(57)【要約】【課題】オルタネータが、電気負荷により決定されるオルタネータ発電要求量に応じられない場合においても電気負荷入力時のアイドル回転変動を抑制する。【解決手段】アイドル時にスイッチング手段（２３）により電気負荷（２４）とバッテリ（２５）またはオルタネータ（２１）との間が電気的に接続されたとき、オルタネータ負荷補正量を演算する手段が、オルタネータ（２１）に対する電気負荷（２４）分の発電要求量を演算する発電要求量演算手段（１１）と、オルタネータ（２１）の余裕発電量を推定する余裕発電量推定手段（１１）と、この余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満であるか否かを判定する判定手段（１１）と、この判定結果より余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満である場合に、余裕発電量に見合うオルタネータ負荷補正量を演算する余裕発電量相当負荷補正量演算手段（１１）とからなる。【選択図】　　　　図１
2004124900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより機械的に駆動され発電を行うオルタネータと、
バッテリの端子電圧が目標電圧となるようにオルタネータの界磁電流を制御する電圧レギュレータと、
バッテリまたはオルタネータを電源として電流を消費する電気負荷と、
この電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間の電気的接続を断接するスイッチング手段と、
アイドル時にこのスイッチング手段により電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間が電気的に接続されたとき、オルタネータ負荷補正量を演算するオルタネータ負荷補正量演算手段と、
このオルタネータ負荷補正量をアイドル回転速度維持空気流量に加算した値をアイドル時空気流量基本値として算出するアイドル時空気流量基本値算出手段と、
このアイドル時空気流量基本値が得られるように吸入空気流量を制御する吸入空気流量制御手段と
を備え、
前記オルタネータ負荷補正量演算手段が、
オルタネータに対する電気負荷分の発電要求量を演算する発電要求量演算手段と、
オルタネータの余裕発電量を推定する余裕発電量推定手段と、
この余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満であるか否かを判定する判定手段と、
この判定結果より余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満である場合に、余裕発電量に見合うオルタネータ負荷補正量を演算する余裕発電量相当負荷補正量演算手段と
からなることを特徴とするエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項２】
前記判定結果より余裕発電量が電気負荷分の発電要求量以上である場合に、電気負荷分の発電要求量に見合うオルタネータ負荷補正量を演算する発電要求量相当負荷補正量演算手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項３】
余裕発電量推定手段は、
実際のオルタネータ発電量を検出するオルタネータ発電量検出手段と、
オルタネータが発電し得る最大の発電量を演算する最大発電量演算手段と、
これら最大の発電量と実際のオルタネータ発電量の差を余裕発電量として算出する余裕発電量算出手段と
からなることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項４】
アイドル時にスイッチング手段により複数の電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間が電気的に接続されたとき、複数の電気負荷分のオルタネータ負荷補正量を演算することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項５】
