JPH09250386A - 車両用アイドル安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過大な電気的負荷がオルタネータに印加された
場合であっても、エンジン回転速度の急降下やエンジン
停止を効果的に防止することの出来る車両用アイドル安
定化装置を提供する。 【解決手段】通常の補助吸気バルブ１の制御の他に、エ
ンジンの回転をオルタネータ７へ伝える可変速のエンジ
ン出力伝達手段（クランク軸プーリ４、ベルト１２およ
びオルタネータプーリ８の部分）とそれを制御するオル
タネータプーリコントロールユニット６とを設け、過大
な電気的負荷がオルタネータ７に印加された場合には、
上記の変速度を変えることによってエンジンに加えられ
る負荷の急変を抑制し、それによってエンジン回転速度
の急降下あるいはエンジン停止を防止するようの構成し
た車両用アイドル安定化装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アイドリング時に
おけるエンジン回転速度を安定化する車両用アイドル安
定化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両用エンジンにおいては、アイ
ドリング時には主吸気通路が主吸気バルブ（スロットル
バルブと呼ばれる）で閉ざされるので、従来の車両用ア
イドル安定化装置では、エンジン回転速度を一定に保つ
ために、補助吸気バルブを調整し、補助吸気量を調整し
ていた。さらに、エンジンのクランク軸と一定の回転比
率で結合された交流発電機（オルタネータと呼ばれる）
に電気的負荷が加わると、エンジン側ではオルタネ−タ
駆動に必要な発電量に見合った負荷トルクを補償するた
め、補助吸気バルブを所定開度だけ開いて補助吸気量を
増量させ、エンジンが発生するトルクを増大させてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のごとき
補助吸気量を増量させることによってエンジン出力トル
クを上昇させる方法では、補助吸気バルブを開いてから
エンジンがオルタネータを駆動するために必要なトルク
を発生するまでに、吸気管内の負圧に依存する遅れ時間
が生じる。そのため、過大な電気的負荷がオルタネータ
に印加されると、吸気量増量を行なっても、エンジン回
転速度が一時的に急降下したり、負荷の大きさによって
はエンジン停止に至るという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記のごとき問題を解決するた
めになされたものであり、過大な電気的負荷がオルタネ
ータに印加された場合であっても、エンジン回転速度の
急降下やエンジン停止を効果的に防止することの出来る
車両用アイドル安定化装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。図１は本発明のクレーム対応図であ
り、図１（ａ）は請求項１の発明に相当する。図１
（ａ）に示す構成は、少なくともエンジン回転速度を含
むエンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出
手段１００と、車載補機類（ヒータ、ランプ等）の電気
負荷の作動状態を検出する電気負荷検出手段１０１と、
エンジンの回転を交流発電機へ伝える可変速のエンジン
出力伝達手段１０２と、上記電気負荷検出手段の検出結
果に基づき、上記交流発電機負荷の変化に対応した制御
量を演算する電磁負荷制御演算手段１０３と、上記電磁
負荷制御演算手段で得られた制御量に基づき、上記エン
ジン出力伝達手段の変速度を調整する電磁負荷制御出力
手段１０４と、上記エンジン運転状態検出手段および電
気負荷検出手段の検出結果に基づき、アイドリング時に
エンジン回転速度を所定の目標値に収束させるための補
助吸気バルブの開度を演算するバルブ制御量演算手段１
０５と、上記バルブ制御量演算手段によって求められた
制御量に基づき、補助吸気バルブを駆動するバルブ駆動
手段１０６と、を備えている。

【０００６】上記のように本発明においては、通常の補
助吸気バルブの制御の他に、エンジンの回転を交流発電
機へ伝える可変速のエンジン出力伝達手段１０２とそれ
を制御する手段とを設け、過大な電気的負荷が交流発電
機に印加された場合には、上記エンジン出力伝達手段１
０２の変速度を変えることによってエンジンに加えられ
る負荷の急変を抑制し、それによってエンジン回転速度
の急降下あるいはエンジン停止を効果的に防止するよう
に構成したものである。

