JPH07111799A - アイドル回転変動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、発電機付き内燃機関のアイドル運
転中に電気負荷が急増しても不快な振動を生じないよう
にしたアイドル回転変動制御装置に関し、アイドル運転
時のアイドル制御モード毎に最適な発電量漸増割合を設
定することにより、アイドル運転中のいずれの制御モー
ドにおいて電気負荷が急増しても、内燃機関の回転数の
落ち込み量を制限し且つバッテリー上がりも十分に防止
できるようにすることを目的とする。 【構成】 発電パラメータ検出手段７０で検出されたパ
ラメータに応じて発電機の界磁電流を制御する発電量制
御手段が、オープン制御モードでのアイドル運転時に、
発電パラメータ検出手段で検出されたパラメータに基づ
き発電機の界磁電流を制限しながら、発電量を漸増して
いく第１の界磁電流制限手段７１と、フィードバック制
御モードでのアイドル運転時に、発電パラメータ検出手
段７０で検出されたパラメータに基づき発電機の界磁電
流を制限しながら、第１の界磁電流制限手段７１での発
電量の漸増度合よりも緩慢に発電量を漸増していく第２
の界磁電流制限手段７２とそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電機付き内燃機関の
アイドル運転中に電気負荷が急増しても不快な振動を生
じないようにしたアイドル回転変動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、内燃機関（エンジン）によ
り回転駆動されて発電するオルタネータ（発電機）が装
備されている。エンジン回転中は、オルタネータで発電
した電力が各種電気負荷に供給されるとともに、余裕の
電力でバッテリを充電する。オルタネータでは、フィー
ルドコイル（界磁コイル）を有するロータを回転させる
と、ステータに備えたステータコイルに３相交流が発生
する。３相交流は、６個のダイオードで形成した３相ブ
リッジ整流器により整流されて直流となって出力され
る。

【０００３】オルタネータの発生電圧はロータの回転速
度とフィールドコイルに流す励磁電流（界磁電流）の大
きさとに比例する。各種電気負荷へ供給したりバッテリ
を充電したりする電圧は一定に保つ必要があるので、回
転速度が高くなり発生電圧が規定値以上になろうとする
と、レギュレータにより界磁電流を調整して発生電圧を
制御する。

【０００４】レギュレータは、各種負荷への供給電流に
応じて、オルタネータのフィールドコイルに流す界磁電
流の値を調整するものである。トランジスタ式のレギュ
レータでは、パワートランジスタのオン・オフにより界
磁電流のデューティ比を加減して通電量を制御する。こ
のように、レギュレータで励磁電流値を調整することに
より、オルタネータの発生電圧を調整し、バッテリの過
充電や過放電の発生を防止している。

【０００５】このレギュレータは、電気負荷が大きくな
るとオルタネータに流す界磁電流を大きくし、電気負荷
が小さくなると界磁電流を小さくする。したがってオル
タネータを回転駆動させるために必要なトルクは、電気
負荷が大きいときに大きくなり、電気負荷が小さいとき
に小さくなる。ところで、自動車のエンジンがアイドル
運転しているときに電気負荷が急増すると、オルタネー
タに流す界磁電流が増えてオルタネータを回転駆動させ
るトルクが急増し、エンジンの回転速度が下がり、場合
によってはエンジン回転が不安定になり、運転者に不快
な振動を与えないとも限らない。

【０００６】アイドル運転中ではエンジンの発生トルク
が小さく、特に燃費低減を目的としてアイドル回転速度
を低く設定したものでは、上述したような傾向になりか
ねない。一方、運転者は、アイドル運転中に特別な操作
をしているわけではなく、しかも車内騒音が低いことも
あり、エンジンの音や回転変動に対し敏感になってい
る。そのようなときに、ヘッドランプなどを投入して電
気負荷を増やすと、エンジン回転数が低下する。そし
て、このエンジン回転数低下は運転者にとって良くわか
る。運転者は、アイドル回転数が低下したことを感じる
と、ストールに至るのではないかと不安になったり不快
になったりしがちである。更にエンジン振動が生じる
と、不安感や不快感は増大する。