余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満であるか否かを判定することに代えて、余裕発電量に見合うオルタネータ負荷補正量が電気負荷分の発電要求量に見合うオルタネータ負荷補正量未満であるか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンのアイドル回転速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気負荷が選択的に接続されるバッテリと、エンジンにより機械的に駆動され発電を行うオルタネータと、バッテリの端子電圧が目標電圧となるようにオルタネータの界磁電流を制御する電圧レギュレータとを備え、アイドル時に電気負荷が入力されたとき、オルタネータの発電量に基づいてエンジンの吸入空気流量を補正するエンジンのアイドル回転速度制御装置であって、オルタネータ発電量を検出し、電気負荷が入力された際のオルタネータ発電量の変化量を演算し、少なくともこの変化量に基づいて吸入空気流量の負荷補正量を設定するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１４０３０号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アイドル時にヘッドライトなどの電気負荷スイッチをＯＦＦよりＯＮにする（電気負荷を入力する）と、この電気負荷の入力分だけ多く発電するようにオルタネータが働き、エンジンへの負荷が増してアイドル回転速度が低下するので、この電気負荷の入力分に相当する負荷補正量だけ吸入空気流量を増すことによって、アイドル回転速度が不安定とならないようにすることができる。
【０００５】
ここで、上記のオルタネータにはその回転速度に応じた最大発電量が予め定まっており、オルタネータ回転速度が決まれば、そのときの最大発電量を超える発電を行わせることはできない。すなわち、オルタネータはエンジンにより機械的に駆動されるので、アイドル時にはアイドル回転速度によりオルタネータ回転速度が定まり、アイドル時のオルタネータ回転速度により定まる最大発電量しか発電できない。このため、電気負荷入力前のオルタネータ発電量と最大発電量との差がオルタネータの余裕発電量となり、アイドル時に電気負荷を入力したとき、オルタネータに対する電気負荷分の発電要求量がこの余裕発電量以内に収まっていれば問題ない。
【０００６】
ところが、バッテリの状態に応じて電気負荷入力前のオルタネータ発電量は変化し、バッテリの電圧が目標電圧より低下していれば、電圧レギュレータによりこれを目標電圧へ戻そうとオルタネータの界磁電流が増やされ、電気負荷入力前の発電量が大きくなる。この状態で電気負荷を入力したとき、電気負荷分のオルタネータ発電要求量が余裕発電量を超えていれば、上記のようにオルタネータは余裕発電量の分しか発電しない。
【０００７】
このように電気負荷分のオルタネータ発電要求量が余裕発電量を超える場合があることまでは従来装置では考慮していないので、従来装置によれば、電気負荷分のオルタネータ発電要求量が余裕発電量を超える場合にも、電気負荷分のオルタネータ発電要求量が余裕発電量以内に収まっている場合と同じ吸入空気流量の負荷補正量が与えられる。このときには、オルタネータは余裕発電量しか発電しないのであるから、余裕発電量に相当する負荷補正量で足りるのにそれよりも多い負荷補正量を与えてしまい、アイドル回転速度が吹き上がる現象が発生する。
【０００８】
これについてさらに図面を参照して説明すると、図７（ａ）は後述するようにアイドル時に電気負荷スイッチをｔ１のタイミングでＯＦＦよりＯＮに切換え（電気負荷を入力し）たときの応答を示す。電気負荷入力前発電量に対してオルタネータへの新たな発電要求量（増加量）はａであり（図７（ａ）の最上段参照）、このａに対応して吸入空気流量の負荷補正量がＡだけ増やされる（図７（ａ）の第２段目参照）。
【０００９】
これをさらに図８（ａ）に示すと、上に凸の曲線である全負荷性能がオルタネータ回転速度に応じて定まっているオルタネータ最大発電量の特性である。いま、白丸が電気負荷入力前の発電量であるとすると、この白丸と、この白丸より垂直上方に延ばした線と全負荷性能とが交わる点を示す黒丸との間が、現時点のオルタネータ回転速度の状態でさらにオルタネータが発電可能な量、つまりオルタネータの余裕発電量ｃである。図示のように新たな発電要求量ａがこの余裕発電量ｃ以内に収まっているので、発電要求量ａをオルタネータがその発電量を増すことによって満たすことができる。すなわち、オルタネータの運転点は白丸より二重丸へと移り、発電要求量ａがそのままオルタネータ発電量の実際の増加量ｂとなる（図７（ａ）の第３段目参照）。このときには吸入空気流量が発電要求量ａに対応する負荷補正量Ａの分だけ増やされるので、発電要求量ａに見合った分だけ増すオルタネータによるエンジンへの負荷トルクと、負荷補正量Ａだけ増す吸入空気流量により発生するエンジントルクとが等しくなり、エンジン回転速度の変動は発生しない（図７（ａ）の最下段参照）。
【００１０】
