前記判定手段は、前記第１条件、前記第２条件、及び前記充電要求量が所定の要求判定値以下であるとの第３条件がともに満たされるときに、前記外部負荷が所定値以下である旨判定することを要旨とする。

近年の内燃機関では、電力要求に応じて目標バッテリ電圧を設定し、バッテリの実電圧が目標バッテリ電圧よりも低いときには充電が必要であると判断して、実電圧と目標バッテリ電圧との乖離度合を充電要求量として設定し、その充電要求量に応じた発電量が得られるようにオルタネータの負荷（発電量）を制御する、いわゆる充電制御が行われることがある。

こうした充電制御が行われる内燃機関にあっては、上記判定手段によって上記第１条件及び第２条件が満たされている旨判定されたとしても、その判定時において上記充電要求量が大きければ、その後オルタネータの負荷が増大して第１条件を満たさなくなる可能性がある。一方、同判定時において上記充電要求量が小さければ、その後もしばらくの間はオルタネータの負荷は低い状態に維持され、これにより第１条件を満たし続けることができる可能性がある。

そこで、同構成では、外部負荷の状態を判定する条件として、上記第１条件及び第２条件に加え、充電要求量が所定の要求判定値以下であるとの第３条件、すなわちオルタネータの負荷が低い状態で維持される可能性があると判断することのできる判定条件を追加するようにしている。したがって、外部負荷が所定値以下であると判定された時点だけではなく、その後しばらくの間についても外部負荷が所定値以下の状態に維持される可能性があることを好適に判定することができるようになる。

なお、同構成における上記要求判定値としては、例えば、オルタネータの負荷増大により機関回転速度が不安定になることを判断することのできる値を採用することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記外部負荷が前記所定値よりも増大することを予測する負荷増大予測手段を備え、前記負荷増大予測手段により前記外部負荷の増大が予測されたときには、前記負荷低下時処理を中止することを要旨とする。

上記構成によれば、負荷増大予測手段により外部負荷の増大が予測されたときに、上記負荷低下時処理の実行が中止されることにより、点火時期及び吸入空気量はともに上記負荷低下時処理による補正が行われる前の状態に戻される。これにより、外部負荷の増大を見越して点火時期及び吸入空気量を大きな外部負荷に対応した状態にすることができる。したがって、外部負荷の増大直後における機関回転速度の変動を抑制することができるようになる。なお、同構成においては、外部負荷の増大が予測された時点で上記負荷低下時処理を中止するといった態様や、外部負荷の増大が予測されてから実際に外部負荷が増大するまでの遅れ時間が経過した時点で上記負荷低下時処理を中止するといった態様を採用することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記オルタネータにより発生された電力を蓄電するバッテリの実電圧を検知する電圧検知手段と、前記電圧検知手段により検知される前記実電圧が目標バッテリ電圧となるように前記バッテリへの充電要求量を算出する充電要求算出手段と、前記充電要求量に応じて前記オルタネータの発電量を制御する充電制御手段とを備え、前記負荷増大予測手段は、前記判定手段によって前記第１条件が満たされている旨判定されたときにおいて、前記充電要求量が所定の要求判定値よりも大きいときには、前記外部負荷が前記所定値よりも増大すると予測することを要旨とする。

上述したように、充電制御が行われる内燃機関にあっては、上記判定手段によって前記第１条件が満たされている旨判定されたとしても、その判定時において上記充電要求量が大きければ、その後オルタネータの負荷が増大して外部負荷が所定値を超える可能性がある。したがって、上記構成のように負荷増大予測手段を構成することにより、オルタネータの発電に伴い外部負荷が上記所定値よりも増大することを予測することができる。

なお、同構成における上記要求判定値としても、例えば、オルタネータの負荷増大により機関回転速度が不安定になることを判断することのできる値を採用することができる。
また、上記負荷増大予測手段による予測態様として、請求項７に記載されるように、機関が搭載される車両に設けられて同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナの作動要求を検知するエアコン作動要求検知手段により、エアコンディショナの作動要求がなされた旨検知されるときに、外部負荷が前記所定値よりも増大すると予測する、といった態様を採用することもできる。

本発明にかかる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を具体化した第１の実施形態について、これが適用される内燃機関１０とその周辺構成を示す模式図。 点火時期と内燃機関の出力トルクとの関係を示す図。 同実施形態における外部負荷の変化に応じた出力トルク、基準点火時期、吸入空気量及び燃料噴射量の変化態様を示すタイムチャート。 同実施形態における外部負荷の変化態様を示すタイムチャート。 同実施形態におけるアイドル回転速度制御の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるアイドル回転速度制御の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるアイドル回転速度制御の処理手順を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

図１に、本実施形態にかかるアイドル回転速度制御装置が適用される内燃機関１０とその周辺構成を示す。同図１に示すように、内燃機関１０の気筒内には、ピストン１１が往復動可能に収容されており、このピストン１１の頂面と気筒内の内周面とによって燃焼室１２が区画形成されている。

この燃焼室１２に接続された吸気通路１３には、同吸気通路１３内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁３０が設けられている。また、吸気通路１３において燃料噴射弁３０よりも上流側の部分には、吸入空気量Ｇａを調整するスロットルバルブ１５が設けられている。

燃焼室１２には、吸気通路１３を通じて供給される空気と上記燃料噴射弁３０から噴射供給される燃料との混合気に点火する点火プラグ２０が取り付けられている。この点火プラグ２０により混合気が燃焼してピストン１１が往復動することにより、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１６が回転する。そして、燃焼後の排気は、燃焼室１２に接続された排気通路１４に排出される。

クランクシャフト１６には、同クランクシャフト１６の回転力を利用して発電するオルタネータ５０が接続されており、このオルタネータ５０により発電された電力はバッテリ４０において蓄電される。

また、上記クランクシャフト１６には、内燃機関１０が搭載される車両の空調に用いられるエアコンディショナ用のコンプレッサ（エアコンコンプレッサ）６０が接続されている。このエアコンコンプレッサ６０は、上記クランクシャフト１６の回転力を利用して回転し、これによりエアコンディショナが作動する。