【０００７】そこで、アイドル運転中に、電気負荷が増
加した場合に、発電機の界磁電流を代表するパラメータ
に基づき発電機の界磁電流を制限しながら、発電量を漸
増していくことにより、発電機負荷を急増させないよう
にして、バッテリ上がりを防止しながらアイドル回転数
の落ち込み量を制限する技術が提案されている（再公表
特願平３−８０８６１２号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アイドル運
転時の回転数変動制御には、目標エンジン回転数と実エ
ンジン回転数との偏差に応じた補正を行なう回転数フィ
ードバック制御と、電気負荷投入時等に強制的に吸気量
を変化させるオープン制御（ポジション制御）とがあ
る。

【０００９】しかしながら、上記の従来技術では、回転
数フィードバック制御モード時とポジション制御モード
時とで、電気負荷が増加した場合の発電量の漸増割合が
同じであるため、例えば回転数フィードバック制御モー
ド時において、アイドルスピードコントロール機能が発
電量増加に追従せず、アイドル回転数が落ち込むという
課題がある。そして、かかる課題は、特定運転状態で一
部気筒への混合気の供給を停止させて一部気筒作動運転
を行ないうる休筒式エンジンの回転数フィードバック制
御モード時において顕著である。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、アイドル運転時のアイドル制御モード毎に最
適な発電量漸増割合を設定することにより、アイドル運
転中のいずれの制御モードにおいて電気負荷が急増して
も、内燃機関の回転数の落ち込み量を制限し且つバッテ
リー上がりも十分に防止できるようにした、アイドル回
転変動制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のアイ
ドル回転変動制御装置は、内燃機関の運転状態がフィー
ドバック制御モードのときに、目標回転数と機関回転数
とを比較し、この比較結果に基づき、該内燃機関へ供給
する空気量を制御することにより、機関回転数が該目標
回転数となるように制御するとともに、内燃機関の運転
状態がオープン制御モードのときに、目標吸入空気量と
なるように、該内燃機関へ供給する空気量を制御するこ
とにより、機関回転数を制御するアイドル回転変動制御
装置において、内燃機関に駆動される発電機と、該発電
機の界磁電流を代表するパラメータを検出する発電パラ
メータ検出手段と、該発電パラメータ検出手段で検出さ
れたパラメータに応じて該発電機の界磁電流を制御する
発電量制御手段とをそなえ、該発電量制御手段が、オー
プン制御モードでのアイドル運転時に、該発電パラメー
タ検出手段で検出されたパラメータに基づき発電機の界
磁電流を制限しながら、発電量を漸増していく第１の界
磁電流制限手段と、フィードバック制御モードでのアイ
ドル運転時に、該発電パラメータ検出手段で検出された
パラメータに基づき発電機の界磁電流を制限しながら、
該第１の界磁電流制限手段での発電量の漸増度合よりも
緩慢に発電量を漸増していく第２の界磁電流制限手段と
そなえて構成されたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】上述の本発明のアイドル回転変動制御装置で
は、内燃機関の運転状態がフィードバック制御モードの
ときに、目標回転数と機関回転数とを比較し、この比較
結果に基づき、該内燃機関へ供給する空気量を制御する
ことにより、機関回転数が該目標回転数となるように制
御するとともに、内燃機関の運転状態がオープン制御モ
ードのときに、目標吸入空気量となるように、該内燃機
関へ供給する空気量を制御することにより、機関回転数
を制御しているが、このとき、発電パラメータ検出手段
で検出されたパラメータに応じて、発電量制御手段が、
発電機の界磁電流を制御して、アイドル回転数の落ち込
みを制限している。

【００１３】そして、このとき、発電量制御手段では、
オープン制御モードでのアイドル運転時に、第１の界磁
電流制限手段によって、発電パラメータ検出手段で検出
されたパラメータに基づき発電機の界磁電流を制限しな
がら、発電量を漸増する制御を実行するとともに、フィ
ードバック制御モードでのアイドル運転時に、第２の界
磁電流制限手段によって、発電パラメータ検出手段で検
出されたパラメータに基づき発電機の界磁電流を制限し
ながら、第１の界磁電流制限手段での発電量の漸増度合
よりも緩慢に発電量を漸増する制御を実行する。

【００１４】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のアイドル回転変動制御装置について説明すると、図１
はその発電制御系の要部ブロック図、図２はレギュレー
タのＧ端子制御を利用した回路構成を示す図、図３は本
装置を有するエンジンシステムを示す全体構成図、図４
は弁停止機構に着目したエンジンシステムの全体構成
図、図５〜図７はいずれも本装置の動作を説明するため
のフローチャート、図８，図９はそれぞれ本装置の動作
を説明するための図である。