一方、図７（ｂ）は図７（ａ）と同じ条件での応答を示すものであるが、ただ電気負荷入力前の発電量が図７（ａ）の場合と相違している。すなわち、図８（ｂ）に示したように電気負荷入力前の発電量が図８（ａ）の場合より大きく、その電気負荷入力前の発電量に発電要求量ａを加算した値を示す二重丸の運転点がオルタネータ全負荷性能を超えている。このときには、発電要求量ａの総てを満たす発電をオルタネータが行うことができず、黒丸で示す全負荷性能までの発電量（＝余裕発電量ｃ）の分しか発電しない。このため、オルタネータの運転点は白丸より黒丸へと移り、余裕発電量ｃがオルタネータ発電量の実際の増加量ｂとなる（図７（ｂ）の第３段目参照）。このときにはオルタネータのほうは発電要求量ａよりも小さな余裕発電量ｃに見合った分だけしかエンジンへの負荷トルクを増やさないのに、吸入空気流量のほうは発電要求量ａに見合った負荷補正量Ａの分が増やされるので、オルタネータによるエンジンへの負荷トルクよりエンジンの発生するトルクのほうが大きくなる。このトルクのアンバランスにより電気負荷の入力タイミングより少し遅れたｔ２のタイミングより、エンジン回転速度が上昇し（図７（ｂ）の最下段参照）、これによってアイドル回転速度が不安定になるのである。
【００１１】
そこで本発明は、アイドル時にオルタネータ最大発電量から電気負荷入力前のオルタネータ発電量を差し引いてオルタネータの余裕発電量を演算し、このオルタネータの余裕発電量が電気負荷より決定されるオルタネータ発電要求量未満であるか否かを判定し、オルタネータの余裕発電量が電気負荷より決定されるオルタネータ発電要求量未満である場合に、オルタネータ発電要求量に見合う負荷補正量に代えて、オルタネータの余裕発電量に見合う負荷補正量を設定することにより、オルタネータが、電気負荷により決定されるオルタネータ発電要求量に応じられない場合においても、電気負荷入力時のエンジン回転変動を抑制することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンにより機械的に駆動され発電を行うオルタネータと、バッテリの端子電圧が目標電圧となるようにオルタネータの界磁電流を制御する電圧レギュレータと、バッテリまたはオルタネータを電源として電流を消費する電気負荷と、この電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間の電気的接続を断接するスイッチング手段と、アイドル時にこのスイッチング手段により電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間が電気的に接続されたとき、オルタネータ負荷補正量を演算するオルタネータ負荷補正量演算手段と、このオルタネータ負荷補正量をアイドル回転速度維持空気流量に加算した値をアイドル時空気流量基本値として算出するアイドル時空気流量基本値算出手段と、このアイドル時空気流量基本値が得られるように吸入空気流量を制御する吸入空気流量制御手段とを備え、前記オルタネータ負荷補正量演算手段が、オルタネータに対する電気負荷分の発電要求量を演算する発電要求量演算手段と、オルタネータの余裕発電量を推定する余裕発電量推定手段と、この余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満であるか否かを判定する判定手段と、この判定結果より余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満である場合に、余裕発電量に見合うオルタネータ負荷補正量を演算する余裕発電量相当負荷補正量演算手段とからなる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、オルタネータに対する電気負荷分の発電要求量を演算すると共に、オルタネータの余裕発電量を推定し、この余裕発電量と電気負荷分の発電要求量とを比較して、余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満である場合に、余裕発電量に見合うオルタネータ負荷補正量を演算するようにしている。言い換えると、余裕発電量が電気負荷分の発電要求量未満である場合には、オルタネータのほうは発電要求量よりも小さな余裕発電量に見合った分だけしかエンジンへの負荷トルクを増やさないので、本発明ではこれに対応して、電気負荷分の発電要求量に対応する負荷補正量ではなく、余裕発電量に対応する負荷補正量だけ吸入空気流量を増やしている。
【００１４】
これにより、余裕発電量に見合った分だけ増すオルタネータによるエンジンへの負荷トルクと、余裕発電量に対応する負荷補正量だけ増す吸入空気流量により発生するエンジントルクとが等しくなり、エンジン回転速度の変動は発生しないので、アイドル時における電気負荷入力時にオルタネータの発電量が大きくなっている状態においても、アイドル回転速度の変動を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はガソリンエンジンの制御システム図で、１はエンジン本体、２は吸気通路、４は燃料噴射弁、６はスロットル弁、７はスロットル弁６を開閉駆動するステップモータ（あるいはＤＣモータなど）である。