内燃機関１０における各種制御は、電子制御装置７０によって行われる。この電子制御装置７０は、機関制御にかかる演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、機関制御に必要なプログラムや各種の情報を記憶するためのメモリ、外部との信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポート等を備えている。この入力ポートには機関運転状態を検出する次のような各種センサが接続されている。

吸気通路１３にあってスロットルバルブ１５の上流側に設けられるエアフロメータ７１は、吸気通路１３内を通過する吸入空気の量（吸入空気量Ｇａ）を検出する。また、吸気通路１３にあってスロットルバルブ１５に設けられるスロットル開度センサ７２は、スロットルバルブ１５の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出する。回転速度センサ７３は、クランクシャフト１６の回転角度（クランク角度ＣＡ）を検出し、この検出信号に基づいて機関回転速度Ｎｅが算出される。エアコンスイッチ７４は、運転者により操作される上記エアコンディショナのスイッチであって、その操作状態に応じて「オン信号」または「オフ信号」を出力する。そして「オン信号」の出力により、エアコンディショナの作動要求がなされていると検知される。機関水温センサ７５は、内燃機関１０の冷却水温Ｔｗを検出する。

電子制御装置７０は、上述した各種センサから入力された信号に基づき内燃機関１０の運転状態を把握して各種制御を実行する。例えば、こうした各種制御として、燃料噴射弁３０から噴射供給する燃料量や時期を調整する燃料噴射制御、点火プラグ２０による混合気の点火時期Ｔｉを調整する点火時期制御、吸入空気量Ｇａを調整するべくスロットルバルブ１５の開度ＴＡを調整する吸入空気量制御、エアコンコンプレッサ６０の駆動制御等を実行する。

また、電子制御装置７０は、電力要求に応じて目標バッテリ電圧（目標電圧）ＶｅＨを設定するとともに、バッテリ４０の実電圧Ｖｅを検出し、この実電圧Ｖｅが上記目標電圧ＶｅＨよりも低いときには充電が必要であると判断して、オルタネータ５０の負荷（発電量）を制御する、いわゆる充電制御を実行する。この充電制御として、実電圧Ｖｅと目標電圧ＶｅＨとの乖離度合を示す充電要求量ΔＶｅが算出され、その充電要求量ΔＶｅに応じた発電量が得られるようにオルタネータ５０の負荷（発電量）が制御される。より具体的には、このオルタネータ５０は、発電出力を制御するための電圧レギュレータを備えており、電子制御装置７０は、その電圧レギュレータに対しデューティ指令値Ｄに基づくデューティ制御を行うことで、そのデューティ指令値Ｄに対応する出力を生じさせることにより、上記発電量を制御する。なお、電子制御装置７０が、バッテリ４０の実電圧Ｖｅを検知する電圧検知手段、実電圧Ｖｅが目標電圧ＶｅＨとなるようにバッテリ４０への充電要求量ΔＶｅを算出する充電要求算出手段、及び充電要求量ΔＶｅに応じてオルタネータ５０の発電量を制御する充電制御手段にそれぞれ相当する。

上述したように、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１６には、同機関１０の出力を利用して稼働するオルタネータ５０やエアコンコンプレッサ６０が接続されている。したがって、こうしたオルタネータ５０の負荷Ｌｔが増大したときや、エアコンディショナが作動状態になってエアコンコンプレッサ６０が稼働するときには、内燃機関１０の外部負荷が増大する。このように外部負荷が増大すると、特に、内燃機関１０のアイドル運転時において、外部負荷の変動により機関回転速度Ｎｅが変動しやすくなり、機関回転速度Ｎｅが不安定になる傾向にある。

そこで、電子制御装置７０は、内燃機関１０のアイドル運転時における機関回転速度Ｎｅを目標回転速度ＮｅＴに一致させるべく、同機関１０の点火時期制御及び吸入空気量制御を行うアイドル回転速度制御を実行する。

このアイドル回転速度制御における吸入空気量制御では、外部負荷の増減に起因した機関回転速度Ｎｅの低下や増加に対応するべく吸入空気量が補正される。すなわち外部負荷の増減に応じて目標吸入空気量Ｇａｐの増量補正量や減量補正量が算出され、それら各補正量にて目標吸入空気量Ｇａｐが増減補正される。そしてその補正された目標吸入空気量Ｇａｐと実際の吸入空気量Ｇａとが一致するようにスロットルバルブ１５の開度が調整されるとともに、同目標吸入空気量Ｇａｐの増量補正や減量補正に対応した実際の吸入空気量Ｇａの増量あるいは減量に応じて燃料噴射量が増量あるいは減量される。これにより機関の出力トルクＴｒは外部負荷の大きさに応じたトルクに調整されて、外部負荷の増減に起因した機関回転速度Ｎｅの低下や増加が抑制される。

また、アイドル回転速度制御における点火時期制御では、機関回転速度Ｎｅの変動を抑えるべく、点火時期が補正される。具体的には、目標回転速度ＮｅＴや内燃機関１０の冷却水温Ｔｗなどに基づいて基準点火時期ＴｉＳが設定されるとともに、実際の機関回転速度Ｎｅと目標回転速度ＮｅＴとの乖離度合に応じて基準点火時期ＴｉＳに対する進角補正量や遅角補正量が算出され、それら各補正量にて点火時期Ｔｉが補正される。

図２に、吸入空気量Ｇａを同一の量に保持しつつ点火時期Ｔｉを変更したときの内燃機関１０の出力トルクＴｒの変化を示す。内燃機関の点火時期Ｔｉは、上記点火時期制御を通じて、最大トルクが得られる点火時期であるＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）を基準にしてこれよりも遅角側の範囲において、種々変更される。例えば、図２に示す点火時期ＴｉＢが基準点火時期ＴｉＳに設定されている場合にあって、機関回転速度Ｎｅの低下に伴い点火時期Ｔｉが進角補正（ΔＴｉＢ）されると、内燃機関１０の出力トルクＴｒが上昇（ΔＴｒＢ）するため、これにより機関回転速度Ｎｅが上昇する。従って、実際の機関回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮｅＴを下回っている場合には、機関回転速度Ｎｅと目標回転速度ＮｅＴとの乖離度合に応じて基準点火時期ＴｉＳに対する進角補正量を算出し、その進角補正量を基準点火時期ＴｉＳに反映して点火時期Ｔｉを進角させることにより、機関回転速度Ｎｅは目標回転速度ＮｅＴに近づくようになる。また、実際の機関回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮｅＴを超えている場合には、機関回転速度Ｎｅと目標回転速度ＮｅＴとの乖離度合に応じて基準点火時期ＴｉＳに対する遅角補正量を算出し、その遅角補正量を基準点火時期ＴｉＳに反映して点火時期Ｔｉを遅角させることにより、機関回転速度Ｎｅは目標回転速度ＮｅＴに近づくようになる。