【０００７】なお、上記の各手段は、例えば後記図２の
実施の形態における下記の部分にそれぞれ相当する。す
なわち、エンジン運転状態検出手段１００はクランク角
センサ３に、電気負荷検出手段１０１は大容量ヒータＳ
Ｗ１０に、エンジン出力伝達手段１０２はクランク軸プ
ーリ４、ベルト１２、オルタネータプーリ８の部分およ
びオルタネータプーリ８の実効半径を制御する図示しな
いアクチュエータに、電磁負荷制御演算手段１０３と電
磁負荷制御出力手段１０４はオルタネータコントロール
ユニット６に、バルブ制御量演算手段１０５はエンジン
コントロールユニット５に、バルブ駆動手段１０６は補
助吸気バルブ１の開度を制御する図示しないアクチュエ
ータに、それぞれ相当する。

【０００８】また、請求項２に記載の発明においては、
上記バルブ制御量演算手段１０５における演算を、上記
エンジン運転状態検出手段１００および電気負荷検出手
段１０１の検出結果と上記電磁負荷制御演算手段１０３
によって求められた制御量とに基づいて行なうように構
成したものである。このように構成したことにより、エ
ンジン回転速度の変動（ハンチング）をさらに少なくす
ることが出来る。

【０００９】また、図１（ｂ）は請求項３の発明に相当
する。すなわち、請求項３に記載の発明においては、請
求項２の発明において、さらに電磁負荷制御演算手段１
０３における演算を、電気負荷検出手段１０１の検出結
果とエンジン運転状態検出手段１００で求めたエンジン
回転速度とに基づいて行なうように構成したものであ
る。このように構成したことにより、エンジン回転速度
の変動をより一層少なくすることが出来る。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、過大な電気的負荷が交
流発電機（オルタネータ）に印加された場合であって
も、エンジン回転速度の急降下あるいはエンジン停止を
効果的に防止することが可能になるという効果が得られ
る。更に、付加的な効果として、クランク軸の回転速度
よりもオルタネータの回転速度が高くなるように可変速
機構を設定することにより、エンジン回転速度を上げず
にオルタネータの発電量を高めることができるため、同
一の発電量を保ちながらオルタネータを小型化すること
が可能となる。

【００１１】また、請求項１に記載の発明（第１の実施
の形態に相当）においては、エンジンのアイドル制御部
分とエンジン出力伝達手段の制御部分が各々独立して動
作し、両者の間でデータの授受がないため、最小のコス
トで実現可能であり、アイドル制御部分の変更が不要で
ある。また、請求項２、３（第２〜第４の実施の形態に
相当）においては、エンジン回転速度の変動（ハンチン
グ）を非常に小さく押さえることが出来、乗員が気にな
らないレベルに抑えることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。 〔第１の実施の形態〕図２は、本発明の第１の実施の形
態を示す構成図である。まず、構成について説明する。
補助吸気バルブ１は、アイドリング時に補助吸気通路を
流れる空気量を調整するための弁であり、エンジン回転
速度をアイドリング時の目標回転速度になるように制御
する際に用いる。なお、この補助吸気バルブ１の開度は
図示しないアクチュエータによって調整する。スロット
ルバルブ２は、主吸気通路を流れる空気量を調整するた
めの弁であり、アイドリング時には閉じられる。クラン
ク角センサ３は、エンジン回転速度を検出するためのセ
ンサである。

【００１３】エンジンコントロールユニツト５は、例え
ばマイクロコンピュータ等で構成され、クランク角セン
サ３が発生した信号を入力し、この信号からエンジン回
転速度を算出する。さらに、補助吸気バルブ１の制御も
行なう。

【００１４】クランク軸プーリ４とオルタネータプーリ
８は、ベルト１２で結合されており、クランク軸に発生
したエンジン出力トルクはオルタネータプーリ８へ伝え
られ、オルタネータ７の発電のためのエネルギーとして
用いられる。オルタネータプーリ８は、図３に示す可変
速機構（詳細後述）を持ち、変速制御はオルタネータコ
ントロールユニット６の信号に応じて行なわれる。

【００１５】オルタネータコントロールユニット６は、
上記変速制御のほかに、オルタネータ７の発電量を制御
してバッテリ１１の充・放電の管理も行なう。なお、図
５はオルタネータ７とその周辺回路の一例図である。図
５において、破線で囲んだ部分がオルタネータブロック
であり、ロータコイルとステーターコイルが発電機の部
分であり、複数の整流素子を介して電圧制御回路（ＩＣ
レギュレーター）に接続されている。バッテリ、キーＳ
Ｗおよび充電警告灯は車両側の装置である。