【００１７】
当該エンジンではシリンダに直接臨んで設けられた燃料噴射弁４より低負荷などにおいて燃料を圧縮行程の後半に噴射しその噴霧から形成される混合気をシリンダ内の吸気流動を利用して塊のまま点火プラグ（図示しない）へと向かわせ、圧縮上死点付近において点火プラグ５の近傍に到達した混合気塊に対して点火プラグによる点火を行い、全体としては空燃比が例えば４０を超える超希薄燃焼（成層燃焼）の運転を行う。また高負荷では燃料を吸気行程で噴射して燃料と空気の混合を早め、燃焼室の全域を均質的な混合気で満たし、理論空燃比の混合気による均質燃焼の運転を行う。
【００１８】
このため、アクセル開度センサ１２からのアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量のこと）の信号、クランク角センサ１３からの単位クランク角毎のポジション信号および気筒行程の位相差毎の基準信号、スロットル弁６上流の吸気通路２に設けられるエアフローメータ１４からの吸入空気流量の信号、水温センサ１６からの冷却水温の信号が、エンジンコントローラ１１に入力され、エンジンコントローラ１１では運転条件（エンジン回転速度と吸入空気流量とで定まる）により最適な空燃比と最適な燃焼状態とが得られるように燃料噴射弁４からの燃料噴射量と燃料噴射時期とを制御している。
【００１９】
また、エンジンコントローラ１１ではアクセルセンサ１２からのアクセル開度とエンジン回転速度とに基づいて目標トルクを演算し、この目標トルクと、上記最適な空燃比を与える目標当量比とに基づいて目標スロットル弁開度を演算し、この目標スロットル弁開度が得られるように、ステップモータ７を介してスロットル弁開度を制御する。その際スロットルセンサ（図示しない）からの信号をフィードバック信号として用いている。ただし、アイドル時に限っては、後述するように目標回転速度が得られるようにスロットル弁開度が制御される。
【００２０】
一方、エンジンには発電機としてのオルタネータ２１を備える。オルタネータ２１は、クランクプーリ１ａ、オルタネータ２１の回転軸に固定されるプーリ２１ａ、これらプーリ１ａ、２１ａに掛け回されるベルト２２によってエンジン（クランク軸１ｂ）により機械的に駆動され、その発電量はエンジン回転速度により異なる。電気負荷スイッチ２３（スイッチング手段）をＯＮにして電気負荷２４とオルタネータ２６と接続するとき、オルタネータ発電量が電気負荷量より少ない場合には、バッテリ２５が電源として働き、放電して電気負荷２４の要求を満たす。また、オルタネータ発電量が電気負荷量より多い場合にはオルタネータ２１のみが電源として働いて電気負荷２４の要求を満たし、バッテリ２５はオルタネータ２１により充電される。図９にも示したように発電機と組み合わせて使用される電圧レギュレータ２２は、発電機のフィールドコイルを流れる電流を制御することによりバッテリ２５の端子電圧を目標電圧（例えば１４．５Ｖ）に保つ。
【００２１】
エンジンのアイドル時にはエンジン回転速度が不安定になるので、エンジンコントローラ１１では実際のエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮＳＥＴと一致するようにスロットル弁６とステップモータ７からなるスロットル装置を介して、吸入空気流量をフィードバック制御する。
【００２２】
このアイドル回転速度のフィードバック制御中に電気負荷スイッチ２３をＯＦＦよりＯＮにすると（電気負荷を入力する）と、電気負荷２４分が消費する電流分だけ多く発電するようにオルタネータ２１が働き、エンジンへの負荷が増してアイドル回転速度が低下するので、電気負荷２４分の発電要求量に見合う（オルタネータ負荷補正量）だけ吸入空気流量を増すことによって、アイドル回転速度が不安定とならないようにしている。
【００２３】
ここで、アイドル時にはアイドル回転速度と２つのプーリ１ａ、２１ａの比によりオルタネータ回転速度が定まり、アイドル時のオルタネータ回転速度により定まる最大発電量しかオルタネータは発電できない。このため、電気負荷入力前のオルタネータ発電量と最大発電量との差がオルタネータの余裕発電量となり、アイドル時に電気負荷２４を入力したとき、オルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量がこの余裕発電量以内に収まっていれば問題ない。
【００２４】