ここで、機関回転速度Ｎｅの低下に伴い点火時期Ｔｉを進角補正して出力トルクＴｒを上昇させるといった制御を実行する場合には、基準点火時期ＴｉＳを上記ＭＢＴよりも比較的大きく離間した遅角側の時期に設定しておくことで、点火時期補正に必要な補正代を十分に確保しておくことができる。

例えば、図２に示すように、基準点火時期ＴｉＳが遅角側の時期ＴｉＢに設定されている場合にあっては、点火時期ＴｉをＭＢＴにまで進角補正することができ、これにより内燃機関１０の出力トルクＴｒを出力トルクＴｒＨにまで上昇させることができる。そのため、基準点火時期ＴｉＳが進角側の時期ＴｉＡに設定されている場合と比較して、点火時期補正に必要な補正代を大きく確保しておくことができる。

また、点火時期Ｔｉを同一のクランク角分だけ進角したときに得られる出力トルクＴｒの上昇量は、その進角前の点火時期がＭＢＴから離間しているほど大きくなる傾向がある。例えば、基準点火時期ＴｉＳが進角側の時期ＴｉＡに設定されているときと、遅角側の時期ＴｉＢに設定されているときにおいて、それぞれ同一のクランク分だけ進角補正（ΔＴｉＡ，ΔＴｉＢ）したことにより得られる出力トルクＴｒの上昇量（ΔＴｒＡ，ΔＴｒＢ）を比較すると、遅角側の時期ＴｉＢに設定されているときの上昇量（ΔＴｒＢ）の方が他方よりも大きくなる（ΔＴｒＡ＜ΔＴｒＢ）。したがって、基準点火時期ＴｉＳをＭＢＴに対して比較的大きく離間した遅角側の時期（ＴｉＢ）に設定しておくことで、機関回転速度Ｎｅの低下時において点火時期Ｔｉを進角補正したときの出力トルクを大きく且つ効率良く増大させることが可能になる。

ところで、上述したように、外部負荷が増大すると、この外部負荷の変動により機関回転速度Ｎｅが変動しやすくなり、機関回転速度Ｎｅが不安定になる傾向にある。
一方、外部負荷が比較的小さいときには、外部負荷の変動が原因となって生じる機関回転速度Ｎｅの変動が小さくなり、機関回転速度Ｎｅが安定しやすくなる傾向にある。

そのため、外部負荷が比較的小さいときには、外部負荷が大きいときに比して点火時期の補正代を小さくしても、機関回転速度Ｎｅを目標回転速度ＮｅＴに制御することができる。したがって、外部負荷が比較的小さいときの点火時期は、外部負荷が大きいときに比べてＭＢＴに近づけることが可能であり、外部負荷が大きいときに設定される点火時期よりも進角側の時期に設定することが可能である。

そこで、本実施形態では、外部負荷Ｇが所定値α以下であって（Ｇ≦α）、外部負荷Ｇが小さいと判定されるときには、以下に説明する負荷低下時処理を実行するようにしている。なお、外部負荷Ｇが小さいことを判定するための所定値αは、外部負荷Ｇが十分小さく、この外部負荷Ｇの変動が起因となって生じる機関回転速度Ｎｅの変動が生じにくくなると判断することのできる値が予め設定されている。

次に、図３を併せて参照して、本実施形態において実行される負荷低下時処理の概要について説明する。図３には、出力トルクＴｒ、基準点火時期ＴｉＳ、吸入空気量Ｇａ、及び燃料噴射量Ｑｆのそれぞれについて、外部負荷Ｇの変化に応じた各変化態様を示している。

同図３には、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間と、時刻ｔ５以降の期間とにおいて外部負荷Ｇが所定値αを超えて大きくなる（Ｇ＞α）場合の例を示している。これらの期間においては、機関回転速度Ｎｅを目標回転速度ＮｅＴに一致させるべく、出力トルクＴｒがトルクＴｒＡからトルクＴｒＢに上昇（ΔＴｒ）される。なお、同図中の一点鎖線は、外部負荷Ｇの増減に関わらず、基準点火時期ＴｉＳが先の図２に示した遅角側の時期ＴｉＢに設定されている場合、すなわち従来技術に相当する場合にあって、外部負荷Ｇが小さいとき（Ｇ≦α）の基準点火時期ＴｉＳ、吸入空気量Ｇａ、及び燃料噴射量Ｑｆの変化態様をそれぞれ示している。この場合には、外部負荷Ｇが小さいときに（Ｇ≦α）、出力トルクＴｒＡが得られるように実際の吸入空気量Ｇａが吸入空気量ＧａＣに調整されるとともに、この吸入空気量ＧａＣに応じた燃料噴射量Ｑｆとして、燃料噴射量ＱｆＣが設定される。一方、外部負荷Ｇが大きいとき（Ｇ＞α）には、出力トルクＴｒＡよりも大きな出力トルクＴｒＢが得られるように実際の吸入空気量Ｇａが吸入空気量ＧａＢ（ＧａＢ＞ＧａＣ）に調整されるとともに、この吸入空気量ＧａＢに応じた燃料噴射量Ｑｆとして、燃料噴射量ＱｆＢ（ＱｆＢ＞ＱｆＣ）が設定される。

次に、本実施形態における負荷低下時処理について説明する。
外部負荷Ｇが大きいとき（Ｇ＞α）には、従来技術と同様に、基準点火時期ＴｉＳが遅角側の時期ＴｉＢに設定されるとともに、吸入空気量Ｇａが吸入空気量ＧａＢに調整される。

