(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドコイルと、Ｇ端子をそなえる電圧レギュレータとを有し、内燃機関の出力軸に連結されたオルタネータと、
バッテリ電圧の所定電圧からの偏差に基づき、該オルタネータのフィールドコイルに流れる界磁電流の実デューティ比を増減するとともに、該フィールドコイルに流れる界磁電流の目標デューティ比を演算するオルタネータ制御手段と、
該実デューティ比の増減に伴い該内燃機関の燃焼室内に流入する吸気量を増減する吸気量調整手段と、
アイドリング時に該実デューティ比が高値から低値に変化し、その後高値に向けて上昇する場合、該オルタネータ制御手段によって今回検出された該実デューティ比と前回演算された該目標デューティ比の内の小さいものを選択して今回の目標デューティ比として演算することにより、該実デューティ比の該上昇を所定時間抑制する抑制手段とをそなえた
ことを特徴とする、発電制御装置。
【請求項２】
該抑制手段は、該実デューティ比を一定に保つことにより該上昇を抑制する
ことを特徴とする、請求項１記載の発電制御装置。
【請求項３】
該実デューティ比に代えて、該Ｇ端子におけるＧ端子デューティ比を用いる
ことを特徴とする、請求項１または２記載の発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に装備される内燃機関にそなえられるオルタネータの発電量を制御する装置に関し、特に、アイドリング時のエンジン回転数の安定化に用いて好適の、発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、ヘッドライトやスモールライト等のランプ類や空調器のファンの駆動用電源として、また、内燃機関（エンジン）の始動時のクランク軸駆動用電源としてバッテリが用いられている。しかしながら、バッテリに蓄えられえる電気容量は有限であり、使用にともない残存容量が減少しバッテリ電圧は低下していく。そこで、エンジンには、バッテリの充電を行なう手段としてオルタネータがそなえられており、オルタネータでは、エンジンの出力軸から入力されるエンジン回転により発電を行ない、バッテリに充電するようになっている。
【０００３】
ここで、従来より、バッテリ電圧を所定電圧に維持するように、オルタネータの発電量を適宜制御する方法が知られている（例えば、特開平７−１０３０４３号公報に開示された技術）。このような従来のオルタネータ制御においては、アイドル時にヘッドライト等の電気負荷が投入され、バッテリ電圧が降下すると、バッテリ電圧の降下に応じてオルタネータの発電量を増減し、バッテリ電圧を所定電圧に復帰させるとともに、オルタネータの発電量の増減に応じてＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）バルブの開弁量を調整して吸入空気量を増減し、エンジン回転数の変動を抑制するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アイドル時にヘッドライトのような高負荷の電気負荷が投入されているときには、バッテリの消費電流が大きいためオルタネータの発電量は常に最大となり、オルタネータの駆動に要する駆動トルクは略一定となる。また、オルタネータの発電量の増減に応じて決まるＩＳＣバルブの開弁量も略最大値で一定に保たれることになり、エンジン回転数は変動することなく略一定に保たれる。
【０００５】
一方、スモールランプやファンのような低負荷の電気負荷が投入されたときは、それらのバッテリ消費電流は小さいためバッテリ電圧は短時間で所定電圧まで復帰する。バッテリ電圧が復帰すると過充電を防止するためオルタネータの発電量は低下していくが、電気負荷が未だに投入されている場合には、やがてオルタネータの発電電流がバッテリ消費電流を下回り、バッテリ電圧が低下して、オルタネータの発電量は再び増加されることになる。つまり、オルタネータの発電量は電気負荷が投入さている間、増減を繰り返すことになる。また、ＩＳＣバルブも同様にオルタネータの発電量の増減に応じて開閉を繰り返し、吸入空気量も増減を繰り返すことになる。
【０００６】
このため、ＩＳＣバルブの開閉作動に伴い、その変化の周期に応じてエンジン回転数が変動し、その変動は、振動となって乗員に伝わり、乗員の乗車フィーリングを悪化させてしまう。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、アイドル時に電気負荷が投入されたときに発生するエンジン回転数の変動を抑制できるようにした、発電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】
このため、本発明の発電制御装置では、オルタネータ制御手段により、バッテリ電圧の所定電圧からの偏差に基づき、オルタネータのフィールドコイルに流れる界磁電流の実デューティ比を増減するとともに、オルタネータのフィールドコイルに流れる界磁電流の目標デューティ比を演算することによって、内燃機関の出力軸に連結されたオルタネータの発電量を制御するとともに、吸気量調整手段により、実デューティ比の増減に応じて内燃機関の燃焼室内に流入する吸気量を増減して、オルタネータの発電に伴うエンジン回転数の低下を防止するが、アイドリング時に実デューティ比が高値から低値に変化し、その後高値に向けて上昇する場合には、抑制手段により、オルタネータ制御手段によって今回検出された実デューティ比と前回演算された目標デューティ比の内の小さいものを選択して今回の目標デューティ比として演算することにより、実デューティ比の該上昇を所定時間抑制する。
