JPS62642A - エンジンの電気負荷アイドル制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 内燃機関と結合された発電機によって充電されルハッチ
リから電気負荷を供給しアイドルスピードコントロール
バルブによってバイパス＋ｉ気ｉ＋ヲ一定値に設定して
アイドル回転数を一定に保つように構成された内燃機関
において、バッテリ電圧の降下率を計測してそれが一定
値を超えたとき信号をＱ　生してアイドルスピードコン
トロールバルブの開度を一定量、一定時間増大させるよ
うにしたので、アイドリング時における電気負荷の急増
に基づく内燃機関回転数の落ち込みとエンストを有効に
防止することができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明はエンジン（内燃機関）のアイドル制御方式に係
り、特にアイドリング時、電気負荷によって内燃機関に
負荷がかかったときのエンジン回転数の低下またはエン
ジンストール（エンスト）を防止するための、エンジン
の電気負荷アイドル制御方式に関するものである。

近年、自動車のエレクトロニクス化が進展するのに伴っ
て、自動車の発電機（オルタネータ）に対する電気負荷
は急速に増大してきている。一方向動車用エンジンは次
第に小型化、軽量化が進んでいて、回転部分の慣性量が
小さくなっている結果、外乱（負荷）に対して弱くなる
傾向にある。

そのため、エンジンがアイドル回転状態のときに、例え
ばヘッドライトやパワウィンドウ等の動作によって、オ
ルタネータに大きな電気負荷がかかった場合、エンジン
に負荷がかかつてエンジン回転数の低下が生じ、最悪の
場合エンストを発生することになる。

第６図は自動車の電子制御系の一般的構成を示したもの
である。同図において１はピストン２等を含むエンジン
本体を示し、ピストン上部の燃焼室３は吸気バルブ４．
排気バルブ５を介してそれぞれ吸気管６．排気管７に接
続されている。吸気管６には吸入空気量センサ８．吸気
管の負圧を測る吸気管圧力センサ９．吸気温センサ１０
．スロットルバルブの開度を測定するスロットル開度セ
ンサ１１等が設けられ、排気管７には排気中の残留酸素
量を計測する０２センサ１２が設けられている。

エンジン１には冷却水の水温センサ１３が設けられると
ともに、エンジン回転数を計測するクランク角センサ１
４が設けられている。処理部１５には、これら各センサ
の信号が加えられているとともに、スタータ１６からの
スタート信号が入力されていて、処理部１５はこれらの
各信号を処理することによって、起動時を含むそれぞれ
の運転状態に対して最適の燃料供給量と点火時期とを決
定し、燃料噴射バルブ（インジェクタ）１７を制御して
所要の燃料噴射を行うとともに、点火プラグ１８に対す
る点火時期の制御を行う。

またアイドリング運転に対しては、アイドリング回転数
と目標回転数との差を検出し、アイドリングスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）バルブ１９ヲ制御して、スロット
ルバルブ２０のバイパス量を調整することによって、目
標回転数となるようにフィードバック制御を行って、ア
イドリング回転数を所定値に保つ。

さらにバッテリ２１を具え、自動車全体の電気負荷２２
に電流を供給するとともに、エンジン１に結合されたオ
ルタネータ邪の発生した交流を電圧整流およびレギュレ
ータ２４を経てバッテリ２１に供給して充電を行ってい
る。バッテリ２１の電圧は、処理部１５において常時監
視されている。

本発明はこのような系に通用して、アイドリング時の電
気負荷に基づくエンジン回転数低下またはエンストを、
有効に防止することができるようにしようとするもので
ある。

〔従来の技術〕

第７図は第６図に示された系において、従来行われてい
た制御方式における、電気負荷時のアイドル制御を説明
したものである。

いま電気負荷が時刻１．で発生すると、バッテリ電圧は
少し遅れて低下し、時刻ｔ２において最低となったのち
ある値に落ち着く。エンジン負荷は、バッテリ電圧の低
下とほぼ同時に増加を開始し、ある時間後に最大値に達
したのち、ある値に落ち着く。一方エンジン回転数は回
転部分の慣性のために、エンジン負荷の増大後ある時間
経過してから低下を開始し時刻ｔ３において最低値に達
したのち、徐々に回復しである値に落ち着く。