一方、外部負荷Ｇが小さいとき（Ｇ≦α）には、基準点火時期ＴｉＳが補正量ΔＴｉだけ進角補正される。具体的には、上述した外部負荷Ｇが大きいとき（Ｇ＞α）に設定される基準点火時期ＴｉＢに対して、進角側の基準点火時期ＴｉＡに、基準点火時期ＴｉＳが進角補正される。

そして、上記基準点火時期ＴｉＳの進角補正による出力トルクＴｒの増大を相殺するべく、すなわち基準点火時期ＴｉＳの進角補正前（ＴｉＢ）と進角補正後（ＴｉＡ）とにおいて出力トルクＴｒが上記出力トルクＴｒＡとなるように、目標吸入空気量Ｇａｐが減量補正される。この減量補正に際しては、実際の吸入空気量Ｇａが、上記吸入空気量ＧａＣに対して減量補正量ΔＧａの分だけ減量された吸入空気量ＧａＡとなるように補正される。

そして、こうした目標吸入空気量Ｇａｐの減量補正に併せて、燃料噴射量Ｑｆは、上記燃料噴射量ＱｆＣから減少量ΔＱｆの分だけ減量されて燃料噴射量ＱｆＡになる。これにより外部負荷が小さいときの燃料消費量が抑制される。

次に、図４を参照して、外部負荷Ｇの変化態様について説明する。
同図４に示す各時刻は、先の図３に示す各時刻にそれぞれ対応しており、同図４は、先の図３と同様に、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間と、時刻ｔ５以降の期間において外部負荷Ｇが所定値αを超えて大きくなる（Ｇ＞α）例を示している。

時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間では、下記に示す第１条件〜第３条件がすべて満たされている。この場合には、外部負荷Ｇは所定値α以下（Ｇ≦α）であって外部負荷状態は「低下状態」であると判定され、上述した負荷低下時処理が実行される。

（第１条件）オルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪ以下であること（Ｌｔ≦ＴｉＪ）。
（第２条件）エアコンディショナが作動状態ではない（非作動状態）、すなわちエアコンコンプレッサ６０が非稼働状態であること。

（第３条件）バッテリ４０の充電要求量ΔＶｅ（＝目標電圧ＶｅＨ−実電圧Ｖｅ）が要求判定値ＶｅＪ以下であること（ΔＶｅ≦ＶｅＪ）。
次に、時刻ｔ１では、バッテリ４０の実電圧Ｖｅが充電要求電圧ＶｅＬよりも低下して（Ｖｅ＜ＶｅＬ）、充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪより大きくなる（ΔＶｅ＞ＶｅＪ）。これにより、外部負荷状態は、その後、オルタネータ５０の発電に伴い外部負荷Ｇが所定値αよりも増大する（Ｇ＞α）ことが予測される「予測状態」であると判定される。この「予測状態」では、オルタネータ５０の負荷Ｌｔは低く上記第１条件は満たされており、外部負荷Ｇは所定値α以下（Ｇ≦α）の状態に維持されている。よって、この期間においても、上述した負荷低下時処理が実行される。なお、時刻ｔ１において充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪより大きく（ΔＶｅ＞ＶｅＪ）なってから、その後、実際にオルタネータ５０の発電が開始されるまでの期間が、本実施形態では「予測状態」の期間として設定される。そしてこの「予測状態」の期間については、充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪより大きく（ΔＶｅ＞ＶｅＪ）なってから、その後、実際にオルタネータ５０の発電が開始されるまでの間に生じる遅れ時間Ｒ１に相当する期間が予め設定されている。

続いて、「予測状態」の期間が終了して、オルタネータ５０による発電が実際に開始されるタイミングになると（時刻ｔ２）、オルタネータ５０による発電が実際に開始されることにより、オルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪを超えるようになり（Ｌｔ＞ＬｔＪ）、これに伴い外部負荷Ｇが所定値αよりも増大する（Ｇ＞α）。これにより、外部負荷状態が「増大状態」であると判定される。このとき、本実施形態では、オルタネータ５０による発電が実際に開始されるタイミング、換言すれば外部負荷の増大が予測されるタイミングにて、負荷低下時処理は中止される。これにより、基準点火時期ＴｉＳ及び吸入空気量Ｇａが、外部負荷Ｇが大きいとき（Ｇ＞α）における基準点火時期ＴｉＢ及び吸入空気量ＧａＢにそれぞれ戻されて、内燃機関１０の出力トルクＴｒがＴｒＡからＴｒＢにまで上昇される。

こうして時刻ｔ２においてオルタネータ５０によるバッテリ４０の充電が開始されると、これによりバッテリ４０の実電圧Ｖｅが上昇していく。そして、時刻ｔ３において実電圧Ｖｅが目標電圧ＶｅＨにまで達すると、オルタネータ５０による発電が停止されてオルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪよりも小さくなる（Ｌｔ＜ＬｔＪ）。これにより、上記第１条件〜第３条件がすべて満たされるため、外部負荷状態が「低下状態」になる。この場合には、上述した負荷低下時処理が再び実行されるようになる。

さらに、時刻ｔ４において、運転者によりエアコンスイッチ７４が操作されて「オフ」から「オン」に切り替わると、同エアコンスイッチ７４から「オン信号」が出力される。これにより、エアコンディショナの作動要求がなされていることが検知され、外部負荷状態は、その後、エアコンコンプレッサ６０が稼働してエアコンディショナが作動状態になることに伴い外部負荷Ｇが所定値αよりも増大する（Ｇ＞α）ことが予測される「予測状態」になる。なお、時刻ｔ４においてエアコンスイッチ７４が「オン」されてから、その後、実際にエアコンコンプレッサ６０の稼働が開始されるまでの期間についても、本実施形態では「予測状態」の期間として設定される。そしてこのときの「予測状態」の期間については、エアコンスイッチ７４が「オン」されてから、その後、実際にエアコンコンプレッサ６０の稼働が開始されるまでの間に生じる遅れ時間Ｒ２に相当する期間が予め設定されている。