【００１５】図３に示すように、エンジン１には、エア
クリーナ２及び給気管３を介して空気が送られるように
なっている。また、給気管３の途中には、スロットル弁
４が取り付けられており、アクセルペダル（図示省略）
に連動してスロットル弁４が開閉するようになってい
る。さらに、アイドリング運転時には、スロットル弁４
が全閉となり、この全閉状態（アイドリング運転状態）
はアイドルスイッチ５が検出するようになっている。バ
イパス管６は、スロットル弁４を迂回するように給気管
３の上流側と下流側とを連通している。バイパス管６内
には、圧縮コイルバネ７で付勢された針状弁（バイパス
弁）８が備えられており、ソレノイド９のデューティ駆
動により針状弁８によりバイパス管６が開閉されるよう
になっている。

【００１６】一方、オルタネータ１０は、エンジン１に
より回転駆動されて発電し、各種電気負荷１１に電力を
送ったり、余裕電力によりバッテリ１２を充電するよう
になっている。バッテリ１２は、オルタネータ１０によ
る発電電力が不足したり発電が行なわれないときに、電
気負荷１１に電力を送る。また、ディストリビュータ１
３には、クランク角センサ（エンジン回転数センサ）１
４が備えられている。

【００１７】ところで、このエンジン１は直列４気筒エ
ンジンとして構成されているが、更にこのエンジン１は
特定運転状態で一部気筒への混合気の供給を停止させて
一部気筒作動運転を行ないうる休筒式エンジンとして構
成されている。すなわち、図４に示すように、このエン
ジン１の動弁系は弁停止機構を備え、この弁停止機構は
図示しない吸排気弁を図示しない低速カムと高速カムで
選択的に駆動して低速モードＭ−１と高速モードＭ−２
での運転ができ、しかも適時に常時運転気筒としての第
２気筒（♯２）及び第３気筒（♯３）以外の休筒気筒と
しての第１気筒（♯１）と第４気筒（♯４）の各吸排弁
を停止させて休筒モードＭ−３での運転を可能としてい
る。即ち、この動弁系の弁停止機構は図示しない各ロッ
カアームに所定時に吸排気弁の低速カムの作動を停止可
能な油圧式の低速切り換え機構Ｋ１と、所定時に吸排弁
の高速カムの作動を停止可能な油圧式の高速切り換え機
構Ｋ２とで構成される。

【００１８】ここでの各切り換え機構Ｋ１，Ｋ２は図示
しないロッカアームとロッカ軸の係合離脱を図示しない
係合ピンを油圧シリンダによって切り換え移動させ、高
速カムとロッカアームの係合離脱を選択的に行なえると
いう周知の構成を採る。なお、低速切り換え機構Ｋ１に
は油圧回路２２より第１電磁弁２６を介して圧油が供給
され、高速切り換え機構Ｋ２には油圧回路３０より第２
電磁弁３１を介して圧油が供給されるようになってい
る。ここで、低速カムによる低速モードＭ−１の運転は
３方弁である第１電磁弁２６と第２電磁弁３１が共にオ
フで達成され、高速カムによる高速モードＭ−２の運転
は第１電磁弁２６と第２電磁弁３１が共にオンで達成さ
れ、休筒モードＭ−３の運転は第１電磁弁２６がオン、
第２電磁弁３１がオフで達成されるようになっている。
そして、これら両電磁弁２６，３１は、後述の電子制御
装置（コントロールユニット）１５によって駆動制御さ
れるようになっている。なお、符号３２は油圧源であ
る。

【００１９】なお、シリンダヘッド１１３には、各気筒
に燃料を噴射するインジェクタ１１７が装着され、各イ
ンジェクタは燃圧調整手段１１８によって定圧調整され
た燃料を燃料供給源１１９より受け、その噴射駆動制御
は、コントロールユニット１５によって成される。ま
た、シリンダヘッド１１３には各気筒毎に点火プラグ２
３が装着され、特に、常時運転気筒♯２，♯３の両プラ
グ２３は共に結線されて単一の点火駆動回路内のイグナ
イタ２４に接続され、休筒気筒♯１，♯４の両プラグ２
３は共に結線されてイグナイタ２５に接続される。