ところが、バッテリ２５の状態に応じて電気負荷入力前の発電量は変化し、バッテリ２５の電圧が目標電圧より低下していれば、電圧レギュレータ２２によりこれを目標電圧へ戻そうとオルタネータ２１の界磁電流が増やされ、電気負荷入力前の発電量が大きくなる。この状態で電気負荷２４を入力したとき、オルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量が余裕発電量を超えていれば、オルタネータ２１は余裕発電量の分しか発電しない。
【００２５】
このようにオルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量が余裕発電量を超える場合があることを考慮して、本実施形態では、次のように上記のオルタネータ負荷補正量を演算する。すなわち、アイドル時にオルタネータ２１の最大発電量から電気負荷入力前のオルタネータ発電量を差し引いてオルタネータ２１の余裕発電量を演算し、
（ａ）このオルタネータ２１の余裕発電量が、電気負荷２４より決定されるオルタネータ発電要求量ａ未満であるのか、あるいは
（ｂ）オルタネータ２１の余裕発電量が、電気負荷２４より決定されるオルタネータ発電要求量ａ以上であるのか
を判定し、（ｂ）の場合には、電気負荷２４より決定されるオルタネータ発電要求量に見合う負荷補正量をオルタネータ負荷補正量として設定し、これに対して（ａ）の場合には、電気負荷２４より決定されるオルタネータ発電要求量に見合う負荷補正量に代えて、オルタネータの余裕発電量に見合う負荷補正量をオルタネータ負荷補正量として設定する。
【００２６】
これについてさらに図面を参照して説明すると、図７（ａ）はアイドル時に電気負荷スイッチ２３をｔ１のタイミングでＯＦＦよりＯＮに切換え（電気負荷を入力し）たときの応答を示す。ここで、図示の各変数は次のような内容を持つ値である。
【００２７】
ａ：入力される電気負荷より決定されるオルタネータ発電要求量
Ａ：ａより決定される吸入空気流量の負荷補正量
ｂ：電気負荷入力時のオルタネータ発電量の実際の増加量
Ｂ：ｂより決定される吸入空気流量の負荷補正量
ｃ：オルタネータ全負荷性能（オルタネータ回転速度に応じて定まっている最大発電量）より電気負荷入力前の発電量を差し引いた値である余裕発電量
Ｃ：ｃより決定される吸入空気流量の負荷補正量
ＱＡＬＴ：エンジンコントローラ１１で設定される吸入空気流量の負荷補正量
電気負荷入力前に対するオルタネータ２１への新たな発電要求量はａであり（図７（ａ）の最上段参照）、このａに対応して吸入空気流量の負荷補正量がＡだけ増やされる（図７（ａ）の第２段目参照）。
【００２８】
これをさらに図８（ａ）に示すと、上に凸の曲線である全負荷性能がオルタネータ回転速度に応じて定まっているオルタネータ最大発電量の特性である。いま、白丸が電気負荷入力前の発電量であるとすると、この白丸と、この白丸より垂直上方に延ばした線と全負荷性能とが交わる点を示す黒丸との間が、現時点のオルタネータ回転速度の状態でさらにオルタネータ２１が発電可能な量、つまりオルタネータ２１の余裕発電量ｃである。図示のように、新たな発電要求量ａがこの余裕発電量ｃ以内に収まっているので、発電要求量ａをオルタネータ２１がその発電量を増すことによって満たすことができる。このため、オルタネータ２１の運転点は白丸より二重丸へと移り、発電要求量ａがそのままオルタネータ発電量の実際の増加量ｂとなる（図７（ａ）の第３段目参照）。
【００２９】
このときには吸入空気流量を発電要求量ａに対応する負荷補正量Ａだけ増やすことで、発電要求量ａに見合った分だけ増すオルタネータ２１によるエンジンへの負荷トルクと、負荷補正量Ａだけ増す吸入空気流量により発生するエンジントルクとが等しくなり、エンジン回転速度の変動は発生しない（図７（ａ）の最下段参照）。
【００３０】
一方、図７（ｂ）は図７（ａ）と同じ条件での応答を示すものであるが、ただ電気負荷入力前の発電量が図７（ａ）の場合と相違している。すなわち、図８（ｂ）に示したように電気負荷入力前の発電量が図８（ａ）の場合より大きく、電気負荷入力前の発電量に発電要求量ａを加算した値を示す二重丸の運転点が全負荷性能を超えている。このときには、発電要求量ａの総てを満たす発電をオルタネータ２１が行うことができず、黒丸で示す全負荷性能までの発電量（＝余裕発電量ｃ）の分しか発電しないので、オルタネータ２１の運転点は白丸より黒丸へと移り、余裕発電量ｃがオルタネータ発電量の実際の増加量ｂとなる（図７（ｂ）の第３段目参照）。
【００３１】
このときにはオルタネータ２１のほうは発電要求量ａよりも小さな余裕発電量ｃに見合った分だけしかエンジンへの負荷トルクを増やさないので、本実施形態ではこれに対応して、発電要求量ａに対応する負荷補正量Ａではなく、余裕発電量ｃに対応する負荷補正量Ｃだけ吸入空気流量を増やす。これにより、余裕発電量ｃに見合った分だけ増すオルタネータ２１によるエンジンへの負荷トルクと、負荷補正量Ｃだけ増す吸入空気流量により発生するエンジントルクとが等しくなり、エンジン回転速度の変動は発生しない。