この「予測状態」の期間が終了して、エアコンコンプレッサ６０の稼働が実際に開始されるタイミングになると（時刻ｔ５）、エアコンコンプレッサ６０の稼働が実際に開始されることにより、外部負荷Ｇが所定値αよりも大きくなる。これにより、外部負荷状態が「増大状態」であると判定される。このとき、本実施形態では、エアコンコンプレッサ６０の稼働が実際に開始されるタイミング、換言すれば外部負荷の増大が予測されるタイミングにて、負荷低下時処理は中止される。これにより、基準点火時期ＴｉＳ及び吸入空気量Ｇａが、外部負荷Ｇが大きいとき（Ｇ＞α）における基準点火時期ＴｉＢ及び吸入空気量ＧａＢにそれぞれ戻されて、内燃機関１０の出力トルクＴｒがＴｒＡからＴｒＢにまで上昇される。

なお、図４では、「予測状態」の期間が終了した時点で負荷低下時処理の実行が中止される場合の例を示したが、外部負荷状態が「低下状態」から「増大状態」に直接変化した時点でも負荷低下時処理の実行は中止される。

次に、図５及び図６を参照して、電子制御装置７０により実行されるアイドル回転速度制御の実行手順について説明する。
本処理では、まず、アイドル運転時であるか否かが判定され（ステップＳ１００）、アイドル運転時ではない旨判定される場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、アイドル運転時である旨判定される場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、上記第１条件が満たされるか、すなわちオルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪ以下であるか（Ｌｔ≦ＬｔＪ）判定される（ステップＳ１１０）。上述したように、このオルタネータ５０の負荷Ｌｔは、オルタネータ５０における発電量に相当するものであって、上述したデューティ指令値Ｄに基づき把握される。また、負荷判定値ＬｔＪとしては、オルタネータ５０の負荷増大、すなわち発電量増大により機関回転速度Ｎｅが不安定になることを判断することのできる値が予め設定されている。本ステップでの処理が、オルタネータ５０の負荷Ｌｔを検知するオルタネータ負荷検知手段に相当する。

この第１条件が満たされる旨判定される場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、続いて、上記充電制御において算出される充電要求量ΔＶｅ（＝目標電圧ＶｅＨ−実電圧Ｖｅ）が読み込まれる（ステップＳ１２０）。そして、上記第３条件が満たされるか、すなわち充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪ以下であるか（ΔＶｅ≦ＶｅＪ）判定される（ステップＳ１３０）。この要求判定値ＶｅＪとしては、オルタネータ５０の負荷増大により機関回転速度Ｎｅが不安定になることを判断することのできる値が予め設定されている。

この第３条件が満たされる旨判定される場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、続いて、上記第２条件が満たされるか、すなわちエアコンディショナが作動状態ではない（非作動状態）と検知されるか判定される（ステップＳ１４０）。具体的には、エアコンコンプレッサ６０が稼働していていないときに、エアコンディショナが作動状態ではない旨検知される。本ステップでの処理が、エアコンディショナが作動状態であるか否かを検知するエアコン作動状態検知手段に相当する。

さらに、この第２条件が満たされる旨判定される場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、エアコンディショナの作動要求があるか否かが判定される（ステップＳ１５０）。この作動要求について、具体的には、上述したエアコンスイッチ７４により「オン信号」が出力されることに基づいて把握される。本ステップでの処理が、エアコンディショナの作動要求を検知するエアコン作動要求検知手段に相当する。

そして、エアコンディショナの作動要求がない旨判定される場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、外部負荷Ｇが所定値α以下であって（Ｇ≦α）、外部負荷Ｇが小さいと判定される（ステップＳ１７０）。この場合には、上記第１条件〜第３条件まですべて満たされており、外部負荷状態は、「低下状態」であると判定される。

一方、上記ステップＳ１１０において第１条件が満たされていない旨判定される場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、又は上記ステップＳ１４０において第２条件が満たされていない旨判定される場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、外部負荷Ｇが所定値αを超えており（Ｇ＞α）、外部負荷Ｇが大きいと判定される（ステップＳ１８０）。この場合における外部負荷状態は、「増大状態」であると判定され、上記負荷低下時処理を実行することなく、本処理は終了される。

他方、上記ステップＳ１３０において第３条件が満たされていない旨判定される場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）には、充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪよりも大きいため（ΔＶｅ＞ＶｅＪ）、たとえオルタネータ５０での発電が実行されておらず、上記第１条件が満たされている場合（Ｌｔ≦ＬｔＪ）であっても、発電要求があると判断することができる。すなわち、その後、オルタネータ５０の負荷Ｌｔが増大して外部負荷Ｇが所定値αを超える可能性があると判断することができる。

また、上記ステップＳ１５０においてエアコンディショナの作動要求がある旨判定される場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、その後、エアコンディショナが作動して外部負荷Ｇが所定値αを超える可能性があると判断することができる。

そこで、上記ステップＳ１３０において否定判定がなされる場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、又は上記ステップＳ１５０において肯定判定がなされる場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、外部負荷Ｇが増大すると予測される（ステップＳ１６０）。この場合における外部負荷Ｇは未だ所定値α以下（Ｇ≦α）であり、外部負荷状態は今後増大が予測される「予測状態」であると判定される。なお、上記ステップＳ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１４０での各処理が、内燃機関１０の外部負荷が所定値α以下であるか否かを判定する判定手段に相当する。また、上記ステップＳ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１５０での各処理が、外部負荷Ｇが所定値αよりも増大することを予測する負荷増大予測手段に相当する。

こうして外部負荷状態が「予測状態」又は「低下状態」のいずれかであると判定されると（ステップＳ１６０、Ｓ１７０）、外部負荷Ｇが「低下状態」であるか否かが判定される（図６に示すステップＳ２００）。この判定処理では、上記ステップＳ１７０において外部負荷状態が「低下状態」である旨判定されるときに、肯定判定される。

そして、外部負荷Ｇが「低下状態」である旨判定される場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、基準点火時期Ｔｉが進角補正される（ステップＳ２１０）。具体的には、先の図２及び図３に示すように、外部負荷Ｇが大きいときに比して基準点火時期ＴｉＳが補正量ΔＴｉだけ進角補正されて、点火時期ＴｉＡに設定される。