【００２０】なお、図３には図示しなかったが、実際
は、図４に示すように、バイパス弁８と並列的に、アイ
ドル時の暖機補正を冷却水温に応じて自動的に行なうフ
ァーストアイドルエアバルブ１１６が設けられている。
電子制御装置（コントロールユニット）１５は、アイド
ルスイッチ５，クランク角センサ１４，トランスミッシ
ョンセレクトスイッチ１９，クラッチスイッチ２０，水
温センサ５１，ノックセンサ２１，吸気温センサ１１
４，バッテリセンサ１２０，気筒判別センサ３４，スロ
ットルセンサ１０８，ブーストセンサ１１０などの各セ
ンサからの検出信号を受け、ソレノイド９や点火プラグ
２３やインジェクタ１１７あるいは各制御機器を制御す
るようになっており、この電子制御装置１５が、本発明
を実施する際に、制御の中心的役割を果たす。

【００２１】そして、アイドル運転中のエンジン回転変
動制御に着目すると、このコントロールユニット１５
は、吸気量制御手段と発電量制御手段の機能を有してい
る。次に、図２を参照して、オルタネータ１０の制御系
を説明する。同図に示すように、オルタネータ１０は、
ステータコイルＳＣ及びフィールドコイルＦＣを有する
発電部１０−１と、ダイオードで形成した整流器１０−
２と、レギュレータ１０−３とを主要構成としている。
このうちレギュレータ１０−３は、バッテリ１２の電圧
及び使用されている電気負荷容量に応じて、フィールド
コイルＦＣに流す界磁電流のデューティ比を変えること
により、発電部１０−１による発電電流値を調整してい
る。つまり、バッテリ電圧が低下したり使用電気負荷容
量が増加したりしたきとに、デューティ比を上げて発電
電流を多くし、逆の状況ではデューティ比を下げて発電
電流を小さくするよう調整している。そして、フィール
ドコイルＦＣに流れる界磁電流のデューティ比は、或る
周期でＦＲ端子を介して電子制御装置１５で検出され
る。これにより、この電子制御装置１５は、オルタネー
タ１０の界磁電流を代表するパラメータを検出する発電
パラメータ検出手段７０（図１参照）の機能を有してい
ることになる。また、電子制御装置１５の指令により、
レギュレータ１０−３のＧ端子がトランジスタ１６を通
してアースされると、フィールドコイルＦＣに流す界磁
電流が零となって発電電流が零となり、発電はカットさ
れる。なお、レギュレータ１０−３は、バッテリ電圧及
び使用電気負荷容量に応じてデューティ比を調整してい
るが、バッテリ電圧を参照することなく使用電気負荷容
量のみを基にデューティ比を調整する形式のレギュレー
タもある。なお、第１図において、１７はイグニッショ
ンスイッチ、１８はチャージランプである。

【００２２】次に本実施例を支える基本技術を簡単に説
明する。まず、ＦＲ端子デューティ（図２に示すＦＲ端
子で検出した界磁電流のデューティ比（通電率））は、
フィールドコイルＦＣに実際に流れている界磁電流が連
続しているときに、１００％となり、フィールドコイル
ＦＣにまたっく界磁電流が流れていないときに、０％と
なる。このＦＲ端子デューティは、オルタネータの発電
率（フル発電量に対する実際の発電量の割合）に比例す
る。

【００２３】また、Ｇ端子接地デューティ（図２に示す
Ｇ端子を接地する割合）は、Ｇ端子を連続して接地する
と、１００％となり、Ｇ端子をまったく接地しないと、
０％となる。前述したようにＧ端子を接地すると、レギ
ュレータ１０−３の制御状態にかかわらず、強制的に発
電がカットされる。また、レギュレータ１０−３が１０
０％発電を許可しているときは、Ｇ端子接地デューティ
を下げていくとＦＲ端子デューティ（発電率）が増加し
ていく。さらに、レギュレータ１０−３が発電率をＸ％
に制限しているときは、Ｇ端子接地デューティを制御し
てもＦＲ端子デューティ（発電率）はＸ％以上にならな
い。このようなことから、Ｇ端子接地デューティまたは
これと逆のＧ端子の非接地デューティをコントロールす
ればＦＲ端子デューティ（発電率）の最高値をコントロ
ールできることがわかる。即ち、発電量の上限値を設定
することができるのである。