従来の電気負荷アイドル制御方式においては、バッテリ
電圧およびエンジン回転数にそれぞれ一定のしきい値Ｖ
ｔｈ、Ｒｔｈを設け、バッテリ電圧およびエンジン回転
数の両者がともにしきい値より低下したとき、これを検
出してＩＳＣバルブの開度を大きくし、吸入空気量を増
加して燃料噴射量を増し、トルクを増大させることによ
って、エンジン回転数の低下を防止するようにしていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の制御方法によった場合、電気負荷が発
生してからＩＳＯバルブの開度が増大するまでの時間遅
れが太き（なる。すなわち第７図では、エンジン回転数
がしきい値Ｒｔｈ以下となった時刻ｔ４において、これ
を検出して■ＳＣバルブを開く制御が行われるが、この
ときはエンジン回転数はすでに低下しており、一方ＩＳ
Ｏバルブを開いてもエンジン回転数はすぐには回復せず
、低下を続けて最低値に達するため、この付近でエンジ
ン回転が不安定になってエンストを起しやすくなるとい
う問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の方式の原理的構成を示す図である。

１０１は内燃機関であって、それに結合された発電機１
０２によってバッテリ１０３を充電し、バッテリ１０３
は電気負荷を供給する。内燃機関１０１は吸気管部１０
４に設けられたスロットルバルブ１０５をバイパスする
アイドルスピードコントロールバルブ１０６によってア
イドル回転数を一定に保つ。

１０７はバッテリ電圧降下率計測手段であって、バッテ
リ電圧の降下率を計測し、それが一定値を超えたとき信
号を発生してアイドルスピードコントロールバルブを制
御する。

〔作　用〕

バッテリ電圧の降下率が一定値を超えたことが検出され
たとき、アイドルスピードコントロールバルブの開度を
一定量、一定時間増大させる制御が行われるので、アイ
ドリング時において電気負荷の急増によって内燃機関の
回転数が落ち込んでエンストを発生することが防止され
る。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例における処理部の構成を示し
たものである。同図において、３１はバッテリ、３２は
パワウィンドウ、３３はヘッドライト、３４は処理部を
示し、処理部３４において、３５は入力インタフェース
部、あはアナログディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、３
７はマイコン、３８は出力インタフェース部である。

バッテリ３１には前述のように、パワウィンドウ３２、
ヘッドライト３３等によって電気負荷が発生する。バッ
テリ３１の電圧は処理部３４に加えられ、入力インタフ
ェース部３５を介して入力される。Ａ／Ｄコンバータ３
６は入力バッテリ電圧をディジタル信号に変換してマイ
コン３７に入力する。マイコン３７は読み取ったバッテ
リ電圧の信号を処理して、その変化率を求め、変化率が
所定値より大きいとき出力を発生する。この信号は出力
インタフェース部３８を介してＩＳＯバルブに対する制
御信号として出力され、これによってＩＳＯバルブはそ
の開度を一定量、一定時間増大させる。

第３図は本発明の制御方式を説明するフローチャートで
あって、処理部３４における１００ｍ５ごとのルーチン
を示している。

Ａ／Ｄコンバータ３６は、入力インタフェース部３５を
介して入力されたバッテリ３１の電圧をＡ／Ｄ変換し、
マイコン３７はこれによってバッテリ電圧の計測値ＢＡ
Ｔを読み込む（ステップＳｌ）。次に前回のバッテリ電
圧の保持値ＢＡＴｏと今回の計測値ＢＡＴとの差をとる
ことによって、変化率Δ十Ｂを算出しくステップＳ２）
、保持値ＢＡＴｏを今回の計測値ＢＡＴによって置き換
える（ステップＳ３）。

算出された変化率Δ十Ｂが所定レベルより小さいか否か
をチェックして（ステップＳ４）、小さいときはマイコ
ン３７内のカウンタの値ＣＮＴを更新して＋１しくステ
ップＳ５）、小さくないときはカウンタ値ＣＮＴをクリ
アする（ステップＳ６）。