次いで、目標吸入空気量Ｇａｐの減量補正がされて（ステップＳ２２０）、本処理は終了される。具体的には、先の図３に示すように、上述した吸入空気量ＧａＣに対して目標吸入空気量Ｇａｐが補正量ΔＧａだけ減量補正される。なお、上記ステップＳ２１０及びステップＳ２２０の各処理が負荷低下時処理に相当する。

この後、この進角補正された基準点火時期ＴｉＡを基準として、機関回転速度Ｎｅに応じた点火時期Ｔｉのフィードバック制御が実行されるようになる。また、燃料噴射制御を通じて、減量された吸入空気量ＧａＡに適合する量の燃料噴射量ＱｆＡが燃料噴射弁３０から噴射供給される。

一方、上記ステップＳ２００において外部負荷Ｇが「低下状態」ではない旨判定される場合、すなわち外部負荷Ｇが「予測状態」である場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、予測状態であると判定された時点から上記遅れ時間Ｒ１または遅れ時間Ｒ２が経過したか否かが判定される（ステップＳ２３０）。そして、遅れ時間Ｒ１または遅れ時間Ｒ２が経過していない旨判定される場合には（ステップＳ２３０：ＮＯ）、上記ステップＳ２２０及びステップＳ２３０の各処理、すなわち負荷低下時処理が実行される。

一方、遅れ時間Ｒ１または遅れ時間Ｒ２が経過している旨判定される場合には（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、負荷低下時処理が中止されて（ステップＳ２４０）、本処理は終了される。

このように負荷低下時処理が中止されると、基準点火時期ＴｉＳは点火時期ＴｉＡから点火時期ＴｉＢに戻され、吸入空気量Ｇａは吸入空気量ＧａＡから吸入空気量ＧａＢに変更される。

また、上記ステップＳ１８０において外部負荷Ｇが大きい旨判定される場合には、通常の制御が実行されて、基準点火時期ＴｉＳ及び吸入空気量Ｇａが、大きな外部負荷に対応した状態に調整される。すなわち基準点火時期ＴｉＳは点火時期ＴｉＢに調整され、吸入空気量Ｇａは吸入空気量ＧａＢに調整される。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）外部負荷Ｇが所定値α以下であるときには（Ｇ≦α）、負荷低下時処理が実行される。この負荷低下時処理では、外部負荷Ｇが所定値αを超えているときに設定される基準点火時期ＴｉＢに対して、基準点火時期ＴｉＳが進角補正（ΔＴｉ）される。また、その基準点火時期ＴｉＳの進角補正に併せて、基準点火時期ＴｉＳが遅角側の時期ＴｉＢに設定された場合における吸入空気量ＧａＣに対して、吸入空気量Ｇａが減量（ΔＧａ）される。したがって、外部負荷Ｇの増減によらず基準点火時期ＴｉＳが遅角側の時期ＴｉＢに一定に設定される態様と比較して、外部負荷Ｇが小さいと判定される場合における吸入空気量Ｇａを減量することができ、これにより、燃料噴射量Ｑｆについて減量することができる。したがって、外部負荷が小さいときの燃料消費量を抑制することができるようになる。

一方、外部負荷Ｇが所定値αを超えており（Ｇ＞α）、外部負荷Ｇが大きいと判定される場合の基準点火時期ＴｉＢは、外部負荷Ｇが小さいと判定される場合と比較して遅角側の値（ＴｉＢ）となり、点火時期Ｔｉの補正代を十分に確保することができる。そのため、外部負荷Ｇが大きく、この外部負荷Ｇの変動が原因となって生じる機関回転速度Ｎｅの変動も大きくなりやすい状況であっても、点火時Ｔｉの調整によって機関回転速度Ｎｅを良好に安定させることができるようになる。したがって、本実施形態によれば、外部負荷が小さいときの燃料消費量を抑制しつつアイドル運転時における機関回転速度を安定させることができるようになる。

（２）外部負荷Ｇの状態を判定する条件として、「オルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪ以下である（Ｌｔ≦ＬｔＪ）」との第１条件（ステップＳ１１０）、及び「エアコンディショナが作動状態ではない」との第２条件（ステップＳ１４０）に加え、「充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪ以下（ΔＶｅ≦ＶｅＪ）である」との第３条件、すなわちオルタネータ５０の負荷が低い状態で維持される可能性があると判断することのできる判定条件が追加されている（ステップＳ１３０）。したがって、外部負荷Ｇが所定値α以下である（Ｇ≦α）と判定された時点（「低下状態」である期間）だけではなく、その後しばらくの間（「予測状態」である期間）についても外部負荷Ｇが所定値α以下の状態に維持される可能性があることを好適に判定することができるようになる。

（３）外部負荷Ｇが所定値αよりも増大するタイミングを予測し、同タイミングにおいて上記負荷低下時処理を中止して、点火時期及び吸入空気量をともに負荷低下時処理による補正が行われる前の状態に戻すようにしている。これにより、外部負荷Ｇの増大を見越して点火時期及び吸入空気量を大きな外部負荷に対応した状態にすることができるため、外部負荷Ｇの増大直後における機関回転速度Ｎｅの変動を抑制することができるようになる。

（４）充電制御が行われる内燃機関１０にあっては、上記第１条件が満たされている旨判定されたとしても、その判定時において上記充電要求量ΔＶｅが大きければ、その後、オルタネータ５０の負荷が増大して外部負荷Ｇが所定値αを超える可能性がある。そこで、第１条件が満たされている旨判定されたときにおいて、充電要求量ΔＶｅが要求判定値ＶｅＪよりも大きいときには、外部負荷Ｇが所定値αよりも増大すると予測するようにしている。従ってオルタネータ５０の発電に伴い外部負荷Ｇが上記所定値αよりも増大することを予測することができるようになる。

（５）エアコンディショナの作動要求がなされた旨検知されるときにも、外部負荷Ｇが所定値αよりも増大すると予測するようにしており、これによっても、その作動要求によるエアコンコンプレッサ６０の稼働に伴い外部負荷Ｇが上記所定値αよりも増大することを予測することができるようになる。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、本発明にかかる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を具体化した第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、同一の構成や処理については、詳細な説明を省略する。