【００１６】また、大容量ヒータ９は、電気負荷の大き
な補機の例として示したものであり、ヒータＳＷ１０が
ＯＮにされると、例えば数十Ａの電流を消費する。

【００１７】次に作用を説明する。なお、車両の運転状
態は全てアイドリング時として説明する。本実施の形態
は、エンジンコントロールユニツト５によるエンジンの
アイドリング制御と、オルタネータコントロールユニッ
ト６によるオルタネータプーリ８の変速制御を各々独立
して行なうものである電気負荷、例えば大容量ヒ−タ９
が作動していない（通電されていない）場合、エンジン
コントロールユニツト５はエンジン回転速度がアイドル
目標回転速度と等しくなるように、図示しないアクチュ
エータを駆動して補助吸気バルブ１の開度を調整する。
電気負荷が小さければオルタネータ駆動力は小さいた
め、オルタネータ７からエンジンへ伝わるトルクの変動
は小さい。

【００１８】上記の状態で、ヒータＳＷ１０をＯＮする
と、大容量ヒ−タ９に通電が行なわれ、オルタネータ７
内のステータコイルに流れる電流が増加する。ステータ
コイルの電流が増大すると、ロータコイルが横切る磁束
も増加するため、ロータを停止させようとする逆向きの
トルクが大きくなる。すなわち、オルタネータ７を電気
負荷が投入される前と同じ回転速度で駆動するために
は、より大きなエンジン出力トルクが必要となる。エン
ジンコントロールユニット５は、このエンジン出力トル
クを発生させるために補助吸気バルブ１の開度を調整し
て、吸入吸気量を増やす。

【００１９】次に、オルタネータプーリ８の可変速機構
について、図３を用いて説明する。ここで示す可変速機
構は車両の無段変速機（ＣＶＴ）などで知られており、
本実施の形態ではこの機構をオルタネータプーリ８の変
速手段として応用したものである。

【００２０】図３（ａ）は、オルタネータプーリ８が最
も減速（オルタネータ回転速度とエンジン回転速度との
比が最小）される場合を示したものである。クランク軸
プーリ４の実効半径は一定とし、オルタネータプーリ８
の実効半径を最大とすることで、最大減速比を得てい
る。図３（ｂ）は、オルタネータプーリ８が最も増速さ
れる場合を示したものである。オルタネータプーリ８の
実効半径を最小とすることで、最大増速比を得ている。
上記のごときオルタネータプーリ８の実効半径の制御
は、図示しないアクチュエータで行なわれ、そのアクチ
ュエータはオルタネータコントロールユニット６からの
信号によって駆動する。

【００２１】上記のごときオルタネータプーリ実効半径
を変更するための方法としては、例えば以下の３つの方
法が挙げられる。 （１）オルタネータコントロールユニット６がオルタネ
ータプーリ８のアクチュエータに対して、アクチュエー
タを直接駆動可能なアナログ信号を出力する。アクチュ
エータは、例えば電流値に応じてオルタネータプーリ８
の実効半径を連続的に変化させることとする。 （２）オルタネータプーリ８は最大、最小の２値のみ設
定可能とし、オルタネータコントロールユニット６はＰ
ＷＭ信号によりオルタネータプ−リ８の実効半径を制御
する。 （３）オルタネータプーリ８は最大、最小の２値のみ設
定可能とし、オルタネータコントロールユニット６はデ
ューティ信号によりオルタネータプーリ８の実効半径を
制御する。

【００２２】図４は、オルタネータコントロールユニッ
ト６の出力信号に対するオルタネータプーリ実効半径の
変化を示す図であり、（ａ）は上記（１）に、（ｂ）は
上記（２）に、（ｃ）は上記（３）に、それぞれ相当す
る。図４に示すように、何れの方法でもオルタネータプ
ーリ８の実効半径を任意に調整することが出来る。

【００２３】図６は、第１の実施の形態における変速制
御処理を示したフローチャートである。以下、図６に基
づいて、オルタネータコントロールユニット６が行なう
オルタネータプーリ８の変速制御について説明する。先
ず、ステップＳ１では、ヒータＳＷ１０がＯＮかＯＦＦ
かを判定し、ＯＦＦのときはステップＳ２、Ｓ３を選択
・実行する。ＯＮのときにはステップＳ４以降を選択・
実行する。ステップＳ２では、ヒータＳＷ１０が最初に
ＯＮされたときに、オルタネータプーリ８を実効半径最
大にするために、現在はヒータＳＷ１０がＯＦＦである
ことを記憶する初回フラグをセット（＝１）する。この
状態の場合には、オルタネータ７を駆動するために必要
なトルクは小さい。したがってステップＳ３では、オル
タネータ７を最大回転速度で駆動するようにオルタネー
タプーリ８の実効半径を最大にする。