【００３２】
エンジンコントローラ１１で実行されるこれらの制御を以下のフローチャートに従って詳述する。
【００３３】
図２はアイドル時の目標スロットル弁開度を演算するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００３４】
ステップ１ではアクセルセンサ１２からの信号に基づいてアイドル時であるか否かをみる。アイドル時でないときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００３５】
アイドル時であるときにはステップ２に進んでエンジン回転速度Ｎｅから図３を内容とするテーブルを検索することによりアイドル回転速度維持空気流量Ｑ０［ｌ／ｓ］を演算する。Ｑ０は、電気負荷スイッチ２３がＯＦＦの状態で予め定めたアイドル回転速度を維持するのに必要な吸入空気流量である。
【００３６】
ステップ３では電流センサ２７からの信号をみる。電流センサ２７からの信号がＯＦＦであるときには電気負荷スイッチ２３がＯＮとなっておらず吸入空気流量の負荷補正は必要ないと判断し、ステップ４に進んでアイドル回転速度維持空気流量Ｑ０をそのままアイドル時空気流量基本値ＱＩＳＣ０として設定する。
【００３７】
これに対して電流センサ２７からの信号がＯＮであるときには電気負荷スイッチ２３がＯＮとなっており（電気負荷の入力時）、吸入空気流量の負荷補正が必要であるので、ステップ３よりステップ５に進みオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴを演算した後に、ステップ６でこのオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴをアイドル回転速度維持空気量Ｑ０に加えた値をアイドル時空気流量基本値ＱＩＳＣ０として設定する。
【００３８】
ここで　上記のオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴの演算については図４のフロー（図２ステップ５のサブルーチン）により説明する。
【００３９】
図４においてステップ１１では電流センサ２６（オルタネータ発電量検出手段）からの実際のオルタネータ発電電流とクランク角センサ１３からの信号に基づいて演算されるエンジン回転速度Ｎｅとを読み込み、このうちオルタネータ発電電流をステップ１２で電気負荷入力前のオルタネータ発電量［Ａ］として設定する。
【００４０】
ステップ１３ではエンジン回転速度Ｎｅに２つのプーリ１ａ、２１ａの比を掛けることによりオルタネータ回転速度ＮＡＬＴを算出し、このオルタネータ回転速度ＮＡＬＴからステップ１４で図５を内容とするテーブルを検索することによりオルタネータの最大発電量［Ａ］を演算する。
【００４１】
ステップ１５ではオルタネータの最大発電量よりステップ１２で演算した電気負荷入力前のオルタネータ発電量を差し引いた値をオルタネータの余裕発電量ｃとして算出する。
【００４２】
ステップ１６ではオルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量ａを演算する。ａは電気負荷２４の消費電流に等しい値である。これは電気負荷２４の仕様が決まった段階で知りうるので、エンジンコントローラ１１内のメモリに記憶させておけばよい。
【００４３】
ステップ１７ではこのようにして演算したオルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量ａと余裕発電量ｃを比較する。余裕発電量ｃが電気負荷２４分の発電要求量ａ以上あれば電気負荷２４分の発電要求量ａを全てオルタネータ２１により発電することができるため、ステップ１８に進んでこの電気負荷２４分の発電要求量ａに比例定数Ｋ１を掛けた値をオルタネータ発電要求負荷補正量Ａ［ｌ／ｓ］として算出し、これをステップ１９でオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴ［ｌ／ｓ］として設定する。このとき、オルタネータ発電量の電気負荷入力時の実際の増加量ｂは電気負荷２４分の発電要求量ａとなる。
【００４４】
これに対して、余裕発電量ｃが電気負荷２４分の発電要求量ａ未満であるときには、オルタネータ２１の最大発電量で実際のオルタネータ発電量が決定されるため、ステップ２０に進んで余裕発電量ｃに比例定数Ｋ２を掛けた値を余裕発電量相当負荷補正量Ｃ［ｌ／ｓ］として算出し、これをステップ２１でオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴ［ｌ／ｓ］として設定する。このときオルタネータ発電量の電気負荷入力時の実際の増加量ｂは余裕発電量ｃとなる。