本実施形態と、上記第１の実施形態とでは、次の点において異なる。すなわち、上記第１の実施形態では、外部負荷状態について、以下の３通りに分類して判定されていた。
・外部負荷Ｇは所定値α以下ではあるが（Ｇ≦α）、この外部負荷Ｇがその後増大することが予測される「予測状態」
・外部負荷Ｇが所定値α以下である（Ｇ≦α）「低下状態」
・外部負荷Ｇが所定値αを超えている（Ｇ＞α）「増大状態」
これに対し、本実施形態では、外部負荷状態について、外部負荷Ｇが所定値α以下（Ｇ≦α）である状態と、外部負荷Ｇが所定値αを超えている（Ｇ＞α）状態との２通りに分類して判定される。

また、上記第１の実施形態では、外部負荷の状態を判定する条件として、上述した第１条件、第２条件、及び第３条件が設定されていた。これに対し、本実施形態では、第１条件及び第２条件のみが設定されている。

次に、図７を参照して、本実施形態において実行される「アイドル回転速度制御」の実行手順について説明する。
本処理では、まず、アイドル運転時であるか否かが判定され（ステップＳ３００）、アイドル運転時ではない旨判定される場合には（ステップＳ３００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、アイドル運転時である旨判定される場合には（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、上記第１条件が満たされるか、すなわちオルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪ以下であるか（Ｌｔ≦ＬｔＪ）判定される（ステップＳ３１０）。この判定処理は、上記ステップＳ１１０での判定処理と同一である。

この第１条件が満たされる旨判定される場合には（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、続いて、上記第２条件が満たされるか、すなわちエアコンディショナが作動状態ではない（非作動状態）と検知されるか判定される（ステップＳ３２０）。この判定処理は、上記ステップＳ１４０での判定処理と同一である。

この第２条件が満たされる旨判定される場合には（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、外部負荷Ｇが所定値α以下であって（Ｇ≦α）、外部負荷Ｇが小さいと判定される（ステップＳ３４０）。なお、上記ステップＳ３１０、Ｓ３２０での各処理が、本実施形態における上記判定手段に相当する。

こうして外部負荷Ｇが小さいと判定されると、基準点火時期ＴｉＳが進角補正されるとともに（ステップＳ３６０）、目標吸入空気量Ｇａｐが減量補正される（ステップＳ３７０）。そして、本処理は終了される。これらステップＳ３６０、Ｓ３７０の各処理は負荷低下時処理に相当し、ステップＳ３６０の処理は上記ステップＳ２１０と、ステップＳ３７０の処理は上記ステップＳ２２０での処理とそれぞれ同一である。

一方、上記ステップＳ３１０において否定判定がなされる場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、又はステップＳ３２０について否定判定がなされる場合には（ステップＳ３２０：ＮＯ）、外部負荷Ｇが所定値αを超えており（Ｇ＞α）、外部負荷Ｇが大きいと判定される（ステップＳ３５０）。この場合には、通常の制御が実行されて、基準点火時期ＴｉＳ及び吸入空気量Ｇａが、大きな外部負荷に対応した状態に調整される。すなわち基準点火時期ＴｉＳは点火時期ＴｉＢに調整され、吸入空気量Ｇａは吸入空気量ＧａＢに調整される。

なお、本実施形態では、外部負荷状態について、上記第１の実施形態のような「予測状態」である旨の判定が実行されないため、外部負荷Ｇが大きい旨判定される時点（ステップＳ３５０）において、上述したような負荷低下時処理が中止されて通常の制御が実行される。

以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態による上記（１）の作用効果に加え、次の作用効果を奏することができる。
（６）内燃機関１０の機関回転速度が低下する原因となる外部負荷Ｇの増大は、同機関の出力を利用して発電するオルタネータ５０の負荷が増大したときや、同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナのエアコンコンプレッサ６０が作動状態になっているとき等に生じる。そこで、オルタネータ５０の負荷Ｌｔが負荷判定値ＬｔＪ以下であるとの第１条件、及びエアコンディショナが作動状態ではない旨検知されることを第２条件としてこれら各条件がともに満たされるときに、外部負荷Ｇが所定値α以下である旨判定するようにしている。したがって、外部負荷Ｇが所定値α以下であるか否かを適切に判定することができる。

（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる内燃機関のアイドル回転速度制御装置は、上記各実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、それら各実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第１の実施形態において、ステップＳ１３０の処理、またはステップＳ１５０の処理を省略するようにしてもよい。
・上記各実施形態において示した「判定手段」の判定処理の順序については、一例であって、それらの順番を適宜変更することも可能である。

・上記第１の実施形態では、運転者により操作されるエアコンスイッチ７４の「オン信号」が出力されることに基づいてエアコンディショナの作動要求がある旨判定される例を示した。これに対し、車両内の温度や内燃機関１０の冷却水温Ｔｗ等に応じてエアコンディショナを自動的に制御するエアコン用制御装置を更に有する構成にあっては、エアコンディショナの作動要求に対応する信号が上記エアコン用制御装置から出力されることに基づいて、エアコンディショナの作動要求がある旨判定されるようにしてもよい。