【００２４】また、ＦＲ端子デューティ（発電率）とオ
ルタネータ駆動トルクとは１対１の関係にあることもわ
かっている。これらの知見から、電気負荷が増加すると
一般にレギュレータは発電率を上げるように制御し、発
電率が上昇するとオルタネータ駆動トルクが上昇し、こ
れによりアイドリング時にはエンジン回転数が低下して
不快な振動の原因となる。そこで、アイドリング時に
は、Ｇ端子接地デューティ又は逆の非接地デューティに
より発電率の上限を制限するようにし、オルタネータ駆
動トルクを制限してやれば、エンジン回転数はある回転
数以下になることはなく、このようにすることにより不
快な振動を生じさせることはなくなる。また上限値を厳
しくしておけば、アイドリング時に電気負荷が急増して
も、エンジン回転数が低下したことを、運転者に悟らせ
ることもない。なお、発電率を制限すると急増した電気
負荷に対し電力は不足するが、この不足分はバッテリで
まかなう。このような知見から創案されたのが、前記し
た再公表特願平３−８０８６１２号公報にかかる技術で
ある。

【００２５】次に、電子制御装置１５が制御の中心とな
って行なう、本発明にかかるアイドル回転変動制御の実
施例を図５〜図９を参照して説明する。図５〜図７は動
作のフローを示し、図８は動作のタイムチャート、図９
は上限値を説明するものである。なお、ここでは、Ｇ端
子の非設置デューティ（ＤＧ）により発電量を制御する
ものとして説明する。

【００２６】図５において、タイマ割り込み又はエンジ
ンのクランクパルス割り込みにより、ＦＲ端子のオン
（界磁電流Ｆｒ，通電）時間を電子制御装置１５内のカ
ウンタで積算し（ステップＳ１）、センサ１４からのク
ランク角１８０°信号が立上った時、このオンカウンタ
の値を界磁電流Ｆｒの瞬時の実際の通電率即ちＦｒデュ
ーティ（ＤＦＲＲ）とする（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００２７】DFRR＝（Ｆｒオン積算時間）／（クランク
角180 °信号の立上り時点の間隔） 基本的には、このＦｒデューティ（ＤＦＲＲ）や界磁電
流のフル発電に対する割合など界磁電流を実際の発電量
の検出値として用いて発電制御をする。但し、本実施例
では発電量は時々刻々に変動するので、この変動の影響
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
良くないから、これを防ぐように、平均的発電量を用い
ている。平均的発電量として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など何でも
良い。

【００２８】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（ＤＦＲｉ）を下式の一次フィ
ルタ演算により求めている。ＤＦＲｉ−１は前回の平均
Ｆｒのデューティである。 ＤＦＲｉ＝α・ＤＦＲｉ−１＋（１−α）・ＤＦＲＲ 但し、αはフィルタゲインで、０＜α＜１であり、０．
５より大きい方が好ましく、たとえば０．７５とする。

【００２９】そして、アイドルスイッチ５からのオン信
号により現在アイドル制御中であれば（ステップＳ
５）、図６のステップＳ６で、回転数フィードバック制
御モードかどうかを判定する。そうでなければ、電子制
御装置１５は、ステップＳ７にて、今回の目標とするＦ
ｒデューティ（ＤＦＲＯＢＪｉ）を下式により求める。 ＤＦＲＯＢＪｉ＝ｍｉｎ（ＤＦＲｉ，ＤＦＲｉ−１＋
β） 即ち、今回の平均ＦｒデューティＤＦＲｉと、前回の平
均ＦｒデューティＤＦＲｉ−１に微小量βを加えた値と
のうち、安全のため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。