【００２４】一方、ステップＳ４では、ヒータＳＷ１０
がＯＮとなってから最初の実効タイミングか否かを初回
フラグを参照して判定する。ＯＮ後最初のタイミング
（初回フラグ＝１）ならば、ステップＳ５以降を選択・
実行する。ＯＮ後２回目以降のタイミング（初回フラグ
＝０）ならば、ステップＳ７以降を選択・実行する。ス
テップＳ５では、初回フラグをクリア（＝０）する。こ
れは次回の実行タイミング時に、ヒータＳＷ１０がＯＮ
ならば、ＯＮ後２回目以降の処理（ステップＳ７以降の
処理）を行なえるようにするものである。そしてステッ
プＳ６では、ヒータＳＷ１０がＯＮとなった直後は、オ
ルタネータプーリ８の実効半径を最大にして、エンジン
へ加わるオルタネータ駆動負荷を最小にする。

【００２５】一方、ステップＳ７では、オルタネータプ
ーリ８の実効半径が既に最小である否かの判定を行な
う。そしてそのまま今回の処理を終了する。未だ実効半
径が最小でない場合にはステップＳ８へ行き、オルタネ
ータプーリ８の実効半径がΔＲずつ小さくなるように出
力値を演算して求める。

【００２６】ここで、オルタネータプーリ８の実効半径
とエンジン負荷トルクの関係およびステップＳ８で用い
たΔＲの設定について説明する。図７は、クランク軸プ
ーリ４とオルタネータプーリ８がベルト１２により結合
された状態を示した図である。オルタネータプーリ８
は、実効半径がＲa1〜Ｒa2（Ｒa1＞Ｒa2）の範囲で変更
可能とする。

【００２７】まず、オルタネータプーリ８の実効半径が
Ｒaの場合について考える。オルタネータ７に電気負荷
が印加され、オルタネータ７のロータ回転軸にトルクＴ
aが発生すると、アイドル運転中のエンジンにこのトル
クＴaと実効半径Ｒaの商で表される駆動力Ｆa（下記数
１式）が負荷として加えられる。 Ｆa＝Ｔa／Ｒa …（数１） 上記の駆動力Ｆaをエンジンのクランク軸に加わるエン
ジン負荷トルクＴeに換算すると、下記（数２）式で示
される。

【００２８】 Ｔe＝Ｆa×Ｒe＝（Ｔa／Ｒe）×Ｒe …（数２） 上記のエンジン負荷トルクＴeの増加によってエンジン
回転速度が低下するため、アイドル制御により補助吸気
バルブ１が開かれ、エンジン負荷トルクを補償するよう
にエンジン出力トルクアツプが図られる。しかし、吸気
量制御では、吸入時点からトルク発生時点までに遅れ時
間があるため、一時的なエンジン回転速度の低下を抑え
るためには、可能なかぎりエンジン負荷トルクＴeを小
さくする必要がある。

【００２９】上記（数２）式に示すように、ＴeとＲaは
反比例関係にあるから、オルタネータプーリ８の実効半
径を大きくすることで、エンジン負荷トルクＴeを小さ
くすることが可能となる。すなわち、実効半径Ｒaを変
えることによる負荷トルクＴeの最小値をＴemin、最大
値をＴemaxとすれば、両者は下記（数３）式、（数４）
式で示される。 Ｔe最小時：Ｔemin＝（Ｔa／Ｒa1）×Ｒe …（数３） Ｔe最大時：Ｔemax＝（Ｔa／Ｒa2）×Ｒe …（数４） 上記のように、電気負荷が急増した場合に、実効半径Ｒ
aをＲa1にすれば、負荷トルクＴeを最も小さくすること
が出来る。

【００３０】また、上記の状態から実効半径Ｒaを順次
Ｒa2に復帰させる場合には次のように制御する。すなわ
ち、吸入空気量制御が制御性を悪化させることなく、１
制御周期内に補正可能なエンジン負荷トルクの変動分Δ
Ｔeiscは、下記（数５）式で示される。 ΔＴeisc＝（Ｔa／ΔＲa）×Ｒe …（数５） ただし、ΔＲaは１制御周期におけるオルタネータプー
リ８の実効半径変化分である。