【０００８】
これにより、実デューティ比の上昇が抑制された所定時間は、オルタネータの発電量の変動，燃焼室内に流入する吸気量の変動が共に抑制されることになり、エンジン回転数の変動が抑制される。
また、アイドリング時に実デューティ比が高値から低値に変化し、その後高値に向けて上昇する場合、抑制手段は、実デューティ比を一定に保つことにより該上昇を抑制する。
これにより、実デューティ比の上昇が一定に抑制された所定時間は、オルタネータの発電量の増減及び燃焼室内に流入する吸気量の増減が共に抑制され、これによりエンジン回転数の変動を一定に抑制できる。
また、実デューティ比に代えて、Ｇ端子におけるＧ端子デューティ比を用いるようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態としての発電制御装置について示すものであり、図１は、本発電制御装置の構成を示している。
図１に示すように、本発電制御装置が適用されるエンジン（内燃機関）１の吸気通路２の上流には、スロットルバルブ３とスロットルバルブ３を迂回するバイパス通路４が設けられており、バイパス通路４には流量調整弁（ＩＳＣバルブ；アイドルスピードコントロールバルブ）５がそなえられている。ＩＳＣバルブ５は、アイドル時にエンジン１の燃焼室内に供給する空気量を調整するためのバルブであり、ＩＳＣバルブ５を適宜駆動してバイパス通路４を開閉することにより、アイドル回転数制御が行なわれるようになっている。
【００１０】
また、エンジン１には、オルタネータ６がそなえられており、図示しないＶベルトを介してエンジン１の出力軸に連結されている。オルタネータ６は、Ｖベルトを介して入力されるエンジン１の回転により発電を行なうようになっており、発電した電気はバッテリ９に充電され、エンジン始動時やランプ類の点灯時等に用いられるようになっている。
【００１１】
オルタネータ６の構成について説明すると、オルタネータ６は、三相の捲線を有するステータコイル６Ａと、ステータコイル６Ａの内側に位置するフィールドコイル６Ｂとからなる三相交流発電機をそなえており、フィールドコイル６Ｂを通電状態で回転させることにより、ステータコイル６Ａに誘起電力を発生させ、誘起電流（三相交流電流）を整流器６Ｄにより直流電流に変換してバッテリ９へ充電するようになっている。
【００１２】
また、オルタネータ６は、電圧レギュレータ６Ｃをそなえており、この電圧レギュレータ６Ｃによってフィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流を制御し、ステータコイル６Ａに発生する誘起電力を調整して、発電量を制御するようになっている。界磁電流は、電圧レギュレータ６ＣのＧ端子６ａに制御信号を入力することにより制御できるようになっており、また、ＦＲ端子６ｂからは、実際にフィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流が出力されるようになっている。
【００１３】
上述のアイドル回転数制御やオルタネータ６の発電量の制御は、ＥＣＵ（制御手段）１０により行なわれるようになっている。ＥＣＵ１０では、これらの制御を、アイドルスイッチ７，エンジン回転数センサ（クランク角センサ）８及び水温センサ，エアコンスイッチ，車速センサ等のその他のセンサからの信号と、オルタネータ８のＦＲ端子６ｂからの信号と、バッテリ９の電圧信号とに基づき行なうようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ１０には、その機能要素として電気負荷検出手段１１，吸気量調整手段１２，オルタネータ制御手段１３がそなえられており、オルタネータ制御手段１３には、さらに発電抑制手段（抑制手段）１４がそなえられている。
これらの各機能要素について説明すると、まず、電気負荷検出手段１１は、エアコン，ヘッドライト，パワーウインドウ等の電気負荷の投入を検出する手段である。電気負荷検出手段１１では、バッテリ９の消費電流値とオルタネータ６の発電電流値との和から電気負荷電流値を算出し、算出した電気負荷電流値が所定値を越えたときに電気負荷が投入されたと判定するようになっている。なお、バッテリ９の消費電流値は、バッテリ９のバッテリ電圧と予め設定した所定電圧との偏差に基づき算出することができ、オルタネータ６の発電電流値は、オルタネータ６のＦＲ端子６ｂの出力に基づき検出されるフィールドコイル６Ｂの通電状態と、エンジン回転数センサ８により検出されるエンジン回転数とに基づき算出できるようになっている。
【００１５】