【００３０】回転数フィードバック制御モードである場
合は、ステップＳ８で、休筒運転中かどうかを判定し、
もし全筒運転中であれば、前述のステップＳ７の処理を
する。もし、休筒運転中であれば、ステップＳ９で、Ｎ
＝Ｋ（Ｋ≧１）かどうかを判定する。Ｎ＝Ｋでなけれ
ば、ステップＳ１０で、Ｎの値をインクリメントする。
そして、Ｎ＝Ｋになれば、ステップＳ１１で、Ｎの値を
０にリセットしてから、ステップＳ７の処理を行なう。
これにより、休筒運転中は、ステップＳ７で行なわれる
発電量の上限値設定処理がＮ回に１回しか行なわれない
ことになる。これは休筒運転中においては発電量の上限
値を設定する目標Ｆｒデューティの更新がＮ回に１回し
か行なわれないことを意味する。従って、休筒運転モー
ドであって、回転数フィードバック制御モードでのアイ
ドル運転時においては、それ以外のアイドル運転時での
発電量の漸増度合よりも緩慢に発電量が漸増されていく
ことを意味する。

【００３１】これにより、休筒運転時の吸気系へのフィ
ードバックによるアイドル制御、いわゆるＩＳＣ（アイ
ドル・スピート・コントロール）の追従が可能となる。
なお、発電量の漸増度合を緩慢にする場合には、βの値
を小さくしてもよい。従って、この電子制御装置１５
は、図１に示すように、オープン制御モードでのアイド
ル運転時に実際のＦｒデューティに基づきオルタネータ
１０の界磁電流を制限しながら発電量を漸増していく第
１の界磁電流制限手段７１と、フィードバック制御モー
ドでのアイドル運転時に実際のＦｒデューティに基づき
オルタネータ１０の界磁電流を制限しながら第１の界磁
電流制限手段７２での発電量の漸増度合よりも緩慢に発
電量を漸増していく第２の界磁電流制限手段７３と、第
１の界磁電流制限手段７２または第２の界磁電流制限手
段７３のいずれかを選択するセレクタ（選択手段）７３
及びセレクタ制御手段７４の機能を有していることにな
る。

【００３２】なお、アイドル制御中でなければ、目標Ｆ
ｒデューティを一律に、ＤＦＲＯＢＪ＝１００％とする
（ステップＳ１２）。そして、上記のようにして目標Ｆ
ｒデューティを設定したあとは、電子制御装置１５は、
次のステップＳ１３で、今回の発電量の上限を定めるＧ
端子の非設置デューティＤＧを界磁制御目標デューティ
として下式により求め、発電制御を実行する（ステップ
Ｓ１４）。

【００３３】ＤＧ＝ＤＦＲＯＢＪ＋ΔＧ 但し、ＤＧ≦１００％である。また、ΔＧは４％，１０
％などの小さな値の所定値である。更に、前述のβとΔ
Ｇとの関係はβ＜ΔＧ、例えばβはΔＧの１０％程度が
好ましい。なお、ＩＳＣモード（回転数フィードバック
制御モード（Ｃ／Ｌ），ポジション制御モード（Ｏ／
Ｌ））が切り替わった場合の、目標Ｆｒデューティ，平
均Ｆｒデューティ，Ｇ端子デューティの変化の様子を示
すと、図８のようになる。この図８から、回転数フィー
ドバック制御モード（Ｃ／Ｌ）でのアイドル運転時にお
いては、目標Ｆｒデューティ増加率（＝Ｆｒデューティ
増加分／Ｆｒデューティ更新周期Ｔ１又はＴ２）が緩慢
であるから、それ以外のアイドル運転（Ｏ／Ｌ）時での
発電量の漸増度合よりも緩慢に発電量が漸増されていく
ことが分かる。

【００３４】このようにして、アイドル運転時のアイド
ル制御モード毎に最適な発電量漸増割合を設定すること
により、アイドル運転中のいずれの制御モードにおい
て、電気負荷が急増した場合でも、エンジン１の回転数
の落ち込み量を制限し且つバッテリー上がりも十分に防
止できるようになるのである。なお、上述した制御では
ステップＳ１３の動作から判るように、クランク角１８
０°信号の立上り時点毎に発電量の上限値（ＤＧ）が増
大、または減少するが、アイドル運転の最初に求めた上
限値に固定して発電制御を行なっても良い。

【００３５】さらに、アイドル運転時の吸気量制御に基
づくエンジン回転変動制御は次のようにして行なわれて
いる。すなわち、図７に示すように、ステップＵ１で、
アイドル回転数フィードバック条件（回転数フィードバ
ック制御モード条件）が成立しているかどうかを判定
し、もし成立していれば、ステップＵ２で、休筒運転中
かどうかを判定し、もしそうであれば、ステップＵ３
で、休筒運転用の目標回転数Ｎｋを設定するとともに、
もし全筒運転中であれば、ステップＵ４で、全筒運転用
の目標回転数Ｎｚを設定し、その後、ステップＵ５で、
目標回転数と実回転数とを比較して、パイパス弁８の開
度を設定する。なお、Ｎｋ＞Ｎｚである。