次にカウンタ値ＣＮＴが１０ｓｅｃより小さいか否かを
チェックしくステップＳ７）、小さくないときは■ＳＣ
バルブに対する制御出力信号ｌ５Ｃｏｕ　ｔを、前回の
出力値ＩＳＣによって置き換えて（ステップの出力値Ｉ
ＳＣにその１０％を加算したものを出力する（ステップ
Ｓ９）。カウンタは９０　ｓｅｃまでカウントするもの
とし、それ以上では９０　ｓｅｃをホールドする。

第４図は本発明の制御方式における各部信号を示したも
のである。

同図に示されるように、バッテリ電圧子Ｂが正常なとき
は、カウンタ値ＣＮＴは９０　ｓｅｃをホールドしてお
り、またＩＳＣバルブに対する制御出力信号ｌ５Ｃｏｕ
ｔは平常値ｒｓｃに保たれている。電気負荷によってバ
ッテリ電圧が低下し変化率が所定値より大きくなったと
き、カウンタはクリアされてＯｓｅｃからカウントを開
始し、同時にＩＳＯバルブに対する制御出力信号ｌ５Ｃ
ｏｕｔとして、平常値ＩＳＣに１０％加算したものが出
力される。カウントが開始されて１０　ｓｅｃ経過する
と、■ＳＣバルブに対する制御出力信号ｌ５Ｃｏｕ　ｔ
は平常値ＩＳＣに戻るが、カウンタは計数を続けて９０
　ｓｅｃに達すると以後は９０　ｓｅｃをホールドする
。

第５図は本発明の方式を実施した場合の効果を説明して
いる。０時刻ｔ、における電気負荷の発生によってバッ
テリ電圧に時刻ｔ２において落ち込みを生じ、はぼ同時
にエンジン負荷が増加するが、前述のようにバッテリ電
圧の変化率を針側して、これが一定値を超えた時刻ｔ５
においてＩＳＣバルブの開度を一定量、一定時間増大さ
せる制御を行うので、ＩＳＣバルブ開度アップの時期が
、従来の制御方式の場合の時刻ｔ４に比べて図示の時間
Ｔだけ速くなる。この場合、エンジン回転数は実線で示
すように推移し、点線で示された従来の場合のように落
ち込みを生じることがなく、従つてエンストを住じるこ
とがない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の制御方式によれば、バッテ
リに対して大きな電気負荷が急激に発生したとき、アイ
ドルスピードコントロールバルブ開度を一定量、一定時
間増大させてエンジン回転数の低下を防止するので、ア
イドリング時における電気負荷の急増に基づく回転数の
落ち込みを防止するとともに、これによるエンストを有
効に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方式の原理的構成を示す図、第２図は
本発明の一実施例における処理部の構成を示す図、 第３図は本発明の制御方式を説明するフローチャート、 第４図は本発明の制御方式における各部信号を示す図、 第５図は本発明の方式を実施した場合の効果を説明する
図、 第６図は自動車の電子制御系の一般的構成を示す図、 第７図は従来の方式における電気負荷時のアイドル制御
を説明する図である。 ３１−バッテリ、 ３２−パワウィンドウ、 ３３−　ヘッドライト、 ３４−処理部、 ３５・・−人力インタフェース部、 ３Ｇ・−アナログディジタル（Ａ、　／　Ｄ　）コンバ
ータ、３７−・−マイコン、 ３８−出力インタフェース部 特許出願人　　富士通テン　株　式　会　社代理人　　
弁理士　玉蟲久五部　（外１名）本発明の制御方式を説
明するフローチャート笛　３　日 本発明の制御方式におけろ各！Ｉ３信号を示す日華　４
　図 本発明方式実施の効果を説明する図 第５図 自動車の電子別却系の一般ｎ男宵成と示すＤ第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関に結合された発電機によって充電されるバッテ
   リを具えて電気負荷を供給するとともにスロットルバル
   ブをバイパスするアイドルスピードコントロールバルブ
   を吸気管部に具えその設定によってアイドル回転数を一
   定に保つ内燃機関において、 該バッテリ電圧の降下率を計測して該計測値が一定値を
   超えたとき信号を発生する手段を具え、該信号発生時内
   燃機関のアイドルスピードコントロールバルブの開度を
   一定量、一定時間増大させることを特徴とするエンジン
   の電気負荷アイドル制御方式。