吸気量調整手段１２は、ＩＳＣバルブ５を開閉制御し、これによりアイドル回転数制御時の吸気量の調整を行なう手段である。吸気量調整手段１２では、通常、ＩＳＣバルブ５の開弁量を水温等に基づき決定される基本開弁量に設定するようになっているが、電気負荷検出手段１１により電気負荷が検出されたときには、後述するＦＲデューティに応じた補正開弁量を基本開弁量に加算するようになっている。つまり、電気負荷が検出されたときには、後述するようにオルタネータ６の発電量が高められるため、それに伴いオルタネータ６の駆動トルクが増大してエンジン回転数は下降していく。そこで、オルタネータ６の発電量に対応する後述のＦＲデューティに応じて吸入空気量を増加させ、エンジン出力トルクを増大させることにより、電気負荷の投入に伴うアイドル回転数の落ち込みを防止するようになっているのである。なお、吸気量調整手段１２は、１制御周期中の開時間の割合をデューティ比としたデューティ制御によってＩＳＣバルブ５の開閉制御を行なうようになっている。
【００１６】
次に、オルタネータ制御手段１３について説明すると、オルタネータ制御手段１３は、バッテリ電圧が所定の目標電圧（例えば、１４Ｖ）となるようにオルタネータ６の発電量を制御する手段であり、電気負荷検出手段１１が電気負荷を検出したときには、バッテリ電圧が低下しないようにフィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流を増大させてオルタネータ６の発電量を高めるようになっている。オルタネータ制御手段１３では、オルタネータ６のＧ端子６ａに入力する制御信号のデューティ比を制御することによって、フィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流の制御を行なうようになっている。
【００１７】
この界磁電流の制御においては、オルタネータ制御手段１３は、目標とするフィールドコイル６Ｂの通電状態に応じて、Ｇ端子６ａに入力する制御信号のデューティ比（Ｇ端子デューティ）ＤＧ  を設定するようになっている。つまり、フィールドコイル６Ｂの通電状態は、オルタネータ６のＦＲ端子６ｂからの出力信号により検出できるようになっており、オルタネータ制御手段１３では、検出したＦＲ端子６ｂからの出力信号に基づき実際にフィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流のデューティ比（実ＦＲデューティ）ＤＦＲを算出するようになっている。
【００１８】
そして、算出した実ＦＲデューティＤＦＲをフィードバックしながら、目標とするフィールドコイル６Ｂの通電状態、即ち、目標とするフィールドコイル６Ｂの界磁電流のデューティ比（目標ＦＲデューティ）ＤＦＲｏｂｊ  を設定し、この目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  に応じてＧ端子デューティＤＧ  を設定するようになっているのである。
【００１９】
また、オルタネータ制御手段１３では、界磁電流の急増を防止するため、次式のように今回得られた実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  と前回設定した目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  に所定の増加分ＸＦＲＵＰを加えた値とを比較した小さい方を今回の目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  として設定している。
ＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  ＝〔ＤＦＲ（ｎ）  ，ＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  ＋ＸＦＲＵＰ〕ｍｉｎ    ・・・（１）
ただし、ここでの実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  は、次式のように実際に検出されるＦＲデューティＤＦＲｒｅａｌを平均化したものであり、以降、この平均化ＦＲデューティをオルタネータ６の発電量に相関するパラメータとしての実ＦＲデューティＤＦＲという。なお、次式のＫは０＜Ｋ＜１を満たす定数である。
【００２０】
ＤＦＲ（ｎ）  ＝Ｋ×ＤＦＲ（ｎ−１）  ＋（１−Ｋ）×ＤＦＲｒｅａｌ          ・・・（２）
また、Ｇ端子デューティＤＧ  としては、次式のように、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  に所定の不感帯値ＸＧＤＥＡＤ  を加えた分を今回のＧ端子デューティＤＧ  （ｎ）  としてＧ端子６ａに出力するようになっている。
ＤＧ  （ｎ）  ＝ＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  ＋ＸＧＤＥＡＤ                          ・・・（３）
このようにＧ端子デューティＤＧ  を設定することにより、不感帯値ＸＧＤＥＡＤ  内での目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の変動がフィールドコイル６Ｂの界磁電流に影響することを防止することができ、オルタネータ６の発電量の変動に伴うエンジン回転の変動を抑制することができるようになっている。なお、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  ，Ｇ端子デューティＤＧ  の最大値は共に１００％である。