【００３６】一方、ステップＵ１で、アイドル回転数フ
ィードバック条件が成立していない場合は、ステップＵ
６で、運転状態に応じて予め定められたポジションにパ
イパス弁８の開度を設定する。このようにしてバイパス
弁開度が設定されると、実際のアイドルポジションと目
標アイドルポジションとを比較し、実際のアイドルポジ
ションの方が目標アイドルポジションよりも大きけれ
ば、パイパス弁８を閉側へ駆動する一方、実際のアイド
ルポジションの方が目標アイドルポジションよりも大き
くなければ、実際のアイドルポジションの方が目標アイ
ドルポジションよりも小さいかどうかを判定し、もしそ
うであれば、パイパス弁８を開側へ駆動するのである。

【００３７】このようにして、本実施例によれば、アイ
ドル運転中に電気負荷が急増しても、アイドル運転時に
発電機の発電量の上限値を設定して、発電機を回転する
のに要するトルクがある値以上にならないようにしてい
るので、エンジンの回転数はさほど低下せずエンジンに
より不快な振動を生じないという利点が得られるほか、
アイドル運転時のアイドル制御モード毎に最適な発電量
漸増割合を設定することにより、休筒運転モードであっ
て回転数フィードバック制御モードでのアイドル運転時
においては、それ以外のアイドル運転時での発電量の漸
増度合よりも緩慢に発電量を漸増していくような発電制
御が実施されるので、アイドル運転中のいずれの制御モ
ードにおいて電気負荷が急増した場合でも、エンジン回
転数の落ち込み量を制限し且つバッテリー上がりも十分
に防止できるのである。

【００３８】なお、上記の実施例では、休筒エンジンに
本発明を適用したが、通常のエンジンにも、同様にして
本発明の適用が可能である。すなわち、この場合は、回
転数フィードバック制御モードでのアイドル運転時にお
いては、ポジション制御モードでのアイドル運転時の発
電量の漸増度合よりも緩慢に発電量を漸増していくよう
な発電制御が施される。このようにしても、アイドル運
転中のいずれの制御モードにおいて電気負荷が急増した
場合でも、エンジン回転数の落ち込み量を制限し且つバ
ッテリー上がりも十分に防止できる。

【００３９】また、上述した実施例では、電子制御装置
１５を用いて本発明のアイドル回転変動制御装置を実施
したが、専用のコントローラを用いて本発明を実施する
ようにしてもよく、その場合には専用のコントローラを
オルタネータに内蔵するにうにしてもよい。また、エン
ジン回転数はオルタネータの回転数を所要倍して求める
ようにしてもよい。

【００４０】また、アイドル運転開始持の判定条件に、
図１に示したトランスミッション・セレクト・スイッチ
１９がニュートラル位置を検出していること、あるいは
クラッチ・スイッチ２０がクラッチ断を検出することを
加えても良い。更に、発電量の上限値の設定、変更をＧ
端子の非設置デューティＤＧにより行なったが、逆の設
置デューティでも良く、ボルテージレギュレータ１０−
３のＳ端子への印加電圧を調節するなど、実質的に、フ
ィールドコイルＦＣの励磁電流の上限を設定、変更でき
る手段であれば何でも良い。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアイドル
回転変動制御装置によれば、内燃機関の運転状態がフィ
ードバック制御モードのときに、目標回転数と機関回転
数とを比較し、この比較結果に基づき、該内燃機関へ供
給する空気量を制御することにより、機関回転数が該目
標回転数となるように制御するとともに、内燃機関の運
転状態がオープン制御モードのときに、目標吸入空気量
となるように、該内燃機関へ供給する空気量を制御する
ことにより、機関回転数を制御するアイドル回転変動制
御装置において、内燃機関に駆動される発電機と、該発
電機の界磁電流を代表するパラメータを検出する発電パ
ラメータ検出手段と、該発電パラメータ検出手段で検出
されたパラメータに応じて該発電機の界磁電流を制御す
る発電量制御手段とをそなえ、該発電量制御手段が、オ
ープン制御モードでのアイドル運転時に、該発電パラメ
ータ検出手段で検出されたパラメータに基づき発電機の
界磁電流を制限しながら、発電量を漸増していく第１の
界磁電流制限手段と、フィードバック制御モードでのア
イドル運転時に、該発電パラメータ検出手段で検出され
たパラメータに基づき発電機の界磁電流を制限しなが
ら、該第１の界磁電流制限手段での発電量の漸増度合よ
りも緩慢に発電量を漸増していく第２の界磁電流制限手
段とそなえて構成されているので、アイドル運転時のア
イドル制御モード毎に最適な発電量漸増割合を設定する
ことができ、これにより、アイドル運転中のいずれの制
御モードにおいて電気負荷が急増した場合でも、エンジ
ン回転数の落ち込み量を制限し且つバッテリー上がりも
十分に防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのアイドル回転変動制
御装置の発電制御系を示す要部ブロック図である。