【００３１】したがって、エンジン回転速度に大きな変
動を生じさせないようにするためのオルタネータプーリ
８の実効半径変化分ΔＲaは、下記（数６）式で与えら
れる。 ΔＲa＝（Ｔa×Ｒe）／ΔＴeisc …（数６） 上記（数６）式のΔＲaが前記図６のステップＳ８にお
けるΔＲに相当する。すなわち、１制御周期ごとにΔＲ
ずつ実効半径を小さくして順次Ｒa2に復帰させる。

【００３２】上記のように、第１の実施の形態は、オル
タネータ７からエンジンのクランク軸へ伝えられるエン
ジン負荷トルクを、電気負荷の印加時には最小にし、そ
の後はアイドル制御で補償可能な範囲で順次復帰させる
ように制御し、アイドル制御はオルタネータプーリ制御
とは独立して、エンジン回転速度をアイドル時の目標エ
ンジン回転速度へ収束させるように制御することが特徴
である。

【００３３】図８は、第１の実施の形態による制御を行
なった場合のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開度、
オルタネータプーリ実効半径の変化を示した特性図であ
る。図８に示すように、時点ｔ₀で大容量ヒータがＯＮ
になって電気負荷が急増した場合、補助吸気バルブの開
度は従来と同様に順次増加するが、オルタネータプーリ
の実行半径が時点ｔ₀で急激に大きくなり、電気負荷の
急増による駆動トルクの増加を低減する。そのためエン
ジン回転速度の低下は抑制され、アイドル目標回転数の
下限値程度で収めることが出来る。その後は、補助吸気
量の増加によって順次エンジンのトルクが増大するの
で、オルタネータプーリの実行半径は順次減少させるよ
うに制御し、通常の状態に移行する。

【００３４】〔第２の実施の形態〕図９は、第２の実施
の形態を示すブロック図である。図９において、２１は
エンジン回転速度信号、２２はアイドル制御情報、２３
はオルタネータプーリ制御情報であり、その他、図２と
同符号は同様のものを示す。前記第１の実施の形態で
は、エンジンのアイドル制御部分とオルタネータプーリ
制御部分は各々独立して動作していたが、本実施の形態
では、オルタネータプーリ制御部分がエンジンのアイド
ル制御部分からエンジン回転速度信号２１とアイドル制
御情報２２を入力し、かつ、アイドル制御部分がオルタ
ネータプーリ制御部分からオルタネータプーリ制御情報
２３を入力するような構成としたものであり、アイドル
制御部分とオルタネータプーリ制御部分が協調してアイ
ドル過渡時のエンジン回転速度安定化を図るように構成
した点が、第１の実施の形態と異なっている。なお、こ
こでは、エンジン回転速度が所定の上限値以上となった
場合に、オルタネータ負荷を大きくし、所定の下限値未
満となったときに補助吸気バルブを開くように制御する
ものである。

【００３５】本実施の形態においては、オルタネータプ
ーリ制御処理とアイドル制御処理とに分けて説明する。
まず、図１０は、本実施の形態におけるオルタネータプ
ーリ制御処理を示すフローチャートである。この実施の
形態では、補助吸気バルブ開度の変化量Δθで得られる
エンジン出力トルクの変化分ΔＴe1と、オルタネータプ
ーリ実効半径の変化量ΔＲでエンジンに加えられるエン
ジン負荷トルクΔＴe2との大小関係を、ΔＴe1＞ΔＴe2
とする。なお、ΔＲの値としては、前記第１の実施例で
説明した値を用いることができる。

【００３６】図１０において、ステップＳ１〜Ｓ７の部
分は、前記図６と同様なので、異なる部分（Ｓ１１〜Ｓ
１７）の部分について説明する。まず、ステップＳ１１
では、ヒータＳＷ１０がＯＦＦの時、オルタネータプー
リ実効半径を最小にするため、最小であることを記憶す
るためのフラグ、すなわちオルタネータプーリ実効半径
最小フラグをセットする。このフラグは、アイドル制御
部分へ渡される。その後のステップＳ２とＳ３の処理は
前記図６と同じである。

【００３７】また、ステップＳ１２では、ヒータＳＷ１
０がＯＮかつ初回フラグがセットされている時、オルタ
ネータプーリ実効半径を最大にするため、オルタネータ
プーリ実効半径最小フラグをクリアする。その後のステ
ップＳ５とＳ６の処理は前記図６と同じである。また、
ステップＳ１３では、ヒータＳＷ１０がＯＮかつ初回フ
ラグがクリアかつ現在のオルタネータプーリ実効半径が
最小である時、オルタネータプーリ実効半径最小フラグ
をセットする。次のステップＳ１４では、初回フラグを
１にセットする。