【００２１】
こうしてＧ端子デューティＤＧ  を緩やかに増加させていくことにより、オルタネータ６の発電量も緩やかに増大していき、やがて、バッテリ９の消費電流値をオルタネータ６の発電電流値が上回るようになる。そして、バッテリ９のバッテリ電圧が再び目標電圧まで復帰したところで、オルタネータ制御手段１３は、バッテリ９の過充電を防止すべく、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の増加を停止するようになっている。これにより、実ＦＲデューティＤＦＲは所定の減少率で緩やかに減少していくようになっている。なお、この実ＦＲデューティＤＦＲの減少率は、オルタネータ６の特性により決まる値であり、オルタネータ制御手段１３により制御することはできない。
【００２２】
ところで、ヘッドライトのような高い電気負荷が投入された場合、そのバッテリ消費電流は大きく、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （実ＦＲデューティＤＦＲ）が１００％に設定されたときの発電電流との差は小さい。したがって、初期の電気負荷投入時に降下したバッテリ電圧が目標電圧まで復帰するには時間を要し、ヘッドライトが点灯されている間は実ＦＲデューティＤＦＲはほとんど常時１００％に設定されることになる。このため、オルタネータ６の駆動に要する駆動トルクは略一定であり、また、実ＦＲデューティＤＦＲが１００％に設定されることにより、吸気量調整手段１２によるＩＳＣバルブ５の補正開弁量も略一定に保たれる。これにより、電気負荷が投入されている間、エンジン回転数も略一定に保たれることになる。
【００２３】
一方、スモールランプやファン等の低い電気負荷が投入された場合は、それらのバッテリ消費電流は小さいため、実ＦＲデューティＤＦＲが増加することに伴う発電電流の増大により、初期の電気負荷投入時に下降したバッテリ電圧は短時間で目標電圧まで復帰することになる。バッテリ電圧が目標電圧に復帰すると、オルタネータ制御手段１３は目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の増加を停止するため、実ＦＲデューティＤＦＲは所定の減少率で減少していくようになっており、また、吸気量調整手段１２も実ＦＲデューティＤＦＲに応じてＩＳＣバルブ５の補正開弁量を減少させていくようになっている。
【００２４】
ところが、電気負荷が未だ投入されている状態の場合には、実ＦＲデューティＤＦＲの減少に伴いやがて発電電流がバッテリ消費電流を下回り、再びバッテリ電圧が低下していくことになる。このため、オルタネータ制御手段１３は、バッテリ電圧の低下を防止すべく、再び目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を増加させていくことになり、また、吸気量調整手段１２もＩＳＣバルブ５の補正開弁量を実ＦＲデューティＤＦＲに応じて増加させていくことになる。
【００２５】
しかしながら、実ＦＲデューティＤＦＲの増加に伴う駆動トルクの増大によるエンジン回転数の下降に対し、ＩＳＣバルブ５の補正開弁量の増加に伴うエンジン回転数の上昇には時間遅れがあるため、このような短周期で実ＦＲデューティＤＦＲが増加減少し、また、ＩＳＣバルブ５の補正開弁量が増加減少すると、その変化の周期に応じてエンジン回転数も変動することになり、乗員の乗車フィーリングを悪化させてしまう虞がある。
【００２６】
そこで、発電抑制手段１４では、このような短周期でのエンジン回転数の変動を抑制すべく、上記のようにバッテリ電圧が目標電圧に復帰して実ＦＲデューティＤＦＲが減少してきたときに、オルタネータ制御手段１３が、再度目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を増加させようとする場合には、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を一定時間所定値に保持させるようになっている。
【００２７】
より具体的に説明すると、発電抑制手段１４には、図２に示すように、実ＦＲデューティＤＦＲに対する複数の閾値ＸＦＲＨＬＤ  （例えば、ＸＦＲＨＬＤ  ＝９４，８８，８２，７６，７０，６４，５８，５２，４６，４０％、以下、これら閾値ＸＦＲＨＬＤ  の全体を指す場合には閾値ＴＦＲＨＬＤ  と表記する。）が予め記憶されている。そして、発電に伴い増加していた実ＦＲデューティＤＦＲがバッテリ電圧の目標電圧への復帰に伴い減少し、閾値ＴＦＲＨＬＤ  の何れかを高値から低値に向けて横切ったとき、図２に示す場合では、閾値ＸＦＲＨＬＤ  （ＸＦＲＨＬＤ  ＝８８％）を横切ったとき、所定の開始条件が成立している場合には、発電抑制解除条件が成立するまで、以下の発電抑制制御を行なうようになっている。
【００２８】