・上記第１の実施形態では、上述したような遅れ時間Ｒ１や遅れ時間Ｒ２が経過した時点で負荷低下時処理を中止するようにした。すなわち、この中止処理として、「予測状態」の期間では負荷低下時処理を継続するとともに、同期間の経過を計測することにより、外部負荷Ｇが実際に増大して「増大期間」になるときに通常の制御に戻すようにしていた。しかし、このように負荷低下時処理を中止して通常の制御に戻すタイミングとして、外部負荷状態が「予測状態」になった後、外部負荷Ｇが実際に増大するよりも以前のタイミングを設定するようにしてもよい。この場合であっても、上記（４）に示す作用効果を奏することができる。なお、こうした「予測状態」である期間は比較的短いため、この期間内に負荷低下時処理を中止したとしても、上記（１）に示す作用効果に準ずる作用効果を奏することもできる。また、外部負荷Ｇの増大が予測された時点で、すなわち上記ステップＳ１６０にて外部負荷Ｇが増大すると予測された時点で負荷低下時処理を中止するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、負荷低下時処理における点火時期の進角補正として、基準点火時期ＴｉＳそのものを進角側に補正（ΔＴｉ）する例を示した。この他、基準点火時期は同一に保持したまま、進角補正量をより大きい値に設定する態様を採用してもよい。すなわち、この場合には、外部負荷Ｇの変化によらず、基準点火時期ＴｉＳが同一の値に設定されるとともに、この基準点火時期ＴｉＳからの補正量ΔＴが設定されて、この補正量ΔＴに応じて点火時期Ｔｉが補正される。つまり、外部負荷Ｇが大きいときにおいて実行される通常制御では、機関回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮｅＴに一致しているときにおける上記補正量ΔＴが「０」に設定される。そして、機関回転速度Ｎｅの変動に応じた変動補正量Δｔが決定されることにより、上記基準点火時期ＴｉＳからの補正量ΔＴ（＝Δｔ）が設定される。これに対し、負荷低下時処理が実行されるときには、機関回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮｅＴに一致しているときにおける上記補正量ΔＴは、上述した各実施形態における「ΔＴｉ」と同一の値である「α」に設定される。そして、機関回転速度Ｎｅの変動に応じた変動補正量Δｔが決定されることにより、上記基準点火時期ＴｉＳからの補正量ΔＴ（＝Δｔ＋α）が設定されるようにしてもよい。

・上記各実施形態における内燃機関１０は、スロットルバルブ１５の開度調整を通じて吸入空気量の調整が行われるものであった。しかし、吸入空気量の調整はこうしたスロットルバルブの開度調整によるものに限られない。例えば、バルブタイミングやバルブリフト量を変更することが可能な機構を備える内燃機関においては、これらバルブタイミングやバルブリフト量の変更によっても吸入空気量を調整することができるため、こうした内燃機関にも本発明は同様に適用することができる。

・上記各実施形態において示した外部負荷については一例であって、さらに内燃機関１０の回転速度Ｎｅに影響を与えるような外部負荷が追加されている構成にあっては、これらの外部負荷の増減を考慮するようにすることにより、本発明を適用することができる。こうした外部負荷としては、例えば、パワーステアリング装置の油圧ポンプが挙げられる。要するに、内燃機関１０の回転速度Ｎｅに影響を与えるような外部負荷が小さいと判定されるときに、上記負荷低下時処理を実行するようにすればよく、この場合にでも上記（１）に示す作用効果を奏することができる。

１０…内燃機関、１１…ピストン、１２…燃焼室、１３…吸気通路、１４…排気通路、１５…スロットルバルブ、１６…クランクシャフト、２０…点火プラグ、３０…燃料噴射弁、４０…バッテリ、５０…オルタネータ、６０…エアコンコンプレッサ、７０…電子制御装置、７１…エアフロメータ、７２…スロットル開度センサ、７３…回転速度センサ、７４…エアコンスイッチ、７５…機関水温センサ。

Claims (7)

1. 内燃機関のアイドル運転時における機関回転速度を目標回転速度に一致させるべく同機関の点火時期制御及び吸入空気量制御を行うアイドル回転速度制御装置であって、
   前記機関の外部負荷が所定値以下であるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記判定手段により前記外部負荷が所定値以下であると判定されるときには、常に前記外部負荷が前記所定値を超えているときに設定される前記機関の点火時期に対して点火時期を進角補正するとともに、その点火時期の進角補正に併せて吸入空気量を減量補正する負荷低下時処理を実行し、
   前記判定手段により前記外部負荷が前記所定値を超えていると判定されるときには、常に前記負荷低下時処理を実行せず、
   前記負荷低下時処理における点火時期の進角補正は、前記点火時期制御における基準点火時期を補正するものである
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記負荷低下時処理における吸入空気量の減量補正量は、前記負荷低下時処理による点火時期の進角補正前と進角補正後とで前記機関の出力トルクが同一となるように設定される
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記機関の出力を利用して発電するオルタネータの負荷を検知するオルタネータ負荷検知手段と、
   前記機関が搭載される車両に設けられて同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナが作動状態であるか否かを検知するエアコン作動状態検知手段とを備え、
   前記判定手段は、前記オルタネータ負荷検知手段により検知される前記負荷が所定の負荷判定値以下であるとの第１条件、及び前記エアコン作動状態検知手段により前記エアコンディショナが作動状態ではない旨検知されることを第２条件としてこれら各条件がともに満たされるときに、前記外部負荷が所定値以下である旨判定する
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記オルタネータにより発電された電力を蓄電するバッテリの実電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記電圧検知手段により検知される前記実電圧が目標バッテリ電圧となるように前記バッテリへの充電要求量を算出する充電要求算出手段と、
   前記充電要求量に応じて前記オルタネータの発電量を制御する充電制御手段とを備え、
   前記判定手段は、前記第１条件、前記第２条件、及び前記充電要求量が所定の要求判定値以下であるとの第３条件がともに満たされるときに、前記外部負荷が所定値以下である旨判定する
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記外部負荷が前記所定値よりも増大することを予測する負荷増大予測手段を備え、
   前記負荷増大予測手段により前記外部負荷の増大が予測されたときには、前記負荷低下時処理を中止する
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記オルタネータにより発生された電力を蓄電するバッテリの実電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記電圧検知手段により検知される前記実電圧が目標バッテリ電圧となるように前記バッテリへの充電要求量を算出する充電要求算出手段と、
   前記充電要求量に応じて前記オルタネータの発電量を制御する充電制御手段とを備え、
   前記負荷増大予測手段は、前記判定手段によって前記第１条件が満たされている旨判定されたときにおいて、前記充電要求量が所定の要求判定値よりも大きいときには、前記外部負荷が前記所定値よりも増大すると予測する
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
7. 請求項５又は６に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、
   前記機関が搭載される車両に設けられて同機関の出力を利用して作動するエアコンディショナの作動要求を検知するエアコン作動要求検知手段を備え、
   前記負荷増大予測手段は、前記エアコン作動要求検知手段により前記エアコンディショナの作動要求がなされた旨検知されるときに、前記外部負荷が前記所定値よりも増大すると予測する
   ことを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。

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