【００３８】また、ステップＳ１５では、ヒータＳＷ１
０がＯＮかつ初回フラグがクリアかつ現在のオルタネー
タプーリ実効半径が最小ではない時、オルタネータプー
リ実効半径最小フラグをクリアする。そしてステップＳ
１６では、ヒータＳＷ１０がＯＮかつ初回フラグがクリ
アかつ現在のオルタネータプーリ実効半径が最小ではな
い時、エンジン回転速度が所定の上限値以上であるか否
かを判定する。そして上限値以上ならばステップＳ１７
へ行き、上限値未満であればオルタネータプーリ実効半
径を変化させずに保持する。ステップＳ１７では、エン
ジン回転速度が上限値以上であれば過剰なエンジン出力
トルクをオルタネータ７に配分可能と判断して、オルタ
ネータプーリ実効半径をΔＲだけ小さくする。

【００３９】次に、図１１は、アイドル制御の処理を示
すフローチャートである。図１１において、まず、ステ
ップＳ１８では、ヒータＳＷ１０がＯＮかＯＦＦかを判
断し、０ＦＦの場合にはステップＳ２０を行ない、ＯＮ
の場合にはステップＳ１９を行なう。ステップＳ１９で
は、オルタネータプーリ実効半径が最小であるか否かの
判定を行なう。この判定には、オルタネータプーリ制御
部分から渡されたオルタネータプーリ実効半径最小フラ
グを用いる。そして最小の場合にはステップＳ２０で通
常のアイドル制御を行ない、最小でない場合にはステッ
プＳ２１以降を行なう。

【００４０】ステップＳ２１では、エンジン回転速度が
所定の下限値未満であるか否かの判定を行なう。そして
下限値未満の場合には、ステップＳ２３で補助吸気バル
ブ１をΔθだけ開く。また下限値以上の場合には、ステ
ップＳ２２で補助吸気バルブ１の開度を現在のまま保持
する。

【００４１】図１２は、第２の実施の形態による制御を
行なった場合のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開
度、オルタネータプーリ実効半径の変化を示した特性図
である。図１２に示すように、本実施の形態では、補助
吸気バルブ開度とオルタネータプーリ実効半径とを関連
させて制御し、エンジン回転速度がアイドル目標エンジ
ン回転速度の上限値を越えるとオルタネータプーリ実効
半径を小さくして過剰なエンジン出力トルクをオルタネ
ータに配分し、オルタネータプーリ実効半径が最小でな
いときにエンジン回転速度が下限値未満であれば補助吸
気バルブ１を開いてエンジン出力を増加させるように制
御する。例えば、図１２の時点ｔ₁でエンジン回転速度
が上限値を越えると、オルタネータプーリ実効半径を小
さくし、時点ｔ₂でエンジン回転速度が下限値未満にな
ると補助吸気バルブ開度を大きくするように制御してい
る。

【００４２】〔第３の実施の形態〕第３の実施の形態の
構成は、図９に示した第２の実施の形態の構成と同様で
ある。本実施の形態が第２の実施の形態と異なるのは、
オルタネータプーリ実効半径を小さくするタイミング
を、エンジン回転速度が下降から上昇に転じたとき（エ
ンジン回転速度変化量≧０）とし、補助吸気バルブ１を
開くタイミングをエンジン回転速度がアイドル目標エン
ジン回転数以下となった時とした点である。この実施の
形態においてもオルタネータプーリ制御処理とアイドル
制御処理とに分けて説明する。

【００４３】まず、図１３は、本実施の形態におけるオ
ルタネータプーリ制御処理を示すフローチャートであ
る。図１３において、ステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ１１〜Ｓ
１５およびＳ１７は、前記図１０と同じであり、図１０
のステップＳ１６をＳ２４に変更した点のみが異なって
いる。すなわち、ステップＳ２４においては、ヒータＳ
Ｗ１０がＯＮかつ初回フラグがクリアかつ現在のオルタ
ネータプーリ実効半径が最小ではない時、エンジン回転
速度が下降していないときにオルタネータ７の電磁負荷
をエンジンに印加させるため、エンジン回転速度の変化
量が負であるか否かの判定を行なう。そして負の場合に
は、エンジン回転速度は下降を続けているため、オルタ
ネータプーリ実効半径を変化させずに保持し、０または
正の場合には、エンジン回転速度が下降していないと判
断し、ステップＳ１７でオルタネータプーリ実効半径を
ΔＲだけ小さくする。