まず、開始条件について説明しておくと、開始条件は次の４つの条件が全て成立することが条件となる。まず、第１の開始条件は、既に発電抑制制御が開始されていないことである。既に発電抑制制御が開始されている場合には、再度開始する必要はないからである。また、第２の開始条件は、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、Ｎｅ＝１５００ｒｐｍ）未満であることであり、第３の開始条件は、アイドルスイッチ７がオンになっていることである。発電抑制制御の目的が低回転のアイドル時におけるエンジン回転数の変動を防止することにあるからである。そして、第４の開始条件は、上述のように実ＦＲデューティＤＦＲが減少して閾値ＴＦＲＨＬＤ  の何れかを高値から低値に向けて横切ったことである。これら４つの条件全てが成立したところで、発電抑制制御が開始されるようになっている。また、発電抑制手段１４は、発電抑制制御を開始すると同時にタイマをスタートさせ、発電抑制制御開始からの経過時間Ｔを計測するようになっている。
【００２９】
発電抑制手段１４による発電抑制制御は、オルタネータ制御手段１３による目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定を次式のように変更することで行なうようになっている。
ＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  ＝｛〔ＤＦＲ（ｎ）  ，ＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  〕ｍｉｎ  ，ＸＦＲＨＬＤＣＬＰ｝ｍａｘ  ・・・（４）
つまり、今回の実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  と前回の目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  とのうちの小さい方と、所定の閾値ＸＦＲＨＬＤＣＬＰ（アイドル発電抑制モード時のＦＲデューティ制限値；例えば、４０％の固定値）とを比較して、これらのうちの大きい方を今回の目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  とするのである。
【００３０】
このため、実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  ，目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  が閾値ＸＦＲＨＬＤＣＬＰよりも大きいとき、オルタネータ制御手段１３が目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  を増加させようとすると、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  が増加させられる前の実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  又は目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  の何れか小さい方の値に設定される。また、実ＦＲデューティＤＦＲ（ｎ）  ，目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  が閾値ＸＦＲＨＬＤＣＬＰよりも小さいとき、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  （ｎ）  は閾値ＸＦＲＨＬＤＣＬＰに設定される。
【００３１】
これにより、発電抑制制御中は、実ＦＲデューティＤＦＲは略一定に保たれることになり、発電量の変動に伴う駆動トルクの増減は生じず、また、実ＦＲデューティＤＦＲに応じて設定されるＩＳＣバルブ５の補正開弁量も略一定に保たれることになる。したがって、発電抑制制御中は、エンジン回転数も略一定に保たれることになる。
【００３２】
次に、発電抑制制御の解除条件について説明すると、次の３つの条件のいずれか一つが成立することが条件となる。まず、第１の解除条件は、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数以上となることであり、第２の解除条件は、アイドルスイッチ７がオフになることである。これらの条件は、制御開始条件の第２，第３条件に対応するものである。そして、第３の解除条件は、発電抑制制御開始からの経過時間Ｔが所定時間Ｔ０  （例えば、Ｔ０  ＝１０秒）に達したことである。エンジン回転数の短周期での変動を防止するには、ある程度の時間だけ実ＦＲデューティＤＦＲの変化を抑制すればよく、また、この抑制時間が長すぎると発電量が不足してしまう虞があるからである。
【００３３】
発電抑制制御が解除された後は、オルタネータ制御手段１３は、通常の発電制御を行なうようになっている。つまり、式（１）に示すようにして目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定を行ない、オルタネータ６の発電量を緩やかに高めていくのである。そして、再びバッテリ電圧が目標電圧に復帰し、オルタネータ制御手段１３が目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の増加を停止して実ＦＲデューティＤＦＲが閾値ＴＦＲＨＬＤ  の何れかを高値から低値に向けて横切ったとき、発電抑制手段１４は、再び上述の発電抑制制御を行なうようになっている。