【図２】レギュレータのＧ端子制御を利用した回路構成
を示す図である。

【図３】本装置を有するエンジンシステムを示す全体構
成図である。

【図４】弁停止機構に着目したエンジンシステムの全体
構成図である。

【図５】本装置の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図６】本装置の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図７】本装置の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図８】本装置の動作を説明するための図である。

【図９】本装置の動作を説明するための図である。

【符号の説明】 １ エンジン ２ エアクリーナ ３ 給気管 ４ スロットル弁 ５ アイドルスイッチ ６ バイパス管 ７ 圧縮コイルバネ ８ 針状弁（バイパス弁） ９ ソレノイド １０ オルタネータ １０−１ 発電部 １０−２ 整流器 １０−３ レギュレータ １１ 電気負荷 １２ バッテリ １３ ディストリビュータ １４ クランク角センサ １５ 電子制御装置（コントロールユニット） １６ トランジスタ １７ イグニッションスイッチ １８ チャージランプ １９ トランスミッションセレクトスイッチ ２０ クラッチスイッチ ２２ 油圧回路 ２３ 点火プラグ ２４，２５ イグナイタ ２６ 第１電磁弁 ３０ 油圧回路 ３１ 第２電磁弁 ３２ 油圧源 ７０ 発電パラメータ検出手段 ７１ 第１の界磁電流制限手段 ７２ 第２の界磁電流制限手段 ７３ セレクタ ７４ セレクタ制御手段 ５１ 水温センサ １０８ スロットルセンサ １１０ ブーストセンサ １１３ シリンダヘッド １１４ 吸気温センサ １１６ ファーストアイドルエアバルブ １１７ インジェクタ １１８ 燃圧調整手段 １１９ 燃料供給源 １２０ バッテリセンサ Ｋ１ 低速切り換え機構 Ｋ２ 高速切り換え機構 ＦＣ フィールドコイル ＳＣ ステータコイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態がフィードバック制
   御モードのときに、目標回転数と機関回転数とを比較
   し、この比較結果に基づき、該内燃機関へ供給する空気
   量を制御することにより、機関回転数が該目標回転数と
   なるように制御するとともに、内燃機関の運転状態がオ
   ープン制御モードのときに、目標吸入空気量となるよう
   に、該内燃機関へ供給する空気量を制御することによ
   り、機関回転数を制御するアイドル回転変動制御装置に
   おいて、 内燃機関に駆動される発電機と、 該発電機の界磁電流を代表するパラメータを検出する発
   電パラメータ検出手段と、 該発電パラメータ検出手段で検出されたパラメータに応
   じて該発電機の界磁電流を制御する発電量制御手段とを
   そなえ、 該発電量制御手段が、 オープン制御モードでのアイドル運転時に、該発電パラ
   メータ検出手段で検出されたパラメータに基づき発電機
   の界磁電流を制限しながら、発電量を漸増していく第１
   の界磁電流制限手段と、 フィードバック制御モードでのアイドル運転時に、該発
   電パラメータ検出手段で検出されたパラメータに基づき
   発電機の界磁電流を制限しながら、該第１の界磁電流制
   限手段での発電量の漸増度合よりも緩慢に発電量を漸増
   していく第２の界磁電流制限手段とそなえて構成された
   ことを特徴とする、アイドル回転変動制御装置。