【００４４】次に、図１４は、アイドル制御の処理を示
すフローチャートである。図１４において、ステップＳ
１８〜Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２３は、前記図１１と同じで
あり、図１１のステップＳ２１をＳ２５に変更した点の
みが異なっている。 すなわち、ステップＳ２５では、
エンジン回転速度がアイドル目標エンジン回転数未満と
なった時に補助吸気バルブ１を開いてエンジン出力トル
クを高めるため、エンジン回転速度がアイドル目標エン
ジン回転数以下か否かを判定する。アイドル目標エンジ
ン回転数以下の場合には、ステップＳ２３を行ない、エ
ンジン出力トルクを高める。また、アイドル目標エンジ
ン回転数より大きい場合には、ステップＳ２２を行な
う。

【００４５】図１５は、第３の実施の形態による制御を
行なった場合のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開
度、オルタネータプーリ実効半径の変化を示した特性図
である。図１５に示すように、例えば時点ｔ₃でエンジ
ン回転速度がアイドル目標エンジン回転数未満になる
と、補助吸気バルブの開度を大きくしている。

【００４６】〔第４の実施の形態〕第３の実施の形態の
構成は、図９に示した第２の実施の形態の構成と同様で
ある。本実施の形態が第２の実施の形態と異なるのは、
オルタネータプーリ実効半径を小さくするタイミング
を、エンジン回転速度がアイドル目標エンジン回転数以
上となった時とした点である。

【００４７】図１６は、本実施の形態におけるオルタネ
ータプーリ制御の処理を示すフローチャートである。図
１６において、ステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ１１〜Ｓ１５お
よびＳ１７は、前記図１０と同じであり、図１０のステ
ップＳ１６をＳ２６に変更した点のみが異なっている。
すなわち、ステップＳ２６においては、エンジン回転速
度がアイドル目標エンジン回転数以上となった時、オル
タネータ７を駆動するために充分なエンジン出力トルク
が得られていると判断してオルタネータ負荷をエンジン
に加えるため、エンジン回転速度がアイドル目標エンジ
ン回転数以上であるか否かの判定を行なう。そしてアイ
ドル目標エンジン回転数以上の場合には、ステップＳ１
７で、オルタネータ負荷を増大させる。また、アイドル
目標エンジン回転数未満の場合には、オルタネータプー
リ実効半径を変化させずに保持する。なお、アイドル制
御の処理フローは、前記図１１に示した第２の実施の形
態の場合と同じである。

【００４８】図１５は、第３の実施の形態による制御を
行なった場合のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開
度、オルタネータプーリ実効半径の変化を示した特性図
である。図１５に示すように、例えば時点ｔ₄でエンジ
ン回転速度がアイドル目標エンジン回転数以上になった
ときオルタネータプーリ実効半径を減少させている。

【００４９】なお、これまでの実施の形態において、エ
ンジン回転速度と目標値との偏差（上限値、下限値）の
設定値は、実験的に得られた所定の値とする。本発明の
制御においては、エンジン回転速度の変動を乗員にあま
り気にならないレベルに抑えることが最優先である。一
般に、エンジン回転速度の変動が約±２０ｒｐｍ以内の
ときには、あまり気にならないとされているので、上記
偏差の設定値として２０ｒｐｍを用いることが出来る
が、状況に応じて他の適当な値に設定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す構成図。

【図３】クランク軸プーリとオルタネータプーリの変速
動作を示す構成図。

【図４】オルタネータプーリの実効半径とオルタネータ
コントロールユニットの出力信号との関係を示す動作波
形図。

【図５】オルタネータ周辺回路の一例図。

【図６】第１の実施の形態におけるオルタネータプーリ
制御の処理を示すフローチャート。

【図７】オルタネータプーリ実効半径の変化分ΔＲを説
明するための図。

【図８】第１の実施の形態による制御を行なった場合の
エンジン回転速度、補助吸気バルブ開度、オルタネータ
プーリ実効半径の変化を示した特性図。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示す構成図。

【図１０】第２の実施の形態におけるオルタネータプー
リ制御の処理を示すフローチャート。

【図１１】第２の実施の形態におけるアイドル制御の処
理を示すフローチャート。

【図１２】第２の実施の形態による制御を行なった場合
のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開度、オルタネー
タプーリ実効半径の変化を示した特性図。