【００３４】
本発明の一実施形態にかかる発電制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図３に示すようなフローにより発電抑制制御を行なう。
図３に示すように、まず、発電抑制手段１４は、発電抑制制御を開始するか否かの条件判定を行ない、最初に、発電制御が既に開始されているか否か、即ち、発電抑制制御開始フラグＦがセット（Ｆ＝１）されているか否かを判定する（第１開始条件，ステップＳ１００）。発電抑制制御開始フラグＦは、発電抑制制御が開始された時点でセット（Ｆ＝１）され、解除された時点でクリア（Ｆ＝０）される。
【００３５】
このとき、既に、発電抑制制御開始フラグＦがセットされている場合には（即ち、Ｆ＝１）、ステップＳ１５０に進んで発電抑制制御を続行する。一方、未だ発電抑制制御開始フラグＦがセットされていない場合には（即ち、Ｆ＝０）、ステップＳ１１０に進んで次の開始条件の判定を行なう。
ステップＳ１１０では、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ０  未満か否か（第２開始条件）、アイドルスイッチ７がオンになっているか（第３開始条件）を判定する。第２，第３開始条件の何れか一方でも成立していない場合には、ステップＳ１９０に進み、オルタネータ制御手段１３では、通常の制御、即ち、式（１）に示すようにして目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定を行なう。一方、第２，第３開始条件が共に成立した場合には、ステップＳ１２０に進んで次の開始条件の判定を行なう。
【００３６】
ステップＳ１２０では、減少した実ＦＲデューティＤＦＲが閾値ＴＦＲＨＬＤ  の何れかを高値から低値に向けて横切ったか否か（第４開始条件）を判定する。条件が成立しない場合には、ステップＳ１９０に進み、オルタネータ制御手段１３では、通常の制御、即ち、式（１）に示すようにして目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定を行なう。一方、条件が成立した場合には、発電抑制制御を開始し、発電抑制制御開始フラグＦをセット（Ｆ＝１）するとともに（ステップＳ１３０）、制御開始からの経過時間を計測するためのタイマをスタートする（ステップＳ１４０）。
【００３７】
そして、発電抑制手段１４は、オルタネータ制御手段１３における目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定を式（４）に示すように変更して、ＤＦＲ（ｎ）  もしくはＤＦＲｏｂｊ  （ｎ−１）  の小さい方か又は閾値ＸＦＲＨＬＤＣＬＰに設定する（ステップＳ１５０）。これにより、実ＦＲデューティＤＦＲは略一定に保たれ、発電量の変動に伴う駆動トルクの増減は生じず、また、実ＦＲデューティＤＦＲに応じて設定されるＩＳＣバルブ５の補正開弁量も略一定に保たれる。このため、エンジン回転数も略一定に保たれる。
【００３８】
ステップＳ１６０では、発電抑制制御の解除条件を判定する。即ち、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ０  以上か否か（第１解除条件）、アイドルスイッチ７がオフになっているか（第２解除条件）を判定する。第１，第２解除条件の何れか一方でも成立した場合には、直ちに発電抑制制御を解除して発電抑制制御開始フラグＦをクリア（Ｆ＝０）する（ステップＳ１８０）。
【００３９】
第１，第２解除条件が共に成立しない場合には、ステップＳ１７０に進み、タイマ値Ｔが所定時間Ｔ０  を経過したか否か（第３解除条件）を判定し、所定時間Ｔ０  を経過した場合には、ステップＳ１８０に進んで発電抑制制御を解除し、発電抑制制御開始フラグＦをクリア（Ｆ＝０）する。一方、未だ所定時間Ｔ０  が経過していない場合には、再びステップＳ１００に戻って（この場合、Ｆ＝１のためステップＳ１５０に進み）発電抑制制御を続行する。
【００４０】
以上のようなフローにより発電抑制制御が行なわれることにより、例えば、アイドル時にファンを駆動した場合には、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、インテークマニホールド内圧力（マニ圧）〔図４（ａ）Ａ線〕，Ｇ端子デューティＤＧ  〔図４（ａ）Ｂ線〕，補正開弁量に応じた吸入空気の増加量（電気負荷ＩＤ−ＵＰ量）〔図４（ｂ）Ｃ線〕，バッテリ電圧〔図４（ｂ）Ｄ線〕，エンジン回転数〔図４（ｃ）Ｅ線〕，目標エンジン回転数〔図４（ｃ）Ｆ線〕，実ＦＲデューティ（平均化ＦＲデューティ）ＤＦＲ〔図４（ｄ）Ｇ線〕，目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  〔図４（ｄ）Ｈ線〕が変化する。
【００４１】