【００４５】
このようにして演算されるオルタネータ負荷補正量ＱＡＬＴは、前述のように図２のステップ６でアイドル回転速度維持空気流量Ｑ０に加算される。
【００４６】
図２のステップ７では実際のエンジン回転速度Ｎｅと、予め設定されているアイドル時の目標回転速度ＮＳＥＴとの差に基づいてアイドル時空気流量のフィードバック量Ｑｆｂを演算する。例えば、実回転速度ＮｅがＮＳＥＴ−ε（εは許容値）未満となっているときにはフィードバック量Ｑｆｂを演算周期毎に一定値ずつ増やし、この逆にＮｅがＮＳＥＴ＋εを超えて大きくなっているときにはフィードバック量をＱｆｂを演算周期毎に一定値ずつ減らす。
【００４７】
ステップ８ではこのようにして演算したフィードバック量Ｑｆｂをアイドル時空気流量基本値ＱＩＳＣ０に加算した値をアイドル時空気流量ＱＩＳＣとして設定する。ステップ９ではこのアイドル時空気流量ＱＩＳＣを目標スロットル弁開口面積に換算し、この目標スロットル弁開口面積からステップ１０において図６を内容とするテーブルを検索することにより、目標スロットル弁開度を演算する。
【００４８】
このように、本実施形態（請求項１に記載の発明）では、オルタネータ２１に対する電気負荷２４分の発電要求量ａを演算すると共に、オルタネータ２１の余裕発電量ｃを推定し、この余裕発電量ｃと電気負荷２４分の発電要求量ａとを比較して、余裕発電量ｃが電気負荷２４分の発電要求量ａ未満である場合に、余裕発電量ｃに見合うオルタネータ負荷補正量Ｃを演算するようにしている。言い換えると、余裕発電量ｃが電気負荷２４分の発電要求量ａ未満である場合には、オルタネータ２１のほうは発電要求量ａよりも小さな余裕発電量ｃに見合った分だけしかエンジンへの負荷トルクを増やさないので、本実施形態ではこれに対応して、発電要求量ａに対応する負荷補正量Ａではなく、余裕発電量ｃに対応する負荷補正量Ｃだけ吸入空気流量を増やしている。
【００４９】
これにより、余裕発電量ｃに見合った分だけ増すオルタネータ２１によるエンジンへの負荷トルクと、負荷補正量Ｃだけ増す吸入空気流量により発生するエンジントルクとが等しくなり、エンジン回転速度の変動は発生しないので、アイドル時における電気負荷入力時にオルタネータ２１の発電量が大きくなっている状態においても、アイドル回転速度の変動を防止できる。
【００５０】
実施形態では、電気負荷が１つの場合で説明したが、アイドル時にスイッチング手段により複数の電気負荷とバッテリまたはオルタネータとの間が電気的に接続されたときには、複数の電気負荷分のオルタネータ負荷補正量を演算すればよい。
【００５１】
実施形態では、電流センサ２７や電流センサ２６からの信号を個別にエンジンコントローラ１１に入力させる場合で説明したが、これら信号を集中制御する（例えばＣＡＮ通信などを用いる）ようにしてもかまわない。
【００５２】
図４のステップ１７では２つの電流（ｃとａ）を比較させる場合で説明したが、負荷補正量（ＡとＣ）を比較させるようにしてもかまわない。
【００５３】
請求項１に記載のオルタネータ負荷補正量演算手段、アイドル時空気流量基本値算出手段、吸入空気流量制御手段、発電要求量演算手段、余裕発電量推定手段、判定手段、余裕発電量相当負荷補正量演算手段、請求項２に記載の発電要求量相当負荷補正量演算手段、請求項３に記載の最大発電量演算手段、余裕発電量算出手段の各機能はエンジンコントローラ１１がソフト的に備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の制御システム図。
【図２】目標スロットル弁開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図３】アイドル回転速度維持空気流量の特性図。
【図４】オルタネータ負荷補正量の演算を説明するためのフローチャート。
【図５】最大発電量の特性図。
【図６】目標スロットル弁開度の特性図。
【図７】アイドル時に電気負荷を入力したときの応答を示す波形図。
【図８】オルタネータ回転速度に対するオルタネータ発電量の特性図。
【図９】充電系統図。
【符号の説明】
１　エンジン本体
４　燃料噴射弁
６　スロットル弁
１１　エンジンコントローラ
２１　オルタネータ
２２　電圧レギュレータ
２３　電気負荷スイッチ（スイッチング手段）
２４　電気負荷
２５　バッテリ
２６　電流センサ（オルタネータ発電量検出手段）
２７　電流センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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