【図１３】第３の実施の形態におけるオルタネータプー
リ制御の処理を示すフローチャート。

【図１４】第３の実施の形態におけるアイドル制御の処
理を示すフローチャート。

【図１５】第３の実施の形態による制御を行なった場合
のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開度、オルタネー
タプーリ実効半径の変化を示した特性図。

【図１６】第４の実施の形態におけるオルタネータプー
リ制御の処理を示すフローチャート。

【図１７】第４の実施の形態による制御を行なった場合
のエンジン回転速度、補助吸気バルブ開度、オルタネー
タプーリ実効半径の変化を示した特性図。

【符号の説明】

１…補助吸気バルブ ２…スロット
ルバルブ ３…クランク角センサ ４…クランク
軸プーリ ５…エンジンコントロールユニツト ６…オルタネータコントロールユニット ７…オルタネータ ８…オルタネ
ータプーリ ９…大容量ヒータ １０…ヒータＳ
Ｗ １１…バッテリ １２…ベルト ２１…エンジン回転速度信号 ２２…アイド
ル制御情報 ２３…オルタネータプーリ制御情報 １００…エンジ
ン運転状態検出手段 １０１…電気負荷検出手段 １０２…エン
ジン出力伝達手段 １０３…電磁負荷制御演算手段 １０４…電磁
負荷制御出力手段 １０５…バルブ制御量演算手段 １０６…バル
ブ駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともエンジン回転速度を含むエンジ
   ンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、 車載補機類の電気負荷の作動状態を検出する電気負荷検
   出手段と、 エンジンの回転を交流発電機へ伝える可変速のエンジン
   出力伝達手段と、 上記電気負荷検出手段の検出結果に基づき、上記交流発
   電機負荷の変化に対応した制御量を演算する電磁負荷制
   御演算手段と、 上記電磁負荷制御演算手段で得られた制御量に基づき、
   上記エンジン出力伝達手段の変速度を調整する電磁負荷
   制御出力手段と、 上記エンジン運転状態検出手段および電気負荷検出手段
   の検出結果に基づき、アイドリング時にエンジン回転速
   度を所定の目標値に収束させるための補助吸気バルブの
   開度を演算するバルブ制御量演算手段と、 上記バルブ制御量演算手段によって求められた制御量に
   基づき、補助吸気バルブを駆動するバルブ駆動手段と、 を備えたことを特徴とする車両用アイドル安定化装置。
2. 【請求項２】少なくともエンジン回転速度を含むエンジ
   ンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、 車載補機類の電気負荷の作動状態を検出する電気負荷検
   出手段と、 エンジンの回転を交流発電機へ伝える可変速のエンジン
   出力伝達手段と、 上記電気負荷検出手段の検出結果に基づき、上記交流発
   電機負荷の変化に対応した制御量を演算する電磁負荷制
   御演算手段と、 上記電磁負荷制御演算手段で得られた制御量に基づき、
   上記エンジン出力伝達手段の変速度を調整する電磁負荷
   制御出力手段と、 上記エンジン運転状態検出手段および電気負荷検出手段
   の検出結果と上記電磁負荷制御演算手段によって求めら
   れた制御量とに基づき、アイドリング時にエンジン回転
   速度を所定の目標値に収束させるための補助吸気バルブ
   の開度を演算するバルブ制御量演算手段と、 上記バルブ制御量演算手段によって求められた制御量に
   基づき、補助吸気バルブを駆動するバルブ駆動手段と、 を備えたことを特徴とする車両用アイドル安定化装置。
3. 【請求項３】上記電磁負荷制御演算手段は、上記電気負
   荷検出手段の検出結果と上記エンジン運転状態検出手段
   で求めたエンジン回転速度とに基づき、上記エンジン出
   力伝達手段の制御量を演算する、ことを特徴とする請求
   項２に記載の車両用アイドル安定化装置。
4. 【請求項４】上記エンジン出力伝達手段は、エンジンの
   クランク軸と交流発電機の回転比率を変更可能にした機
   構を有し、上記電磁負荷制御演算手段が回転比率の変更
   に必要な制御量を演算し、上記電磁負荷制御出力手段が
   上記制御量に基づき、上記エンジン出力伝達手段に対し
   て所定の指令値を出力する、ことを特徴とする請求項１
   乃至請求項３の何れかに記載の車両用アイドル安定化装
   置。