つまり、時点ｔ０  でファンのスイッチを入れたものとすると、ファンの駆動に伴い、バッテリ電圧は、図４（ｂ）Ｄ線に示すように所定の目標電圧（１４Ｖ）から大きく低下する。そして、電気負荷検出手段１１では、目標電圧（１４Ｖ）とバッテリ電圧との偏差に基づき算出される消費電流値とオルタネータ６の発電電流値との和である電気負荷電流値が所定値を越えたとき、電気負荷が投入されたと判定する。
【００４２】
この電気負荷の投入判定をうけて、オルタネータ制御手段１３では、オルタネータ６の発電量を高めるべく、まず、目標とするフィールドコイル６Ｂの界磁電流のデューティ比（目標ＦＲデューティ）ＤＦＲｏｂｊ  の設定を行ない、設定した目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  に基づき、オルタネータ６のＧ端子６ａに入力するＧ端子デューティＤＧ  を増加させていく。
【００４３】
ただし、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  は、式（１）に従い図４（ｄ）Ｈ線に示すように緩やかに増加されるため、式（３）により設定されるＧ端子デューティＤＧ  も緩やかに増加する。このため、実際にフィールドコイル６Ｂに流れる界磁電流のデューティ比を示す実ＦＲデューティＤＦＲも、図４（ｄ）Ｇ線に示すように緩やかに増加し、これにより、オルタネータ６の駆動トルクの急激な増大によるエンジン回転数の急下降が防止される。
【００４４】
また、吸気量調整手段１２では、実ＦＲデューティＤＦＲの増加に応じて、ＩＳＣバルブ５の補正開弁量を設定し、図４（ｂ）Ｃ線に示すように電気負荷ＩＤ−ＵＰ量を増加させ、吸入空気量を増加させていく。この電気負荷ＩＤ−ＵＰ量の増加に伴い、マニ圧も、図４（ａ）Ａ線に示すように上昇する。そして、電気負荷ＩＤ−ＵＰ量が増加されることにより、図４（ｃ）Ｅ線及びＦ線に示すようにエンジン回転数の目標エンジン回転数に対する落ち込みが防止される。
【００４５】
実ＦＲデューティＤＦＲが増加され、オルタネータ６の発電量が高まることにより、バッテリ９の消費電流をオルタネータ６の発電電流が上回り、やがて、バッテリ電圧は目標電圧に復帰する（時点ｔ１  ）。これにより、オルタネータ制御手段１３では、バッテリ９の過充電を防止すべく目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の増加を停止し、実ＦＲデューティＤＦＲはオルタネータ６の特性に従い緩やかに減少していく。
【００４６】
そして、実ＦＲデューティＤＦＲが閾値ＴＦＲＨＬＤ  の一つＸＦＲＨＬＤ  （ここでは、ＸＦＲＨＬＤ  ＝７６％）を横切ったとき、発電抑制手段１４は、他の開始条件（上述の第１〜第３開始条件）の成立を条件にして発電抑制制御を開始し（時点ｔ２  ）、タイマをスタートする。
実ＦＲデューティＤＦＲの減少に伴いオルタネータ６の発電量も低下していき、やがてバッテリ９の消費電流がオルタネータ６の発電電流を上回ると、バッテリ電圧は再び目標電圧から低下する（時点ｔ３  ）。このバッテリ電圧の低下により電圧負荷検出手段１１が電気負荷の投入を判定すると、オルタネータ制御手段１３は、再びオルタネータ６の発電量を高めるべく目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を増加させていこうとする。
【００４７】
しかしながら、発電抑制手段１４により、オルタネータ制御手段１３の目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  の設定は、式（１）から式（４）に変更されているため、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  は、オルタネータ制御手段１３が目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を増加させようとした時点における実ＦＲデューティＤＦＲの値（  ここでは、ＤＦＲ（ｎ）  ＝６５％）に固定される。
【００４８】
これによりオルタネータ６の駆動トルクの変動が抑制される。また、吸気量調整手段１２によるＩＳＣバルブ５の補正開弁量は実ＦＲデューティＤＦＲの増加に応じて設定されるため、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  がＤＦＲ（ｎ）  （ＤＦＲ（ｎ）  ＝６５％）に固定されている間は電気負荷ＩＤ−ＵＰ量も略一定に保たれる。このため、図４（ｃ）に示すようにエンジン回転数は変動することなく目標エンジン回転数に略一定に保たれる。
【００４９】
そして、タイマをスタートしてから所定時間Ｔ０  （ここでは、Ｔ０  ＝１０秒）経過した時点（時点ｔ４  ）で、発電抑制手段１４は発電抑制制御を解除する。これにより、オルタネータ制御手段１３は、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を再び式（１）に基づいて設定し、バッテリ電圧が目標電圧に復帰するまで（時点ｔ５  ）、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を増加させていく。
【００５０】
以降、ファンの駆動が停止されバッテリ電圧が目標電圧に維持されるまで以上の制御が繰り返し行なわれる。
このように、本発電制御装置によれば、アイドル時に、ファンやスモールライト等のように低負荷の電気負荷が投入され、オルタネータ６がバッテリ電圧を目標電圧に維持すべき発電量の増加減少を繰り返し行なうような場合、バッテリ電圧の目標電圧への復帰に伴い実ＦＲデューティＤＦＲが減少し閾値ＴＦＲＨＬＤ  の一つを高値から低値へ横切ったとき、そのときから所定時間Ｔ０  が経過するまでは、目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  及び実ＦＲデューティＤＦＲは略一定に保たれることになり、また、実ＦＲデューティＤＦＲの増加に応じて設定されるＩＳＣバルブ５の補正開弁量も略一定に保たれることになるので、オルタネータ６の駆動トルクの変動に伴うエンジン回転数の変動を抑制することができ、乗員の乗車フィーリングの悪化を防止することができるという利点がある。
【００５１】
また、所定時間Ｔ０  が経過後は、発電抑制制御が解除され、バッテリ電圧が目標電圧に復帰するまで目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  が増加されるようになっているので、バッテリが上がってしまうようなことはない。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ、閾値ＴＦＲＨＬＤ  や抑制時間Ｔ０  の設定値は、上述の実施例に限定されることなく、エンジンやオルタネータ６の特性等に基づいて適宜設定すればよい。
【００５２】
また、本実施形態では、オルタネータの発電量に相関するパラメータをＦＲデューティＤＦＲｒｅａｌを平均化した実ＦＲデューティＤＦＲとしているが、オルタネータの発電量に相関するパラメータであれば、Ｇ端子デューティＤＧ  等を用いてもよい。
また、本実施形態では、図２に示すように目標ＦＲデューティＤＦＲｏｂｊ  を発電制御を再開する際の最小値で所定時間、一定に保つように制御しているが、例えば図５に示すように、発電制御再開時の最初に横切る閾値ＸＦＲＨＬＤ  （ここでは、６４％）で所定時間、一定に保つように制御しても良い。
【００５３】
また、本実施形態では、アイドル時の吸気量の調整手段として、バイパス通路４にＩＳＣバルブ５をそなえているが、電気的に制御されるスロットルバルブをそなえた場合には、スロットルバルブ３の開閉量によりアイドル時の吸気量を調整するようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の発電制御装置によれば、アイドル時にオルタネータの発電量に相関するパラメータ、即ち、実デューティ比もしくはオルタネータの電圧レギュレータのＧ端子デューティ比が高値から低値に変化し、その後高値に向けて上昇する場合には、抑制手段により、所定時間、実デューティ比もしくはＧ端子デューティ比の該上昇を抑制するようになっているので、パラメータの該上昇が抑制された所定時間は、オルタネータの発電量の増減及び燃焼室内に流入する吸気量の増減が共に抑制され、これによりエンジン回転数の変動を抑制することができるという利点がある。
また、実デューティ比もしくはＧ端子デューティ比の上昇が一定に抑制された所定時間は、オルタネータの発電量の増減及び燃焼室内に流入する吸気量の増減が共に抑制され、これによりエンジン回転数の変動を一定に抑制することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての発電制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態としての発電制御装置にかかる発電抑制制御について説明するための説明図である。
【図３】本発明の一実施形態としての発電制御装置にかかる発電抑制制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態としての発電制御装置にかかるアイドル試験の結果を示す図であり、（ａ）はマニ圧とＧ端子デューティとの時間変化を示す図、（ｂ）は電気負荷ＩＤ−ＵＰ量とバッテリ電圧との時間変化を示す図、（ｃ）はエンジン回転数と目標エンジン回転数との時間変化を示す図、（ｄ）は平均化ＦＲデューティと目標ＦＲデューティとの時間変化を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態としての発電制御装置にかかる発電抑制制御について説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  エンジン（内燃機関）
２  吸気通路
３  スロットルバルブ
４  バイパス通路
５  ＩＳＣバルブ
６  オルタネータ
６ａ  Ｇ端子
６ｂ  ＦＲ端子
９  バッテリ
１０  ＥＣＵ
１１  電気負荷検出手段
１２  吸気量調整手段
１３  オルタネータ制御手段
１４  発電抑制手段（抑制手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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